環(huán)境條件對(duì)漆飾水曲柳木材揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物及其氣味釋放的影響1)

王慧玉 沈雋 王啟繁 王偉東 劉銘 許旺

( 東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040) ( 清華大學(xué)) ( 東北林業(yè)大學(xué))

室內(nèi)空氣污染的主要源頭是實(shí)木家具以及家庭裝修中常用的織物、塑料與涂料[1]。水曲柳(FraxinusmandshuricaRupr.)是生長(zhǎng)在東北東部山地天然次生林珍貴的闊葉用材樹種，其刨面光滑，膠接、油漆性能較好，在國(guó)際市場(chǎng)上享有極高的信譽(yù)[2]，常作為中高檔家具用材。聚氨酯(PU)是一種用途廣泛的涂料，具有優(yōu)良附著力、耐候性、耐化學(xué)腐蝕性以及裝飾性[3]，常用于建筑、家具等領(lǐng)域[4]。通過透明涂飾可進(jìn)一步體現(xiàn)木材天然紋理和色澤，提高木制品的價(jià)值[5]。但聚氨酯涂料漆飾家具時(shí)，會(huì)加重?fù)]發(fā)性有機(jī)化合物(VOC，C6～C16)、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物(VVOC，C1～C5)造成的室內(nèi)空氣污染[6]，誘發(fā)人體產(chǎn)生過敏、哮喘、慢性阻塞性肺病、肺癌和心血管疾病[7]，或產(chǎn)生與壓力相關(guān)的心身反應(yīng)，如慢性肌肉緊張、頭痛、睡眠障礙等[8]。

室內(nèi)環(huán)境因素對(duì)空氣質(zhì)量具有很大影響。許多研究結(jié)果[9-12]表明，室內(nèi)裝修材料揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放質(zhì)量濃度、氣味強(qiáng)度及氣味特征受環(huán)境因素影響，既有單一因素的影響，也有多因素交互作用的影響。為此，本研究在借鑒已有研究成果[13-14]基礎(chǔ)上，以聚氨酯涂料涂飾水曲柳木材為研究對(duì)象，利用熱脫附-氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用儀(TD-GC-MS-O)技術(shù)，分析不同環(huán)境條件時(shí)(溫度、相對(duì)濕度、氣體交換率與負(fù)載因子之比)漆飾水曲柳木材28 d釋放周期內(nèi)揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物及氣味釋放的變化規(guī)律，旨在為降低室內(nèi)空氣污染、保證人民身體健康提供參考。

1 材料與方法

試材：試驗(yàn)用材來自于沈陽(yáng)森寶木業(yè)，樹種為水曲柳(FraxinusmandshuricaRupr.)，胸徑(85±1)cm，初含水率26%。選取同一采集地樹木相近位置制取圓盤形試件(直徑60 mm、厚度15 mm)，將試件干燥至含水率為10%～12%。使用平板砂光機(jī)(型號(hào)DS-180)配合150目砂紙對(duì)試件表面進(jìn)行打磨處理。

涂料：溶劑型聚氨酯油漆，廣東華潤(rùn)涂料有限公司生產(chǎn)。底漆主要組成為聚氨酯(PU)透明底漆、通用稀釋劑、底漆固化劑，面漆的主要組成為聚氨酯啞光清面漆、通用稀釋劑、聚氨酯通用固化劑。

試驗(yàn)設(shè)備：ULTRA-xr熱脫附全自動(dòng)進(jìn)樣器(Markes國(guó)際；英國(guó))；UNITY-xr熱脫附儀(Markes國(guó)際；英國(guó))；DSQ Ⅱ氣相質(zhì)譜色譜聯(lián)用儀(GC-MS，Thermo Fisher Scientific，德國(guó))；Sniffer9100嗅味檢測(cè)儀(Brechbuhler AG，瑞士)；TP-5000通用型熱解析進(jìn)樣器(北京北分天普，中國(guó))；M-CTE250微池?zé)彷腿x(Markes國(guó)際，英國(guó))；Tenax-TA吸附管，三種填料吸附管(Markes國(guó)際，英國(guó))。

