一种去除涂料涂层表面VOCs的方法和室内空气中VOCs的去除方法与流程

本发明涉及vocs去除技术领域，更具体地，涉及一种去除涂料涂层表面vocs的方法和室内空气中vocs的去除方法。

背景技术：

vocs是一类挥发性有机物的总称，室内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。长期居住在挥发性有机化合物污染的室内，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。有的还可能引起内分泌失调、影响性功能；苯和二甲苯还能损害系统，以至引发白血病。因此，对于室内空气中的vocs的去除一直是研究的重点，uv灯广泛应用于治理气体中的vocs，包括室内空气。传统uv方法去除室内空气中的vocs，仅对已经释放在空气中的挥发性有机物具有一定的去除效果，对于释放vocs的涂料等墙面固定中的vocs缺乏很好的去除效果，室内装修使用的墙面涂料，在装修后会释放vocs，造成室内空气污染。另一方面，直接在空气中使用uv方法产生的臭氧对人体有害，可能造成二次污染。现有技术cn107261752a公开了一种uv涂料废气处理系统，包括uv喷雾入口、uv紫外线箱体、活性炭催发燃烧箱、活性炭箱、高空排放烟囱、紫外线灯管、过滤袋、催化分解床，构造复杂，且其主要是通过紫外灯照射对粘性uv颗粒固化处理，其中的voc气体还是通过活性炭吸附来处理的，处理成本高，且处理效果有限，针对的也是喷漆工种施工过程油性涂料挥发产生的有害气体废气治理，未能解决墙面涂料的持续vocs释放的问题。

因此，本发明提供一种可以去除室内空气中及墙面涂料表面的vocs的vocs去除方法对于室内vocs去除尤其是墙面涂料表面的vocs去除具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有vocs去除方法不能很好地去除墙面涂料表面的vocs的缺陷和不足，提供了一种去除涂料涂层表面vocs的方法，通过特定的紫外照射方式确保uv产生的臭氧能有效去除墙面涂料产生的vocs，同时uv灯能去除其周围空气中的vocs，达到室内vocs的高效去除，尤其适用于新装修室内空气的净化。

本发明的另一目的在于提供一种室内空气中vocs的去除方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种去除涂料涂层表面vocs的方法，包括如下步骤：采用紫外照射处理涂料涂层表面，紫外照射强度为0.8~80w/m²，紫外照射时间为1~10min，紫外照射时，涂料涂层的温度为10~50℃。

传统uv方法去除室内空气中的vocs，对于墙面涂料释放的vocs不能持续的、长期的去除作用，同时uv方法产生的臭氧对人体有害，可能造成二次污染。本发明的去除方法可以处理室内涂料，降低vocs释放，同时去除空气中的vocs，并且清除臭氧，避免vocs或者臭氧造成室内空气污染。

其中臭氧清除的主要作用机理为：一、臭氧在紫外线照射下活化，相互反应生成氧气，或者反应生成活性氧，从而消耗臭氧；二、紫外灯产生的臭氧到达涂料表面后与吸附的vocs、前驱体接触，在紫外光照射下发生臭氧氧化和臭氧催化氧化。臭氧因为与vocs反应而被消耗清除。

本发明中控制特定的紫外作用机理和时间，以及后续控制紫外作用的温度的主要机理为：uv灯治理气体中的vocs通常是利用uv的光解作用和uv照射下产生的oh自由基，而本方法不仅仅利用这一原理去除室内空气中的vocs，同时uv灯抵近涂料照射产生了新的作用机理：

（1）uv照射并穿透涂料表层，高能uv破坏涂料中释放vocs的前驱体物质；涂料中的vocs前驱体物质，会在日常使用过程中，缓慢的转化成为容易挥发的物质并释放到室内空气中。它一方面包括树脂、油脂等涂料原料（例如酚醛树脂）；另一方面包括残留在涂料内的溶剂（例如苯、甲苯、二甲苯、以及一些醇类和醚类）。本方法中uv照射会转化酚羟基、醛基等基团，同时分解涂料中残留的溶剂，从而减少了治理以后vocs的释放量，降低治理后空气中vocs的平衡浓度，达到去除vocs的效果；

