T-CSES 150-2024 被動(dòng)式室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品氣態(tài)污染物凈化速率測(cè)試方法

ICS71.100.35CCSY44TestmethodsforpurificationrateofpassiveindoorairpurificationproductsIT/CSES150—2024 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4試劑與材料 25儀器和設(shè)備 36樣品的準(zhǔn)備 47試驗(yàn)方法 58結(jié)果計(jì)算 69質(zhì)量控制 7附錄A（規(guī)范性）污染物發(fā)生速率要求 9附錄B（規(guī)范性）被動(dòng)式空氣凈化產(chǎn)品的適用地板面積 T/CSES150—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由清華大學(xué)建筑環(huán)境檢測(cè)中心提出。本文件由中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)歸口。本文件起草單位：清華大學(xué)建筑環(huán)境檢測(cè)中心、上海時(shí)宜品牌管理有限公司、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深本文件主要起草人：莫金漢、苑蕊、白劍蕓、王璐陽、潘浩、杜然、樊娜、陳垂焜、張秋雨、朱君、王欣欣、黃海、陶晶、劉露、劉淼、胡衎、何彥霆、李婷、李浩然、曲晶明。1T/CSES150—2024本文件規(guī)定了被動(dòng)式室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品對(duì)室內(nèi)氣態(tài)污染物凈化速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)試及計(jì)算方法。本文件適用于通過靜態(tài)物理吸附或化學(xué)反應(yīng)去除空氣中氣態(tài)污染物的被動(dòng)式室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品凈化效果測(cè)試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T18204.2公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法第2部分：化學(xué)污染物GB/T18801空氣凈化器GB/T18883室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T35601綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)人造板和木質(zhì)地板GB/T38723木家具中揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放速率檢測(cè)逐時(shí)濃度法HJ583環(huán)境空氣苯系物的測(cè)定固體吸附熱脫附-氣相色譜法HJ584環(huán)境空氣苯系物的測(cè)定活性炭吸附∕二硫化碳解吸-氣相色譜法JC/T1074室內(nèi)空氣凈化功能涂覆材料凈化性能LY/T1612甲醛釋放量檢測(cè)用1m3氣候箱QB/T2761室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品凈化效果測(cè)定方法QB/T5364空氣凈化器測(cè)試用試驗(yàn)艙技術(shù)要求和評(píng)價(jià)方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1被動(dòng)式室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品passiveindoorairpurificationproducts通過靜態(tài)物理吸附或化學(xué)反應(yīng)去除空氣中氣態(tài)污染物的材料和裝置。3.2試驗(yàn)艙testchamber用于測(cè)定室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品對(duì)空氣中目標(biāo)污染物去除能力的限定密閉空間裝置，規(guī)定了形狀、尺寸和換氣次數(shù)等基本條件。3.3污染物發(fā)生裝置pollutantgeneratingdevice把目標(biāo)污染物投放到試驗(yàn)艙內(nèi)的裝置。3.4苯系物benzeneseries苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯。3.5總揮發(fā)性有機(jī)化合物totalvolatileorganiccompound,TVOC使用Tenax—TA或等效填料吸附管采樣，非極性或弱極性毛細(xì)管色譜柱（極性指數(shù)小于10）進(jìn)行分析，保留時(shí)間在正己烷和正十六烷之間的總揮發(fā)性有機(jī)化合物。3.6自然衰減速率Qnaturalattenuationrate2T/CSES150—2024在規(guī)定空間及條件下，綜合考慮自然滲風(fēng)、沉降、吸附等因素后，單位時(shí)間內(nèi)試驗(yàn)艙與外界環(huán)境之間的等效通風(fēng)換氣量。注1：?jiǎn)挝粸閙3/h。3.7總衰減實(shí)驗(yàn)totalattenuationexperiment在規(guī)定空間及條件下，測(cè)量自然衰減和空氣凈化產(chǎn)品的共同作用下導(dǎo)致空氣中目標(biāo)污染物濃度降低的實(shí)驗(yàn)。3.8凈化速率Rpurificationrate在特定的測(cè)試條件下，單位時(shí)間內(nèi)凈化產(chǎn)品吸附或分解目標(biāo)污染物的質(zhì)量。注2：?jiǎn)挝粸閙g/h。3.9單位質(zhì)量凈化能力Uunitqualitypurificationability1g凈化產(chǎn)品，單位時(shí)間內(nèi)凈化產(chǎn)品吸附或分解目標(biāo)污染物的質(zhì)量。3.10發(fā)生速率Edeliveryrate單位時(shí)間內(nèi)，向試驗(yàn)艙內(nèi)投放污染物的質(zhì)量。注4:單位為μg/s。4試劑與材料4.1甲醛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)甲醛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液，濃度為100μg/mL（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。4.2苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液，濃度為1000μg/mL（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。4.3甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液，濃度為1000μg/mL（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。4.4二甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)二甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液，濃度為1000μg/mL（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。4.5TVOC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)TVOC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液，濃度為1000μg/mL（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。參考《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18883-2022）3.4，對(duì)TVOC的范圍進(jìn)行了界定。表1目標(biāo)化合物列表1234苯563T/CSES150—2024789甲醇，分析純。5儀器和設(shè)備5.1氣泡吸收管有5mL和10mL刻度線。5.2空氣采樣器恒流采樣器，在0L/min~2L/min流量范圍，流量誤差應(yīng)小于5%。5.3具塞比色管10mL具塞比色管。5.4Tenax-TA采樣管不銹鋼或硬質(zhì)玻璃材質(zhì)，外徑6.3mm，內(nèi)徑5mm，長90mm(或180mm)，填裝至少200mg粒徑為0.18mm～0.25mm(60目～80目)的TenaxTA吸附劑。采樣管的安全采樣體積為5L。5.5活性炭采樣管采樣管材質(zhì)為硬質(zhì)玻璃，采樣管內(nèi)裝兩端特質(zhì)的活性炭，a段100mg，b段50mg。a段為采樣段，b段為指示段，兩端和前后兩段之間用聚氨酯泡沫塑料等固定材料加以固定分隔。5.6可見光分光光度計(jì)配有10mm光程比色皿。5.7分析天平4T/CSES150—2024精度0.0001g。5.8氣相色譜儀配有氫火焰離子檢測(cè)器（FID）或氣相色譜-質(zhì)譜儀：配有電子轟擊電離源（EI）。