涂飾試件制備：將水曲柳木材試件用150目砂紙打磨后，在溫度(23±2)℃連續(xù)通風(fēng)環(huán)境下涂飾。聚氨酯底漆質(zhì)量配比為m(主劑)∶m(底漆固化劑)∶m(通用稀釋劑)=2∶1∶1，聚氨酯面漆質(zhì)量配比為m(主劑)∶m(面漆固化劑)∶m(通用稀釋劑)=2∶1∶1，涂漆量為150 g/m2。涂飾2次底漆、2次面漆，其中每次間隔12 h，每次用180目砂紙打磨漆面。漆膜固化后的試件，在自然通風(fēng)條件下進(jìn)行28 d自然釋放，環(huán)境參數(shù)見表1。

表1 試驗(yàn)環(huán)境參數(shù)

樣品采集及分析方法：揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物樣品采集，使用微池?zé)彷腿x(M-CTE250，Markes國(guó)際公司，英國(guó))，每一樣品同時(shí)采集4份分析樣。

樣品采集后，使用全自動(dòng)進(jìn)樣器及熱脫附儀(TD)和氣相質(zhì)譜色譜聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)吸附管中的樣品進(jìn)行分析。使用Xcalibur軟件系統(tǒng)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用Wiley和NIST譜庫(kù)鑒定揮發(fā)性成分，只認(rèn)證正反匹配度均大于800(最大值為1 000)的化合物。利用面積歸一化法對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，化合物定量采用內(nèi)標(biāo)法(內(nèi)標(biāo)物為氘代甲苯，質(zhì)量濃度200 mg/L，用量2 μL)，得到樣品中揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物的組成及其質(zhì)量濃度。

氣相色譜-嗅覺測(cè)量法(GC-O)分析采用時(shí)間-強(qiáng)度法，檢出物出峰后，嗅辨人員記錄嗅聞到氣味特征物質(zhì)的保留時(shí)間、氣味強(qiáng)度及氣味特征。試驗(yàn)前，選擇6名年齡在20～30周歲之間、嗅覺感知能力良好、不吸煙、嗅覺器官無疾病、無重妝、無噴香水的嗅辨員進(jìn)行培訓(xùn)，對(duì)樣品中可能出現(xiàn)的各種氣味化合物的氣味特征描述詞匯進(jìn)行熟悉，對(duì)氣味強(qiáng)度的分級(jí)規(guī)定統(tǒng)一。嗅辨試驗(yàn)，在通風(fēng)條件良好，且溫度保持在20～25 ℃、相對(duì)濕度40%左右的室內(nèi)進(jìn)行，室內(nèi)無異味。所有嗅辨員對(duì)每個(gè)樣品重復(fù)嗅聞2次；在嗅辨試驗(yàn)過后，將至少有2名嗅辨員在同一嗅聞時(shí)間得到的相同氣味特征描述記入結(jié)果，氣味強(qiáng)度結(jié)果取6位嗅辨員嗅辯的平均值。氣味強(qiáng)度判別參考日本標(biāo)準(zhǔn)(惡臭防止法，1971；見表2)。

表2 氣味強(qiáng)度判別標(biāo)準(zhǔn)(日本)

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境條件對(duì)釋放揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物質(zhì)量濃度及其氣味強(qiáng)度的影響

根據(jù)表3，聚氨酯漆飾水曲柳木材釋放出的揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物質(zhì)量濃度和氣味強(qiáng)度，都隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。在不同環(huán)境條件時(shí)，聚氨酯漆飾水曲柳木材在同一時(shí)間釋放出的揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物質(zhì)量濃度不同，釋放速率和達(dá)到平衡所需的時(shí)間也隨環(huán)境條件的變化而變化。

由表3可見：在相對(duì)濕度為40%、氣體交換率與負(fù)載因子之比為0.5 m3·m-2·h-1時(shí)，釋放初期，溫度升高對(duì)揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物的釋放有著明顯的促進(jìn)作用，不僅增加了釋放量，提升了釋放速率，氣味強(qiáng)度升高，氣味特征更加顯著。在釋放末期，揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放水平較低且趨于平穩(wěn)，達(dá)到了平衡狀態(tài)。原因：一方面，伴隨著溫度升高，水曲柳木材內(nèi)部化合物分子熱運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，其在材料內(nèi)部擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)性增強(qiáng)，板材對(duì)揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物吸附容量和吸附能力降低，從而導(dǎo)致其從板材中快速大量釋放。另一方面，隨著溫度升高，漆飾表層揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，解吸附、蒸發(fā)效應(yīng)被促進(jìn)，從而導(dǎo)致表面漆飾組分的釋放[15]。同時(shí)，外界和室內(nèi)蒸汽壓產(chǎn)生差異，從而導(dǎo)致組分釋放加劇。也有研究[16]表明，傳質(zhì)阻力隨著溫度的升高而減小，所以溫度的上升使得揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物傳質(zhì)通量和釋放系數(shù)變大，室內(nèi)揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物質(zhì)量濃度增加。

