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研究生:林啟琪
研究生(外文):LIN,CHI-CHI
論文名稱:室內木質地板揮發性有機物
論文名稱(外文):Emission of Volatile Organic Compounds from Wooden Flooring in Indoor Environment
指導教授:李慧梅李慧梅引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:環境工程學研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:160
中文關鍵詞:木質地板環境測試箱逸散因子逸散濃度揮發性有機物
外文關鍵詞:VOCswooden flooringemission concentrationemission factorenvironmental testing chamber
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本研究以巿面上常見的木質銘木地板,依據美國標準方法ASTM D5116-97建立環境測試箱,探討VOCs逸散濃度與逸散因子在不同環境條件:溫度、相對濕度及氣體交換率下所產生的變化。
當相對濕度由50%增加到80%,各種VOCs濃度增加了0.7倍到 31倍,各種VOCs所增加的穩定濃度倍數大小依次為: n-Butyl acetate>Toluene>Ethylbenzene>m,p-Xylene。當相對濕度由50%增加到80%,各種VOCs逸散因子增加了0.7 倍到33倍,各種VOCs所增加的穩定逸散因子倍數大小依次為: n-Butyl acetate>Toluene>Ethylbenzene>m,p-Xylene。在高濕度下,各種VOCs的穩定濃度會保持在較高濃度;另外我們發現,相對濕度對抵達各種VOCs穩定濃度所需的時間並無明確之影響。
溫度的上升會使樣品內部的游離VOCs分子獲得更多的能量,因而使其更易藉由質量傳輸機制離開樣品。隨著溫度由15℃上升到 30℃,各種VOCs穩定濃度增加了1.1倍到 130倍,各種VOCs所增加的穩定濃度倍數大小依次為: n-Butyl acetate>Toluene>Ethylbenzene>m,p-Xylene;而各種VOCs穩定逸散因子增加了1.1 倍到128倍,各種VOCs所增加的穩定逸散因子倍數大小依次為: n-Butyl acetate>Toluene>Ethylbenzene>m,p-Xylene。當溫度由25℃提高至30℃時,各種VOCs濃度增加了0.2倍到 2.4倍,逸散因子增加了0.2 倍到3.3倍;升高溫度會明顯增加木質地板VOCs逸散濃度以及逸散因子,在低溫下可降低VOCs的逸散。
在高氣體交換率(2ACH)下,VOCs逸散濃度會因為流量的增加而被稀釋,各種VOCs濃度遞減成為原來的0.5倍到 0.9倍;但也因為稀釋的效果,使得樣品表面蒸發作用加強,因此在逸散因子方面反而各種VOCs增加成為原來的1.1倍到 1.9倍。氣體交換率對VOCs逸散因子的實驗結果,變化不如相對濕度或溫度地來得明顯,推測氣體交換率在木質地板的VOCs逸散機制中扮演的角色不若其它兩個因素來得重要。
We set up an environmental testing chamber system according to the standard test methods of U.S. ASTM D5116-97. The wooden flooring was selected to investigate the relationship between emission factor of VOCs and environment parameters, including temperature, relative humidity, and air exchange rate.
When the relative humidity increased from 50%RH to 80%RH, the concentration of VOCs increased 0.7 to 31 times the original amount. The magnitude of the concentration of VOCs increased were: n-Butyl acetate>Toluene>Ethylbenzene>m,p-Xylene . When the relative humidity increased from 50% to 80%, the emission factor of VOCs increased 0.7 to 33 times the original amount. The magnitude of the emission factor of VOCs increased were: n-Butyl acetate>Toluene>Ethylbenzene>m,p-Xylene. As the relative humidity increased to 80%RH, the equilibrium concentration would maintain at a higher value than at 50%RH. We found that the relative humidity had little to do with the time we need to achieve the equilibrium concentration.