5.9試驗(yàn)艙5.9.1試驗(yàn)艙容積：1.5m35.9.2試驗(yàn)艙內(nèi)壁尺寸：900mm×900mm×1850mm5.9.3試驗(yàn)艙材質(zhì)：不銹鋼，鏡面拋光5.9.4氣密性：換氣次數(shù)不大于0.05h/小時(shí)5.9.5攪拌風(fēng)扇：半徑7cm~10cm，三葉，轉(zhuǎn)速大于等于5r/s，可調(diào)。TVOC≤0.05mg/m3。標(biāo)引序號(hào)說明：2—測(cè)試樣品；3—采樣口及污染物輸送口；4—污染物發(fā)生裝置；5—污染物采樣裝置。3試驗(yàn)艙示意圖6樣品的準(zhǔn)備5T/CSES150—20246.1涂刷式和噴涂式樣品涂刷式和噴涂式樣品在一張A0(841mm×1198mm)的惰性紙張（市售打印紙）上均勻噴涂或涂刷50mL，晾干后待測(cè)。6.2活性炭類活性炭類以最小獨(dú)立包裝為單位用量置于試驗(yàn)艙中，并懸掛于試驗(yàn)艙中；凝膠類樣品將樣品盒蓋打開放置。7試驗(yàn)方法7.1試驗(yàn)的一般條件試驗(yàn)在溫度(25±2)℃,濕度(50±10)％，無外界氣流，無強(qiáng)烈陽光和其他輻射作用的條件下進(jìn)行。7.2試驗(yàn)步驟7.2.1試驗(yàn)艙預(yù)處理試驗(yàn)艙應(yīng)在每次使用后進(jìn)行清潔。試驗(yàn)開始前，試驗(yàn)艙本底應(yīng)符合4.8要求。7.2.2發(fā)生液配制甲醛濃度為100μg/mL的甲醛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用水稀釋到40μg/mL,使用1mL微量注射器取1mL發(fā)生液，設(shè)置泵發(fā)生速率為125μL/h。苯濃度為1000μg/mL的苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)），用甲醇稀釋到200μg/mL。使用1mL微量注射器取1mL發(fā)生液，設(shè)置泵發(fā)生速率為50μL/h。甲苯濃度為1000μg/mL的甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)），用甲醇稀釋到200μg/mL。使用1mL微量注射器取1mL發(fā)生液，設(shè)置泵發(fā)生速率為100μL/h。二甲苯濃度為1000μg/mL的二甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用甲醇稀釋到200μg/mL。使用1mL微量注射器取1mL發(fā)生液，設(shè)置泵發(fā)生速率為100μL/h。TVOC濃度為1000μg/mL的TVOC標(biāo)準(zhǔn)溶液（市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。使用1mL微量注射器取1mL發(fā)生液，設(shè)置泵發(fā)生速率為100μL/h。（注：TVOC單體成分參照GB/T18883-2022附錄D要求）。7.2.3自然衰減速率試驗(yàn)自然衰減試驗(yàn)應(yīng)按下述步驟進(jìn)行:a)將未開封使用的待測(cè)樣品放置于圖1的試驗(yàn)艙內(nèi)，樣品相對(duì)試驗(yàn)艙地面高度不低于0.5m；b)將采樣點(diǎn)位置布好，避開進(jìn)出風(fēng)口，離墻壁距離應(yīng)大于0.5m,相對(duì)試驗(yàn)艙地面高度0.5m~1.5m。每個(gè)采樣點(diǎn)安置1個(gè)采樣頭，并與試驗(yàn)艙外采樣器相連接;c)確定試驗(yàn)的記錄文件；d)將已知濃度的發(fā)生液放入污染物發(fā)生裝置內(nèi)，用裝有量程為0mL～50mL注射器的注射泵連接發(fā)生裝置，控制發(fā)生速率，發(fā)生裝置另一端用聚四氟乙烯管連接試驗(yàn)艙，關(guān)閉試驗(yàn)艙，使投放的污染物可被卷入攪拌風(fēng)扇攪拌所形成的空氣渦流中，關(guān)閉試驗(yàn)艙；6T/CSES150—2024e)開啟發(fā)生裝置及攪拌風(fēng)扇，試驗(yàn)過程中將污染物注入到艙內(nèi)。攪拌5分鐘后采樣測(cè)定艙內(nèi)污染物濃度，記為初始濃度；f)關(guān)閉發(fā)生裝置和攪拌風(fēng)扇。分別在試驗(yàn)艙密閉后0.5h，1h，1.5h，2h，2.5h，3h，3.5h，4h采集試驗(yàn)艙內(nèi)污染物濃度樣品。7.2.4總衰減試驗(yàn)總衰減試驗(yàn)應(yīng)按下述步驟進(jìn)行:a)按照7.2.3a到d的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)；b)開啟發(fā)生裝置及攪拌風(fēng)扇，將污染物持續(xù)注入到艙內(nèi)。