行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
木质复合板材挥发性有机物释放特性试验方法 密闭舱法
建议项目名称
(英文)
Test method for determining the emission characteristic of volatile organic compounds from wood-based composite panels--Airtight chamber method
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
91.100
中国标准分类号
Q10
牵头单位
清华大学
体系编号
1-17.1.1
参与单位
中国建筑材料科学研究总院有限公司
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

近年来,我国木质复合板材的生产量与消费量呈现快速增长的态势。据《中国林业统计年鉴》统计,我国人造板产量从2000年的2001.66万立方米快速增长到2018年的29909.29万立方米,2018年产量为2000年的14.9倍;2019年建材行业(木地板、胶合板、硬质纤维板、中密度纤维板、刨花板)全国销售收入总额也已达到5867亿元。近些年,在健康中国2030规划纲要的战略方针引领下,健康的建筑室内环境受到了更多人的关注,建材行业也体现出走向绿色化、健康化的发展趋势。2016年《健康建筑评价标准》T/ASC 02-2016颁布、2019年《绿色建筑评价标准》GB/T 50387-2019修订颁布,其中都对室内木质复合板材及其制品释放导致的室内空气挥发性有机物(VOCs)污染提出了更高的要求,并配套了基于室内木质复合板材释放特性的室内空气质量预评估软件。目前,这两项标准已经得到规模化应用,应用建筑遍布19个省或直辖市,应用建筑总面积超过1.6亿平方米。上述国家战略的推行与标准的广泛应用,都体现出了建筑室内木质复合板材中VOCs释放特性检测的重要性及必要性。

全球疾病负担研究显示,2017年大气污染已成为造成中国居民疾病负担的第四大风险因素,而人的一生有超过80%的时间是在室内度过的,室内空气污染的成分比大气污染更为复杂、暴露浓度比大气污染往往更高、暴露时间也更长,对人体健康将会造成更大的危害,比如,木质复合板材当中会用到脲醛树脂等胶水,这些胶水会释放出甲醛、苯系物等VOCs,长期暴露于含有这些VOCs的室内空气环境,有可能会导致居民患哮喘、皮炎,甚至鼻咽癌、白血病。所以,解决室内空气污染问题刻不容缓。但是目前,《室内空气质量标准》GB/T 18883-2002对室内空气污染物浓度提出了阈值要求,然而没有对其主要来源——室内装修装饰用的建材提出进一步要求。而建材相关的绝大多数标准,包括《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》GB 18580-2017、《绿色产品评价 人造板和木质地板》GB/T 35601-2017、《环境标志产品技术要求 人造板及其制品》HJ 571-2010等,存在以下两方面的问题:(1)最终测定的都是木质复合板材释放达到稳定状态时的工况,而实际工况中,木质复合板材中VOCs的释放往往处于瞬态阶段,而尚未达到稳态,在同等工况条件下,稳态释放速率会比瞬态释放速率更低,从而低估室内空气污染水平;(2)标准中测定出的木质复合板材材料VOCs释放速率仅仅适用于标准中环境舱中给定的工况(温度、湿度、通风换气次数、负载率等),与实际工况会有很大差异。新出台的《木质复合板材污染物释放特性参数检测方法》JC/T 2626-2021能够测出木质复合板材的释放特性参数,从而有效预测室内空气污染物浓度,但是测试时间在3天以上,且实验设备系统复杂,时间、经济成本都比较高。所以,建立一套快速、准确、能有效预测室内空气污染物浓度的木质复合板材VOCs释放特性试验方法,是建材行业目前较为紧迫的需求

本标准旨在快速测定室内木质复合板材中挥发性有机化合物(VOCs)的释放特性机理参数,相较于原有方法,实验时间可从原先的3天左右缩短至12小时以内,且减少了通风舱的气路、压缩空气气瓶等设备,经济成本大幅降低。本标准完善了原有的室内木质复合材料释放特性的检测方法,可有利于室内木质复合材料数据库的快速建立,从而为建筑室内空气质量预评估与健康建筑环境营造提供重要的技术支撑与数据基础。


范围和主要
技术内容

本标准适用于厚度小于30mm的室内用均质木质复合板材甲醛、苯、甲苯和二甲苯等VOCs释放特性参数的检测。

本标准主要技术内容如下:

明确木质复合板材挥发性有机物释放特性试验方法 密闭舱法的试验原理,将木质复合板材放置在密闭环境舱中进行VOCs的释放,通过固相微萃取(SPME)被动采样技术对密闭舱内气相VOCs的逐时浓度进行定量检测,获得木质复合材料中VOCs的释放特性参数。

