【摘要】：采用甲醛檢測儀、有機氣體檢測儀等測試了桂林、南寧、柳州等廣西典型城市的居室和公共場所的甲醛、總揮發(fā)性有機物(TVOC)濃度,運用Airpak軟件模擬了典型污染源人造板在室內(nèi)的甲醛濃度分布；在環(huán)境測試艙中研究了溫度、濕度、換氣率、裝載率、板材種類及厚度等因素對人造板甲醛釋放的影響規(guī)律；運用雙指數(shù)衰減模型、迭代法計算人造板的甲醛可釋放量和釋放特征參數(shù),并結(jié)合傳質(zhì)理論建立人造板的甲醛釋放預(yù)測模型；采用正交試驗法研究了人造板甲醛去除工藝、脲醛樹脂膠改性方法,采用熱重分析儀(TG-DTG)、差示掃描量熱儀(DSC)等研究了人造板脲醛樹脂(UF)膠的熱解動力學(xué)、熱力學(xué)。主要結(jié)論如下：(1)桂林市典型居室內(nèi)甲醛和TVOC污染程度依次為：書房臥室客廳廚房,最高濃度分別達0.898mg/m3、1.532mg/m3;南寧市典型居室的甲醛污染程度依次為：書房臥室客廳,TVOC污染程度依次為：臥室書房客廳,最高濃度分別達0.901 mg/m3、 0.673mg/m3;在公共場所中,柳州市、桂林市商場內(nèi)的甲醛、TVOC濃度較高,最高濃度分別為0.268 mg/m、0.713 mg/m3,0.276 mg/m3、0.805 mg/m3。(2)室內(nèi)的甲醛擴散方式主要有自由擴散、湍流作用和空氣對流等,室內(nèi)甲醛的濃度分布與污染源、氣流等直接相關(guān),中間過道附近的甲醛濃度均低于國家標準,在床下方的成人坐姿呼氣區(qū)、站姿呼吸區(qū)以及床上方的臥姿呼吸區(qū)域的甲醛濃度均超過國家標準,最高濃度分別達到0.198mg/m3、0.177 mg/m3、0.171 mg/m3,模擬值與實測值的最大誤差為9.6%。(3)刨花板、膠合板、密度板、大芯板、實木板的甲醛釋放過程可分為快速釋放、緩慢釋放、釋放飽和三個階段,釋放的甲醛濃度隨著環(huán)境溫度、濕度、厚度和裝載率的增加而增加,隨著換氣率的增加而降低,最高濃度分別為0.428 mg/m3、0.377 mg/m3、0.345 mg/m3、 0.213 mg/m3、0.023 mg/m3。(4)甲醛在人造板內(nèi)部的擴散系數(shù)D隨著環(huán)境溫度、濕度或換氣率的增加而增加,氣／源界面的分配系數(shù)K隨著環(huán)境溫度、濕度的增加而減��；刨花板、膠合板和密度板的甲醛釋放預(yù)測模型擬合的濃度與實驗值的最大誤差分別為15%、20%、12%。(5)影響人造板甲醛去除效果的強弱次序為：處理溫度換氣速率處理時間相對濕度；最優(yōu)去除工藝為：處理溫度、換氣速率、處理時間、相對濕度分別為95℃、16.8 m3/h、6d、35%RH,經(jīng)此工藝處理后的甲醛去除率為63.2%,且對板材力學(xué)性能影響很小。(6)改性劑對UF膠甲醛釋放量的影響順序為：皂土苯酚二環(huán)己基碳二亞胺甲基甲基硅油；最佳改性工藝為：皂土、甲基硅油、二環(huán)己基碳二亞胺、苯酚的添加量分別為10%、10%、3%、3%,經(jīng)該工藝改性后UF膠的甲醛釋放量降低了50.7%,其熱穩(wěn)定性、膠合強度、耐水性等均有所提高。(7)改性前后的UF樣品在103～198℃的失重率分別為14.3%、9.5%,在200～330℃的失重率分別為47.8%、46.1%,熱失重率在35%～60%區(qū)間內(nèi)的平均活化能分別為222.292kJ/mol、261.569 kJ/mol,指前因子1gA分別為23.744 s-1、30.264 s-1,△H、△S、△G分別為217.72 kJ/mol、196.23 J/(mol-K)、109.84 kJ/mol,284.97 kJ/mol、350.07 J/(mol-K)、93.22 kJ/mol。
[Abstract]:Formaldehyde and total volatile organic compounds (TVOC) concentrations in rooms and public places of Guilin, Nanning, Liuzhou and other typical cities in Guangxi were measured by formaldehyde detector and organic gas detector. The indoor formaldehyde concentration distribution of wood-based panels was simulated by Airpak software. Formaldehyde emission from wood-based panels was predicted by double exponential decay model and iteration method, and the prediction model of formaldehyde emission from wood-based panels was established based on mass transfer theory. The pyrolysis kinetics and thermodynamics of wood-based panel urea-formaldehyde resin (UF) adhesive were studied by TG-DTG and DSC. The main conclusions are as follows: (1) The pollution degree of formaldehyde and TVOC in typical living rooms of Guilin is in turn as follows: study bedroom living room kitchen, the highest concentration is 0.898mg/kg, respectively. M3,1.532mg/m3; Nanning typical room formaldehyde pollution degree in turn: study bedroom living room, TVOC pollution degree in turn: bedroom study living room, the highest concentration of 0.901 mg/m3, 0.673 mg/m3; in public places, Liuzhou, Guilin shopping mall formaldehyde, TVOC concentration is higher, the highest concentration is 0.268 mg/m, 0.713 mg/m3, 0.713 mg/m3, respectively. 