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室内环境质量问题普遍受到人们的重视,人造板作为室内装修装饰的主要材料,其释放的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound,VOC)已经成为室内空气污染的重要来源。但人们对板材释放的VOC各组分的来源尚不十分清楚。因此,研究人造板挥发性有机物释放原理和控制机制,从源头上控制挥发性有机化合物的释放,是改善和提高室内空气质量的重要措施。本文在分析人造板醛类释放原理的基础上,提出了欧洲赤松MDF醛类有害物质释放的控制方法。首先,研究了快速测试方法的重要影响因素(释放舱温度、载气流速及采样起始时间)对醛类及其他VOC的影响及不同容积环境释放舱的相关性,并确定了适合欧洲赤松MDF醛类和其他VOC测试的快速测试法相关参数。随后,运用快速测试法,从物理吸附和化学处理两种方法中筛选出较为有效的板材醛类控制途径,并通过环境释放舱法对实验效果进行验证。接着,研究影响MDF醛类释放的重要影响因子(施胶量、板坯含水率、抗氧化剂添加量及协同作用)以确定各参数范围。最后,基于响应面法优化控制欧洲赤松MDF醛类释放的热压工艺参数,并研究上述工艺参数对非醛类VOC、甲醛和板材物理力学性能的影响,在此基础上获得抗氧剂协同作用控制欧洲赤松MDF醛类释放的优化工艺。本论文的主要研究结论如下:(1)从理论上分析了醛类释放来源并在深入了解欧洲赤松MDF醛类释放的基础上,提出了降低欧洲赤松MDF醛类释放的多孔吸附材料法(物理方法)和抗氧化剂(化学方法)两种控制途径。中密度纤维板醛类释放源为不饱和脂肪酸,醛类的释放源于不饱和脂肪酸自氧化的分解产物。明确了脂肪酸自氧化时发生的主要化合反应及影响氧化反应的环境温度、金属离子等主要因素,为降低欧洲赤松MDF醛类的控制提供了依据。(2)欧洲赤松MDF中醛类的总体释放随着暴露时间的延长呈现先增加后减少的规律,而VOC的释放趋势是随着测试时间的延长呈现逐步下降趋势。欧洲赤松MDF释放VOC的主要组成成分分为四大类:醛类、酸类、萜烯类和其他类化合物。在相同单位面积换气量的条件下,15L和23L环境释放舱检测板材VOC释放速率衰减趋势相同,检测数据相关性好。快速测试法使用的微池环境释放舱的采样起始时间、释放舱的温度、载气流速对欧洲赤松板材醛类和VOC释放量均影响显著。醛类和VOC释放量随释放舱温度的增加而增加,随载气流速及采样起始时间的增加而减少。(3)物理吸附中偶联剂改性沸石分子筛的作用效果最好,其次为改性的氧化铝,接着为沸石分子筛,氧化铝控制效果最一般,而硅烷偶联剂对欧洲赤松板材醛类及其他VOC释放的抑制效果不明显。(4)化学处理方法中,高锰酸钾与氧化铝混合配对VOC的控制效果优于高锰酸钾单独作用效果,但二者对醛类都不具有控制作用。三种自由基引发剂对欧洲赤松中密度纤维板中醛类的控制效果与引发剂的活化能有关,试验结果表明只有2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷(DHBP)对欧洲赤松MDF的醛类释放具有明显的控制效果。检测几种添加抗氧化剂板欧洲赤松纤维板中醛类的释放结果表明,所用的抗氧化剂(TBHQ、DLTP、BHT、BHA、CA、EDTA)对欧洲赤松醛类的释放具有控制作用,同时对板材其他VOC的释放同样具有有利影响。(5)通过23L环境释放舱验证了抗氧化剂TBHQ、DLTP、BHT、BHA、EDTA对欧洲赤松中密度纤维中醛类和非醛类VOC控制作用。其中TBHQ和DLTP的控制效果最为显著。由于抗氧化剂的作用原理不同,EDTA在本次实验中对醛类的控制效果略逊于其余几种抗氧剂。试验证明用于食物和动物饲料中的抗氧化剂可以作为添加剂用于对欧洲赤松中密度纤维板醛类的释放进行控制。(6)欧洲赤松中密度纤维板醛类的释放随着施胶量的增加而降低,而施胶量对欧洲赤松纤维板的影响是有一定范围的。4%施胶量醛类的释放量与6%释放量接近,而施胶量10%与施胶量12%板材释放的醛类浓度接近。从而推断本次试验用欧洲赤松纤维的施胶量对醛类释放具有明显影响的范围大致为6%～10%。(7)欧洲赤松中密度纤维板醛类的释放随着板坯含水率的增加而增加。其中醛类的释放量在VOC中占有较大比重,而含水率对板材中其他VOC组分无明显影响。酸类的释放随板坯含水率的增加有增加趋势,但是增加量与萜烯释放量的减小相叠加后,VOC总趋势仍然受到醛类的影响,表现出和醛类受板坯含水率影响相似的规律。(8)欧洲赤松中密度纤维板醛类的释放随着DLTP添加量的增加而增加。但DLTP对其他非醛类物质的释放有不利影响,其中十二醇的贡献最大。综合考虑DLTP对醛类和非醛类释放的影响,确认0.5%的添加量是最为适合MDF醛类释放控制的添加量。(9)欧洲赤松中密度纤维板醛类的释放随着TBHQ添加量的增加而没有显示出增加或下降的趋势。同时考察TBHQ对非醛类VOC释放的影响,发现TBHQ对非醛类VOC的释放并没有不利影响。在测试结束时,添加0.3%与添加1.5%的TBHQ醛类释放量相同,表明0.3%添加量是较为适合MDF醛类释放控制的添加量。(10)DLTP与EDTA协同作用效果由于DLTP或EDTA单独作用时控制效果。说明DLTP与EDTA对欧洲赤松MDF的醛类控制中发生了协同作用。根据测试结果分析协同作用的对板材非醛类组分的释放的不利影响不明显。TBHQ与EDTA协同作用效果并没有在本次试验中表现出来。TBHQ的添加量为0.5%在控制板材醛类释放的抗氧化反应中已经过剩,此时EDTA对醛类释放的控制作用尚未表现出来,因此TBHQ与EDTA的协同作用效果不如DLTP与EDTA的作用效果。(11)DLTP与EDTA优化工艺条件为:热压温度为1 83℃,热压时间为10.21s/mm,抗氧化剂添加量为0.3%(占纤维绝干重量),DLTP与EDTA的配比为0.2。