提出试验所需条件,规定了试验需用到气候舱及固相微萃取装置的参数要求以及其他污染物定量分析方法所需用到的仪器设备,主要参考GB/T 18883-2002附录C

明确提出试验步骤,先对固相微萃取装置采样时的时长与特性参数进行试验标定,然后开始密闭环境舱内木质复合板材的污染物释放试验及检测。

提出试验结果数据处理方法和试验报告要求


国内外情况
简要说明

1.国内外技术现状概述

木质复合板材中可释放的挥发性有机物包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯等。目前,国内外相关标准提出的木质复合材料甲醛等VOCs释放速率的测试方法包括穿孔萃取法、干燥器法、气候箱法等。穿孔萃取法测定的是100g干建材中的VOCs含量,其中绝大部分的VOCs含量都是建材中实际不可释放的部分,而与室内空气质量息息相关的是木质复合材料中可释放的VOCs,因此,穿孔萃取法逐渐被国内外标准弃用。干燥器法的测试过程中,干燥器内相对湿度往往较高,测定出的木质复合材料甲醛释放速率与实际环境不符,且该方法不能适用于其他种类的VOCs。所以,目前国内外标准大多采用气候箱法或与之类似的标准房间方法。在国外,美国的CDPH方法、德国的AgBB标准、法国的ANSES标准均测定的是标准房间内木质复合材料VOCs释放达到稳定时空气中VOCs的气相浓度。而在国内,《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》GB 18580-2017和《绿色产品评价 人造板和木质地板》GB/T 35601-2017均测定的是通风舱内VOCs释放达到稳定状态时的舱内VOCs气相浓度,《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》GB/T 17657-2013、《人造板甲醛释放量测定 大气候箱法》GB/T 33043-2016和《人造板及其制品中挥发性有机化合物释放量试验方法 小型释放舱法》GB/T 29899-2013均测定的是舱内VOCs释放到达稳定状态时的单位面积释放速率。国内2021年最新颁布的行业标准《木质复合板材污染物释放特性参数检测方法》JC/T 2626采用了逐时浓度法(C-history method),利用通风舱测定出木质复合材料VOCs释放的机理参数——可释放初始浓度C0、扩散系数D、分配系数K,不再使用上述标准中的表观参数——稳态释放速率或对应的气相浓度水平。该标准方法得到的释放机理参数能够在各种实际环境中准确预测VOCs释放速率,但是该标准所需实验时间仍较长,需3天以上,时间成本较大,且实验设备系统较复杂,包括压缩空气、气路等,经济成本较高。

2.本标准是否采用国际标准

本标准未采用相关国际标准。

3.与国内相关标准的关系

本标准与国内建材行业相关标准相比,有以下几点技术差异:

1)《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》GB 18580-2017和《绿色产品评价 人造板和木质地板》GB/T 35601-2017等建材相关国家标准采用达到稳定释放的单位面积释放速率(或等效参数)来评价木质复合板材释放特性,该表观参数无法用于实际环境多变环境参数下的瞬态释放造成的室内空气污染预评价,本标准采用初始可释放浓度C0、扩散系数D和分配系数K等机理参数来评价木质复合板材释放特性,能够准确地对实际环境室内空气质量做出预评价;

2)上述标准对木质复合材料的试验时长在3天以上,最多可长达28天,而新出台的《木质复合板材污染物释放特性参数检测方法》JC/T 2626虽然可以测定上述释放特性机理参数,但试验时长也在3天以上,且通风气候舱设备较复杂,造成时间、经济成本都较高,本标准采用的密闭舱方法,试验时长可缩短至12小时以内,且省去通风相关设备,大大提升试验效率。

在衔接性与适应性方面,本标准采用的气候舱及其内部的温湿度、背景浓度、混合度等参数要求均与现有相关标准保持一致,VOCs定量分析过程中采用的化学分析仪器与现有标准也保持一致,只需要将原有的主动式采样设备替换为被动式的固相微萃取装置,总体而言具有良好的衔接能力与适应性。本标准测定出的木质复合板材释放特性参数,可为不同实际环境工况的板材瞬态释放进行精准预测,从而完全符合《健康建筑评价标准》T/ASC 02-2016中对室内空气质量预评估的要求,为健康建筑品质的营造,以及健康中国2030规划纲要的落实,奠定坚实的技术基础。

4.知识产权问题

本标准未涉及知识产权相关问题。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
13-1木质复合板材挥发性有机物释放特性试验方法 密闭舱法-建议书.docx (28.73KB)任务书(建议书)