一种连续检测汽车涂装废物中VOCs释放率的方法

本发明属于vocs检测，具体涉及一种连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法。

背景技术：

1、根据世界卫生组织的定义，vocs(volatile organic compounds)是在常温下，沸点50℃至260℃的各种有机化合物。在我国，vocs是指常温下饱和蒸汽压大于70pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10pa且具有挥发性的全部有机化合物。大多数vocs有毒，部分vocs有致癌性：如大气中的某些苯、多环芳烃、芳香胺、树脂化合物、醛和亚硝胺等有害物质对机体有致癌作用或者产生真性瘤作用；某些芳香胺、醛、卤代烷烃及其衍生物、氯乙烯等有诱变作用。多数vocs易燃易爆.不安全，阳光照射下，与大气中的氮氧化合物、碳氢化合物与氧化剂发生光化学反应，生成光化学烟雾，危害人体健康和作物生长。vocs对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道，使皮肤过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力，其中还包含了很多致癌物质。

2、目前对vocs污染程度的评估手段主要有两种。第一种方法是释放率评估，一般指将汽车涂装废物放于恒定的环境状态，通过检测某一时刻汽车涂装废物周围的目标vocs浓度，分析vocs的释放速率或者释放量。第二种方法是含量评估，一般指将汽车涂装废物中的目标游离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。相比之下，释放率法更加复杂，但是测量结果更加符合汽车涂装废物的真实使用状态，可以用于vocs的暴露评估，核算vocs真实带来的健康影响，从而确定涂装废物的释放速率的准确限值。但是这两种方法都存在缺陷，释放率评估只能检测某一时刻汽车涂装废物周围的目标vocs浓度，分析vocs的释放速率或者是释放量，无法做到连续检测并且操作比较复杂。含量评估会因为汽车涂装废物的种类、形态以及检测方法导致检测结果不够准确。

3、目前对vocs的检测都停留在释放速率和释放量这两个方面，还没有一种能够直接连续检测vocs释放率的方法。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，对vocs释放率的检测更加准确和低成本。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，包括以下步骤：

4、(1)将环境测试舱进行清洗并设置标准试验工况，在标准试验工况下试运行1h，将试验样品放置在环境测试舱中并关上舱门；

5、(2)打开环境舱出气口，利用采气袋采集环境舱出气口的气体，使用便携式gc-ms中测定vocs的浓度；

6、(3)便携式gc-ms与装有专用iq软件的计算机相连，根据计算机输出的vocs的浓度得到vocs释放速率或/和释放量。

7、所述iq软件为inficon公司配套的er-iq软件。

8、所述释放率为释放速率或/和释放量。

9、作为本发明的优选实施方案，所述步骤(1)中，使用碱性清洁剂清洗环境测试舱，碱性清洗剂的ph≥7.5。

10、作为本发明的优选实施方案，所述标准试验工况为环境温度为15-60℃，相对空气湿度为40-80％rh。

11、作为本发明的优选实施方案，所述标准试验工况下试运行1h至舱体内背景浓度低于仪器检出限或小于10μg/m3。

12、作为本发明的优选实施方案，将50g试验样品均匀平铺于玻璃量杯然后放置在环境测试舱中。

13、作为本发明的优选实施方案，所述步骤(2)中，采气袋采样前，每个采气袋经2～3次过滤。

14、作为本发明的优选实施方案，所述步骤(2)中，采样体积为100ml，在散发试验初期每小时进行一次采样，连续采样2～3次，每次采样时间为1min；0≤fom<0.01时为散发试验初期，fom为传质傅里叶数，

15、fom＝dmt/l2，其中dm为vocs在材料内部的扩散系数，m/s；t为时间，s；l为材料的厚度，m。

16、作为本发明的优选实施方案，所述释放速率ri的计算公式为：

17、

18、ri为第i个采样时间节点目标组分的释放速率，ca为样品目标组分空气中的质量浓度，mg/m3，ca，0为目标组分的背景浓度，mg/m3，由于环境测试舱通入的是洁净空气，此处ca,0值为0，w为为样品/舱负荷比，m2/m3，n为环境测试舱的空气换气次数，h-1。

19、作为本发明的优选实施方案，所述释放量mi计算方法为：

20、

21、ri为第i个采样时间节点目标组分的释放速率，mg/(m2·h)，ri+1为第i+1个采样时间节点目标组分的释放速率，mg/(m2·h)，ti+1为第i+1个采样时间节点被测样品目标组分的释放时间，h，ti为第i个采样时间节点被测样品目标组分的释放时间，h。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明能够实现对汽车涂装废物vocs释放率进行准确、低成本的连续检测，实现汽车涂装废物vocs释放率的自平衡自校准自检测，为之后的vocs的处理与处置提供理论支撑。

技术特征：

1.一种连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，使用碱性清洁剂清洗环境测试舱，碱性清洗剂的ph≥7.5。

3.如权利要求1所述连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，其特征在于，所述标准试验工况为环境温度为15-60℃，相对空气湿度为40-80％rh。

4.如权利要求1所述连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，其特征在于，所述标准试验工况下试运行1h至舱体内背景浓度低于仪器检出限或小于10μg/m3。

5.如权利要求1所述连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采气袋采样前，每个采气袋经2～3次过滤。

6.如权利要求1所述连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采样体积为100ml，在散发试验初期每小时进行一次采样，连续采样2～3次，每次采样时间为1min；0≤fom<0.01时为散发试验初期，fom为传质傅里叶数。

7.如权利要求1所述连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，其特征在于，所述释放速率ri的计算公式为：

8.如权利要求7所述连续检测汽车涂装废物中vocs释放率的方法，其特征在于，所述释放量mi计算方法为：

技术总结本发明公开一种连续检测汽车涂装废物中VOCs释放率的方法，属于VOCs检测技术领域。本发明所述方法包括以下步骤：首先，将环境测试舱进行清洗并设置标准试验工况，在标准试验工况下试运行1h，将试验样品放置在环境测试舱中并关上舱门；然后打开环境舱出气口，利用采气袋采集环境舱出气口的气体，使用便携式GC‑MS中测定VOCs的浓度；最后将便携式GC‑MS与装有IQ软件的计算机相连，根据计算机输出的VOCs的浓度得到VOCs释放速率或/和释放量。本发明能够实现对汽车涂装废物VOCs释放率进行准确、低成本的连续检测，实现汽车涂装废物VOCs释放率的自平衡自校准自检测，为之后的VOCs的处理与处置提供理论支撑。技术研发人员：刘泽伟,刘义,黄泽春,刘婷婷,李彬,杨金忠受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25