（2）uv照射涂料表面，分解涂料吸附的vocs，涂料表面吸附或者内部残留的甲醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯等有机物吸收uv能量，发生光化学反应从而被降解；

（3）uv照射涂料表面，激发、活化涂料表面物质，同时uv产生的臭氧接触活化表面而被促进分解，发生紫外光催化臭氧氧化，从而去除vocs，这是普通uv方法中无法实现的。因为涂料释放vocs种类较多，这其中发生的化学反应也是相当复杂的。

其中，紫外照射时，涂料涂层的温度的影响为：温度升高能够促进涂料vocs的释放，减少涂料中vocs的总量，降低治理后的vocs释放，提高治理效果；二是提高臭氧催化氧化的去除效果。但是温度过高可损坏涂料，发明人无意中发现在本发明的温度范围内可以达到很好的涂层表面的vocs的去除效果。紫外照射的温度可以为25℃，35℃，40℃或50℃。

同样的，紫外照射强度在一定范围内增加也有利于提升vocs的去除效果，但紫外照射强度超过本发明的保护范围则会对涂料造成损伤，损害涂料的表层，会显著使材料老化、损坏。

处理时间可以为1min，5min，8min或10min。

优选地，所述紫外照射光源距离涂层表面的距离为5~50cm。在一定距离内照射处理涂料表层可以确保uv产生的臭氧能和涂料接触，同时uv能去除其周围空气中的vocs。距离对于紫外光的照射强度有很大的影响，距离近的时候，uv灯照射的强度高，去除vocs需要的照射时间短，但是可以照射到的涂料区域小；距离远的时候，uv照射强度低，需要增加照射时间，但是照射到的涂料区域大；距离过远时，由于紫外光太弱，可能会没有去除vocs的效果。

优选地，所述紫外照射强度为16~80w/m²。

更优选地，所述紫外照射强度为80w/m²。

优选地，所述紫外照射光源距离涂层表面的距离为5~10cm。

更优选地，所述紫外照射光源距离涂层表面的距离为5cm，紫外照射时间为10min。

优选地，所述紫外照射的温度为35℃。

优选地，所述s2中加热升温速率为0.3~2℃/min。例如可以为0.3℃/min，1℃/min或2℃/min。升温速率的控制有利于控制涂层表面的vocs的释放速度，从而与紫外照射的处理速度更好匹配，达到更好的处理效果。

一种室内空气中vocs的去除方法，采用上述去除涂料涂层表面vocs的方法进行室内墙面和家具涂料涂层表面的vocs的去除。

本发明的去除方法在实际操作中紫外发生装置在离墙面一定距离内照射处理墙面涂料，确保uv产生的臭氧能和涂料接触，同时uv能去除其周围空气中的vocs。另外，本方法在使用时可以配套防护臭氧装置，用于保护操作人员不受臭氧的危害，在照射过程中，操作人员可以暂时离开以避免受到uv伤害，照射结束后关闭uv灯，关闭加热器，保证充分通风2小时，涂料释放的vocs浓度将显著低于治理前。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种去除涂料涂层表面vocs的方法，本发明的去除方法通过特定距离的紫外光照射涂料表面，在去除表面释放vocs的同时还能去除空气中的vocs，uv照射能够穿透涂料表层破坏涂料中释放vocs的前驱体物质和分解吸附在墙面的vocs物质，同时还能激发、活化涂料表面物质，结合产生的臭氧发生紫外光催化臭氧氧化从而有效去除vocs，采用本发明的方法治理后的vocs平衡浓度可以降低60~80%，具有处理时间短，只需1~10min作用，处理效果好的优势，可广泛应用于各种室内涂料表面vocs的去除和室内空气净化领域。

附图说明

图1为本发明的方法的使用状态示意图，其中1为uv灯，2为聚光板，3为支架，4为涂料墙面，5为加热器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。

