室内空气净化材料发展概况_pdf

生态环境建材室内空气净化材料及标准发展概况Thedevelopmentofindoorairpurificationmaterialsandstandards王继梅王静冀志江王晓燕侯国艳(中国建筑材料科学研究总院,北京100024)摘要:本文简要介绍了目前国内市场上的室内空气净化材料,考查了净化材料对甲醛和甲苯两种有害物质的净化水平。同时,调研了蓬勃发展的净化材料领域现行的各种相关标准,并分析了各种标准的适用范围和优缺点。介绍了由中国建筑材料科学研究总院起草的“室内空气净化功能涂覆材料净化性能”标准制定情况。关键词:室内净化材料;测试方法;标准中图分类号:TU831;TU504文献标识码:A文章编号:1003-8965(2008)01-0004-04近年来,随着室内的封闭式装修以及装修材料带来的室内空气污染,严重危害人体健康,引起了各界的高度关注。据世界卫生组织调查,室内可检测出300多种污染物,室内空气污染程度往往是室外的2~5倍,有时甚至可在100倍以上。人的一生有80%左右的时间在室内度过,室内环境直接关系居民身体健康。室内空气污染在国际上已被列为危害人体健康的五大因素之一,由于室内污染致使人体健康受到危害的报道屡见不鲜。常见的室内污染物有:甲醛、苯、氨等挥发性气体污染物[1]。面对室内的严重污染和人们的广泛关注,一个新型行业—空气净化行业,为适应市场需要已经发展起来。本文针对目前室内净化行业的发展现状,介绍了室内空气净化材料及净化领域的标准情况。1室内空气净化材料我国室内环境净化治理行业年销售额达到100亿元,其中室内空气净化材料仅占20%,动力型的空气净化器占据了绝大部分市场。空气净化器是使用电力的动力型净化产品,室内空气净化材料是依靠材料自身性能净化空气,具有持续、长久性,相对于动力型的空气净化器更环保节能,因此发展空气净化材料是今后行业的主要方向。目前我国市场上的室内空气净化材料种类繁多,如空气净化涂料、地板、壁纸以及治理型的净化喷剂等。按照空气净化材料的净化原理和所用材料来分,基本上可以分为物理净化材料、化学净化材4生态环境建材料和生物净化材料三大类。物理气体物质,原理是:在其颗粒表中游离有害物质分解成无害的类净化材料包括采用活性炭、沸面形成一层平衡的表面浓度,再二氧化碳和水,从而达到净化空石、硅胶和分子筛进行过滤、吸把有机物质吸附到活性炭颗粒气目的。光触媒对于温度没有严附的净化材料;化学类净化材料内,在使用初期吸附效果很高,格的限制,常温条件下就可以发主要是指采用氧化、还原、中和、但时间一长,活性炭的吸附能力生氧化还原反应。离子交换、光催化等技术生产的不同程度地减弱,吸附效果也随纯TiO2光催化材料虽然有净化材料;生物类净化材料是利之下降。环境温度升高就存在解净化效果但存在光催化效率低,用生物酶对有害物质进行生物吸问题,单纯的吸附是不能根本而且必须在紫外线的照射下才氧化、分解的净化材料,降解对解决对有害气体的净化。此种净能发挥作用。如果不能获得太阳人体有害的有机物(甲醛、苯化材料成本低廉,无毒无副作光照,则必须另外加上波长在等),不会造成二次污染,并能散用,但是见效较慢。物理吸附法365nm左右的紫外灯,才能激发芬芳气味,但生物酶主要用于去除空气中有害物质可以作为活。随着科技的不断发展,现在抑菌杀菌领域[2]。室内空气轻微超标的房间长期已经研究出在自然条件下也可1.1物理类治理采用。以发生催化反应的新型光催化物理类净化材料多是采用1.2化学类材料,它是集化学吸附、物理吸多孔物质,并对这些多孔物质进化学类净化材料中,目前应附、光催化等多元催化技术一体行改性提高,其中最具代表性的用最广的是光触媒类材料。光触的复合高效净化材料。光触媒技是活性炭类。活性炭具有大的比媒也叫光催化,是一种以二氧化术是近来应用较多的一种,对重表面积和发达空隙结构,每克活钛为代表的,在光照条件下具有度污染具有治理见效快的显著性炭的总表面积可达1500m2催化功能的半导体材料的总称。