基本信息
- 项目名称：
- 纺织品降解TVOC的在线模拟检测舱
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本项目研制了一种在线检测纺织品降解TVOC的模拟测试舱，该装置可以对测得的数据直接进行分析，具有检测速度快、可连续检测、检测成本低等优点。本项目研制的TVOC在线检测舱可以测试纺织净化材料对可挥发气体的降解能力，亦可检测建筑材料、装修材料的可挥发气体释放量。该在线检测舱在环境检测、新材料研制等领域有广阔的应用前景。
- 详细介绍：
- 本发明针对市场上尚无成熟的检测光触媒纺织品效能的机器设备，自行研发了一在线多功能环境模拟测试舱。该测试系统为一个密闭检测舱，利用温度和湿度控制来模拟环境，由感应器来测得TVOC值，并实现在线跟踪检测，可以动态地反映一段时间内纺织净化产品的降解或释放TVOC的特性，而不是单一地静态地评价测试。 连续评价材料光催化性能的在线TVOC检测系统，应用了自主研发的在线检测技术，可以得到所检测评价材料的全过程VOC释放特性曲线或者净化材料产生功效时的许多中间过程，甚至可以揭示某些本质特征。如：使用该设备对纳米光触媒分解VOC能力评价时，可以明显发现不同样品的前期对VOC的吸附和开始光催化作用后的特性有很大区别，能更真实地模拟光触媒实际应用时的状况；将该测试舱用于室内装饰纺织材料VOC释放特征研究时，可以轻松地观察到VOC释放的半衰期，以此指导材料的实际应用，具有很强的实用性。由于该设备同时具有数据存储功能，工作效率更是一般方法无法企及的。 本设备兼具净化材料和污染释放材料评价的多重功能，能降低开展空气环保领域的研究成本。可用于室内装饰材料及汽车内饰材料的VOC释放特性的评价，也可以用于空气净化材料的净化效果评价，甚至可用于小型空气净化器的净化率评价。 该成果的关键技术经国内外查新检索，未见同类报道，具有新颖性和重要的学术价值，已申请国家发明专利。 研究开发的连续评价织物光催化性能的在线TVOC检测系统，已在上海洁森环保科技有限公司得到应用，开发了系列产品，部分实现了产业化生产，取得了一定的社会效益和经济效益。可在印染厂、织布厂、服装厂、家纺等企业中应用，除此，基于该测试系统优良的系统构造，还可广泛应用于汽车配件厂、建材厂、家具、人造板材、粘胶剂、涂料等产品中的甲醛、苯、等TVOC的释放或降解量，从而为企业的生产起到一个很好的指导作用，大大降低了生产成本，推动我国这方面技术产品的市场成熟并为我国环保事业的开展展开新的领域。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- TVOC即总挥发性有机化合物，包括烷类、醛类等。这些有机物的毒性、刺激性会影响皮肤和黏膜，一直是被世界卫生组织等机构强调的一类重要的空气污染物。国家制定了相关标准来严格把关室内环境、环保、建筑建材及相关行业的产品质量。 纺织面料自古以来就深入居民生活的方方面面，小到汽车脚垫，大到窗帘、地毯、服装等，无处不在，进而研究具有光触媒作用的纺织面料已引起国内外专家普遍重视，该种功能纺织品不仅能去除空气中的污染颗粒物，而且还能对有害气体和易挥发性有机化合物（TVOC）进行降解，并有持久、耐洗涤等效果。随着这一技术的发展，其评价方法的确立将标志着这类产品市场的成熟。目前国际上评价光触媒功能纺织品光催化降解VOC的性能主要采用静态试验法，该方法所检测数据也表现为逐个点的测试与记录，评价周期长，重演性差，故而并不能准确地评价纺织净化材料的优劣等级。我们团队自主研发了一种在线检测纺织面料TVOC的环境模拟测试舱。该系统主要由采样口、多功能环境模拟测试主舱、在线检测仪表、数据编程、后台程序电脑接收TVOC在线监测数据等装置所组成。通过后台程序电脑的USB数据线接收TVOC在线监测仪所测得的数据，可以永久存储并用于后续分析。 主要技术指标： （1）有效测试舱体积：0.3m3； （2）截面风速：0.1-0.3m/s； （3）温控精度：25℃±1℃； （4）湿度控制精度：50％±5％； （5） TVOC在线检测仪：最低分辨率0.2mg/m3，最大数据存储量1500个。
