本发明涉及一种挥发性有机化合物回收率测试方法，尤其是一种结构简单、操作方便、结果准确、测试成本低廉、受环境条件影响小的环境测试舱挥发性有机化合物回收率测试方法。
背景技术：
目前室内空气中污染物的浓度明显高于室外，在影响室内空气质量的因素中，甲醛一直是以往国内外研究的重点，而对其他挥发性有机化合物(VOCs)的研究较少。随着人们对室内环境空气质量要求的提高，VOCs逐渐成为国内外居民关注的热点。研究发现，这些VOCs主要来源于装饰装修时大量采用的人造板、地板、纺织品、壁纸等材料，使得现阶段对这些材料中VOCs的测试成为众多生产厂商和广大消费者关注的重点。目前，对材料中VOCs的测试过程，依据VOCs的捕集与进样技术，可分为静态过程和动态过程。静态过程有静态顶空进样法、顶空-固相微萃取法、等，而动态过程则有吹扫捕集法、环境测试舱法、等。与其他方法相比，环境测试舱法是基于模拟装饰装修材料实际使用(温度、湿度、空气交换率)时VOCs的释放情况，更有利于真实评估其环境危害性，因此环境测试舱法成为不同固体材料中VOCs测定的主流测试方法。国内外标准如GB/T 29899、ISO 16000-9、ANSI/BIFMA M7.1等标准皆采用环境测试舱法。
VOCs测试用的环境测试舱，除了对温度、湿度具有较高的要求外，还对舱体VOCs回收率、空气泄漏率、测试舱背景浓度等条件参数提出了详细的要求，致使目前市场上环境测试舱造价昂贵。为了保证环境测试舱测试结果的可靠性，不同标准中对测试舱的VOCs回收率都有明确要求，GB/T 29899和ISO 16000-9都要求环境测试舱对甲苯和正十二烷的平均回收率不少于80％。然而，环境测试舱的VOCs回收率的测试，由于缺乏稳定VOCs释放源问题，一直成为其技术参数测试的一大难点。目前VOCs回收率的测试，主要有两种测试方法。一种是将两台测试舱串联运行，待稳定后分别测定两台测试舱的出口气体浓度，从而计算出后面这台舱的VOCs回收率。这种方式需要两台测试舱，只适合生产商库存允许条件下才能可行，测试成本昂贵，管路连接复杂。测试舱日常使用人员无法采用该方法。第二种是采用生物膜法制备VOCs释放源，放置于测试舱中，连续不断稳定释放某种VOC，然后进行回收率测试。这种方法操作简单，但成本较高，且该释放源很难保证持续不断的稳定释放相同浓度的VOC，使得最终测试结果准确性难以得到保证。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种结构简单、操作方便、结果准确、测试成本低廉、受环境条件影响小的环境测试舱挥发性有机化合物回收率测试方法。
实现本发明目的的环境测试舱挥发性有机化合物回收率的测定方法，其具体步骤包括：首先将一个培养皿置于支架台上，放在环境测试舱中，培养皿位于测试舱的中心处；采用注射针或移液管移取一定体积一定浓度挥发性有机化合物标准溶液，立刻关闭舱门；然后先连续再间隔一定时间采用固体吸附剂采样管采集空气样品，采用自动热脱附仪联用气相色谱/质谱仪测试舱内VOCs浓度变化；最后对气体浓度进行数据曲线拟合，根据拟合函数积分面积计算环境测试舱回收拟合量，最终计算测试舱回收率。
支架台为不吸附VOCs的不锈钢材质，培养皿为玻璃材质，其尺寸为Φ70mm×15mm，支架台高度确保培养皿处于测试舱中心位置处。
VOCs标准溶液，浓度为100-500μg/mL；所用溶剂为正己烷+甲醇，体积比1∶1；标准溶液体积为1000mL。
先连续再间隔一定时间采集空气样品，从关闭舱门开始计时，首先连续采样1小时，然后分别在第1.5小时、第2小时、第3小时、第4小时、第6小时、第8小时、第12小时采样，采样时间10分钟；采样流量为200-300mL/min。
采用吸附剂采样管在测试舱出口处采集气体，吸附剂采用Carbopack B/CarbosieveTM S-III吸附剂。吸附管中VOCs分析设备为自动热脱附仪联用气相色谱/质谱仪。
对不同时间点的出口空气VOCs浓度值进行数据曲线拟合，拟合函数为一阶指数衰减拟合。根据拟合函数积分面积计算VOCs回收拟合量，最终计算出环境测试舱回收率。
本专利所述数据拟合方法，对不同时间点的舱出口气体浓度值进行数据曲线拟合，拟合函数为一阶指数衰减拟合。根据拟合函数积分面积计算环境测试舱回收拟合量，最终计算测试舱回收率。
本专利与原有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本方法直接采用VOCs标准溶液注入到环境测试舱内置的培养皿中，保证了VOCs总量的准确性。与生物膜法制备VOCs释放源相比，环境测试舱内挥发性有机物来源方便，总量准确并可调，方法简捷，操作简便。
2、本方法配置的VOCs标准溶液，采用(正己烷+甲醇)(体积比1∶1)作为溶剂，该类型混合溶剂更利于不同类型目标有机物(如甲苯、正十二烷)的同时挥发，保证了最终回收率结果计算的准确性。
3、本方法采用的前1小时全采集，然后间隔采集舱内出口气体样品的方法，主要是由于注入的VOCs标准样品在前期需要一定时间完全均匀挥发至整个舱内空间。这样的采样方法设计，经证实可以有效的提高测试结果的准确性，保证了整个回收率测定方法的可靠性。