特点,但成本较高。以上,是一种吸附能力很强的物二氧化钛作为一种光触媒,在吸除了光触媒材料,目前还有质。活性炭的化学性质稳定,能收太阳光或照明光源中的紫外一种新型环保材料—负离子材耐酸、耐碱,所以能在较大的酸线后,能够发生氧化还原反应,料,用于净化室内空气。负离子碱度范围内使用;活性炭不溶于表面形成强氧化性的氢氧自由材料主要成分是具有自发电极水和其他溶剂,能在水溶液和许基和超氧阴离子自由基,把空气的天然矿物,材料与空气接触时多溶剂中使用;而且活性炭可以使用在高温高压的条件下。活性炭的种类很多,按原料不同可分为煤质炭、骨炭等;按制造方法可分为物理活化、化学活化,以及物理—化学活化等。活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是采用木炭作为主要原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附气相、液相中的各种5生态环境建材能够持续释放空气负离子,负离以看出,室内空气净化材料对有中有害气体的量检测方法。其子具有很强的氧化性,形成的负机污染物的的净化效率还有待次,关于有害物质测试的方法标离子与空气中的有害物质结合,于进一步提高。准,此类标准较多,对同种有害发生氧化还原反应,从而去除空物质也有多种不同的测试方法。气中污染物,达到净化空气的目2测试方法与标准卫生部2000年颁布的《公共场的。空气负离子由于对可以促进所空气中有害气体测定方法》人体血液循环、改善睡眠等作虽然空气净化产品正在蓬(GB/T18204-2000)制定了各用,已经被列为评价空气质量的勃发展,但相关产品的标准制定种有害气体系列检测方法标准,一个重要指标,负离子行业也已速度却远远落后。通过对国内外如甲醛可采用酚试剂分光光度经初具规模。负离子对有机污染标准的调研,发现国外有关空气法和气相色谱法。1995年颁布物的净化领域应用较少,对室内净化的标准很少,欧美国家仅有的《居室空气中甲醛的卫生标污染物的净化性能还有待于进空气净化器的标准,如ISO准》(GB/T16129)是测定空气一步研究。789-8;日本空气净化标准也基中甲醛含量的AHMT分光光度本是关于空气净化器的,如JIS法;《空气质量甲醛的测定》S3201-1999和JISC9615-(GB/T15516)采用乙酰丙酮分1995标准。光光度法测试甲醛含量;《居住我国有关空气中有害物质区大气中苯、甲醛和二甲苯卫生限量、有害气体的检测及试验方检验标准方法》(GB11737)气法标准很多,但多数都是限量与相色谱法测试苯系物浓度,此外方法标准。首先有关室内空气中还有多个有害物质的测试方法有害物质限量的标准,建设部颁标准[3~7]。面对这样多的测试方发了《民用建筑工程室内环境污法标准,不同的方法有不同的测室内最主要的两种污染物染控制规范》(GB50325-试范围和测试精度,从而在不同2001),针对的是新建、扩建和程度上影响测试结果。分别是甲醛和甲苯,为了充分了改建的民用建筑装饰工程室内最后,针对众多纷繁的空气解净化材料现状,调查了目前市环境质量控制标准,主要对氡、净化产品,至2007年仅查到相场上销售的空气净化材料对这游离甲醛、苯、氨、总挥发性有机关的两个国家标准。一个是两种污染物的净化性能。结果物5项污染物指标的浓度限2002年卫生部出台的《空气净表明空气净化材料对甲醛的净制,并分别对I类和II类民用建化器》(GB/T18801-2002)标化效果很好,绝大部分样品的净筑工程分别制定了污染物浓度准,此标准是针对动力型的空气化率达到75%以上,治理型喷指标。国家环保局和卫生部联合净化器制定的产品标准,规定了剂材料净化效果要优于具有装发布的《室内空气质量标准》空气净化器的试验方法和技术饰功能的净化材料。空气净化(GB/T18883-2002)控制的是要求等,同时提出空气净化器的材料对甲苯的净化效果很差,针人们在正常活动情况下的室内净化寿命评价。