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子計畫1:建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材

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Academic year: 2021

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(1)目次. 目次 表. 次.............................................................................. III. 圖. 次 ............................................................................VII. 摘. 要 ............................................................................. XI. ABSTRACT ....................................................................XII 第一章 緒 論 .................................................................... 1 第一節 第二節 第三節 第四節. 研究動機與目的 ....................................... 1 研究範圍與內容 ....................................... 4 研究方法與流程 ....................................... 5 預期研究成果與進度 ................................ 7. 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討 ............... 9 第一節 第二節 第三節 第四節. 接著劑類建材之種類及特性 ..................... 9 接著劑類建材中揮發性有機化合物種類 15 揮發性有機化合物之健康效應及標準值 23 檢測樣品 ................................................ 28. 第三章 國外綠色建材標章彙整 ...................................... 33 第一節 國外綠色建材標章接著劑類建材............ 33 第二節 國外接著劑類建材規範測試條件彙整 .... 55 第三節 小結 ........................................................ 58 第四章 接著劑類建材揮發性有機逸散物標準檢測試驗法 —小型環控箱法 ................................................ 59 第一節 檢測原理與設備 ..................................... 59 第二節 建材中揮發性有機物質逸散檢測方法— 小型環控箱測試方法 ............................ 64 第三節 建材中甲醛逸散檢測方法— 小型環控箱 測試方法 .............................................. 77 I.

(2) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 第五章 接著劑類建材揮發性有機化合物試驗結果 ......... 85 第一節 第二節 第三節 第四節. 接著劑類建材揮發性有機化合物測試準備 ..... 85 測試之品保與品管 .................................. 88 接著劑類建材揮發性有機物質之檢測結果 105 接著劑類建材甲醛檢測結果 ............... 130. 第六章 接著劑類建材資料庫檢索系統之建立 .............. 133 第一節 接著劑類建材逸散檢索資料庫之建立 .. 133 第二節 檢索系統建置成果 ................................ 137 第七章 討論與建議 ....................................................... 143 第一節 研究結果 .............................................. 143 第二節 後續研究及建議 ................................... 145. 參 考 書 目 .................................................................. 147 附錄一. 期初審查會議評審意見執行現況 .................... 151. 附錄二. 期中審查會議評審意見執行現況 .................... 153. 附錄三. 期末審查會議評審意見執行現況 .................... 156. 附錄四. 揮發性有機物質(VOCS)實驗數據 ................... 159. 附錄五. 甲醛(HCHO)實驗數據 ..................................... 171. 附錄六. 相關法規與評定基準 ...................................... 173. 附錄七. 建材檢測標準操作流程 ................................... 175. II.

(3) 目次. 表 次 表 1-4.1 預期研究進度表 .......................................................................................8 表 2-1.1 2002 年國內接著劑生產及銷售情形 ...................................................... 11 表 2-1.2 接著劑類建材依用途分類 ......................................................................12 表 2-1.3 接著劑類建材依其主成份分類: ...........................................................13 表 2-1.4 被膠材選用接著劑參考表 ......................................................................14 表 2-2.1 室內有機污染物質分類 .........................................................................15 表 2-2.2 建材最常見的 10 種化合物 ....................................................................17 表 2-2.3 建材濃度最高的 10 種化合物 ................................................................17 表 2-2.4 住宅內常見之 VOC 及其濃度 ................................................................18 表 2-2.5 各建材所釋出之化合物種類 ..................................................................18 表 2-2.6 在 1422 個住宅(日本)偵測出 27 種之化合物種類 ................................19 表 2-2.7 接著劑 VOC 逸散及組成比例 ................................................................20 表 2-2.8 來自地板用接著劑所逸散之 VOC .........................................................21 表 2-3.1 有機化合物容許濃度一覽表註 ..............................................................24 表 2-4.1 室內裝修建材分類方式 ..........................................................................28 表 2-4.2 接著劑類建材材料特性概述 ..................................................................32 表 3-1.1 國際綠建材標章與接著劑相關規範之彙整 ...........................................33 表 3-1.2 國際綠建材標章與接著劑有相關規定之彙整........................................34 表 3-1.3 G REEN SEAL 接著劑類建材 VOC 容許逸散基準 .....................................36 表 3-1.4 GREEN. SEAL 接著劑類建材限定塗裝的. VOC 容許逸散基準 ......................37. 表 3-1.5 G REEN SEAL 接著劑類建材為噴霧型接著劑 VOC 容許逸散基準 ...........37 表 3-1.6 CRI 美國地毯協會訂定之接著劑逸散基準 ............................................39 表 3-1.7 藍天使標章對揮發性和半揮發性有機化合物檢測基準 .........................42 表 3-1.8 中國環境標誌 CCEL 接著劑技術指標分類 ...........................................48 表 3-1.9 美國 G REEN G UARD 接著劑類建材容許逸散基準 ...................................50 表 3-1.10 日本厚生勞動省建材甲醛濃度分級管制表..........................................51 表 3-1.11 日本厚生勞動省 VOC 化學物質管制建議表 .......................................51 表 3-1.12 德國 GEV 地板類建材揮發性化合物認證標準 ....................................52 III.

(4) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 表 3-1.13 德國 GEV 地板接著劑測試方法及條件 (靜置 24 HR--於最後 2HR 採樣) ........53 表 3-1.14 芬蘭建材分級制度 ...............................................................................54 表 3-2.1 國外接著劑類建材規範之 TVOC S 及甲醛檢測基準 .............................55 表 3-2.2 國外環境標章檢測條件以時間為變因之彙整 .......................................56 表 3-2.3 國外接著劑實驗相關參數之彙整 ..........................................................57 表 4-2-1 測試系統名稱及項目 ............................................................................67 表 4-2-2 ATD 熱脫附裝置設定條件 .....................................................................72 表 4-2-3 FC-43 校正標準 ......................................................................................73 表 4-3.1 分析狀態設定表 .....................................................................................82 表 4-3.2 化合物滯留時間表 .................................................................................82 表 5-2.1 甲醛低濃度檢量線-濃度值與波峰面積值之關係 ...................................88 表 5-2.2 揮發性有機物質(VOCS) 檢量線(分流比 1:1) -濃度值與波峰面積值之關係..........90 表 5-2.3 揮發性有機物質(VOCS)低、高濃度檢量線(分流比 1:1) ...........................................91 表 5-2.4 揮發性有機物質(VOCS)檢量線(分流比 1:12) -濃度值與波峰面積值之關係.........93 表 5-2.5 揮發性有機物質(VOCS)低、高濃度檢量線(分流比 1:12).........................................94 表 5-2.6 揮發性有機物質(VOCS)檢量線分流比(1:100)-濃度值與波峰面積值之關係............96 表 5-2.7 揮發性有機物質(VOC S ) 分流比(1:100)-低、高濃度檢量線 ..................97 表 5-2.8 揮發性有機物質(VOC S ) 分流比(1:100)- TOLUENE 高濃度檢量線 ..........98 表 5-2.9 甲醛分析準確度測試結果 ......................................................................99 表 5-2.10 VOC S 分析準確度測試結果 ..................................................................99 表 5-2.11 VOC S 分析準確度測試結果 ................................................................ 100 表 5-2.12 VOC S 分析精密度測試結果 ................................................................ 101 表 5-2.13 環控箱穩定度測試結果 ...................................................................... 104 表 5-3.1 接著劑類建材檢測組合方式 ................................................................ 105 表 5-3.2 接著劑類建材之揮發性有機物質前趨測試採樣表 .............................. 106 表 5-3.3 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑 (樣品一)之定性...................................... 107 表 5-3.4 聚氯乙烯溶劑型接著劑之定性結果 ..................................................... 110 表 5-3.5 複合材(接著劑+黏貼面材)檢測條件 ................................................. 114 IV.

(5) 目次. 表 5-3.6 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型 (樣品二) 接著劑之定性結果 ............. 115 表 5-3.7 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑 (樣品二) 之定性結果..................... 118 表 5-3.8PVC 地磚+聚丙烯酸脂壓克力系乳液型接著劑之定性結果.................. 121 表 5-3.9 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑之定性結果 ................................ 124 表 5-3.10 接著劑與黏貼面材的檢測結果比對 ................................................. 127 表 5-4.1 建材甲醛逸散濃度檢測試體之試驗條件.............................................. 130 表 5-4.2 建材甲醛逸散濃度檢測試體之試驗條件.............................................. 130 附表-01 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑--VOCS 濃度測試結果 ......................... 159 附表-02 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-VOC S 逸散因子變化........................... 160 附表-03 聚氯乙烯溶劑型接著劑-VOC S 濃度測試結果 ..................................... 161 附表-04 聚氯乙烯溶劑型接著劑--VOC S 逸散因子變化 .................................... 162 附表-05 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-VOC S 濃度測試結果.......... 163 附表-06 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-VOC S 逸散因子變化.......... 164 附表-07 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑 (樣品二) -VOC S 濃度測試結果..... 165 附表-08 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑 (樣品二) -VOCS 逸散因子變化 ..... 166 附表-09 PVC 地磚+聚丙烯酸脂壓克力系乳液型接著劑--VOC S 濃度測試結果 167 附表-10 PVC 地磚+聚丙烯酸脂壓克力系乳液型接著劑-VOC S 逸散因子變化.. 168 附表-11 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑--VOC S 濃度測試結果 ................ 169 附表-12 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑-VOC S 逸散因子變化................. 170 附表-13 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-HCHO 濃度測試結果 ............... 171 附表-14 PVC 地磚+聚丙烯酸脂壓克力系乳液型接著劑-HCHO 濃度測試結果 171 附表-15 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑- HCHO 濃度測試結果............... 171 附表-16 健康綠建材評定基準 ........................................................................... 173 附表-17 建材檢測標準操作流程........................................................................ 175. V.