276 mg / m3,0.805 mg / m3. (2) The main indoor formaldehyde diffusion modes are free diffusion, turbulence and air convection. The indoor formaldehyde concentration distribution is directly related to pollution sources and airflow. The formaldehyde concentration near the middle passageway is lower than the national standard. The maximum concentration of formaldehyde was 0.198 mg/m3, 0.177 mg/m3 and 0.171 mg/m3, respectively. The maximum error between simulated value and measured value was 9.6%. (3) The formaldehyde release process of particleboard, plywood, density board, large core board and solid wood board can be divided into three stages: rapid release, slow release and saturation release. The aldehyde concentration increases with the increase of ambient temperature, humidity, thickness and loading rate, and decreases with the increase of air exchange rate. The highest concentrations are 0.428 mg/m3, 0.377 mg/m3, 0.345 mg/m3, 0.213 mg/m3, 0.023 mg/m3, respectively. (4) The diffusion coefficient D of formaldehyde in the wood-based panel increases with the increase of ambient temperature, humidity or air exchange rate. The maximum errors between the predicted concentrations of formaldehyde emission from particleboard, plywood and density board and the experimental values were 15%, 20%, 12%. (5) The order of influencing formaldehyde removal efficiency of wood-based panels was: the relative humidity of treatment temperature and air exchange rate of treatment time; The optimum removal process is as follows: treatment temperature, air exchange rate, treatment time, relative humidity is 95, 16.8 m3/h, 6 days, 35% RH, and the removal rate of formaldehyde is 63.2%. The effect of modifier on formaldehyde emission from UF glue is in the order of bentonite phenol Dicyclohexylcarbodiimide methylsilane. The optimum modification process is bentonite, methyl silicone oil, dicyclohexyl carbodiimide, phenol 10%, 10%, 3%, 3%, respectively. The formaldehyde emission of UF adhesive is reduced by 50.7%, and its thermal stability, bonding strength and water resistance are all improved. (7) The weight loss of UF samples before and after modification is 14.3% at 103 ~ 198 C, respectively. The average activation energiwere 222.292kJ/mol, 261.569 kJ/mol, 261.569 kJ/mol, and the pre-exponentfactor 1gA were 23.744 s-1, 30.264 s-1, Delta H, Delta S, Delta G were 217.72 kJ/mol, 196.23 J/ (mol-K), 109.84 kJ/mol mol, 284.97 kJ/mol, 284.97 kJ/mol, 284.97 kJ/mol, kJ/mol, 28 4.97 kJ/mol, kJ/mol, 30.97 kJ/mol, 1 gA were 23.744 s-1, 30.264 s-1, 30.264 s-1, 93.22 kJ/mo L.
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU531;X51

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本文編號：2215040