| PCI杂志2013-03-01 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

在过去20年里，人们对化学物质排放意识的增强促使许多国家出台了大量法规。制造商，特别是涂料行业的制造商，现在敏锐地意识到需要确保他们的产品符合这些法规188BET竞彩。本文解释了这些挑战，以及新的快速采样技术如何帮助将材料测试从负担转变为可以为制造商提高产品质量开辟新途径的东西。188金宝搏bet官网

调节上升

在许多国家，VOC排放受到越来越多的监管。这一点，再加上消费者对接触室内化学排放物带来的健康风险的认识不断提高，推动了对改进产品评估和标签的需求。

新的建筑产品法规已经影响到类似的行业部门，如地板、家具、木制品、绝缘材料以及玩具、家用商品和清洁产品。188金宝搏bet官网然而，以前关于涂料的VOC法规主要集中在配方中的VOC含量上，而新的法规则更多地关注涂料使用后VOC排放的测定。

2010年，法国政府推出了建筑产品和装饰材料(包括油漆)的强制性标签，这就是新监管风格的一个例子。188金宝搏bet官网该规定自2012年1月起对新产品生效，但从2013年9月1日起，它也将适用于已经上市的产品。

该标签根据在28天内释放到0.1-1立方米的容器中的10种关键化学物质的数量对材料的排放进行分类(图1)。甲醛等更危险的化学物质有相对严格的标准，而较低关注的化学物质有不那么严格的限制。还包括总挥发性有机化合物(TVOC)的标准，以便考虑到总挥发性有机化合物的排放——考虑到该法规涵盖了如此广泛的产品和材料，以及相应的各种化学品，这是至关重要的。188金宝搏bet官网最后使用的标签是适用于最低等级的单个化学品。

在上述讨论的排放标签计划之前，还有一个范围更广的规定，涵盖了法国使用的所有材料。188金宝搏bet官网这规定了某些额外的化学物质(称为CMR物质-那些致癌、致突变或对生殖有毒的物质)的空气浓度必须小于或等于1µg/m³。这些化合物，即三氯乙烯、苯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二丁酯，不包括在排放标识方案中，但使用ISO 16000系列方法以相同的方式进行测试。

虽然法国在制定此类法规方面处于领先地位，这些法规测试的是材料的排放量，而不是其化学成分，但欧洲其他国家以及随后的美国可能会效仿。188金宝搏bet官网这是因为尽管“基于内容”的法规很重要，但它们不能让人们了解现实世界中发生了什么——尤其是在使用后，释放到室内空气中的每种化学物质的数量如何随着时间的变化而变化。因此，对一系列产品类别的室内材料的强制测试预计将在未来几188金宝搏bet官网年应用于涂料，这一趋势在ISO和ASTM委员会参与制定新的相关方法时已经很明显。

ISO 16000系列方法

ISO 16000定义的一系列方法涵盖了室内空气监测的各个方面，并已被广泛视为室内空气分析的金标准。

对于涂层，相关的方法是ISO 16000-9，该方法规定，首先将样品应用于基材(通常是玻璃板)上进行测试。然后将其放置在一个测试箱(100-1000升容量)中，并在相对湿度为50%，温度为23°C的条件下施加受控的气体流量。3天后采集空气样本，以表示涂层应用后房间再次被占用，并检测致癌物和任何特别高的初始VOC排放。另一个样本是在28天内采集的，旨在代表长期的“真实世界”排放。

通过将蒸汽从室内抽到所谓的“吸附剂管”上来收集样品。这些管含有吸附材料，捕获特定挥发性范围的挥发性有机化合物。然后根据ISO 16000-6对这些管进行热解吸-气相色谱-质谱(TD-GC/MS)分析。根据这些信息，可以确定管中每种化合物的含量，并确定其在空气中的原始浓度。

快速排放分析的必要性

强制性和自愿性测定涂料VOC排放方法的增加，意味着工业实验室对取样方法的需求不断上升，这些方法可以将化学排放作为日常质量控制和产品开发的一部分进行评估。

然而，认证实验室使用的测试方法(如上文所述)既耗时又昂贵，小室的成本约为100万欧元。幸运的是，已经开发出更快、更便宜的技术来解决这一问题，使制造商能够开发和评估低排放、高价值的材料，从而在不断扩大的“绿色”产品市场中竞争。188金宝搏bet官网

两种最常用的采样方法是直接解吸和微室采样。两者都与TD-GC/MS结合使用，TD-GC/MS被广泛应用于分析实验室，并在一些法规中进行了规定。

直接解吸包括将样品放入玻璃管中，并在其上流过一股热空气，然后直接进入TD-GC/MS分析系统。这种方法的优点是简单，但由于样品面积/体积不受控制，因此无法确定排放率。然而，它是理想的进行快速的产品比较或对新材料的初步调查。

微型室的工作原理与ISO方法中定义的大型室相同，因此可以给出与它们相关的结果。然而，它们要小得多(只有几厘米宽)，具有更高的温度范围，这意味着它们可以用于提供快速和有意义的排放筛查结果。因此，它们对于筛选材料以确定它们是否将通过相关法规非常有用，而且对一系列188金宝搏bet官网其他应用也有价值。下面将更详细地概述微室背后的原理和它们有用的原因。