(6) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. VI.

(7) 目次. 圖. 次. 圖 2-1.1 主要接著劑分類 ..................................................................................... 11 圖 2-2.1 接著劑觀測 130 天羰基化合物逸散變化................................................27 圖 2-2.2 由單一結構及加被膠材比對 ..................................................................27 圖 3-1.1 美國 GREEN SEAL 標章........................................................................34 圖 3-1.2 美國 CRI 地毯協會綠建材標章..............................................................38 圖 3-1.3 加拿大 E CO - LOGO 標章 ...........................................................................40 圖 3-1.4 德國藍天使標章 .....................................................................................41 圖 3-1.5 北歐環境保護標章 .................................................................................43 圖 3-1.6 澳洲環境保護標章 .................................................................................45 圖 3-1.7 中國環境標誌 CCEL ..............................................................................47 圖 3-1.8 美國 GREENGUARD 標章.....................................................................49 圖 3-1.9 德國 GEV-EMICODE 標章 .....................................................................52 圖 3-1.10 芬蘭建材逸散分級標章 ........................................................................54 圖 4-1-1 建材揮發性有機化合物逸散研究之系統簡圖 .......................................59 圖 4-2.1 建材揮發性有機物質檢測分析流程 .......................................................76 圖 4-3.1 甲醛採樣及分析流程圖 ..........................................................................84 圖 5-1.1 接著劑之測試樣本 .................................................................................86 圖 5-1.2 XAD-2 採樣管 ........................................................................................87 圖 5-1.3 定流量幫浦及 XAD-2 採樣管 ................................................................87 圖 5-2.1 環控箱溫度、濕度穩定度測試結果..................................................... 104 圖 5-3.1 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑之定性圖譜 .......................................... 107 圖 5-3.2 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度逸散變化(一)................. 108 圖 5-3.3 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度逸散變化(二)................. 108 圖 5-3.4 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度比例逸散變化 .................. 109 圖 5-3.5 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物逸散速率變化(一) ................... 109 圖 5-3.6 氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物逸散速率變化(二) ................... 109 圖 5-3.7 聚氯乙烯溶劑型接著劑之定性結果圖譜.............................................. 110 圖 5-3.8 聚氯乙烯溶劑型接著劑-化合物濃度逸散變化(一) .............................. 111 VII.

(8) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 圖 5-3.9 聚氯乙烯溶劑型接著劑-化合物濃度逸散變化(二) .............................. 111 圖 5-3.10 聚氯乙烯溶劑型接著劑--化合物濃度比例逸散變化 .......................... 112 圖 5-3.11 聚氯乙烯溶劑型接著劑-化合物逸散速率變化(一)............................. 112 圖 5-3.12 聚氯乙烯溶劑型接著劑-化合物逸散速率變化(二)............................. 112 圖 5-3.13 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑之定性圖譜 ....................... 115 圖 5-3.14 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度逸散變化(一) 116 圖 5-3.15 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度逸散變化(二) 116 圖 5-3.16 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度比例逸散變化117 圖 5-3.17 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物逸散速率變化(一) 117 圖 5-3.18 銘木地板+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物逸散速率變化(二) 117 圖 5-3.19 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑(樣品二)之定性圖譜................. 118 圖 5-3.20 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度逸散變化(一)........ 119 圖 5-3.21 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度逸散變化(二)........ 119 圖 5-3.22 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物濃度比例逸散變化....... 120 圖 5-3.23 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物逸散速率變化(一)........ 120 圖 5-3.24 地毯+氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑-化合物逸散速率變化(二)........ 120 圖 5-3.25 PVC 地磚+聚丙烯酸脂壓克力系乳液型接著劑之定性圖譜 ............. 121 圖 5-3.26 PVC 地磚+聚丙烯酸脂樹脂乳液型接著劑--檢測後試體狀態 .......... 122 圖 5-3.27 PVC 地磚+聚丙烯酸脂樹脂乳液型接著劑-化合物濃度逸散變化(一)123 圖 5-3.28 PVC 地磚+聚丙烯酸脂樹脂乳液型接著劑-化合物濃度比例逸散變化 .. 123 圖 5-3.29 PVC 地磚+聚丙烯酸脂樹脂乳液型接著劑-化合物逸散速率變化 ...... 123 圖 5-3.30 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑之定性圖譜 .............................. 124 圖 5-3.31 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑-化合物濃度逸散變化(一) ...... 125 圖 5-3.32 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑-化合物濃度逸散變化(二) ...... 125 圖 5-3.33 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑--化合物逸散速率變化 ........... 126 圖 5-3.34 壁紙+聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑--化合物逸散速率變化 ........... 126 圖 5-3.35 接著劑--複合建材逸散速率變化比較(一) .......................................... 129 圖 5-3.36 接著劑--複合建材逸散速率變化比較(二) .......................................... 129 VIII.

(9) 目次. 圖 6-1.1 健康綠建材網站結構圖 ....................................................................... 133 圖 6-1.2 資料庫檢索系統之架構圖 .................................................................... 136 圖 6-2.1 綠建材標章網頁首頁 ........................................................................... 137 圖 6-2.2 綠建材相關檢測實驗室網頁參考圖例 ................................................. 138 圖 6-2.3 健康綠建材 VOC S 檢索首頁參考圖例 (以實際公告網頁為準) ........... 138 圖 6-2.4 合格建材資料搜尋網頁參考圖例 (以實際公告網頁為準)................... 139 圖 6-2.5 檢測報告參考圖例 (以實際公告網頁為準).......................................... 141. IX.

(10) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. X.

(11) 摘要. 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材 江哲銘 * 摘. 李俊璋 ** 要. 關鍵詞:揮發性有機化合物、建築材料、接著劑類建材 本年度之研究內容為結合建築研究所已完成之衰減總表架構 (89)、小 尺 寸 建 材 逸 散 模 擬 實 驗 室 建 置、VOCs 標 準 檢 測 方 法 (90)、以 塗 料 類 (91) 及 去 年 度 「 地 板 類 」 (92)為 檢 測 目 標 等 一 系 列 性 研 究 內 容,擬 於 今 年 度 (93)設 定 以 接 著 劑 類 建 材 為 檢 測 目 標,試 驗 各 類 接 著 劑 所 產 生 VOC 的 種 類 (定 性 ),供 定 量 化 的 檢 測 指 標 基 準 之 訂 定,對 維 護國人之健康,有莫大助益。 一 般 室 內 裝 修 時,為 達 到 其 適 當 的 建 材 性 能 需 求,於 施 作 過 程 中 常 使 用 接 著 劑 來 進 行 固 著 或 膠 合 等 動 作,如 地 毯 的 安 裝 及 木 工 的 施 作 等。由 於 接 著 劑 具 有 極 大 有 機 溶 劑 揮 發 之 特 性,隨 著 裝 修 工 程 的 進 行 ,完 成 後 亦 持 續 逸 散 於 室 內 空 間 之 中,造 成 室 內 人 員 健 康 的 重 大 威 脅 。 依 據 往 年 對 建 材 中 VOC 及 甲 醛 之 實 測 經 驗 , 溶 劑 型 塗 料 中 具 有 大 量 有 機 化 合 物 之 逸 散,然 而 本 年 度 之 研 究 主 題 — 接 著 劑 類 建 材,有 其 類 似 之 特 性。因 接 著 劑 須 溶 解 於 有 機 溶 劑 或 水 中,使 粘 度 降 低 方 能 流 動 和 佈 膠 等,在 被 膠 材 的 表 面 上 移 動 作 用,當 完 成 充 分 佈 膠 後,需 俟 表 面 初 凝,溶 劑 必 須 除 去 以 逐 漸 提 高 固 體 的 含 量,最 後 完 全 固 化。被 膠 材 中 的 膠 合 層 溶 劑 有 一 部 份 大 量 逸 散 到 空 氣 中,另 一 部 份 則 滲 透 到 被 膠 材 中,須 經 過 一 段 時 間 後 再 緩 慢 地 釋 放 到 室 內 空 氣 中。因 此 接 著 劑 類 建 材 具 有 瞬 間 逸 散 濃 度 高 及 逸 散 週 期 長 等 特 性,其 影 響 之 嚴 重 性 實 不 可 輕 忽,確 實 值 得 重 視 並 加 以 研 究 管 制。本 研 究 共 分 為 下 列 五 大 部分進行: 研究內容: 1.以 小 試 體 標 準 檢 測 試 驗 方 法 , 進 行 接 著 劑 類 建 材 採 樣 分 析 , 預 定 檢測以室內裝修常用之接著劑為主。 2.分 別 進 行 接 著 劑 類 建 材 之 VOC 定 性 定 量 分 析 及 逸 散 率 計 算 。 3.擬 定 接 著 劑 類 建 材 逸 散 等 級 之 評 估 基 準 。 4.接 著 劑 類 綠 色 建 材 分 項 資 料 庫 之 建 置 , 並 協 助 網 頁 製 作 。 5.提 擬 推 動 綠 色 接 著 劑 類 建 材 之 相 關 策 略 。 * **. 國立成功大學建築系暨研究所教授暨系所主任 國立成功大學環境醫學系暨研究所副教授 XI.