由表3可見：在溫度為23 ℃、氣體交換率與負(fù)載因子之比為0.5 m3·m-2·h-1時(shí)，隨著相對(duì)濕度的增加，釋放揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物的質(zhì)量濃度下降速率反而變慢。在相對(duì)濕度為40%條件時(shí)，揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物在14～21 d釋放呈升高趨勢(shì)，隨后又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這是材料表面涂層內(nèi)部反應(yīng)造成的。在同一時(shí)間，隨著相對(duì)濕度的升高，揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物在1個(gè)釋放周期均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，這與關(guān)于相對(duì)濕度對(duì)水性漆飾刨花板釋放組分影響的結(jié)果[17]相似。但也有研究[18-19]表明，隨著相對(duì)濕度的增加，不同板材釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物質(zhì)量濃度增加。Wang et al.[20]研究環(huán)境因素對(duì)醇酸清漆漆飾刨花板釋放質(zhì)量濃度的影響，發(fā)現(xiàn)板材釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物質(zhì)量濃度隨著相對(duì)濕度的增加而增加。以上現(xiàn)象說明，相對(duì)濕度對(duì)某種漆飾木質(zhì)材料釋放揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)量濃度受多方面因素的影響。相對(duì)濕度對(duì)化合物總氣味強(qiáng)度具有一定的影響，但未呈現(xiàn)明顯規(guī)律。

由表3可見：在相對(duì)濕度為40%、溫度為23 ℃的條件時(shí)，隨著氣體交換率與負(fù)載因子之比的升高，釋放揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物的質(zhì)量濃度逐漸減小，達(dá)到平衡狀態(tài)所需時(shí)間縮短，平衡質(zhì)量濃度降低。在負(fù)載率固定不變時(shí)，氣體交換率的增加能夠在短時(shí)間內(nèi)有效降低室內(nèi)揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物質(zhì)量濃度，使其處于較低水平的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)中。在同一時(shí)間，隨著氣體交換率與負(fù)載因子之比的升高，釋放揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物的質(zhì)量濃度和總氣味強(qiáng)度呈降低趨勢(shì)。原因是：因?yàn)樵谝欢ǖ膲毫蜏囟葧r(shí)，隨著氣體交換率與負(fù)載因子之比的升高，單位時(shí)間進(jìn)入室內(nèi)新鮮載氣量增大，置換出更多的氣體組分，導(dǎo)致樣品與空氣環(huán)境中質(zhì)量濃度差增大，樣品組分釋放加快[21]。也有研究[22]發(fā)現(xiàn)，提升換氣量對(duì)材料中揮發(fā)性有機(jī)化合物的釋放具有促進(jìn)作用。

表3 不同環(huán)境條件時(shí)釋放的揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物質(zhì)量濃度及化合物總氣味強(qiáng)度

環(huán)境條件化合物總氣味強(qiáng)度1d3d7d14d21d28dⅠ23℃11.5±0.413.8±0.512.5±0.311.4±0.410.7±0.37.3±0.230℃26.3±1.324.9±1.522.8±0.817.5±0.712.7±0.414.8±0.540℃31.1±1.629.2±1.227.8±1.221.3±0.917.6±0.721.2±1.1Ⅱ40%11.5±0.413.8±0.512.5±0.311.4±0.410.7±0.37.3±0.260%11.9±0.69.4±0.29.0±0.38.5±0.28.2±0.38.8±0.1Ⅲ0.2m3·m-2·h-130.9±1.520.2±0.818.5±0.516.8±0.613.3±0.512.6±0.40.5m3·m-2·h-111.5±0.413.8±0.512.5±0.311.4±0.410.7±0.37.3±0.21.0m3·m-2·h-13.6±0.27.0±0.32.4±0.14.4±0.25.3±0.33.8±0.1

2.2 環(huán)境條件對(duì)揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物組分質(zhì)量濃度的影響

由表4可見：在3種環(huán)境條件時(shí)，聚氨酯漆飾水曲柳木材釋放的揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物中，28 d釋放的主要組分為酯類、芳香族、醇類、醛酮類化合物，以及少量烷烴、烯烴及其它類物質(zhì)。氣味特征化合物中，芳香族、酯類化合物占了大部分比例。