但是GB/对随机抽查的30个样品,喷剂环境质量,对室内空气中的物理T18801中规定的测试和评价治理类的净化率可以达到50%性、化学性、生物性和放射性指方法,试验舱等都不适合被动型左右,仅有半数的装饰功能净化标进行全面控制,制定了生活场的空气净化材料。另一个是材料甲苯净化率可以达到所的各种污染物限量指标,空气2006年由中国室内装饰协会室35%。通过净化效率的调查可内环境监测委员会编制的《室内6生态环境建材空气净化产品净化效果测定方测试结果的一致性,确定具体的标准,没有针对净化材料产品的法》(GB/T2761-2006)方法标测试条件和测试方法。其中测试标准,致使产品无据可依。由中准,规定了室内空气净化产品去条件包括试验温度、试验湿度、国建筑材料科学研究总院制定除室内污染物质效果的测定方实验舱的设计以及实验舱的密的“室内空气净化功能涂覆材料法,提出了被动式净化材料的试闭性要求;测试方法针对选定的净化性能”标准,此标准的成功验方法,首次对试验舱、释放源污染物浓度范围及测试精度要制定将为室内净化功能涂覆材和污染物去除率进行了规定。求,选用了灵敏度高并且易于操料全面、综合评价提供依据,为本标准规定的试验方法囊括了作的标准方法。同时通过对目前净化材料行业的健康发展指明现行的多种有害物质测试方法,室内空气净化涂覆材料的水平方向,为净化材料行业的发展向没有对试验方法进行具体界定,调研,确定了净化效率指标。此前迈进了一大步。这样会给试验结果带来不同程标准首次提出净化材料的寿命参考文献度的误差。同时关于此标准中问题,采用净化效果持久性指标[1]周中平,赵寿堂,等.室内污染规定的有害物质释放源的准备评价寿命。通过大量试验验证,检测与控制,北京:化学工业出版社,和样品的准备,存在着诸多模糊制定了详细的净化效果持久性2002.52~53不易于操作的部分。GB/T测试方法和具体指标,用于评价[2]韩桂泉等,室内空气净化材料介绍,住宅科技,41~452761-2006标准中,没有对净材料的寿命。此标准还详细规[3]国家标准《民用建筑工程室化材料的净化性能指标给予界定了样品的制备方法、光催化条内环境污染空气规范》(GB50325-定,此外标准没有提出净化材料件的光照条件、计算方法等细2001),2001的饱和或寿命问题[8~9]。节,以保证标准的重复性和操作[4]国家标准《居室空气中甲醛中国建筑材料科学研究总性。“室内空气净化功能涂覆材的卫生标准》(GB/T16129-1995),院于2006年接到了国家发改料净化性能”行业标准已于1995委制定净化功能产品行业标准2007年4月完成了报批工作,[5]国家标准《室内空气质量标任务,此标准是针对室内净化功很快将面世实施。准》(GB/T18883-2002),2002能涂覆材料而制定的产品标准,[6]国家标准《居住区大气中苯、命名为“室内空气净化功能涂覆3结论甲苯和二甲苯卫生检验标准方法》(GB11737-1989),1989材料净化性能”。接到任务后立[7]国家标准《公共场所空气中即深入开展工作,首先调研了室室内空气净化功能材料作有害气体测定方法》(GB/T18204-内污染物情况,确定了污染物种为一个新型的材料行业,由于人2000),2000类和污染物浓度。因为一个产品们的普遍关注,目前已经有了一[8]国家标准《空气净化器》(GB/的净化能力是有限的,不可能对定程度的发展,但从市场占有率T18801-2002),2002所有的污染物都有效,此标准确和净化效率来看,产品的性能还[9]国家标准《室内空气净化产定了两种常见的污染物作为测需要进一步提高。空气净化材料品净化效果测定方法》(QB/T2761-2006),2006试项目。污染物种类确定后,根的发展现状,在一定程度上受到据现有的多种标准测试方法,总了净化材料产品的标准不健全结监测中心长期对污染物的测的限制。试情况,而且为确保标准制定后现行使用的标准,多为方法7