(12) 子計畫 1-建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. A study to establish databank of VOCs on Adhesives Materials Chiang Che-Ming*. Lee,Ching-Chang**. ABSTRACT Keyword:Adhesions agent、TVOC、VOCs、Building Products (BPs) This research integrates series of researches – the list of the VOC decay, the establishment of the VOC test chamber, the standard test methods and procedures on the VOCs, and the VOCs of the paints, which are completed by Architecture and Building Research Institute (ABRI). This year the testing of the adhesion agent will be our target, and we will test the properties of VOC emitted from various kinds of adhesion agents. This research can help to quantify the testing standard, which is of great significance to the health of our citizens. To meet the proper capabilities as indoor decoration materials, the building products (BPs) have to be dealt with many procedures, such like the installing of carpet, woodworking procedure and etc. The various VOCs in adhesion agent will emit to the indoor spaces with decoration go by, and do harm to the health of the people. According to the test results of the wet BPs last year, the solvent-based paints emit great amount of VOCs. As to the adhesion agent - the theme of study this year, it also have the same characteristic of VOC emission. To adhere the decoration materials to each other, the adhesion agent have to dissolve in solvent to apply on top of materials. After congealment, most of the VOCs will emit into the indoor space and others will infiltrate into the materials. The VOCs that infiltrate into the materials will emit gradually after a period of time. Therefore, building products such as adhesion agents have the characters of high concentration of emission gas and long emission period. The influence is too serious to ignore, and we should study to know how to control it.. Research contents: 1. Test adhesion agent with standard small specimen, test methods are according to actual architectural application. 2. Qualitative and quantitative analyze of the VOCs from the adhesion agent, and figure out the ER. 3. Establish the evaluation standards for the adhesion agent. 4. Establish the data bank of the green adhesion agent. 5. Propose the strategies of the promotion of the green adhesion agent. *Professor of the Department of Architecture, National Cheng Kung University **Associate Professor of the Department of Environment and Occupational Healthy, National Cheng Kung University, Medical College XII.

(13) 第一章 緒論. 第一章 第一節. 緒 論. 研究動機與目的. 一、 研究動機 地處亞熱帶的台灣地狹人稠有高度的經濟活動,近年來高度 的經濟開發下造成環境與生態的不平衡,隨著地球環境保護意識 的抬頭及人們對健康的重視,促使人們開始強調居住環境的健康 與舒適性。就現代生活的「時間-活動地點」分佈而言,多數人 每天在不同室內活動的時間高達 90%以上,由於室內環境 充 滿各種不同的化學物質,經由 不同的途徑逸散到空氣中已 嚴 重影響國人的健康,因此應喚起大眾對室內環境品質的重 視 。而影響室內空氣品質的因子首推室內裝修或傢俱中的油 漆 和接著劑等化學物質所釋放的甲醛及揮發性有機化合物 (VOC)等。 在 92 年度已將「室內評估指標」納入綠建築評估體系 中「住宅品質確保法」列入重點推廣項目,為國人已開始重 視居住品質及健康舒適等環境因素。另一方面希望透過健 康 綠建材的推廣使用以降低室內污染所造成之傷害以增進生 活健康。 依據本所「綠建築與居住環境科技計畫」,持續推動室 內環境品質控制及建材有機逸散物質檢測等議題之研究,並 配合行政院核定之「綠建築推動方案」中,研定綠建材認定 及檢測標準項目與標章制度之研究。 本研究為延續九十年「室內建材揮發性有機逸散物質檢 測標準試驗方法及程序」之研究成果、進入應用階段以建材 分類為系統,逐年建立建材甲醛及揮發性有機化合物逸散 資 料庫。因此,規劃本研究作為建築室內建材之健康性能管制 基礎資料,以確保國人健康與本土化建材產業之提升,促進 1.

(14) 子計畫 1-建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 國內經濟發展。本年度針對接著劑建材之甲醛及揮發性有 機 物質逸散進行檢測,並藉由比較國內外既有之研究成果,擬 定接著劑建材的檢測方法及檢測程序,以作為未 來推廣健 康 綠建材標章之依據。 二、 研究目的 本研究之目的在於促進建築室內環境品質指標基準之 訂定,降低室內污染物濃度及減少污染來源,以維護並提升 居民健康的室內環境意識,並作為國內檢測認證體系與各 種 政策研訂、相關法規體系建構之重要參考依據。 本年度之研究將使用小型環控箱檢測法,檢驗國內之接 著劑類建材所逸散之 VOCs 的種類、逸散濃度與甲醛的逸 散 濃度,進一步探討對國人之健康危害風險,從而建立接著劑 類建材之指標污染物資料檢索系統,作為日後我國建材 VOCs 污染管制及甲醛污染管制之參考規範。透過接著劑類建材 檢 測方法的建立與檢驗結果,研擬出我國之接著劑類建材分 級 評估標準與評估方法,除可檢驗來自國外之綠色建材性能 外 ,亦可作為國產建材之評估標準,促進產業升級,進而提供 國人安全健康之室內環境。. 2.

(15) 第一章 緒論. 圖 1-1.1 國內小尺寸建材逸散模擬實驗室儀器設備. 資料來源:內政部建研所實驗室. 3.

(16) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 第二節. 研究範圍與內容. 一、研究範圍 本研究之範圍為裝修建材之接著劑類建材,透過經濟部 接著劑生產數量統計數據、市場訪查及專家評估及市場上 普 遍常見、施工上慣用之接著劑,作為選定檢測建材之依據 , 因此經由實地訪查之結果以「聚醋酸乙烯樹脂類乳液型接 著 劑(白膠)」、「氯丁二烯合成橡膠類溶劑型接著劑(CR 強力 膠 )」、「 聚 丙 烯 酸 脂 樹 脂 乳 液 型 接 著 劑 (壓 克 力 系 )」 及 「 聚 氯乙烯溶劑型接著劑(PVC 接著劑)」等為研究對象,並透過 小型環控箱檢測法,檢驗出國內室內裝修時慣用接著劑之 相 關逸散物質之數據,以完成我國建材有機物逸散量資料庫 之 建立。 二、研究內容 依據過去對濕式建材之實測經驗,溶劑型塗料類建材中 具有大量有機化合物之逸散,長期時間的暴露及使用危害 人 體健康甚鉅,然而本 年度之研究主題—接著劑類建材,其揮 發性有機化合物之瞬間逸散濃度及逸散模式與塗料類建材 極為相似對健康的影響程度並不亞於塗料類建材,但接著 劑 類建材通常和木材或其它集成材黏著硬化以達成建材應用 的功能,完工後的特性與乾式之板類建材相似,揮發性有機 化合物之逸散週期可長達數年,對人體健康影響之嚴重性 實 不可輕忽,確實值得重視並加以研究管制。 具體研究內容項目如下: 1.依 據 建 築 工 程 之 實 作 方 式 及 小 尺 寸 建 材 逸 散 標 準 檢 測 試 驗方法,進行接著劑類建材試驗方法研擬。 2.接著劑類建材之 TVOC 定性定量分析及逸散率計算。 3.擬定接著劑類建材逸散等級之評估基準。 4.接著劑類綠建材分項資料庫之建置。 4.

(17) 第一章 緒論. 第三節. 研究方法與流程. 一、研究方法 (一)文獻分析法(Literature Analysis Method) 主要蒐集接著劑類建材相關資料、VOC 試驗方法及相關 技術規範之文獻資料,研究成果及實施實例等資料,針對標 準試驗方法及國內外研討會所應用之方法及程序,包括目 前 實驗分析所得知的 VOC 種類、性質等彙整以確立認證項目。 (二)比較分析法 針對文獻探討與所蒐集的實驗數據作比較分析,以彙整 現有 VOC 整體研究之相關實驗成果,瞭解逸散特性之性質 狀 態與衰減歷時變化,並逐步比對取樣建材之實驗結果,分析 其差異性,並建構衰減總表。 (三)專家諮詢法 研究結果經過初步文件整理後,邀請對建材、VOC 等方 面學有所長之專家學者,進行互動的交流溝通。並聘請專家 、學者對本研究內容進行審議,提出應修正及增刪之意見 , 作為充實、加強本研究內容之參考,並擇期辦理期中、期末 簡報來說明研究案執行的成效、進度及所遭遇的問題及困 難 。 (四)實驗分析法 取樣收集所需實測之目標性建材,經實驗室分析設備儀 器進行定性定量化之分析,實驗結果經比對、專家諮詢等 , 驗證實驗分析法之可行性,並加以修正後擬定並確立標準 實 驗方法及程序。 5.