科学性、先进性
- 近年内日本市场上又出现了一种光触媒织物,这是一种采用光触媒作为消臭剂的新型消臭织物。估计几年以后,光触媒制品的市场将达到几百亿美元的规模。然而，目前市场上尚无成熟的光触媒纺织产品的测试仪器，传统的方法是将环境舱和气相色谱仪等设备联合使用，通过复杂的化学方法分析材料放入前后环境舱内TVOC的含量来评价纺织面料的性能，操作复杂、设备要求高、价格昂贵，不适合该类评价仪器的市场推广，只能局限于一些权威检测机构。纺织品降解TVOC的在线模拟检测舱，应用了自主研发的在线检测技术，可以得到所检测评价材料的全过程VOC释放特性曲线或者净化材料产生功效时的许多中间过程，甚至可以揭示某些材料本质特征。与现有技术相比，本发明具有稳定性好、易维护、成本低的特点，能长时间对气体进行探测，而且采用在线检测的方法，即利用特殊的传感器、基本评价装置、数据编程、在线检测仪表等组成的织物光催化性能在线VOC检测系统，检测数据表现为连续测试与记录，速度是传统方法的十倍至几十倍，且能定性和定量地进行监测。
获奖情况及鉴定结果
- 本项目研究的成果已于2010年11月分别通过鉴定和验收。 本发明经查新属国内外先进研究技术，首创系统，已申请相关发明专利。 已与上海汽车地毯总厂实验应用，开发了三种不同规格和结构的纳米光触媒功能性地毯和脚垫。 该发明获得第23届上海市优秀发明选拔赛金奖。
作品所处阶段
- 该作品处于中试阶段
技术转让方式
- 本作品可以合作开发，也可以技术转让。
作品可展示的形式
- 实物 图纸 图片 录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用该设备对纳米光触媒分解VOC能力评价时，真实地模拟光触媒实际应用时的状况；将该测试舱用于室内装饰纺织材料VOC释放特征研究时，可以轻松地观察到VOC释放的半衰期，以此指导材料的实际应用，具有很强的实用性。 本设备兼具净化材料和污染释放材料评价的多重功能，根据释放、净化特征划分纺织材料或其净化产品的等级，能降低开展空气环保领域的研究成本。可用于室内装饰材料及汽车内饰材料的TVOC释放特性的评价，也可以用于空气净化材料的净化效果评价，甚至可用于小型空气净化器的净化率评价。 目前，在国内每年仅居室的净化市场就有超过200亿元的需求，加上水质处理、空气净化、新材料、新能源等，需求更是庞大。光触媒产品，特别是光触媒纺织品的广阔发展前景将给该在线测试系统提供一个很大的适用空间，而该评价装置也必将推动该市场的成熟。
同类课题研究水平概述
- 目前很多家纺企业生产了具有净化作用的光触媒产品，比如窗帘、室内装饰纺织品、地毯、防晒纺织品等，其检测方法是应用一种静态的化学方法，即通过分析测量普通的污染物-甲醛的减少量来判定。具体步骤是将光触媒整理过的纺织品和一定量的甲醛放置在一个照明的测量隔间里，在一定的间隔时间里测量隔间里的甲醛含量（主要是利用外接气相色谱仪进行测试），以此来评价光触媒纺织品的优劣。也就是说目前国内外市场上尚无成熟的评价该类产品的设备， 本设备兼具净化材料和污染释放材料评价的多重功能，能降低开展空气环保领域的研究成本。可用于室内装饰材料及汽车内饰材料的TVOC释放特性的评价，也可以用于空气净化材料的净化效果评价，甚至可用于小型空气净化器的净化率评价。TVOC在线检测舱在环境检测、新材料研制等领域有广阔的应用前景。并且随着电子机械业的发展，该设备将会逐渐微型化，智能化。
