[发明专利]一种材料VOCs释放率快速检测装置及应用

说明书

本发明公开了一种材料VOCs释放率快速检测装置及应用。本发明的检测装置包括主体舱、进气系统、配气校准系统、吸气系统和电子组件，主体舱内设有样品固定底座、温度传感器、湿度传感器、污染物传感器等，电子组件包括信息处理模块、显示屏和控制键，由信息处理模块控制进气系统、配气校准系统和吸气系统，将原本分离的材料平衡、空气采样、样品分析过程整合为一个释放率检测过程，大大节约了检测时间，降低了因为使用不规范带来误差的可能性，提升了检测的准确度，降低了检测的成本。

技术领域

本发明涉及用于材料挥发性有机物(VOCs)释放率检测的装置，具体涉及一种基于传感器和环境舱，可以在生产后和使用前对建筑装修材料的VOCs释放速率进行检测的装置，属于环境检测仪器技术领域。

背景技术

各类VOCs(Volatile Organic Compounds，挥发性有机物)对人体带来的健康影响近年来越来越受到人们的关注。例如，甲醛的慢性暴露被证明与神经功能损伤、哮喘、过敏、肝损伤、肺水肿、各类器官癌症和白血病密切相关；苯的慢性暴露有可能带来淋巴细胞水平的剧烈变化，乃至后续的各类淋巴细胞白血病；甲苯慢性暴露的健康效应包括色觉受损、听力受损、神经行为分析能力下降、运动及感觉神经传导速度改变、流产等。装修材料质量的不达标和不当使用是VOCs污染的重要源头。

目前主要有两种技术手段进行装修材料VOCs污染程度的评估。第一种方法是含量评估，一般指将建筑材料中的目标游离VOCs或VOCs的其它结合状态，通过加热、蒸馏等方法提取出来分析VOCs的最大释放量；第二种方法是释放率评估，一般指将建筑材料放置于恒定的环境状态，通过检测某一段时间或者某一时刻建筑材料周围的目标VOCs浓度，分析VOCs的释放量或者释放速率。相比于第一种方法，释放率法虽然更加复杂，但是测量结果更加符合建筑材料的真实使用状态，可以用于VOCs的暴露评估，核算VOCs真实带来的健康影响，从而确定材料的释放率的准确限值。

环境舱法是材料VOCs释放率分析方法中最为准确的一种技术手段，能够在舱内模拟材料使用时的真实温度、湿度、通风条件并保持稳定，将已平衡好的材料放入舱中，采集不同时间下材料附近的VOCs，离线分析每个时间点的VOCs浓度，计算材料VOCs释放速率。但是，由于材料释放平衡时间长，材料释放稳定浓度难以确定，VOCs释放、采样、校准、分析等各步骤繁琐复杂、专业化要求高，在材料生产后和进场使用前都很难留出足够的时间分析保证建筑材料VOCs释放率满足对应产品标准(例如JGJ/T 436-2018)的限值要求。以环境舱法为代表的释放率法的低效率和低普及率，限制了整个装修材料VOCs污染控制体系的发展速度。

下面对已有的几项用于材料VOCs释放率检测的环境舱类代表性技术进行描述。

中国实用新型CN209432786U提供了一种小型环境舱设计方案，简化了环境舱的制作工艺，意图解决商品化大型环境舱的昂贵、占地面积大及周转率低等问题。中国实用新型CN208350744U提供了一种VOC测试用环境舱，对于环境舱的温度控制进行了充分考虑，意图解决环境舱温度控制低精度的问题。中国实用新型CN205361366U提供了一种针对汽车配件的VOC检测环境舱，通过加测舱外湿度提高了舱内湿度控制的准确性。中国发明专利申请公开文本CN108918575A提供了一种多温度下建材甲醛散发特性测量方法，可以避免温度对于甲醛释放率测量的精度的影响。然而，这些方法均是解决环境舱法的测量精度或者高成本问题，对于提升VOCs释放率的测量效率并无直接的帮助。

中国实用新型CN205210050U和中国发明专利申请公开文本CN106526087A使用多舱位的方法批量进行建筑材料VOCs的释放率检测。这些设计提升了一段时间采样的数量，但并没有缩短单次采样的时间，没有降低采样前预处理平衡的时间，没有降低VOCs分析的操作难度和时间，而且进一步加剧了环境舱法昂贵、占地面积大及周转率低等劣势，并不适用于材料生产或者进场使用时快速检测的要求。