(18) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 二、研究流程. 圖 1-3.1 研究流程圖 研 究 範 圍、方 法 的 確 立. 研究動機與目的 相關文獻資料整理 相關測試方法回顧. 建材測試樣本選定. 校正實驗儀器、設備 實. 定量分析. 驗. 資料統計. 專家訪談. 計. 案例分析. 定性分析. 試驗程序及方法擬定 畫. 測試樣本採樣. 相關實驗數據彙整. 試驗分析. 不可行. 可行. 計算逸散率. 建立資料庫檢索系統. 提擬接著劑類建材 管制策略 結論與建議. 建立資料庫檢索系. 資料彙整、建檔. 結果分析比. 實驗結果數據比對分析. 研究成果報告書. 建築室內健康建材之推動策 6. 未來研究建議. 室 內 建 材 VOC 的 改 善 方 案.

(19) 第一章 緒論. 第四節. 預期研究成果與進度. 本年度研究主題為接著劑類建材,未來將依據建材有機 逸散物資料庫之分類方式,逐年逐步進行檢測建構,預定於 九十三年即可完成階段性的成果,配合國家實驗室之完成 , 台灣地區之相關實驗研究與認證制度將同時完備,一方面 可 銜接「綠建築推動方案」及「綠建材標章認證」之時程,另 一方面,則將實驗所得數據轉換為可推算、預測之模擬方程 式 , 並 在 未 來 結 合 相 關 研 究 領 域 制 訂 室 內 空 氣 品 質 ( IAQ) 的 建 材 逸 散 指 標 基 準 , 以 作 為 CNS 檢 測 認 證 體 系 之 一 環 與 ASTM 等標準同為國際間認可之試驗方式。 一、預期完成之工作項目: 取樣分析接著劑類建材之有機逸散物質,測試件案例數合計 不得少於三種,每種 3 個測試樣本。 建立接著劑類建材之 VOC 種類及逸散率。 研訂接著劑類建材之分級評估方式及基準。 完成接著劑類建材之 VOC 逸散衰減資料庫建置。 二、預期之具體成果 確立接著劑類建材實驗方法,數據資料可供管制與推估 之應用。 為建立綠建材標章之依據基礎。 確保接著劑類建材使用之健康性。 推動綠建材,減少室內空氣污染,維護國人健康。 促進建材產業之研發,並藉以管制不良建材之進口。. 7.

(20) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 第十二月. 第十月. 第九月. 第八月. 第七月. 第六月. 第五月. 第四月. 第三月. 第二月. 第一月. 月次. 第十一月. 下表為預期研究成果進度表,與目前研究完成進度。 表 1-4.1 預期研究進度表 備註. 工作項目 文獻回顧 調修校正實 驗設備 進行建材採 樣實驗分析 進行彙整比 較. 確立申請 認證項目. 彙整專訪 意見. 期中專訪 撰寫期中報 告 建立資料庫 檢索系統. 彙整專訪 意見. 期末專訪 完成研究成 果報告 期中期末報 告. ◎. ◎. 預 定 進 度 10 20 30 40 50 60 70 80 85 90 9 5 1 0 % 0% (累 積 數 ) % % % % % % % % % % 說明:1工作項目請視計畫性質及需要自行訂定,預定研究進度以 粗線表示其起訖日期。 2 預 定 研 究 進 度 百 分 比 一 欄,係 為 配 合 追 蹤 考 核 作 業 所 設 計 。請以每一小格粗組線為一分,統計求得本計畫之總分, 再 將 各 月 份 工 作 項 目 之 累 積 得 分 (與 之 前 各 月 加 總 )除 以 總分,即為各月份之預定進度。 3 科 技 計 畫 請 註 明 查 核 點,作 為 每 一 季 所 預 定 完 成 工 作 項 目 之查核依據。. 8.

(21) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討 第一節. 接著劑類建材之種類及特性. 有關 Adhesive 的中文名詞,在 CNS 總號 5345 類號 k3036 之 「 黏 著 劑 有 關 名 詞 定 義 」 中 稱 為 「 黏 著 劑 」, 另 外 在 應 用 方面 CNS 國家標準類別「土木工程及建築工程」,稱為「接 著 劑 」。 因 此 在 本 研 究 案 中 , 有 關 於 簡 述 其 原 理 、 組 成 時 , 通 稱 為 「 黏 著 劑 」 ;而 在 工 程 上 應 用 時 , 通 稱 為 「 接 著 劑 」 以方便區別。 一、膠合理論 依 照. ASTM (American Society for Testing and. Materials)的定義,黏著劑(adhesive)是指能將物體表面 接 觸並黏合在一起的物質;而黏著物(adherend)是 指因使用 黏 著劑而產生相黏結的物體;而黏著(adhesion)則是指兩物 體 因表面的化學力、機械力或兩者皆具之力量而黏著在一起 的 狀態。由定義可知,膠合力的產生主要可分為分子吸引力 、 機械力、化學結合等學說。 黏著劑一般都是由許多種物質組成,除了基本黏著作用 的物質之外,為了滿足特定的物理化學特性,尚需加入各種 輔助的物質,一般可分為黏料、固化劑、增韌劑、稀釋劑 、 填料、促進劑、增黏劑、防老劑、偶聯劑及觸變劑等。 二、國內接著劑類建材之分類 接著劑有很多種不同的分類法,根據原始化合物,可以 分為. 「天然高分子化合物」及「合成高分子化合物」; 「. 9.

(22) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 1. 天 然 高 分 子 化 合 物 」 即 是 「酪 素 膠 」、「 動 物膠 」 、「 澱 粉黏 著 劑 」 等 。「 天 然 高 分 子 化 合 物 」 因 其 工 作 性 及 黏 著 性 均 不 如 後 期 發 展 出 來 的 「 合 成 高 分 子 化 合 物 」, 故 現 今 均 已 被 「 合成高分子化合物」所取代。 「合成高分子化合物」依其熱反應性不同及化學組成的 不同可分為「熱硬化性樹脂」、「熱可塑性樹脂」、「合成橡膠 系」、「複合系樹脂」。將其簡單介紹如下: 熱硬化性樹脂:無論加熱或常溫添加硬化劑,均為不可逆之 化學反應,硬化後成為不溶不融樹脂。 熱可塑性樹脂:接著劑之固化乃由溫度之變化,溶劑之揮發 或滲透所引起,只是一種物理變化而非化學反應。 合成橡膠系:不管是天然橡膠或是合成橡膠,其單獨由橡膠 所產生之黏著力通常是不足夠的,故僅能做成非結構性黏 著 。 複合系樹脂:就化學組成不同的二種以上樹脂予交絡或行 架 2. 橋發揮各樹脂優點所製造之高效能黏著劑。(蔡宜中 1997 ) 另外接著劑也可以用「水性」及「溶劑型」來區分。水 性接著劑是指可溶解或分散於水中之原 料所製成;溶劑型 接 著劑為天然與合成橡膠及合成樹脂均可溶於有機溶劑成為 黏著劑或樹脂溶液稱之。 水性之主要聚合物:澱粉與糊精、樹膠、動物膠、白膠、酪 素膠、羧甲基纖維素鈉、木質素、聚乙烯醇等。 水性及溶劑型之主要聚合物: 天然橡膠、SBR 橡膠、丁基橡 膠、氯丁二烯橡膠、腈橡膠、再生橡膠、聚醋酸乙烯酯、聚 醋酸乙烯及共聚物、聚乙烯醚、聚偏二氯乙烯及共聚物、尿. 1. CNS, 黏 著 劑 有 關 名 詞 定 義 ,「 動 物 膠 」 以 前 指 自 動 物 之 皮 、 肌 腱 、 軟 骨 、 骨 骼 中獲得之硬膠質、或此類物質和水加熱所獲得之黏著劑,現為黏著劑之同義字 2 蔡 宜 中 , ”黏 著 劑 應 用 於 木 結 構 材 黏 結 強 度 之 研 究 ”, 成 大 建 研 所 碩 論 , (1997) 10.

(23) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 素甲醛、間苯二酚甲醛、松香脂等。 溶劑型主要聚合物: 醋酸纖維素、環化橡膠,聚異丁烯等。 圖 2-1.1 主要接著劑分類. 資料來源:(蔡宜中 1997) 就產業的統計分類而言,依經濟部科技專案成果、2003 高分子工業年鑑的統計,接著劑的生產及銷售量年約三十 萬 公噸,銷售金額約一百三十億元。以實際應用於建築之室內 裝修工程部份則以「聚醋酸乙烯樹脂接著劑(白膠)」年生產 46770 公噸及「氯丁二烯橡膠系(CR 強力膠)」年生產 34400 公噸為大宗,以流通市場的規模以至實際應用到生活空間 的 量是非常可觀的,因此接著劑對環境所造成的影響程度實 不 可輕忽。 表 2-1.1 2002 年國內接著劑生產及銷售情形 11.