VOCs in the sample will gain much more energy when the temperature increases. Therefore, VOCs will emit more when the temperature increases. When the temperature increased from 15℃to 30℃, the concentration of VOCs increased from 1.1 to 130 times the original amount. The magnitude of the concentration of VOCs increased were: n-Butyl acetate>Toluene>Ethylbenzene>m,p-Xylene . When the temperature increased from 15℃to 30℃, the emission factor of VOCs increased 1.1 to 128 times the original amount. The magnitude of the emission factor of VOCs increased were: n-Butyl acetate>Toluene>Ethylbenzene>m,p-Xylene . When the temperature increased from 25 ℃to 30℃, the concentration of VOCs increased 0.2 to 2.4 times the original amount, and the emission factor of VOCs increased 0.2 to 3.3 times the original amount. Obviously, the concentration and emission factor of the VOCs emit from the wooden flooring will increase at higher temperature and will decrease at lower one.
The concentration of VOCs at higher air exchange rate is lower than at lower air exchange rate, because the effect of dilution. When the air exchange rate increased from 1ach to 2ach, the concentration of VOCs became 0.5 to 0.9 times of original value. The concentration gradient of VOCs at surface increased and more VOCs emitted , so the emission factor of VOCs became 1.1 to 1.9 times of original value.
We found that the air exchange rate had little to do with the VOCs emission concentration and emission factor than the temperature and the relative humidity did.
目錄
摘要………………………………………………………………………i
Abstract…………………………………………………………………ii
目錄……………………………………………………………………iii
圖目錄 …………………………………………………………………vi
表目錄…………………………………………………………………x
符號說明………………………………………………………………xii
第一章 前言 1
1.1 研究源起 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 木質地板概述 3
2.2 木質地板的的特性 3
2.3 台灣木質地板現況 4
2.4 揮發性有機物概述 6
2.4.1 甲醛 6
2.4.2 揮發性有機化合物 8
2.4.3 室內揮發性有機物對人體健康的影響 8
2.5 室內揮發性有機物來源及種類 12
2.5.1 室內揮發性有機物來源簡介 12
2.5.2 總揮發性有機物(TVOC)的簡介 14
2.5.3 從生物學的角度來評量VOCs 16
2.5.4 VOCs定義範圍之擴大 17
2.5.5 VOCs的反應化學--尋找新的因果關係的假設 17
2.5.6 結論 18
2.6 環境中氣態有機污染物採樣方法 18
2.6.1 採樣方法 19
2.6.2 採樣方式 22
2.6.3 脫附方式 23
2.6.4 除水方式 24
2.6.5 微量採樣管 24
2.7 改善木質板類VOCs逸散的方式 25
2.7.1 製造過程 25
2.7.2 中下游加工 25
2.7.3 成品使用 26
2.8 健康建材 26
2.9 室內揮發性有機物排放模式 28
2.9.1 Berge Equation模式 28
2.9.2 完全混和模式 29
2.9.3 薄膜模式 33
2.9.4 ORNL(Oak Ridge National Laboratory)經驗模式 35
2.9.5 Colombo經驗模式 39
2.9.6 兩階段式模式 42
第三章 實驗方法與設備 46
3.1 室內建材揮發性有機物逸散檢測方法 46
3.1.1 實驗方法簡述 46
3.1.2 標準方法的限制 46
3.1.3 實驗相關理論 47
3.1.4 實驗系統的建立 50
3.2 系統設計 53
3.3 實驗流程 54
3.3.1 環境測試箱的建立 55
3.3.2 採樣及分析系統 58
3.4 實驗數據計算 64
3.5 實驗儀器及藥品 67
3.5.1 設備 67
3.5.2 試藥 67
第四章 結果與討論 70
4.1 環境測試箱試驗 70
4.1.1 儀器校正 70
4.1.2 測試箱之測漏 70
4.1.3 混合程度測試 70
4.1.4 背景分析實驗 72
4.2 實驗條件參數 72
4.3 物種分析與數據處理 73
4.3.1 物種分析及其檢量線 73
4.3.2 數據之品保與品管 76
4.3.3 逸散因子計算 78
4.3.4 數據回歸分析 78
4.4 數據討論 82
4.4.1 溫度對VOCs逸散的影響 83
4.4.2 相對濕度對VOCs逸散的影響 107
4.4.3 氣體交換率對VOCs逸散的影響 127
4.4.4 化合物之物性與化性對VOCs逸散的影響 147
4.4.4 相關文獻之比較 147
4.5 誤差討論 149
4.6 逸散時間 150
第五章 結論與建議 153
5.1 結論 153
5.2 建議 155
參考文獻 156
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