4、本方法中采集气体样品的吸附剂采用Carbopack B/CarbosieveTM S-III吸附剂，具有高的热稳定性和吸附有机物的广泛性，研究表明该吸附剂可有效避免苯系物(如苯)和烷烃类有机物(如正十二烷)的穿透。相比于目前的国内外标准，该吸附剂的应用极大的提高了方法的测定准确性。
5、本方法中对不同时间节点的出口空气浓度值进行数据曲线拟合，拟合函数为一阶指数衰减拟合，拟合度高于0.9995，进一步保证测试舱中VOCs回收数据的准确性。
6、与两台环境测试舱串联运行的测试方法相比，本方法结构简单、操作方便、结果准确、测试成本低廉、受环境条件影响小，更适合于环境测试舱操作人员使用。
附图说明
图1为数据处理过程及环境测试舱回收率测定结果图
具体实施方式
本发明的环境测试舱挥发性有机化合物回收率的测定方法，其具体步骤包括：首先将一个培养皿置于支架台上，放在环境测试舱中，培养皿位于测试舱的中心处；采用注射针或移液管移取一定体积一定浓度挥发性有机化合物标准溶液，立刻关闭舱门；然后先连续再间隔一定时间采用固体吸附剂采样管采集空气样品，采用自动热脱附仪联用气相色谱/质谱仪测试舱内VOCs浓度变化；最后对气体浓度进行数据曲线拟合，根据拟合函数积分面积计算环境测试舱回收拟合量，最终计算测试舱回收率。
支架台为不吸附VOCs的不锈钢材质，培养皿为玻璃材质，其尺寸为Φ70mm×15mm，支架台高度确保培养皿处于测试舱中心位置处。
VOCs标准溶液，浓度为100-500μg/mL；所用溶剂为正己烷+甲醇，体积比1∶1；标准溶液体积为1000mL。
先连续再间隔一定时间采集空气样品，从关闭舱门开始计时，首先连续采样1小时，然后分别在第1.5小时、第2小时、第3小时、第4小时、第6小时、第8小时、第12小时采样，采样时间10分钟；采样流量为200-300mL/min。
采用吸附剂采样管在测试舱出口处采集气体，吸附剂采用Carbopack B/CarbosieveTM S-III吸附剂。吸附管中VOCs分析设备为自动热脱附仪联用气相色谱/质谱仪。
对不同时间点的出口空气VOCs浓度值进行数据曲线拟合，拟合函数为一阶指数衰减拟合。根据拟合函数积分面积计算VOCs回收拟合量，最终计算出环境测试舱回收率。
本专利所述数据拟合方法，对不同时间点的舱出口气体浓度值进行数据曲线拟合，拟合函数为一阶指数衰减拟合。根据拟合函数积分面积计算环境测试舱回收拟合量，最终计算测试舱回收率。
实施例1
对本方法中吸附管前处理和VOCs标准溶液配制进行描述。
1)吸附管前处理：
称取约250～350mg颗粒大小20～40目的Carbopack B/CarbosieveTM S-III吸附剂填装到规格为6.5mm×90mm的不锈钢吸附管中。
将上述吸附管装于吸附管老化装置上，进行老化处理；老化温度280℃，老化时间60min；老化后吸附管中不含有目标VOCs。
2)VOCs标准溶液配制
以配制浓度为500μg/mL的甲苯和正十二烷的标准溶液为例。
按体积比1∶1配制混合试剂(甲醇+正己烷)，置于试剂瓶中待用。移取少量(甲醇+正己烷)混合试剂于100mL棕色容量瓶中，减量法分别称取约50mg(精确至0.2mg)的甲苯和正十二烷标准样品于容量瓶中，用混合溶剂(甲醇+正己烷)定容至刻度，摇匀待用。
实施例2
对本方法中环境测试舱出口气体采样过程进行描述。
1)环境测试舱净化处理
首先将环境测试舱进行高温净化处理，清除舱内壁和管道内吸附的VOCs。净化处理后，环境测试舱状态稳定在温度23℃，湿度50％RH，空气交换率1m3/m3。
2)标准溶液的注入
采用进样针或移液管移取1000mL上述标准溶液注入到环境测试舱内置培养皿中，立刻关闭舱门。同时将已老化的吸附管联接上恒流气体采样器或大气采样器上进行空气采样，采样流量200mL/min，连续采样1小时。以后分别在第1.5小时、第2小时、第3小时、第4小时、第6小时、第8小时、第12小时进行气体采样，采样时间均为10分钟。
实施例3
对本方法中所述的自动热脱附仪(ATD)联用气相色谱/质谱仪(GC/MS)的使用条件进行描述。
1)ATD装置分析条件
采样管一级热脱附温度为250℃，热脱附时间为10min；脱附气体流量为50ml/min；捕集肼捕集温度为-30℃，加热速率为40℃/sec，二级热脱附温度为280℃，热脱附时间为5min；与色谱联接传输线温度为250℃；热脱附载气分流比为1∶50。
2)GC/MS分析条件
毛细管色谱柱型号为DB1-MS，柱长60m，内径0.25mm，膜厚0.25μm；色谱柱温度分析条件为：
色谱质谱接口温度为250℃；质谱质量扫描范围为(35～350)amu、扫描方式为全扫描(TIC)；载气为高纯氦；离化电压为70eV；离子源(EI)温度为250℃。
实施例4
对本方法中所述的出口气体浓度数据曲线拟合和环境测试回收率计算进行描述。
对不同时间节点的环境测试舱出口气体浓度值，采用数学处理软件进行数据曲线拟合，拟合函数采用一阶指数衰减模型，拟合度高于0.9995。计算拟合函数的积分面积，最后计算出环境测试舱的回收率。数据处理过程如图1所示。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。