环评技术评估过程中如何核算水性涂料 VOC 含量

(1)水性涂料和水性辐射固化涂料(VOC 含量)均不考虑水的稀释比例。
(2)水性涂料中的“建筑用墙面涂料、木器涂料、地坪涂料、防水涂料、道路标志标线涂料” VOC 含量按 GB/T 23986-2009 的 10.4 计算。
(3)其他水性涂料如果水分含量大于或等于 70%(质量分数),VOC 含量按 GB/T 23986-2009 的 10.4 计算;如果水分含量小于 70%(质量分数),VOC 含量按 GB/T 23985-2009 的 8.4 计算。

水性涂料 VOC 含量的计量单位为:g/L。因此,在根据原辅材料 MSDS 报告及施工状态各组分的配比关系,核算水性涂料的 VOC 含量是否符合低挥发性有机物含量涂料产品技术要求时,需要解决两个关键性问题:

  • 施工状态下,各组分混合后,水性涂料的体积变化情况;
  • 扣除施工状态下水性涂料中的水分后,剩余组分的体积。

在我们的常识中,当两种液体混合时,体积可能会发生改变。那么,在《色漆和清漆 挥发性有机化合物(VOC)含量的测定 差值法》(GB/T 23985-2009)《色漆和清漆 挥发性有机化合物(VOC)含量的测定 气相色谱法》(GB/T 23986-2009)中,水性涂料各组分的混合是否需要考虑体积的变化。我们从 GB/T 23985-2009 的 8.4 及 GB/T 23986-2009 的 10.4 给出的公式中,尝试探寻一下其中隐含的到底是怎样的思维逻辑。

由于GB/T 23985-2009 的 8.4 及 GB/T 23986-2009 的 10.4 给出的计算公式基本类似,以下以 GB/T 23986-2009 的 10.4 为例,我们简单调整一下计算公式的形态:

于是,我们前面提出的两个关键性问题迎刃而解,解决它们的关键在于:我们意识到《色漆和清漆 挥发性有机化合物(VOC)含量的测定 差值法》(GB/T 23985-2009)、《色漆和清漆 挥发性有机化合物(VOC)含量的测定 气相色谱法》(GB/T 23986-2009)提出的计算公式均建基于同一个假设,即“施工状态下水性涂料的体积等于混合前各组分的体积之和”。

下面,我们来举个例子。

某企业采用双组分的水性涂料从事木制家具的喷涂加工。水性涂料配比(体积比)如下:
水性涂料 : 水性涂料固化剂 : 水=10 : 1 : 2;其中,水性涂料的密度为 1.1 g/mL;水性涂料固化剂的密度为 1.13 g/mL;水的密度(23 ℃)为 0.997537 g/mL。
根据企业提供的原辅材料 MSDS 报告,水性涂料的 VOC 含量(质量占比)为 7%,含水量(质量比)为 10.26%;水性涂料固化剂的 VOC 含量(质量占比)为 25%。

计算过程如下:

  1. 施工状态下水性涂料的体积 = 10 + 1 + 2 = 13;
  2. 水性涂料的水分体积 = 1.1 × 10 × 10.26% ÷ 0.997537 + 2 = 3.13;
  3. 水性涂料 VOC 含量 = (1.1 × 10 × 7% + 1.13 × 1 × 25%) ÷ (13 – 3.13) × 1000= 106.64 g/L。
相关计算已经整合到本站发布的核算工具之中,有需要的同学可以移步至:〔本站工具发布〕环评技术评估助手。
〔补充说明〕《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》(GB/T 38597-2020)中提到:水性涂料和水性辐射固化涂料均不考虑水的稀释比例。其他类型涂料按产品明示的施工状态下的施工配比混合后测定。如多组分的某组分使用量为某一范围时,按照产品施工状态下的施工配比规定的最大比例混合后进行测定。当涂料产品适用于多种场合时,按最严格的限量值执行。
在不考虑水的稀释比例前提下,核算水性涂料 VOC 含量的途径有两种。
途径一:在上述计算过程中,施工状态下水性涂料的体积(10+1+2)及水性涂料的水分体积(1.13+2)计算中,同时不扣除稀释水的体积,其差值(13-3.13)实质已摈除水稀释比例的影响。
途径二:在计算施工状态下水性涂料的体积及水性涂料的水分体积,同时不考虑稀释水的体积,其差值(11-1.13),与途径一计算结果一致。

〔拓展〕2024.01.29 更新

在实际的应用场景中,我们往往需要使用未扣除水分的水性涂料 VOC 含量百分数乘以水性涂料的用量,来计算 VOCs 的产生量。问题来了:如何将数值从“g/L(扣除水分)”转换成“%(未扣除水分)”?

水性涂料VOC含量百分数(%,未扣除水)= VOC含量(g/L,已扣除水)×(100% ÷ 水性涂料密度(g/mL) – 水性涂料的水分百分数 ÷ 0.997537)÷ 10

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