在建筑涂裝方面，繼水性乳膠漆[RuJiaoQi]取代油性漆之后，人們對(duì)乳膠漆[RuJiaoQi]提出了更高的要求，除了要具備效果外，更要環(huán)保健康，因此各大乳膠漆[RuJiaoQi]生產(chǎn)廠商都相繼推出了一系列低VOC和低氣味[QiWei]乳膠漆[RuJiaoQi]。那么，乳膠漆[RuJiaoQi]的氣味[QiWei]，VOC以及健康環(huán)保間有什么樣的關(guān)系？對(duì)此，本文對(duì)乳膠漆[RuJiaoQi]中氣味[QiWei]的來源，氣味[QiWei]與VOC的關(guān)系以及消除VOC和氣味[QiWei]的方法進(jìn)行了初步研究。

1．乳膠漆[RuJiaoQi]氣味[QiWei]大小的評(píng)價(jià)方法以及其與voc的關(guān)系

1.1  氣味[QiWei]是如何產(chǎn)生的

要消除氣味[QiWei]，首先需要了解氣味[QiWei]。據(jù)文獻(xiàn)介紹，物質(zhì)本身是由一些分子或原子構(gòu)成的，有些分子是可以揮發(fā)的，或者在某一過程中發(fā)生一些變化產(chǎn)生了一些可以揮發(fā)出來的分子。如果這些分子進(jìn)入到我們的鼻腔中，其中的一些就會(huì)刺激我們的嗅覺細(xì)胞，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，形成我們的嗅覺反應(yīng)，如圖1所示。據(jù)稱，人類有大約1000種嗅覺細(xì)胞，共約5000萬個(gè)，可以分辨幾千到一萬種氣味[QiWei]。不是所有的物質(zhì)都有氣味[QiWei]，只有當(dāng)物質(zhì)具有如下特點(diǎn)的時(shí)候，氣味[QiWei]才會(huì)產(chǎn)生：有一定的水溶性；能產(chǎn)生足夠的蒸汽壓(具有一定揮發(fā)性)；相對(duì)低的極性；一定的親油性；具有表面活性（溶質(zhì)使溶劑表面張力降低的性質(zhì)）。人類已知的具有氣味[QiWei]的物質(zhì)的最高分子量是294。因此，氣味[QiWei]主要[ZhuYao]來自于可揮發(fā)性的、分子量不大于294的有機(jī)物和無機(jī)物。

1.2 乳膠漆[RuJiaoQi]氣味[QiWei]來源及其評(píng)價(jià)方法

從氣味[QiWei]產(chǎn)生的原理出發(fā)，乳膠漆[RuJiaoQi]中通常不含有可揮發(fā)的無機(jī)物，所以乳膠漆[RuJiaoQi]的氣味[QiWei]主要[ZhuYao]來自于可揮發(fā)的有機(jī)物，即VOC。乳膠漆[RuJiaoQi]以水為分散介質(zhì)，VOC比溶劑型乳膠漆[RuJiaoQi]低得多，主要[ZhuYao]來源于乳液[RuYe]、溶劑、助劑、色漿等, 包括乳液[RuYe]中的殘余單體[DanTi]和其他雜質(zhì)，醇類防凍劑，成膜助劑，氨類pH調(diào)節(jié)劑以及其他可揮發(fā)的有機(jī)物。

乳膠漆[RuJiaoQi]的氣味[QiWei]包括罐內(nèi)氣味[QiWei]和施工[ShiGong]后氣味[QiWei]，測(cè)試[CeShi]方法一般是非定量的嗅覺方法。罐內(nèi)氣味[QiWei]可以采用相對(duì)法（ASTM D 4339-95）和絕對(duì)法（ASTM E544-75/88）進(jìn)行測(cè)試[CeShi]。施工[ShiGong]后氣味[QiWei]可以采用模擬法進(jìn)行，如圖2示。嗅覺方法來判定乳膠漆[RuJiaoQi]的氣味[QiWei]最直接快速，但是主觀性太強(qiáng)。

1.3 乳膠漆[RuJiaoQi]氣味[QiWei]與VOC的關(guān)系

既然VOC是乳膠漆[RuJiaoQi]氣味[QiWei]的主要[ZhuYao]來源，那么VOC含量的高低是不是與乳膠漆[RuJiaoQi]的氣味[QiWei]成正比呢？不同的VOC對(duì)乳膠漆[RuJiaoQi]氣味[QiWei]的影響[YingXiang]又是怎樣的呢？我們通過下列試驗(yàn)來考察乳膠漆[RuJiaoQi]氣味[QiWei]與VOC之間的關(guān)系。

試驗(yàn)一

在低VOC的A乳液[RuYe]中(VOC≈200ppm)注入相對(duì)親水和/或相對(duì)親油的VOC，包括叔丁醇，正丁醇，甲醇，丙酮，二丁醚，丙烯酸丁酯，醋酸丁酯等，然后將其分別配制成無成膜助劑、無氨水的乳膠漆[RuJiaoQi]。