(24) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 產品類別 酚醛樹脂 尿素甲醛樹脂 三聚氰胺樹脂 聚醋酸乙烯樹脂 EVA 樹 脂 壓克力系接著劑 聚胺基甲酸乙脂 環氧樹脂 CR 強 力 膠 熱熔膠 瞬間接著劑 小計. 生 產 (公 噸 ). 銷 售 量 (公 噸 ). 銷 售 值 (千 元 ). 37947 25600 4700 46770 39202 29800 46250 19330 34400 34670 1280 319949. 11915 25470 4598 44190 38225 28530 44331 18380 33560 34400 1236 284835. 422625 196119 151274 994717 957988 871876 2082227 1773670 1713573 2428640 980865 12573574. 資料來源:生產統計月報,經濟部統計處;台灣區合成樹脂接著劑工業同業公 會( 2003/05). 依經濟部標準檢驗局所公佈之 CNS 國家標準類別「土木 工程及建築」有關材料之接著劑分類方式有兩種,一是依用 途分類,另一是依主成份分類,彙整如下: 表 2-1.2 接著劑類建材依用途分類 總號. 號類. 12596. A2234 聚 氯 乙 烯 地 磚 用 接 著 劑 (Adhesives for PVC tiles) A2235 木 磚 用 接 著 劑 (Adhesives for anchoring wooden blocks) A2236 牆 板 及 天 花 板 用 接 著 劑 (Adhesives for wall and ceiling boards) A2237 塑 膠 發 泡 板 用 接 著 劑 (Adhesives for plastic foam boards) A2238 陶 質 壁 磚 用 接 著 劑 (Organic adhesives for ceramic wall tile-earthenware) K3166 氯 化 聚 乙 烯 (CPVC)塑 膠 管 及 其 配 件 用 溶 劑 型 接 著 劑 (Solevnt cements for chlorinated poly(vinyl chloride)(CPVC)plastic pipe and fitting). 12598 12600 12609 12611 14493. 類. 別. 資料來源:考 CNS 標準類別土木工程及建築之材料分類、由本研究室整理. 12.

(25) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 種. 表 2-1.3 接著劑類建材依其主成份分類: 類 說 明. 醋酸乙烯樹脂類 乳液型 溶劑型 乙烯基共聚合樹 乳液型 脂類 溶劑型 合成樹脂類. 乳液型. 合成橡膠類. 乳液型 乳膠型 溶劑型. 再生橡膠類. 溶劑型. 環氧樹脂變性合 乳膠型 成橡膠類 丙烯酸酯樹脂類 乳液型. 以醋酸乙烯樹脂乳液為主成分。 以醋酸乙烯樹脂為主成份。 以丙烯酸酯、醋酸乙烯共聚合樹脂或乙烯、 醋酸乙烯共聚合樹脂乳液為主要成分。 以丙烯酸酯、醋酸乙烯共聚合樹脂或乙 烯、醋酸乙烯共聚合樹脂為主成分。 以合成樹脂類為主要成分,配合其它樹脂、 添加劑,填充劑所製造者。 以天然橡膠或合成橡膠乳液為主成分,配合 其它樹脂、添加劑,填充劑等所製造者。。 以 合 成 橡 膠 乳 膠 , 如 SBR 橡 膠 乳 膠 等 為 主 成 分,配合其它樹脂、添加劑,填充劑等所製 造者。 以氯丁二烯橡膠等之合成橡膠為主要成分、 配合其他樹脂,軟化劑,填充劑、有機溶劑 等所製造者。 以再生橡膠為主成分,配合其它橡膠、樹脂 、軟化劑,填充劑有機溶劑等所製造者。 以環氣與合成橡膠為主劑,與硬化劑之 2 液 混合型接著劑,並將主劑,硬化劑分別配合 其它樹脂、添加劑所製造者 以丙烯酸酯樹脂乳液為主成分. 環氧樹脂類. 以環氧樹脂為主要成份之主劑與聚胺類為主 成分之硬化劑之 2 液反應型者,並配合其它 樹脂、填充劑等所製造者。 聚合物水泥類 於水泥或水泥配合物中加入橡膠乳液,樹脂 乳液等所製造者。 聚氯乙烯 硬質 聚氯乙烯為原料,添加溶解樹脂而成之溶液 。 軟質 聚氯乙烯均質聚合物或共聚合物為主要原料 ,添加溶劑,塑化劑於其中,並經聚合作用 而成之溶液。 資料來源:參考 CNS 標準類別土木工程及建築之材料分類、由本研究室整理. 13.

(26) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 由於在建築的施工及生產過程中有無數的材料須透過 接著劑的黏著作用以達成工程之目的,但接著劑的配方及 黏 著物的種類又有無數多種的組合方式,因此要選擇一種適 合 的接著劑並非易事。依 CNS 的用途分類及所適用之接著劑 建 立一簡單的選用表提供選用接著劑之參考,其內容彙整如 下 : 表 2-1.4 被膠材選用接著劑參考表 用途. 聚氯 木磚 乙烯 用 地磚 用. 種類 醋酸乙烯樹脂類. 乳液型 溶劑型 乙烯基共聚合樹脂類 乳液型 溶劑型 合成樹脂類 乳液型 合成橡膠類 乳液型 乳膠型 溶劑型 再生橡膠類 溶劑型 環氧樹脂變性合成橡膠 乳 膠 型 類 丙烯酸酯樹脂類 乳液型 環氧樹脂類 聚合物水泥類 氯化聚乙烯. ● ● ● ●. ●. 牆板 塑膠 陶質 及天 發泡 壁磚 花板 板用 用 用 ● ● ● ● ●. ●. ● ● ●. ● ● ●. ●. ●. ●. ●. ●. ● ● 溶劑型. 資料來源:參考 CNS 類別土木工程及建築之材料分類整理. 14. 氯化聚乙 烯 (CPVC) 塑膠管及 其配件用. ●.

(27) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 第二節. 接著劑類建材中揮發性有機化合物種類. 一、揮發性有機化合物(VOCs, Volatile Organic Compounds)概述. 3. 所 謂 的 有 機 化 合 物 ( Organic Compounds) 是 指 化 合 物 結構中至少含有一個碳及氫原子,而揮發性有機化合物則 是 指在常溫下會揮發至空氣中之有機化合物;再更進一步分 類 , 則 可 依 沸 點 的 不 同 而 做 分 類 , 根 據 世 界 衛 生 組 織 ( WHO) 1989 年對室內有機污染物的分類指出,依據沸點範圍的不同 4. 可將有機污染物質分為四類(如表 2-2.1 所示)註 。 表 2-2.1 室內有機污染物質分類 描述. 縮寫. 沸點範圍. 極易揮發有機化合物. VVOC. 0℃ 至 50~ 100℃. 揮發性有機化合物. VOC. 50~ 100℃ 至 240~ 260℃. 半揮發性有機化合物 粒狀有機化合物或附著於粒狀 物上的有機化合物. SVOC. 240~ 260℃ 至 380~ 400℃. POM. > 380℃. 資料來源:(Maroni, 1995;WHO,1989) 二、 室內揮發性有機物探討. 5. 室內空氣污染物來源可分為進入外氣、室內人員、燃燒 器具與用品、室內有機物質、空調系統及建築材料等六大類 。其中揮發性有機物(以下簡稱 VOCs)為空氣污染的主要來 源之一。據研究指出,一般室內的 VOCs 濃度高於室外的濃 度值. 5,6,7. ,這種情形在新建或新裝修的建築物中最為嚴重。. 3. 綠 建 材 性 能 實 驗 研 究 子 計 畫 1 建 材 有 機 逸 散 物 資 料 庫 之 建 立 -地 板 類 建 材 , 92 , p16-18 4 Maroni, M., B. Seifert and T. Lindvall, 1995, “ Indoor Air Quality - a C omprehensive Reference Book" , Elsevier, Amsetrdam. 5 Molhave, L., Moller, sJ., 1978, The atmospheric environment in modern Danish dwellings-measurement in 39 flats, indoor climate" , (eds) P.O F anger, O. Valbjorn, 15.

