阻燃处理对杨木胶合板甲醛和VOC释放影响的研究

摘要

本文以阻燃杨木胶合板为研究对象，采用小型环境舱采集板材释放的甲醛和VOC，利用分光光度计和气相色谱质谱联用仪分别对甲醛和VOC进行定量分析，研究工艺因素（单板载药量、施胶量和热压温度）对阻燃杨木胶合板甲醛和VOC释放的影响规律，再利用中心组合设计设计实验，并借助Design-Expert软件找出甲醛、TVOC释放量最小值以及相应的实验条件，达到减少阻燃杨木胶合板甲醛、TVOC释放量的目的。本文主要得出以下结论:
　　(1)市场上四种品牌阻燃杨木胶合板第28天VOC释放研究表明:阻燃杨木胶合板释放的VOC主要以芳香类和烃类化合物为主，VOCs主要检出物为对二甲苯、邻二甲苯、乙苯、苯乙烯、亚甲基茚、2，6，11-三甲基十二烷、十四烷和苯甲醛;不同阻燃杨木胶合板TVOC释放量在50.14μg·m-3～248.92μg·m-3之间;同种品牌的阻燃杨木胶合板随厚度增加TVOC释放量呈增加趋势。
　　(2)与未处理板材相比，经过新型FRW阻燃剂或无机阻燃剂处理后的板材甲醛释放量减少，两种阻燃处理板材甲醛释放量随着单板载药量和热压温度的升高，均呈现出先减少后增加的趋势;随着施胶量增加甲醛释放量升高。
　　(3)与未处理板材相比，经过新型FRW阻燃剂处理的杨木胶合板TVOC释放量增加，其中芳烃类化合物增加明显;经过无机阻燃剂处理的杨木胶合板TVOC释放量减少。两种阻燃杨木胶合板第一天释放的VOC各组分中醛酮类化合物数量最多，释放量最大，其中又以正己醛和壬醛释放量最高;醛酮类、芳烃类和烷烃类化合物是板材第一天VOC主要释放物。芳烃类和烷烃类化合物是两种阻燃杨木胶合板释放稳定后散发VOC的主要成分。
　　(4)在释放前期，两种阻燃杨木胶合板随着热压温度升高TVOC释放量先增加后减少，后期板材TVOC释放量随着热压温度升高先减少后增加。新型FRW阻燃杨木胶合板随着单板载药量的增加TVOC释放量先增加后减少;而无机阻燃杨木胶合板TVOC释放量随着单板载药量的增加呈现先减少后增加趋势;施胶量增加会增加TVOC释放。
　　(5)响应面法得出新型FRW阻燃杨木胶合板优化的生产工艺条件:以甲醛释放量为优化目标，当单板载药量为14.96％，施胶量250.00g/m2，热压温度125.00℃时甲醛释放量最低为0.048mg/m3，此时TVOC释放量为45.21μg·m-3;以TVOC释放量为优化目标，当单板载药量为8.00％，施胶量285.34g/m2，热压温度113.04℃，TVOC释放量最低为27.75μg·m-3，此时甲醛释放量为0.079mg/m3。
　　(6)响应面法得出无机阻燃杨木胶合板优化的生产工艺条件:以甲醛释放量为优化目标，当单板载药量为14.81％，施胶量250.00g/m2，热压温度125.00℃时甲醛释放量最低为0.58mg/m3，此时TVOC释放30.62μg/m3;以TVOC释放量为优化目标，在单板载药量10.37％，施胶量330.00g/m2，热压温度105.00℃时，TVOC释放量最低为23.61μg·m-3，此时甲醛释放量为0.119mg/m3。

目录

摘要

1 绪论

1．1 我国胶合板发展前景与趋势

1．2 阻燃胶合板研究

1．2．1 胶合板用阻燃剂

1．2．2 胶合板的热解和燃烧

1．2．3 胶合板阻燃理论

1．3 阻燃胶合板甲醛和VOC释放研究现状

1．3．1 阻燃胶合板甲醛和VOC采集检测方法、限量标准

1．3．2 阻燃胶合板甲醛释放研究现状

1．3．3 阻燃胶合板VOC释放研究现状

1．4 本文研究的目的意义及主要内容

1．4．1 本文研究的目的意义

1．4．2 本文研究的主要内容

2 市场上阻燃杨木胶合板VOC释放水平的研究

2．1 实验材料与设备

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验设备

2．1．3 实验方法

2．2 实验结果与分析

2．3 本章小结

3 工艺参数对阻燃杨木胶合板甲醛和VOC释放影响研究

3．1 实验材料与设备

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验设备

3．2 实验方法

3．2．1 实验设计

3．2．2 阻燃杨木胶合板实验制作

3．2．3 甲醛采集检测

3．2．4 VOC采集检测

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 新型FRW阻燃杨木胶合板醛和VOC释放水平

3．3．2 无机阻燃杨木胶合板甲醛和VOC释放水平

3．4 本章小结

4 阻燃杨木胶合板甲醛和VOC释放工艺条件响应面优化

4．1 实验材料与设备

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验设备

4．2 实验方法与设计

4．2．1 实验方法

4．2．2 实验设计

4．3 FRW阻燃杨木胶合板甲醛与VOC释放工艺优化

4．3．1 FRW阻燃杨木胶合板甲醛释放模型及响应面优化分析

4．3．2 FRW阻燃杨木胶合板第28天TVOC释放模型及响应面优化分析

4．4 无机阻燃杨木胶合板甲醛与VOC释放工艺优化

4．4．1 无机阻燃杨木胶合板甲醛释放模型及响应面优化分析

4．4．2 无机阻燃杨木胶合板第28天TVOC释放模型及响应面优化分析

4．5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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