c)攪拌5分鐘后關(guān)閉攪拌風(fēng)扇，采樣測(cè)定艙內(nèi)污染物濃度，記為初始濃度。分別在試驗(yàn)艙密閉后0.5h，1h，1.5h，2h，2.5h，3h，3.5h，4h采集試驗(yàn)艙內(nèi)污染物濃度樣品并繪制污染物濃度變化曲線。7.3艙內(nèi)氣體樣品的采樣及分析7.3.1甲醛艙內(nèi)氣體樣品的采樣及分析方法應(yīng)滿足GB/T18204.2-20147.2的規(guī)定。7.3.2苯系物艙內(nèi)氣體樣品的采樣及分析方法應(yīng)滿足GB/T18883-2022附錄C的規(guī)定。7.3.3TVOC艙內(nèi)氣體樣品的采樣及分析方法應(yīng)滿足GB/T18883-2022附錄D的規(guī)定。8結(jié)果計(jì)算8.1自然衰減速率Q依據(jù)自然衰減速率試驗(yàn)測(cè)得的污染物濃度結(jié)果，繪制出污染物濃度自然衰減速率曲線，代入式（1）擬合得到自然衰減速率Q：lnC=lnC0-（1）V——試驗(yàn)艙體積(m3)C0——污染物初始濃度(mg/m3)C——目標(biāo)污染物的濃度(mg/m3)t——時(shí)間(h)Q——試驗(yàn)艙的自然衰減速率(m3/h)8.2凈化速率R凈化材料在使用的很長一段時(shí)間內(nèi)，材料凈化速率R近似視為一個(gè)常數(shù)。試驗(yàn)艙內(nèi)的甲醛、苯系物和TVOC可以列出以下的非穩(wěn)態(tài)組分守恒方程：=-QC+E-RN（2）7T/CSES150—2024V——試驗(yàn)艙體積(m3)C——目標(biāo)污染物的濃度(mg/m3)t——時(shí)間(h)Q——試驗(yàn)艙的自然衰減速率(m3/h)E——試驗(yàn)艙內(nèi)待測(cè)污染物的持續(xù)釋放速率(mg/h)R——單位用量凈化材料的凈化速率(mg/h)N——最小使用獨(dú)立包裝的數(shù)量此時(shí)，艙內(nèi)實(shí)時(shí)濃度為（3）C0——艙內(nèi)初始濃度。測(cè)得不同時(shí)刻t下的多組濃度C數(shù)據(jù)，使用上式等式（4）進(jìn)行過零點(diǎn)的線性擬合即可得到β值，進(jìn)而求得R。（如圖1所示）圖2.艙內(nèi)濃度變化圖8.3單位質(zhì)量凈化能力單位質(zhì)量凈化能力U，用來評(píng)價(jià)1g凈化產(chǎn)品在單位時(shí)間內(nèi)吸附指定污染物能力。凈化產(chǎn)品使用量使用分析天平稱量。U——單位質(zhì)量凈化能力(mgU——單位質(zhì)量凈化能力(mg/（gh）)R——單位用量凈化材料的凈化速率(mg/h)M——凈化產(chǎn)品使用量(g)9質(zhì)量控制8T/CSES150—20249.1實(shí)驗(yàn)室內(nèi)誤差重復(fù)試驗(yàn)十次，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC凈化速率與單位質(zhì)量凈化能力的相對(duì)偏差應(yīng)滿足范圍見表2。表2實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不同污染物凈化速率與單位質(zhì)量凈化能力相對(duì)偏差范圍污染物種類凈化速率與單位質(zhì)量凈化能力相對(duì)偏差范圍＜3.5%苯＜5.3%＜3.4%二甲苯＜6.6%TVOC＜4.6%9.2實(shí)驗(yàn)室間誤差三家實(shí)驗(yàn)室甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC的凈化速率與單位質(zhì)量凈化能力相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍見表3。表3實(shí)驗(yàn)室間不同污染物凈化速率與單位質(zhì)量凈化能力相對(duì)偏差范圍污染物種類凈化速率與單位質(zhì)量凈化能力相對(duì)偏差范圍3.5%～11.5%苯4.6%～10.3%3.4%～7.8%二甲苯5.1%～7.3%TVOC4.6%～9.1%9T/CSES150—2024（規(guī)范性）污染物發(fā)生速率要求A.1發(fā)生速率E試驗(yàn)艙內(nèi)的持續(xù)釋放速率需要模擬實(shí)際環(huán)境中家居建材的持續(xù)釋放過程，參照GB/T35601-2017中規(guī)定的限值來確定E的取值。由于艙內(nèi)釋放達(dá)到穩(wěn)定時(shí)：QC=EQ——試驗(yàn)艙的滲風(fēng)速率(m3/h)C——待測(cè)污染物的濃度(mg/m3)則E的取值可參照下表：表A.1等效E取值列表GB/T3560150μg/h=0.01389μg/s苯10μg/h=0.00278μg/s20μg/h=0.00556μg/s20μg/h=0.00556μg/s100μg/h=0.02778μg/sT