被动式室内空气净化产品的测试方法研究

摘要

随着室内装修材料的大量应用，室内空气污染现象越来越普遍。使用被动式室内空气净化产品是改善室内空气质量的主要途径之一，而被动式室内空气净化产品品种繁乱，缺乏客观全面的测试和评价方法。为了能够较全面客观的测试和评价被动式室内空气净化产品的净化性能，本研究选取4种市售甲醛清除剂作为研究对象，根据其净化原理，针对甲醛清除剂净化性能的测试提出了三项测试指标：将甲醛净化至浓度限值以下所用时间T、总净化量M以及对板材中游离甲醛削减量md。
　　 本研究针对这三个指标对4种甲醛清除剂进行实验室测试舱测试，由此综合评价清除剂的净化性能，同时对不同实验参数对该三个指标值的影响情况进行了测试分析。
　　 对4种甲醛清除剂按照《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》(JCT1074-2008)进行常规测试，结果表明：4种甲醛清除剂对密封舱内的甲醛净化效率均达到80％以上，符合JCT1074要求，然而部分样品测试结束时并没有将甲醛浓度降解至标准浓度限值(0.1mg/m3)以下，无法满足人们对空气质量的要求。且分别采用指标r、T以及M来描述样品的净化性能，优劣程度相互不一致。因而仅仅用净化效率来评判净化产品的净化性能较片面，在对空气中甲醛的净化性能测试中有必要增加T为代表的净化速度和总净化量M两项性能的测试，以便更为全面的评价净化产品的净化性能。
　　 T的测试方法为向放置清除剂样品的密封舱内注射甲醛溶液，逐时测试舱内甲醛浓度，直至样品将甲醛降解至标准限值以下，所需时间即为T。密封舱内的甲醛降解曲线表明所测净化产品对甲醛的净化过程均随时间呈对数降解。样品a、b、c的T值分别为6h、4h和36h，样品d未将甲醛降至浓度限值以下，各样品差距较显著。采用不同的测试条件测试样品净化速率，结果表明：在甲醛注射量均未达到产品饱和净化量的情况下，涂覆面积对T的影响较大；样品涂覆量对产品的净化曲线影响较小；甲醛注射量加倍时T有所增加但不呈倍数关系。
　　 总净化量(M)的测试方法为重复向密封舱中注入甲醛，直至样品无法将舱中甲醛净化至浓度标准限值以下，计算其之前所净化的甲醛总量，即为M。样品a、b、c、d的M值分别为33.13 mg/g、13.72mg/g、0.74 mg/g、0.073mg/g，差距较大。采用不同的测试参数测试样品总净化量，结果表明：样品量对总净化量无影响；涂覆面积增加一倍，样品总净化量略有降低。
　　 采用H-history法计算板材在使用甲醛清除剂前后的游离甲醛削减量md来评价甲醛清除剂对板材中游离甲醛的净化效果，结果表明：各甲醛清除剂对密度板和刨花板两种板材中的游离甲醛均有显著的净化效果。样品a、b、c、d对密度板中游离甲醛的净化量md1分别为7.05 mg/g，6.94 mg/g，3.26 mg/g，2.79mg/g，对刨花板中游离甲醛的净化量md2分别为0.188 mg/g，0.174 mg/g，0.118 mg/g，0.047 mg/g。清除剂对于密度板中游离甲醛的去除量远远大于刨花板，主要是因为板材结构和板材中游离甲醛浓度不同，影响甲醛清除剂在板材中的渗透和反应过程。
　　 采用层次分析法(AHP)对指标T、M和密度板、刨花板中游离甲醛的消除量md1、md2赋权，并采用线性插值法将各指标测试值标准化，根据各指标权重和标准化指标值计算各样品的综合分数，可以较直观和全面的对甲醛清除剂的净化性能综合评价。4种样品净化效果综合分值分别为94、63、20、8。