(28) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 在新建以及重新裝潢的建物中所使用的建材、家具等, 都 會 大 量 釋 出 VOCs, 然 而 不 管 是 乾 式 或 濕 式 建 材 , 其 中 的 VOCs 則 多 半 來 自 建 材 的 製 造 過 程 或 裝 修 過 程 中 所 使 用 的 有 機溶劑、黏著劑以及填縫劑等;待建材實際裝修於室內空間 後,再慢慢逸散出來,造成室內空氣品質的污染,並間接影 響人體健康。國外的研究報告中指出,一般室內建材逸散出 的揮發性有機化合物主要可分為五種:脂肪族碳氫化合物( Aliphatic hydrocarbons )、 芳 香 族 碳 氫 化 合 物 (Aromatic hydrocarbons)、鹵素化合物(Halogen derivatives)、極性 化 合 物 (polar compound) 非 極 性 化 合 物 (non-polar compound)(Berglubd,1989;Tichenor,1989;Tuker,1991 8. ) 。雖然目前已有 900 種以上的 VOCs 被發現於室內空氣中 , 然而令人驚訝的是其中更有 50~300 種被發現經常存在於非 9. 工業用的室內空間,亦即住宅及一般公共空間的空氣中 。在 早期對室內 VOCs 濃度的研究中顯示,大部分的污染物是 屬 3. 於烷苯類化合物,而濃度值介於 0.03~2.8μg/m ,而在 1994 3. 年的研究中,結果顯示大部分的 VOCs 濃度低於 5μg/m 。但 是根據 1993 年在英國調查 179 個家庭中的 TVOC,結果顯示 3. ,平均 TVOC 濃度介於 200~500μg/m 之間,而最高濃度為 3. 11401μg/m ,發生濃度最高的地點為主臥室,其次為其他臥 房。 Danish Building Research Institute, Horsholm, Denmark, p.171-18 6. 6 Johnsson, I., “ Determination of organic compound in indoor air with potential reference to air quality", Atmospheric Environment, 12, p1371-1377. 7 Seifert, B. and Abraham, H.J. 1982, “Indoor air concentrations of benzene and some other aromatic hydrocarbons", Ecotoxicology and Environmental safety, 6 p.190-192 8 Brooks, B.O., G.M. Utter, J.A. Debory and R.D. Schimke, 1991, Indoor air pollution: an edifice complex" , Clinical Toxicology. 9 Seifert, B. “ Organic Indoor Pollutant: Sourse, Species and Con centrations" , Chemical and Environment Science Volume 4: Chemical, Microbiolo gical, Health and Comfort Aspects of Indoor Air Quality— State of the Art in SBS, Ed. Knoppel H. and Wolkoff, p.25-36. 16.

(29) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 如前所述,建材中所釋出的 VOCs 是一般建築中主要之 VOCs 來源之一。雖然並非所有 VOCs 都是來自於建材中的逸 10. 散,但從 Molhave 對 42 種建材所做的 VOCs 逸散研究 中指 出,平均有 22 種化合物從各建材中逸散出來,總濃度為 0.01 3. ~1410μg/m 之間。表 2-2.2、2-2.3 所示為 Molhave 研究 中的 42 種建材周圍出現頻率最高及平均濃度值最高的 VOCs 。 表 2-2.2 建材最常見的 10 種化合物 表2-2.3 建材濃度最高的10 種化合物 污染物種類. 平均濃度 ( μ g/m 3 ). 出現 頻率. 39.7 14.9. 22 20. 0.56. Toluene n-Decane 1,2,4-trimethy benzene n-Undecane o-Xylene m-Xylene n-propyl benzene Ethyl benzene n-Nonane 1,3,5- trimethy benzene. 污染物種類. 平均濃度 ( μ g/m 3 ). 出現 頻率. Toluene. 39.7. 22. o-Xylene. 23.0. 16. 18. C 1 0 H 1 6 (Terpene). 20.8. 6. 1.00 23.0 3.81 0.20 1.79 1.05. 17 16 14 13 12 11. n-Butylacetate. 15.2. 1. n-Butanol. 9.4. 5. n-Hexane. 8.8. 5. p-Xylene. 7.3. 8. Ethoxyethylacetate. 5.9. 1. 0.36. 11. n-Heptane. 5.0 3.8. 2 14. m-Xylene. 然而從 Molhave 的研究結果比對家庭中常見之 VOCs 種 11. 類(表 2-2.4) 即可發現,住宅室內常見的 VOC 種類與建材 周圍空氣中最常見的 10 種 VOCs 的確具有相當程度的重複性 ,亦即由建材中所逸散出 VOCs 確實對住宅室內空氣品質造 成一定程度的影響。. 10. Molhave L., 1982, “ Indoor Air Pollution Due To Organic Gases a nd Vapors of Solvents in Building Materials" , Environment International, Vol .8, p.117-127. 11 Jones A.P., 1999, “ Indoor Air Quality and Health," Atmospheric Environment, 33, 4535-4564 17.

(30) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 表 2-2.4 住宅內常見之VOC 及其濃度 污染物種類 Toluene Limonene n-Decane Benzene 1,3,5- trimethy benzene m,p-Xylene 1,2,4-trimethy benzene 1,1,1-trichlorothone Undecane o-Xylene (Jones,1999). 表 2-2.5 各建材所釋出之化合物種類. 平均濃度(μg/m3) 建 材. 80 30 20 10. 塗料. 主要化學物質 有機溶劑(甲苯、二甲苯等). 合板等 甲醛、有機溶劑等. 5. 膠合劑 甲醛、有機溶劑等. 2. 壁紙. 可塑劑等. 木材. 木材保存劑. 席墊. 殺蟲劑等. 1 1 1 1. (盧 昆 宗 , 2002). 根據 J. S. Park and K. Ikeda 的研究顯示,針對目前 一般居室空間主要偵測出的化合物共有 27 種類(包括 18 種 VOCs 及 9 種醛類)如表 2-2.6。在 K. Ikeda 的研究中(Ikeda ,2003)顯示,在 1422 個受測住宅中,偵測出共 13 種較顯 著 之 化 合 物 , 包 括 甲 醛 (Formaldehyde)、 甲 苯 (Toluene)、 十二烷(Dodecane)、對二甲苯(P-Xylene)、苯乙烯(Styrene) 、 環 烯 烴 (Limonene) 、 α- 蒎 烯 (α-pinene) 、 對 二 氯 苯 (P-Dichlorobenzne)約佔 50%,在這 13 種化合物中僅甲醛及 甲苯在 80%的受測住宅中被偵測出。 3 在 13 種化合物中平均濃度變化在 59~347μg/m 的範 3 圍,甲醛濃度約在 55~151μg/m 的範圍,甲苯的濃度約在 3 3 4~18μg/m 的範圍,TVOC 的濃度約在 15~163μg/m 的範 圍,全部 27 中化合物於 24 小時監測之平均濃度值為 506μ 3 3 g/m (WHO 標準為 300μg/m )略微偏高。. 18.

(31) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 表 2-2.6 在 1422 個住宅(日本)偵測出 27 種之化合物種類 12 單位:μg/m3 化合物. 中間數值. 平均數值. 最大數值. 標準差. △ Formaldehyde △ Acetone Benzaldehyde η-Butyraldehyde Crotonaldehyde Hexanaldehyde Methacrolein Propionaldehyde Valeraldehyde Heptane Decane △ Dodecane Nonane Toluene p-xylene Trimethyl-benzene Ethylbenzene Styrene Limonene △ a-Pinene △ p-Dichlorobenzne Trichloroethylene Ethylacetate Acetic acid butyl ester m-isobutylketone 2-Butanone Butanol △ Sum of Vocs Sum of all compounds. 95.7 120.7 1.2 1.5 0.6 0.1 0.1 3.1 1.1 12.8 15.3 23.8 15.3 8.8 11.7 4.7 5.0 8.1 23.7 31.4 25.6 0.1 17.6 17.0 10.0 0.6 10.3 51.8 360.1. 120.1 230.4 2.55 7.2 5.6 4.5 8.3 8.0 1.4 15.7 39.0 45.3 22.2 21.0 22.8 10.4 11.2 20.9 30.5 125.4 78.1 7.1 40.6 35.0 21.0 10.9 12.2 155.4 506.7. 979.6 3414.0 21.9 421.8 203.1 341.6 715.0 61.4 4.7 53.9 709.2 1784.4 188.2 950.8 936.9 553.8 603.7 698.7 163.8 3672.7 779.7 21.0 666.3 431.4 115.3 446.5 32.1 5855.3 7309.6. 100.5 339.9 4.0 46.5 30.8 21.4 48.0 11.9 1.0 13.7 80.1 124.8 24.8 59.9 53.9 34.2 37.0 81.9 22.9 347.8 123.8 12.1 92.6 46.7 27.5 52.4 9.3 343.9 522.9. 資料來源: (Ikeda,2003). △ -室 內 檢 測 之 顯 著 性 逸 散 物. 12. J. S. Park and K. Ikeda, Database system , AFoDAS/AVODAS, on Indoor air organic compounds in Japan , Indoor Air Vol 13 , 2003 19.