漆飾水曲柳木材釋放的揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物和氣味特征化合物中，酯類物質(zhì)占比最高，其中在氣體交換率與負(fù)載因子之比為1.0 m3·h-1·m-2時(shí)達(dá)到了90.70%，但釋放量卻是最低的。當(dāng)氣體交換率與負(fù)載因子之比減小時(shí)，酯類化合物釋放占比雖稍有減小，釋放量卻顯著增高。

在相對(duì)濕度為40%、氣體交換率與負(fù)載因子之比為0.5 m3·m-2·h-1時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度為40 ℃，酯類物質(zhì)的釋放量最高，28 d內(nèi)共釋放2 590.41 μg·m-3，隨著環(huán)境溫度的降低，酯類物質(zhì)的釋放量也隨之減少。與之相反，當(dāng)溫度和氣體交換率與負(fù)載因子之比保持穩(wěn)定，相對(duì)濕度降低時(shí)，酯類物質(zhì)的占比和釋放量都有明顯提高。

總體上，芳香族化合物的釋放量?jī)H次于酯類化合物。在相對(duì)濕度、氣體交換率與負(fù)載因子之比不變時(shí)，環(huán)境溫度的升高有助于芳香族化合物的釋放；在溫度升高至30℃時(shí)，芳香族化合物的釋放量達(dá)到了1 090.11 μg·m-3，釋放占比高達(dá)34.16%；當(dāng)環(huán)境溫度繼續(xù)升高至40 ℃時(shí)，其釋放量稍有下降，但也達(dá)到了835.57 μg·m-3。在相對(duì)濕度為40%、溫度為23 ℃時(shí)，提高氣體交換率與負(fù)載因子之比，有效地抑制了芳香族化合物的釋放，其占比和釋放量都隨氣體交換率與負(fù)載因子之比的升高而下降。相對(duì)濕度對(duì)芳香族化合物的影響并不顯著，當(dāng)相對(duì)濕度升高時(shí)，其占比與釋放量沒有明顯變化。

酯類、芳香族化合物釋放量較高的原因，在于聚氨酯合成的基礎(chǔ)是異氰酸酯反應(yīng)，其中二異氰酸酯分為芳香型異氰酸酯和脂肪型異氰酸酯，且在聚氨酯漆稀釋劑中也含有苯類和酯類物質(zhì)，導(dǎo)致聚氨酯漆飾水曲柳木材釋放的揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物中酯類化合物和芳香族化合物占比較多。

表4 不同環(huán)境條件時(shí)各類化合物在28 d周期的釋放量

環(huán)境條件氣味特征化合物質(zhì)量濃度/μg·m-3芳香族烷烴烯烴醛酮酯類醇類其他Ⅰ23℃217.83±16.910 5.79±2.0331.29±9.37495.51±52.8667.89±13.9622.90±6.6230℃943.43±63.8412.37±4.243.12±1.5281.37±14.061665.58±163.8479.26±23.1947.01±4.1940℃650.97±39.2526.86±6.043.35±0.63150.71±21.712471.83±221.01152.57±19.2553.09±7.61Ⅱ40%217.83±16.9105.79±2.0331.29±9.37495.51±52.8667.89±13.9622.90±6.6260%307.26±30.285.52±1.813.25±1.0354.25±5.82394.75±19.0536.36±6.8424.12±5.01Ⅲ0.2m3·m-2·h-1508.46±36.5758.92±11.395.82±2.74140.13±10.621195.43±166.24223.34±32.1348.37±10.470.5m3·m-2·h-1217.83±16.9105.79±1.0331.29±9.37495.51±51.8667.89±13.9622.90±6.621.0m3·m-2·h-1124.34±18.327.28±3.95022.56±4.05205.85±36.4918.72±6.7430.08±5.27

2.3 不同環(huán)境條件時(shí)氣味特征化合物的變化

28 d試驗(yàn)周期內(nèi)，聚氨酯漆飾水曲柳木材在不同環(huán)境條件時(shí)釋放了26種關(guān)鍵氣味特征化合物(見表5)；不同環(huán)境條件時(shí)關(guān)鍵氣味特征化合物氣味強(qiáng)度各異。

由表5可見：在其他兩種環(huán)境條件不變時(shí)，升高溫度使12種關(guān)鍵氣味特征化合物的強(qiáng)度隨著溫度的升高而穩(wěn)定升高，且隨著溫度升高，嗅聞到的氣味特征化合物種類還會(huì)增加。2-乙酸戊醇(花香)、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯(甜香)在升溫過程中氣味強(qiáng)度升高明顯，是較為重要的氣味貢獻(xiàn)物質(zhì)。