本发明的vocs含量的检测在符合国标gb/t18883的3m³测试舱进行，涂料区域面积1m²，防护装置采用内装mn基催化剂的呼吸面罩，uv灯使用的是宁波佑威150w单端u型紫外灯，加热器选用吉毅ifh04-30a加热器。

实施例1

一种去除家具表层涂料vocs的方法，包括如下步骤：

将紫外发生装置固定在距离家具5cm的位置，安装聚光板并调整位置至紫外发生装置产生的紫外光聚集照射到家具涂料表面，启动紫外照射，紫外照射的照射强度为16w/m²，启动加热装置，加热紫外照射区域的墙面涂料，加热至温度为35℃，升温速率为2℃/min，紫外照射处理5min。

涂料在家具内部（此例是抽屉内）和室内空气中持续释放vocs，其释放速率不断变化，最终会使室内空气中的vocs达到一个平衡浓度，与治理前相比，治理后甲醛平衡浓度只有治理前的40%，vocs平衡浓度只有治理前的30%。

实施例2

一种去除墙面涂料vocs的方法，包括如下步骤：

将紫外发生装置固定在距离墙面5cm的位置，安装聚光板并调整位置至紫外发生装置产生的紫外光聚集照射到墙面，启动紫外照射，紫外照射的照射强度为80w/m²；启动加热装置，加热紫外照射区域的墙面涂料，加热至温度为35℃，升温速率为2℃/min，紫外照射处理10min。

涂料在室内空气中持续释放vocs，其释放速率不断变化，最终会使室内空气中的vocs达到一个平衡浓度，与治理前相比，治理后tvocs平衡浓度只有治理前的20%。

实施例3

一种去除墙面涂料vocs的方法，包括如下步骤：

s1.将紫外发生装置固定在距离墙面50cm的位置，安装聚光板并调整位置至紫外发生装置产生的紫外光聚集照射到墙面，启动紫外照射，紫外照射的照射强度为0.8w/m²；启动加热装置，加热紫外照射区域的墙面涂料，加热至温度为35℃，升温速率为2℃/min，紫外照射处理10min。

涂料在室内持续释放vocs，其释放速率不断变化，最终会使室内空气中的vocs达到一个平衡浓度，与治理前相比，治理后tvocs平衡浓度只有治理前的40%。

实施例4

一种去除墙面涂料vocs的方法，包括如下步骤：

将紫外发生装置固定在距离墙面5cm的位置，安装聚光板并调整位置至紫外发生装置产生的紫外光聚集照射到墙面，启动紫外照射，紫外照射的照射强度为80w/m²；启动加热装置，加热紫外照射区域的墙面涂料，加热至温度为25℃，升温速率为1℃/min，紫外照射处理10min。

涂料在室内持续释放vocs，其释放速率不断变化，最终会使室内空气中的vocs达到一个平衡浓度，与治理前相比，治理后tvocs平衡浓度只有治理前的25%。

实施例5

一种去除墙面涂料vocs的方法，包括如下步骤：

s1.将紫外发生装置固定在距离墙面5cm的位置，安装聚光板并调整位置至紫外发生装置产生的紫外光聚集照射到墙面，启动紫外照射8min，紫外照射的照射强度为80w/m²；

s2.启动加热装置，加热紫外照射区域的墙面涂料，加热至温度为40℃，升温速率为2℃/min，紫外照射处理8min。

涂料在室内持续释放vocs，其释放速率不断变化，最终会使室内空气中的vocs达到一个平衡浓度，与治理前相比，治理后vocs平衡浓度只有治理前的20%。

实施例6

一种去除墙面涂料vocs的方法，包括如下步骤：

s1.将紫外发生装置固定在距离墙面5cm的位置，安装聚光板并调整位置至紫外发生装置产生的紫外光聚集照射到墙面，启动紫外照射，紫外照射的照射强度为80w/m²；启动加热装置，加热紫外照射区域的墙面涂料，加热至温度为35℃，升温速率为0.3℃/min，紫外照射处理10min。。

涂料在室内持续释放vocs，其释放速率不断变化，最终会使室内空气中的vocs达到一个平衡浓度，与治理前相比，治理后tvocs平衡浓度只有治理前的30%。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。