(32) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 三、 接著劑類建材揮發性有機物探討 由 IEQ Strategies “Volatile Organic Compound in Indoor Environments” 1996. 13. 接著劑可分為溶劑型及水性. 兩種類型,若以揮發性有機化物可分為:脂肪族碳氫化合物 (Aliphatic Hydrocarbons)、 芳 香 族 碳 氫 化 合 物 (Aromatic Hydrocarbons. ) 、 氧 化 碳 氫 化 合 物 (Oxygenated. Hydrocarbons) 等三大類,依組成比例結構如表 2-2.7 所 示 。 表 2-2.7 接著劑 VOC 逸散及組成比例 組成比例 脂肪族 芳香族 氧化 碳氫化合物 碳氫化合物 碳氫化合物. 接著劑種類. 總計 逸散速率. 溶劑型接著劑 木 材 /軟 木 /合 成 橡. 19%-45%. 36%-73%. 3%-44%. 506-1650 μ g/hr/㎝. 膠 /皮 革 接 著 劑 (5). 2. 水性接著劑 木 質 接 著 劑 (3). <1%. 93%-73%. 4%-7%. 木質馬賽克 地 板 接 著 劑 (1) 軟 木 接 著 劑 (3). <1%. 83%. 16%. <1%-14%. 17%-90%. 6%-77%. 2-210μ g/hr/㎝. 2. 壁紙或紡織品 接 著 劑 (5) 瓦 磁 磚 接 著 劑 (2). <1%-12%. <1%-26%. 61%-99%. <1-15μ g/hr/㎝. 2. <1%-12%. <1%-10%. <1%-72%. <1-16μ g/hr/㎝. 2. 地 毯 用 接 著 劑 (3). <1%-32%. 4%-95%. 5%-93%. 15-90μ g/hr/㎝. 2. PVC- 乙 烯 基 或 聚 氯 乙 烯 地 磚 接 著 劑 (2) 聚氯乙烯 接 著 劑 (2). <1%-83%. <1%-97%. 2%-5%. 3-134μ g/hr/㎝. 2. 9%-22%. 4%-31%. 47%-85% 28-61μ g/hr/㎝. 2. 43-96μ g/hr/㎝. 2. 84 μ g/hr/㎝ 2. 資料來源:IEQ Strategies“Volatile Organic Compound in Indoor Environments" ,1996. Dr Dagmar Schmidt Etkin, IEQ Strategies “Volatile Organic Compound in Indoor Environments”, 1996, p22-23, p37-38. 13. 20.

(33) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 另外就 VOCs 之的逸散率而言以溶劑型接著劑之逸散速 率最高,由研究顯示溶劑型接著劑的逸散行特性為初始逸 散 濃度會快速提升,但隨時間快速衰減。 地板施工所需之接著劑、填縫劑,為高逸散量、高危害的建 築材料, 就 地 板 接 著 劑 之 揮 發 性 有 機 化 合 的 組 成 由 下 ( 表 2-2.8)所示,接著劑樣本採樣時間為 24 小時。環控箱實測 值以 Toluene(甲苯)濃度 442 ppm 及其逸散速率為 4175 mg/ m 2 h 占最高比例,約其它有機化合物之數百倍之譜,比 TLV 所公 14. 佈之容許濃度為 50ppm 高出甚多,其危害性實不可輕忽。 表 2-2.8 來自地板用接著劑所逸散之 VOC Compound. Chamber Concentration. Emission Rate. Benzene(苯 ). 8.2ppmv. 62 mg/ m 2 h. Ethylacetate(乙 酸 乙 酯 ). 3.6ppmv. 31 mg/ m 2 h. Ethylbenzene(乙 苯 ). 2.0 ppmv. 21 mg/ m 2 h. Styrene(苯 乙 烯 ). 2.4 ppmv. 21 mg/h m 2. Toluene(甲 苯 ) 442 ppmv 4175 mg/ m 2 h Note: 1 Emission rate= 【 (mg/m 3 ,concentration)(m 3 /hr,chamber air flow)】/(m 2 ,product area) 2 ppmv=parts per million by volume Source: Baryer and volume. 資料來源: IEQ Strategies “Volatile Organic Compound in Indoor Environments” ,1996. 14. TLV(Threshold Limit Value)=容 許 濃 度,由 ”1996 化 學 物 質 與 物 理 製 劑 生 物 暴 露 指 標 之 容 許 濃 度 ”而 得 , 1996 由 ACGIH 出 版 , p138。 21.

(34) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 早在 90 年代德國的工作安全條例(TRGS 610) 即規定把 地板用水性接著劑取代溶劑型接著劑。由水性接著劑的測 試 結果顯示,不難發現高沸點和極性化合物,因此對室內空氣 品質仍有相當大的影響性。,以下(圖 2-2.1)是單純以接著 劑及貼上地毯,用 Tenax TA 吸附管,以第 7 天採樣 GC/MS 15. 進行分析的結果。 圖 2-2.1 接著劑+地毯 及 接著劑 MS 定性圖譜 (接 著 劑 +地 毯 ). (接 著 劑 ). 資料來源:http://www.gerstelus.com/appnotes/an-2000-08.pdf 表 2-2.9 接著劑逸散之化合物 15 編 號 compound. 編 號 compound. 1. Butyl Diglycol. 5. Butyl Diblycol Acetate. 2. Methoxypropenyl Benzene. 6. Terpene. 3. Phenoxy Ethanol. 7. Longifolene. 4. Dimethybicycloheptene Ethanol. 8. Butyl Triglycol. 資料來源:http://www.gerstelus.com/appnotes/an-2000-08.pdf. 15. Roland F.augustin,Heinz-gerd Bittner,Helmut Klingenberger,Volatile Organic Compounds from Adhesives and their Contribution to Indoor Air P roblems, http://www.gerstelus.com/appnotes/an-2000-08.pdf. 22.

(35) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 第三節 揮發性有機化合物之健康效應及標準值 16. 一、 揮發性有機化合物之健康效應與標準值. 建材中所含的各種有毒化學物質,主要是經呼吸道吸入 ,吸入的化學物質經血液交換後分布至全身,不同的化學物 質會對不同的器官產生危害,其程度依化學物質種類、濃度 及暴露時間的長短而異。 室內環境中的空氣污染如因建築裝修而 起,必須知道其 來源及成分,尤其是具揮發性的有機物質(化合物),如塑膠 材質、表面塗膜、接著劑、地板材或壁面材等。除了施工中 容易在狹窄密閉的空間因大量吸入而造成急性中毒外,亦 經 常因使用者的忽略而造成慢性中毒,此種慢性中毒是長期 在 低濃度的 VOCs 中暴露,而引起之各種病變,如呼吸道、造 血機能、中樞神經、末稍神經病變以及肝、腎等器官病變等 ( 如 表 2-3.1 所 示 ), 其 中 更 有 許 多 化 合 物 已 被 IARC ( International Agency for Research on Cancer) 證 實 為 致癌物質;而其他化合物即使並非毒性物質,但仍足以對過 敏 性體質者造成相當程度之影響,因此室內建材所造成之 VOCs 污染,著實對室內使用人員的健康帶來極大的威脅。 因此在國內健康建材的推廣上,應優先排除含有致癌物 質之建材(IARC 訂定之 Group 1、Group 2A 物質),並以高 濃度或高逸散量之揮發性化合物,作為限制逸散的指標污 染 物,本研究優先以高危害、高濃度及高逸散物質作為指標性 污染物。. 16. 綠 建 材 性 能 實 驗 研 究 子 計 畫 1 建 材 有 機 逸 散 物 資 料 庫 之 建 立 -地 板 類 建 材,92 , p21-22 23.

(36) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 17. 表 2-3.1 有機化合物容許濃度一覽表註. 備 註. 他. ○. 性. 腎. ○. 其. ◎ 5 ○. 肝. ○. ○ ○. 膚. 造 血 器. 皮. 濃度. (20℃ ) (ppm) (ppm) (ppm). 黏 膜 末 稍 神. 稱. 產 衛 ACGIH. 毒. 系 神. 名. (mmHg). PEL 管理. 經 腦. 化 學 式. 容 許 濃 度. 經 系 中 樞 神 經 系. 蒸汽壓. 有機溶劑. <芳香族碳化氫> 苯 甲苯. C6H6 C 6 H 5 CH 3. 二甲苯. C 6 H 4 (CH 3 ) 2. 苯乙烯 <醇 類 >. C 6 H 5 CH=CH 2. 甲醇 異丙醇. CH 3 OH (CH 3 ) 2 CHOH. 正丁醇 異丁醇. C 4 H 9 OH (CH 3 ) 2 CHCH 2 OH (CH 3 ) 2 CHC 2 H 4 OH. 異戊醇. 76 10,C25 10,A2 24 100 100S o-4.9 m-6.0 100 100S p-6.4 5 50 50. 1. 10 100. ○ 3 ○. 100. ○. 50. ○. 200S 400 C50S. 200 400 50. ◎ ○. 50. 50. 100. 100. 8. ○. 4. ○. 9. ○. 11. ○. 2. 7. 1.嗜 癖 性 。 △ △ 6 ○ ○ ○ 2.紅 血 球 、 白血球、血 △ △ 小板減少。 3.嗜 癖 性 、 10 ○ 精神障害。. ○. 4.眼 瞼 下 垂 96 32.4 4.4. 200 400 50. 8.9 2.3. 100. ○ △. △ △ △ △. 、三叉神經. ○ ○. △ △. △ △ △ △. 5.因 含 有 苯. ◎. ○. △ △. 病變。 。 6.性 慾 減 退 。 7.因 含 有 苯. <脂 類 >. 。. 醋酸甲脂 醋酸乙脂 醋酸丙脂. CH 3 CO 2 CH 3 CH 3 CO 2 C 2 H 5 CH 3 CO 2 C 3 H 7. 醋酸異丙 脂 醋酸丁脂 醋酸異丁 脂 醋酸戊脂 醋酸異戊 脂 <酮 類 >. CH 3 CO 2 CH(C H3)2 CH 3 CO 2 C 4 H 9. 丙酮 甲乙酮 甲基丁基 酮 甲基異丁 基酮. (CH 3 ) 2 CO C 2 H 5 COCH 3 CH 3 COC 4 H 9. 169.8 72.8 25.1. 200 400 200. 48 10. 200. 12.9 CH 3 CO 2 C 5 H 1 1 CH 3 CO 2 C 2 H 4 C H(CH 3 ) 2. CH 3 COCH 2 CH (CH 3 ) 2. 3 4. 100. 200 400 200. 200 400 200. 250. 250. 150. 150. 150. 150. 100 100. 100 100. ○ ○ ○. ○. 12. 8.自 律 神 經. ○ ○ ○. △. 9.視 力 減 退. ○. ○. △. 。. ○ ○. ○ ○. △ △. 11.視 神 經. ○ ○. ○ ○. △ △. 不安。. 10.糖 尿 病 。 病變、失明 。 12.嗜 癖 性 。 13.因 含 有 苯. 184.8 71.2. 200 200. 750 200. 750 200. 12. 5. 5. 5. 16. 50. 50. 50. 250-400. 500. 500. 100. ○ ○ ◎. ◎. ◎. △ ○ ◎ ◎. △. <其 他 > 石腦及礦 油精 松節油. ○. 13. ○. △. ○. ○. ○. 註 : 容 許 濃 度 欄 , C: 最 高 限 值 , S: 經 皮 膚 侵 入 而 影 響 全 身 的 的 物 質 。 A2: 致 癌 物 質 ;【 產 衛 】 : 日 本 產 業 衛 生 協 會 之 簡 稱 , 1986 年 度 值 ;【 ACGIH】: American Conference of Governmental Industria Hygienists 之 簡 稱 , 1986 年 度 值 。 毒 性 欄 : 毒 性 強 弱 依 序 為 ◎ ○ △ 。. 17. 24. 橋 本 光 正 , 1989, 塗 裝 技 術 , 28( 12): 105-117。 l.