微室测试是如何工作的

如图2所示的微室系统既可用于确定散装样品的化学排放，也可用于测试表面排放。平衡和取样通常需要30-60分钟，并且可以给出可用于预测28天ISO方法结果的结果。

对于散装排放测试，将测试样品的克数称量到每个微室的底部(图3a)。样品“船”可用于避免微室内部的污染。

对于平面材料的表面发射测试，试样的圆形部分被切割出来，并使用垫片在腔室中升高188金宝搏bet官网，直到从盖子向下突出的项圈与样品的表面接触(图3b)。这确保了表面积的精确定义，并防止从样品的侧面和后方的排放干扰结果。

表面排放测试与涂料行业特别相关，因为它们允许确定所谓的“特定排放率”(µg / m2 /小时)。188BET竞彩这些值可以可靠地与长期认证方法的值相关联。

微室在室温(或升高的)温度下，在纯空气或氮气的流动下，从样品中释放的蒸汽被吸附管捕获。无论是否连接吸附剂管，都能在每个微室中保持恒定的气体流量，并且不需要泵或额外的质量流量控制设备。

样品TD-GC/MS分析

一旦采样，吸附管进行离线分析，允许将一组新样品引入微室，同时继续分析前一组样品。离线操作还允许第三方实验室对试管进行分析。

分析通常通过热解吸(TD)结合GC-MS或gc -火焰电离检测(FID)进行，但将TD与过程MS或“电子鼻”探测器相结合的系统在某些情况下也可能适用。

热解吸-本质上是气相色谱的样品浓缩技术-对分析材料的排放特别有价值，因为它是专门设计来加强低化学浓度的检测。188金宝搏bet官网在使用微室进行材料排放时，它涉及在惰性气体流动中加热吸附剂管，以便释放残留的化合物。然后将这些物质集中在第二个吸附剂阱中，该阱本身被加热以将化学物质转移到气相色谱柱中。这两个阶段的过程可以实现几个数量级的浓度增强，极大地促进了痕量化合物的检测。

微室试验的其他优点

微室系统周转时间短的部分原因是它们的平衡时间短。对于任何类型的腔室方法，在采样开始前通常需要平衡，以允许任何表面吸附的溶剂从样品中释放出来。这段时间(通常是三天)确保VOC测量能够代表现实场景。然而，当使用微室进行表面排放测试时，样品表面以上的小气体体积和高空气交换率(每小时1000-2000次变化)意味着建立平衡所需的时间减少到15-30分钟。

由于在树脂中使用甲醛，甲醛是一种经常遇到的释放化合物。然而，它通常不通过TD-GC/MS分析，因为它反应性强，易于水解，因此很难以自由状态储存。幸运的是，微室与测量甲醛释放相容，大多数参考方法规定使用浸渍了二硝基苯肼(DNPH)的采样盒，而不是吸附管。DNPH与甲醛反应生成更稳定的衍生物，然后用溶剂萃取和HPLC对其进行分析。

微室系统的最后一个重要优点是能够在高温下进行测试。在涂层排放测试的情况下，使用适中的温度(30-60°C)来提高灵敏度并补偿相对较小的样本量是一个好主意。这优化了与使用ISO方法的结果的相关性，虽然时间较长，但在环境温度下执行。

快速排放剖面的例子

下面的例子说明了快速发射分析技术(如直接解吸和微室)在一系列样品类型中的适用性。

评估上漆对地砖排放的影响(图4)
测定了三种配方相同但经过不同涂层和处理的地砖样品的化学排放:
- Unlacquered;
- 正常上漆(包括热处理周期);
- 如上所述，但有额外的热处理周期。
这三种样品的色谱图大致相似，但在某些化合物的水平上显示出一些差异，这对产品开发可能很重要。柱状图中比较了其中7种化合物的含量。
漆工艺被证明可以减少少量的苯酚和2-乙基己醇的排放，尽管在另一个热处理周期中，水平进一步降低，但下降幅度没有预期的那么大。涂漆也减少了丁基羟基甲苯的排放，但令人惊讶的是，这种影响被热处理部分逆转。
最后，尽管发现该漆完全负责臭气丁酸的排放，但这些排放被额外的热处理循环完全消除了。这种类型的数据对于那些想要遵守持续压力以减少其产品中的化学排放的制造商来说是无价的，要么是为了遵守法规，要么是为了使用这些信息来宣传他们的产品是“低排放”的。
干漆中的残留挥发物(图5)
在本例中，从干燥涂料样品中提取挥发物，温度为220°C，高温确保所有残留挥发物都被提取出来。在这种特殊情况下，使用直接解吸来提取挥发物，尽管使用微室系统可以很容易地获得相同的结果——实际上，由于能够分析更大的样品，可以获得更高的灵敏度。
油漆未干排放(图6)
在湿水性涂料样品上进行了与上述过程相似的处理。注意存在n -甲基吡咯烷酮，这是一种溶剂化剂，被怀疑对环境和人类健康有重大影响。