[發(fā)明專利]一種同時(shí)測(cè)定多溫度下建材甲醛散發(fā)特性參數(shù)的階躍溫升密閉散發(fā)法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810372469.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN108918575B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周曉駿;王新軻;王灃浩;王志華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/00
• 分類號(hào): G01N25/00
• 代理公司: 61215 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 張震國(guó)

1.一種同時(shí)測(cè)定多溫度下建材甲醛散發(fā)特性參數(shù)的階躍溫升密閉散發(fā)法，其特征在于包括以下步驟：

1)基于吸附勢(shì)理論及亨利定律，建立K和C₀之間的函數(shù)關(guān)系式；

將環(huán)境艙內(nèi)氣體視為理想氣體，則建材的吸附勢(shì)ε為：

式中，R為通用氣體常數(shù)，8.314J/(mol·K)；T為環(huán)境艙內(nèi)的空氣溫度，K；p₀為實(shí)驗(yàn)溫度下的飽和蒸汽壓，Pa；p為氣體的平衡壓力，Pa；

分離系數(shù)描述了建材和氣相接觸界面在平衡狀態(tài)時(shí)，界面處吸附質(zhì)固相濃度與氣相濃度之比，建材表面的吸附相濃度和氣相的吸附質(zhì)濃度間存在著一個(gè)等溫吸附關(guān)系，建材及空氣中的甲醛濃度均遠(yuǎn)低于飽和濃度，用亨利定律描述，結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程，分離系數(shù)可表述為：

將式(2)帶入式(1)中，可得：

ε＝RT ln K (3)

對(duì)于單個(gè)氣體分子，其受到的吸附勢(shì)能強(qiáng)度為

式中，N_A為阿佛加德羅常數(shù)；k_B為玻爾茲曼常數(shù)，J/K；

吸附質(zhì)分子發(fā)生解吸的條件為，氣體分子的動(dòng)能大于其與建材間的吸附勢(shì)能，這部分可解吸的氣體分子與總含量之比即為可散發(fā)比例，其表達(dá)式為：

將式(4)代入式(5)考慮到氣體分子被限制于材料表面時(shí)，氣體動(dòng)能會(huì)偏離原有的理想氣體動(dòng)能分布，故上式中以常數(shù)λ替換以減小由此產(chǎn)生的誤差，化簡(jiǎn)得C₀的表達(dá)式為：

2)將待測(cè)建材置于溫濕度恒定的密閉環(huán)境艙內(nèi)，對(duì)建材進(jìn)行初始溫度下的甲醛濃度散發(fā)實(shí)驗(yàn)，待環(huán)境艙內(nèi)空氣中的甲醛濃度達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，其平衡濃度C_equ與分離系數(shù)K之間的關(guān)系為：

式中，β為氣固比，定義為密閉環(huán)境艙內(nèi)空氣體積與建材體積的比值；

3)保持環(huán)境艙處于密閉狀態(tài)，在初始溫度的基礎(chǔ)迅速升溫至下一工況后保持不變，則空氣中的甲醛濃度在首個(gè)平衡濃度的基礎(chǔ)上繼續(xù)升高，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)；依次重復(fù)上述操作，將得到多個(gè)溫度下的甲醛平衡濃度值，其平衡濃度滿足：

4)對(duì)初始溫度下的甲醛濃度曲線進(jìn)行非線性擬合，得到其對(duì)應(yīng)的分離系數(shù)值記為K₁，初始溫度下的平衡濃度記為C_equ,1，如式(10)所示，根據(jù)不同溫度下C_equ,2與初始溫度下C_equ,1的比值即可確定各溫度對(duì)應(yīng)的K₂，進(jìn)而根據(jù)式(6)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)溫度下的C₀，

2.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)測(cè)定多溫度下建材甲醛散發(fā)特性參數(shù)的階躍溫升密閉散發(fā)法，其特征在于：所述的環(huán)境艙內(nèi)部空氣容積為1m³，艙內(nèi)壁面夾層中安裝有水盤管，通過控制水溫來調(diào)節(jié)環(huán)境艙內(nèi)空氣溫度，溫度控制范圍為18-33℃，精度范圍±0.5℃。

3.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)測(cè)定多溫度下建材甲醛散發(fā)特性參數(shù)的階躍溫升密閉散發(fā)法，其特征在于：兩個(gè)相鄰溫度工況之間的溫差為5℃。

4.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)測(cè)定多溫度下建材甲醛散發(fā)特性參數(shù)的階躍溫升密閉散發(fā)法，其特征在于：所述的甲醛濃度采用甲醛檢測(cè)儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄，采樣頻率為6min/次。

5.如權(quán)利要求1所述的同時(shí)測(cè)定多溫度下建材甲醛散發(fā)特性參數(shù)的階躍溫升密閉散發(fā)法，其特征在于：所述的平衡濃度為一小時(shí)內(nèi)環(huán)境艙空氣中的甲醛平均濃度變化不超過1％。