空气交换率对细木工板甲醛释放的影响

 
 
由图4可见,样品5的甲醛释放浓度曲线开始上升, 最后趋于平衡,这是由于在密闭的环境中,细木工板中 的甲醛不断释放;最后趋于平衡不是因为甲醛的释放停 止,而是因为空气自身对甲醛也有降解作用,只是降解 的效率较低,当细木工板中甲醛释放量与空气降解甲醒 的能力达到平衡,样品5的甲醛释放浓度曲线不再上升. 由样品3和4的甲醛释放浓度曲线可见,当空气交换率 增大时,环境测试舱内甲醛的释放浓度较低,这是由于 当环境测试舱内新鲜空气进入量增大时,舱内细木工板 释放出的甲醛被稀释,导致舱内甲醛浓度下降.
 
 
3.3相对湿度对细木工板甲醛释放的影响
 
由图5可见,样品7(相对湿度为30%)的甲醛释放 浓度较低,样品3和6(相对湿度为45%和60%)的甲醛 释放浓度较高.说明相对湿度增加,细木工板中甲醛释 放浓度有增加的趋势.这是由于细木工板中以甲醛为主 要成分的脲醛树脂胶粘剂在板材的内部,相对湿度增加 时,脲醛树脂水解加速而释放出甲醛甲醛在释放过 程中的传质阻力主要是细木丄板干燥层所以相对湿 度对细木n板甲醛释放浓度的影响取决于相对湿度对 细木I:板干燥层的形成及其中孔隙结构的影响.当相对 湿度增加,细木T板十燥层及其中孔隙结构吸湿膨胀, 导致孔径结构改变,有利于甲醛释放.
 
3.4温度对细木工板甲醛释放的影响
 
由图6可见,随环境测试舱温度上升,细木工板中 甲醛的释放浓度增大,且峰值也存在提前出现的趋势, 样品9的曰醛释放浓度峰值出现在20 h左右,样品3 出现在16 h左右,样品8出现在12 h左右.这主要是因 为:(1)当温度升高时,甲醛分子的热运动加强,大量甲 醛脱附释放出来;(2)温度增加导致木质板材对甲醛的吸 附容量和吸附能力降低,甲醛解吸释放出来n21; (3)温度 升高引起固化后的脲醛树脂分解而放出甲醛,且随温度 上升分解加人;(4)温度增加导致板材孔径结构特性改 变.有利于内部甲醛快速释放.以上因素共同作用,最 终导致细木工板中甲醛释放随温度升高而增加[13].
 
 
图6不同温度下甲醛释放浓度随时间的变化 Fig.6 Variation of formaldehyde emission concentration from block board at different temperatures
 
4细木工板甲醛释放机理
 
图7为甲醛扩散模型,1,2,3分别代表板材、气膜 和空气,Cs,Ci,C8分别代表其中甲醛的浓度.甲醛扩散 阻力主要有3部分[14]: (1)板材干燥层的阻力,扩散速率 取决丁-板材密度、板材纹理及空隙情况;(2)气膜阻力, 扩散速率取决于气膜的厚度和气膜内外表面浓度差;(3)
 
由图8可知,灰色预测模型长期预测效果好,弥补 了设备长期运转而需停机的不足[IM'但由于灰色预测 模型自身的原因[2'还不能对细木工板甲醛释放全过程 进行模拟,尤其是甲醛初始快速释放阶段的模拟.
 
6结论
 
(1)细木工板中甲醛释放在很短的时间内迅速上升 达到峰值,然后逐渐衰退,最后趋于稳定.甲醛散发通 道是平面和端面,其中以端面为主要通道,端面的甲醛 释放量一般是平面的3倍以上.
 
(2)室内环境因素对细木工板中甲醛的释放有一定 影响,其中空气交换率变大会稀释环境测试舱中的甲醛 浓度,但对甲醛释放率影响不大;相对湿度升高,甲醛 释放率增大,温度升高,甲醛释放率也增大.
 
(3)细木工板中甲醛扩散的阻力为板材干燥层的阻 力、气膜阻力和气相主体扩散阻力.将甲醛释放过程分 为初始快速释放阶段、稳定释放阶段和长期缓速释放阶 段.与实验数据呈现的形式符合.
 
(4)灰色预测模型对细木工板甲醛释放达峰值后的 甲醛浓度进行预测,预测数据与实验数据平均相对误差 率仅为3.717%,预测效果准确性高.
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