由表5可見：在溫度為23 ℃、氣體交換率與負(fù)載因子之比為0.5 m3·m-2·h-1時(shí)，相對(duì)濕度由40%升高至60%，9種關(guān)鍵氣味特征化合物的強(qiáng)度值升高，13種關(guān)鍵氣味特征化合物的強(qiáng)度值降低。強(qiáng)度值降低的化合物中，乙酸2-甲基丙酯(果香)、庚醛(青草香)、2-甲基-丙酸,1-(1,1-二甲基乙基)-2-甲基-1,3-丙二醇酯(消毒水)三種氣味特征化合物，當(dāng)相對(duì)濕度升高至60%時(shí)，氣味強(qiáng)度降低為0；說明相對(duì)濕度升高，能夠抑制這三種氣味特征化合物釋放。

由表5可見：隨著氣體交換率與負(fù)載因子之比的升高，22種關(guān)鍵氣味活性化合物的總強(qiáng)度呈穩(wěn)定降低趨勢(shì)，其中2-乙酸戊醇(花香)、乙苯(芳香)、2-甲基-丙酸,1-(1,1-二甲基乙基)-2-甲基-1,3-丙二醇酯(消毒水)三種物質(zhì)的降低幅度最為明顯，當(dāng)氣體交換率與負(fù)載因子之比由0.2 m3·m-2·h-1升高為1.0 m3·m-2·h-1時(shí)，氣味特征強(qiáng)度分別降低了5.9、5.4、13.0。2-乙酸戊醇和2-甲基-丙酸,1-(1,1-二甲基乙基)-2-甲基-1,3-丙二醇酯(消毒水)的氣味強(qiáng)度，在環(huán)境變化中升降幅度都較為明顯，是聚氨酯漆飾水曲柳木材所釋放的氣味特征化合物中受環(huán)境影響最大的兩種物質(zhì)。

從關(guān)鍵特征氣味化合物釋放分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)氣味強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大的物質(zhì)為揮發(fā)性物質(zhì)中的揮發(fā)性有機(jī)化合物成分，且揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放質(zhì)量濃度與氣味特征化合物釋放質(zhì)量濃度呈正相關(guān)；在檢測(cè)到的氣味特征化合物中，有7種物質(zhì)是極易揮發(fā)性有機(jī)化合物，氣味特征多樣，但在總體氣味強(qiáng)度上貢獻(xiàn)不高。

表5 不同環(huán)境條件聚氨酯漆飾水曲柳木材釋放關(guān)鍵氣味特征化合物質(zhì)量濃度及周期內(nèi)累計(jì)氣味特征強(qiáng)度

2.4 不同環(huán)境條件對(duì)關(guān)鍵氣味特征的香型及強(qiáng)度的影響

聚氨酯漆飾水曲柳木材氣味特征起關(guān)鍵作用的6種關(guān)鍵氣味特征(芳香、果香、甜香、花香、留蘭香糖、醋香型)，在其他兩種環(huán)境條件不變時(shí)，單一環(huán)境條件對(duì)氣味強(qiáng)度的影響見圖1。

溫度由23 ℃逐漸升高至30 ℃時(shí)，芳香、果香、甜香、花香、留蘭香糖、醋香型6種關(guān)鍵氣味特征化合物的氣味強(qiáng)度，均不同程度地增加，其中芳香型氣味強(qiáng)度增加值最大(為23.0)，這主要是因?yàn)榉枷泐惢衔锏尼尫帕吭龃?。?dāng)溫度由30 ℃逐漸升高至40 ℃時(shí)，芳香、果香、甜香、花香、留蘭香糖型的氣味特征化合物氣味強(qiáng)度值少量下降，醋香型氣味特征化合物氣味強(qiáng)度值未發(fā)生變化。

當(dāng)相對(duì)濕度由40%升高至60%時(shí)，芳香、甜香型的氣味特征化合物氣味強(qiáng)度值隨之升高，增加了2.8、3.2；果香、留蘭香糖型的氣味特征化合物氣味強(qiáng)度，分別降低了4.6、2.2；相對(duì)濕度對(duì)花香、醋香型的氣味特征化合物氣味強(qiáng)度值影響不大。

