材料釋放量測試用環境測試艙技術要求
一、一般要求
揮發性化合物從材料表面釋放出來,擴散和停留在環境測試艙過程中,會被艙內壁和其他部件的表面吸附,當艙內濃度降低后,被吸附的揮發物也會再釋放出來(吞吐效應)。(由于吞吐效應的復雜性,它的影響程度是很難確定的,會增加材料釋放數據預測建筑室內濃度的困難)。在測試樣品材料釋放特征時要最大程度地減小吞吐效應,使數據分析簡單化,這就是環境測試艙測試空間選用惰性材料制作的原因,因而本標準規定用于環境測試艙內壁和艙內循環空氣管道的材料表面應光滑,對甲醛、TVOC等測試的目標物呈惰性、且無吸附性。
環境測試艙不同于傳統的濕熱試驗箱等設備,在測試艙內部不能存在影響已從被測材料釋放出來的甲醛、TVOC等測試目標物的部件,如存在吸附性的材料,會吸附測試目標物從而降低被測污染物濃度,影響測試結果。另外,控溫裝置的制冷表冷器等部件如果內置于環境測試艙測試空間,表冷器等部件發生結霜、結露情況將影響到易溶于水的氣態污染物(如甲醛)的測試結果。
在結構方面要參考 “環境試驗設備技術條件”系列國家標準中《濕熱試驗箱技術條件》(GB/T 10586)中對制冷單元、艙門密封條等的一般要求內容。
環境測試艙設備作為實驗室的自動化運行設備,在電氣系統應符合《測量、控制和試驗室用電氣設備的安全要求 第1部分:通用要求》(GB 4793.1)的相關要求。
二、空氣混勻設備
材料樣品表面空氣流動有助于揮發物擴散,如果樣品表面空氣處于靜止狀態,試樣與空氣截面層的濃度將升高,進而影響樣品內部揮發物的遷移,使樣品中揮發性化合物的釋放速率減小。當表面風速高于一定水平,揮發物在界面層的遷移阻力降低到最小程度。依據《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325)材料的測試條件被測樣品表面附近空氣流速:0.1 m/s~0.3m/s。因而環境測試艙內部應安裝布置相應的空氣循環設施(如風機系統),保持環境測試艙內氣體混合均勻,放置測試樣品后,可實現被測樣品表面附近空氣流速為:0.1 m/s~0.3m/s。環境測試艙的結構系統應提供氣體流速的測試孔。
三、空氣交換設施
空氣交換率指的是單位時間內由環境測試艙外進入到環境測試艙內的空氣總量與環境測試艙內空氣總量之比,即單位時間環境測試艙內空氣置換次數。它直接影響環境測試艙運行狀態下艙內揮發性化合物的濃度,空氣交換率越高,環境測試艙內揮發性化合物的濃度越低。
環境測試艙應配備有空氣進出設施,可以控制空氣進出環境測試艙空間。在可控條件下,以潔凈空氣來替換環境測試艙內空氣,進入艙內的潔凈空氣流量應通過空氣流量計實現連續監控。
《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325)材料的測試條件空氣交換率為(1±0.05)次/h,因此建筑工程室內環境測試艙空氣交換率可調范圍覆蓋 1次/h。
可參考《公共場所室內換氣率測定方法》(GB/T 18204.19)采用示蹤氣體(SF6或C02)來測定環境測試艙空氣交換率。在待測環境測試艙通入適量示蹤氣體,由于環境測試艙艙內、艙外空氣交換,示蹤氣體的濃度呈指數衰減,根據濃度隨時間的變化值,計算測定測試艙空氣交換率。
四、空氣處理設備
環境測試艙需要模擬建筑工程室內空氣交換情況,但通過空氣交換設施由環境測試艙外進入到測試艙艙內的空氣,應不含被測污染物或被測污染物濃度不影響測定結果。這樣就需要保證測試艙在空氣交換系統中具備潔凈空氣處理設備。提供潔凈空氣中甲醛、TVOC濃度應小于《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325)等國標的限量規定。
五、溫度和相對濕度控制系統
溫度將影響揮發性化合物的蒸氣壓、擴散系數以及測試樣品與氣相的平衡,因此,它既影響揮發性物質在材料內部的擴散,也影響從材料表面向空氣層的遷移,溫度升高將引起揮發性物質釋放速率增大。這就要求環境測試艙的結構系統在樣品測試區域內溫度波動小,各點溫度均勻。
相對濕度將影響吸濕材料和水溶性氣體的釋放特征,因為水對這些物質可以起到遷移媒體的作用,對材料中甲醛的釋放率有影響。這樣就要要求直接控制環境測試艙內溫度的控溫形式,艙壁應有效絕熱,不應該受到外界環境溫度的影響,避免溫度控制過程濕氣在環境測試艙內表面的濃縮凝結現象。
對于環境測試艙置于可控溫度的房間中,由房間溫度調控環境測試艙溫度的形式,應保障房間溫度的穩定。在濕度控制形式方面,環境測試艙可采用控制外部通入潔凈空氣的濕度,也可直接控制艙內的空氣濕度,但要避免艙內進氣溫度凝結,或水的噴濺現象。
環境測試艙是模擬建筑工程室內居住環境條件,結合《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325)及相關材料標準對材料檢測提出的技術要求,如:《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(GB50325)材料的測試條件為溫度23℃、濕度45%。因此本標準規定環境測試艙溫濕度控制范圍應覆蓋溫度23℃、濕度45%。
參數 | 技術要求 |
溫度 | 20℃~25℃ |
相對濕度 | 40%~50% |
環境測試艙通過對溫度偏差、溫度均勻度、溫度波動度,相對濕度偏差、相對濕度均勻度、相對濕度波動度等性能指標要求,以保障溫、濕度的小波動,測試室空間溫、濕度均勻。
具體計量測試環境測試艙溫度、濕度的要求,可參照《濕熱試驗箱技術條件》(GB/T 10586),《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》(JJF 1101)中的部分內容執行。對環境測試艙的溫濕度性能參數的檢測,可參考JJF 1101《環境試驗設備溫度、濕度校準規范》中的校準測試點的位置,測試點的數量,溫濕度的校準內容,以及數據處理。
六、環境測試艙密封性
外界空氣不能影響到環境測試艙內被測空氣,這就要求環境測試艙具備一定的密封性能,可參考《公共場所室內換氣率測定方法》(GB/T 18204.19)采用示蹤氣體(SF6或C02)測定環境測試艙空氣交換率測試密封艙體的密封性要求,并要求空氣交換率不大于0.03次/h。
七、符合相關標準規定
GB/T 31107《 家具中揮發性有機化合物 檢測用氣候艙通用技術條件》
JG/T 344《建筑工程室內環境測試艙》
LY/T 1980《揮發性有機化合物(VOC)及甲醛釋放量檢測箱》
LY/T 1612 《甲醛釋放量檢測用1m3氣候箱裝置》等