將這些乳膠漆[RuJiaoQi]與不含乳液[RuYe]的漿料，以及上述A乳液[RuYe]配制的乳膠漆[RuJiaoQi]和普通B乳液[RuYe] (VOC含量約在1400ppm)配制的乳膠漆[RuJiaoQi]進(jìn)行氣味[QiWei]比較。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：(1) A乳液[RuYe]配制的乳膠漆[RuJiaoQi]和沒有添加任何乳液[RuYe]的漿料的氣味[QiWei]沒有區(qū)別，而B乳液[RuYe]明顯影響[YingXiang]乳膠漆[RuJiaoQi]的氣味[QiWei]；(2)親水性VOC和親油性VOC對(duì)氣味[QiWei]的影響[YingXiang]不如兩者混合的影響[YingXiang]大；（3）在總體VOC含量很低的情況下，氣味[QiWei]與VOC很難有明確的關(guān)聯(lián)性；(4)不同測(cè)試[CeShi]人員對(duì)不同VOC的敏感程度不一樣。具體結(jié)果如圖3所示。

試驗(yàn)二

采用相對(duì)法測(cè)試[CeShi]罐內(nèi)氣味[QiWei]強(qiáng)度(ASTM D 4339-95)，在實(shí)際施工[ShiGong]條件下測(cè)試[CeShi]氣味[QiWei]持續(xù)性，共測(cè)試[CeShi]5個(gè)乳膠漆[RuJiaoQi]樣品，包括2個(gè)市售產(chǎn)品：一個(gè)市售無溶劑低味乳膠漆[RuJiaoQi]，一個(gè)市售含成膜助劑乳膠漆[RuJiaoQi]；3個(gè)實(shí)驗(yàn)室制備的低氣味[QiWei]乳膠漆[RuJiaoQi]樣品：乳液[RuYe]1乳膠漆[RuJiaoQi]，乳液[RuYe]2乳膠漆[RuJiaoQi]，乳液[RuYe]3乳膠漆[RuJiaoQi]。試驗(yàn)后，給出5個(gè)樣品施工[ShiGong]后氣味[QiWei]對(duì)比(如圖4所示)。

從圖4可以看出：(1)市售的無溶劑低氣味[QiWei]乳膠漆[RuJiaoQi]施工[ShiGong]后氣味[QiWei]隨時(shí)間變化不大，市售含12醇酯的乳膠漆[RuJiaoQi]施工[ShiGong]后，氣味[QiWei]強(qiáng)烈并且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。(2)乳液[RuYe]1，2，3配制的乳膠漆[RuJiaoQi]在施工[ShiGong]5小時(shí)后，氣味[QiWei]比罐內(nèi)氣味[QiWei]明顯下降，而且施工[ShiGong]后氣味[QiWei]降低的速度很快。這也說明乳膠漆[RuJiaoQi]罐內(nèi)氣味[QiWei]不同于乳膠漆[RuJiaoQi]施工[ShiGong]很短一段時(shí)間后的氣味[QiWei]；不同乳膠漆[RuJiaoQi]施工[ShiGong]后在施工[ShiGong]現(xiàn)場(chǎng)有不同的氣味[QiWei]持續(xù)性；成膜助劑12醇酯使乳膠漆[RuJiaoQi]施工[ShiGong]后氣味[QiWei]持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

通過以上試驗(yàn)，我們認(rèn)為：氣味[QiWei]的測(cè)試[CeShi]結(jié)果是相對(duì)主觀的，需要大量試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；不同類型VOC對(duì)乳膠漆[RuJiaoQi]罐內(nèi)氣味[QiWei]影響[YingXiang]差別較大；配制低氣味[QiWei]的乳膠漆[RuJiaoQi]需要選用低VOC含量的乳液[RuYe]，但乳液[RuYe]VOC的高低與乳膠漆[RuJiaoQi]的氣味[QiWei]高低并不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系；12醇酯等成膜助劑揮發(fā)速度慢，會(huì)長(zhǎng)時(shí)間影響[YingXiang]乳膠漆[RuJiaoQi]施工[ShiGong]后的氣味[QiWei]，應(yīng)避免使用。

常見VOC對(duì)氣味[QiWei]影響[YingXiang]大小如表1所示；

表1  乳液[RuYe]中常有VOC的氣味[QiWei]臨閾值

因此，乳膠漆[RuJiaoQi]中VOC的種類對(duì)氣味[QiWei]影響[YingXiang]很大，如0.036ppm含量的丙酸丁酯就能被大多數(shù)人感受到，而毒性較大的甲醇要到33ppm才能被人們發(fā)覺。

2  降低乳液[RuYe]氣味[QiWei]和VOC的方法

對(duì)于追求低氣味[QiWei]的乳膠漆[RuJiaoQi]而言，作為乳膠漆[RuJiaoQi]主要[ZhuYao]原材料的乳液[RuYe]就值得重點(diǎn)關(guān)注了。其VOC的種類和數(shù)量會(huì)對(duì)乳膠漆[RuJiaoQi]的氣味[QiWei]和VOC有明顯的影響[YingXiang]。因此，如何降低乳液[RuYe]本身的VOC以及對(duì)其VOC種類的控制就變得至關(guān)重要。

比如，通常的純丙乳液[RuYe]的VOC種類及其來源如表2所示。

表2.  通常純丙乳液[RuYe]VOC含量及來源，µm

由此可見，純丙乳液[RuYe]的VOC來源主要[ZhuYao]有幾大類：?jiǎn)误w[DanTi]和表面活性劑本身帶來的雜質(zhì)、常規(guī)引發(fā)劑產(chǎn)生的VOC、殘余單體[DanTi]、單體[DanTi]水解和其它因素帶來的VOC。

因此，一般乳液[RuYe]VOC的降低和VOC種類的控制可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：原材料的選擇和控制；生產(chǎn)工藝的優(yōu)化以及消除乳液[RuYe]VOC的后續(xù)處理方式。