不同于溫度和相對(duì)濕度，隨著氣體交換率與負(fù)載因子之比升高，6種關(guān)鍵氣味特征化合物氣味強(qiáng)度值均呈降低趨勢(shì)。其中，氣體交換率與負(fù)載因子之比，對(duì)芳香、果香、甜香、花香型氣味特征化合物氣味強(qiáng)度的影響程度，比留蘭香糖、醋香型更大；這4種關(guān)鍵氣味特征化合物的氣味強(qiáng)度值，在氣體交換率與負(fù)載因子之比由0.2 m3·m-2·h-1升高至0.5 m3·m-2·h-1再升至1.0 m3·m-2·h-1的過程中，有著較大幅度的降低，其中芳香型降幅最大達(dá)到了20.7。同時(shí)，留蘭香糖、醋香型氣味特征化合物的氣味強(qiáng)度值，在氣體交換率與負(fù)載因子之比由0.2 m3·m-2·h-1升高至0.5 m3·m-2·h-1再升至1.0 m3·m-2·h-1的過程中降低了4.2、1.5。

對(duì)比3種不同環(huán)境因素的影響發(fā)現(xiàn)，溫度、氣體交換率與負(fù)載因子之比對(duì)關(guān)鍵氣味特征化合物氣味強(qiáng)度的影響，比相對(duì)濕度的影響更為顯著。其中，芳香、果香、甜香、花香型4種氣味特征化合物氣味強(qiáng)度，受溫度、氣體交換率與負(fù)載因子之比的影響都很大；留蘭香型氣味特征化合物氣味強(qiáng)度受溫度影響較大。

圖1 不同環(huán)境條件時(shí)關(guān)鍵氣味特征的香型及強(qiáng)度

3 結(jié)論與討論

隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的提高以及對(duì)居住質(zhì)量和舒適感的更高要求[23]，建筑與室內(nèi)裝飾大量應(yīng)用漆飾家具。越來越多的住戶因入住新建造或裝修的居室而患上“新居綜合征”，加劇了消費(fèi)者對(duì)室內(nèi)環(huán)保與身體健康相關(guān)的擔(dān)憂，繼而導(dǎo)致消費(fèi)意愿下降[24-25]，影響家具市場(chǎng)的健康發(fā)展。本研究使用熱脫附-氣相色譜-嗅聞儀-質(zhì)譜(TD-GC-MS-O)技術(shù)，對(duì)聚氨酯漆飾水曲柳木材的揮發(fā)性、極易揮發(fā)性有機(jī)化合物和氣味釋放進(jìn)行了分析，探討了室內(nèi)溫濕度及氣體流通對(duì)漆飾水曲柳釋放揮發(fā)性物質(zhì)及氣味的影響，可為室內(nèi)漆飾木材的使用提供技術(shù)參考。

聚氨酯漆飾水曲柳木材共釋放26種關(guān)鍵氣味特征化合物。從整體看，溫度對(duì)主要組分的釋放具有促進(jìn)作用，可以顯著促進(jìn)酯類、芳香族、醛酮類、醇類化合物的釋放。隨著溫度的升高，20種關(guān)鍵氣味特征化合物氣味強(qiáng)度，隨著溫度的上升具有升高的趨勢(shì)，芳香、果香、甜香、花香、留蘭香糖、醋香6種關(guān)鍵氣味香型化合物的氣味強(qiáng)度，均不同程度地增加。相對(duì)濕度升高，主要組分中醛酮類、酯類、醇類的釋放質(zhì)量濃度隨之降低，13種關(guān)鍵氣味特征化合物的氣味強(qiáng)度降低，芳香、甜香型的氣味強(qiáng)度升高。氣體交換率與負(fù)載因子之比升高，主要釋放組分中酯類、芳香族、醛酮類、醇類的釋放質(zhì)量濃度下降，22種關(guān)鍵氣味特征化合物的釋放強(qiáng)度均呈降低趨勢(shì)，芳香、果香、甜香、花香、留蘭香糖、醋香6種香型關(guān)鍵特征氣味化合物的氣味強(qiáng)度呈降低趨勢(shì)。

與溫度和相對(duì)濕度相比，氣體交換率與負(fù)載因子之比，是影響關(guān)鍵氣味特征化合物釋放的關(guān)鍵因素。在溫度與相對(duì)濕度保持穩(wěn)定時(shí)，提高室內(nèi)氣體交換率與負(fù)載因子之比，能夠在短時(shí)間內(nèi)有效降低室內(nèi)污染物質(zhì)量濃度，改善空氣質(zhì)量，保證人民群眾健康。