(37) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 二、 接著劑類建材之逸散特性 貼合過程從液體狀態轉化為固體狀 態的即是「相」的變化(phase change)但 會由接著劑的不同而異。黏著劑由液體 狀 至貼合完成的固體狀態,這期間需經由 流 動、轉移、滲透、濕潤及固化等各階段的 作用才能形成具有黏著強度的貼合層。 圖中第 1 和第 5 環代表被膠材的強度 , 也 就 是 材 料 分 子 間 的 凝 聚 力 (Cohesion force of wood);第 2 和第 4 環代表被膠 材和黏著劑之間相互吸引的界面膠合力 (surface adhesion);中芯第 3 環即為貼 合層,也就是黏著劑硬化後所形成的膠膜 ,代表著黏著劑的凝聚力(Cohesion of adhesive film)。. 18. 黏著劑須溶解於水或其它有機溶劑中,使黏度降低方能 佈膠和流動等。施工時在被膠材的表面上移動,當完成充分 移動後其溶劑必須除去以逐漸提高固體的含量,到最後完 全 固化。因此貼合層中的溶劑有一部份逸散到空氣中,另一部 份則滲透到被膠材內部,經過一段時間之後再緩慢地釋放 到 空氣,所以對於多孔性貼合層溶劑的乾燥並不困難,若兩面 被膠材都是緻密不具滲透性的,佈膠後就須先使大部份的 溶 劑揮發後才能接合,因此可知被膠材是影響逸散率的因子 之 一。 若以時間軸來觀察接著劑揮發性有機物質的逸散速率 ,同時具有乾式及溼式建材等性質,具有初期逸散率高及逸 散週期長等特性。以下就影響接著劑揮發性有機物質之逸 散 因子作一討論。 18. http://home.kimo.com.tw/woodindustry/wood_adhesive.htm 25.

(38) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 1.溫濕度及換氣率之影響 影響揮發性有機物逸散行為的因子中,在溫度的部分, ASTM D5116-97 指出溫度會影響受測物表面的蒸汽壓、脫 附 速率和有機化合物的擴散係數等,因此,溫度確實影響著物 體表面的質傳(無論是汽化或脫附)和物料內部進行的擴散 19. 質傳。從國內之文獻部份中黃冠仁君 以黏著劑探討環境因 子對 VOCs 逸散模式的影響,逸散率會隨溫度的提高而使得 污染物的濃度提前發生,並以較快的速度遞減至較低程度 ; 在換氣率提高的實驗中濃度最大值會提前發生,但會隨著 氣 體交換率的增加而降低;然而在濕度的影響方面則呈不穩 定 狀。 2.單一材料之測試結果 20. 根據 O Wilke 於 2002 年的研究顯示,接著劑與不同的 地板裝修材料貼合的測試,如 PVC 地磚、地氈、亞麻油地氈 等。以溫度 23℃相對溼度 50%在環控箱中測試觀察 28 天逸 散率及逸散的變化。就單一材料的逸散特性而言,以接著劑 的初期逸散率快,PVC 地磚逸散率則是緩慢降低,就 28 天的 平均逸散率以地氈最小。. 19. 黃 冠 仁 , 1999, 室 內 建 材 逸 散 揮 發 性 有 機 物 之 研 究 - 黏 著 劑 之 揮 發 性 有 機 物 逸 散因子,台大環工所碩士論文。 20 O Wilke*, O Jann and Brödner ,VOC- AND SVOC-EMISSIONS FROM ADHESIVES, FLOOR COVERINGS AND COMPLETE FLOOR STRUCTURES, Indoor Air 2002. 26.

(39) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 3.長時間之觀測結果. 圖2-2.1接著劑觀測130天羰基化合物逸散變化. 一般而言規範的 檢測時間以 28 天為 基準,若以長時間 130 天檢測接著劑塗 佈在地毯上之逸散 量 , 就 「 羰 基 (carbonyl. 資料來源:VOC- AND SVOC-EMISSIONS FROM. compounds)」的變化. ADHESIVES, FLOOR COVERINGS AND COMPLETE FLOOR STRUCTURES, Indoor Air 2002. ,仍有相當高的逸散 量,就「庚酸(heptanoic acid) 」在 48 天時有最高的逸散 量,及由(圖 2-2.1)歷時逸散變化顯示接著劑具有長時間 持 續逸散特性。 4.完整結構物之測試比對 就完整結構的逸散量測試而言,以接著劑結合不同的 建材作測試,在相同的測試環境條件下就觀察單一材料所 量 測的結果發現,接著 圖 2-2.2 由單一結構及加被膠材比對 劑 有 最 高 的 逸散 量 , 在結合其它建材之後 逸 散 量會 有 下降 的 趨 勢,探討其原因有 VOCs 吸 附 於 建 材 中 ,還有接著劑的化學 物質與結構物發生反 應變成其它化合物等 資 料 來 源 : VOC- AND SVOC-EMISSIONS FROM 。 ADHESIVES, FLOOR COVERINGS AND COMPLETE FLOOR STRUCTURES, Indoor Air 2002. 27.

(40) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 第四節 檢測樣品 依據 90 年度內政部建研所研究計畫案「室內建材揮發 性有機逸散物質檢測標準方法及程序之研究」中,對於國內 室內主要裝修分類方式及其相關內容,如(表 2-4.1)所示 , 本年度之研究目標為第六類的接著劑類建材。 表 2-4.1 室內裝修建材分類方式 項次. 材料部位分. 主要建材內容. 類. 第 五 類. 地 毯 、 蓆 墊 、 PVC 地 磚 、 木 質 地 板 、 架 高 地 板等建材。 夾板、纖維板、石膏板、合板、壁紙、防音 牆壁類 材等建材。 天花板類 礦纖天花板、玻纖天花板、夾板等建材。 填 縫 劑 與 油 灰 矽利康、環氧樹脂等。 類 塗料類 油漆等各式水性、油性粉刷塗料。. 第六類. 接 著 (合 )劑. 油氈、合成纖維/聚氯乙烯. 第七類 第八類 第九類. 門窗類 傢具類 其他材料. 木製門窗 衣櫥、櫃檯成品、沙發等。 塑膠製品. 第 一 類 地板類 第 二 類 第 三 類 第 四 類. 資料來源: 90 年度內政部建研所研究計畫案「室內建材揮發性有機逸散 物質檢測標準方法及程序之研究」. 28.

(41) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. 就以上對接著劑類建材的討論以及國內使用現況,並 參照接著劑類建材選測原則: a.一般市售常見之接著劑。 b.具高危害性的接著劑(溶劑中含有甲醛、甲苯…有等害成份)。 c.室內裝修建材慣用之接著劑。 選 擇 「 聚 醋 酸 乙 烯 樹 脂 乳 液 型 接 著 劑 ( 白 膠 )」、「 氯 丁 二烯橡膠系溶劑型接著劑(CR 強力膠)」、「聚丙烯酸脂樹脂 乳液型接著劑(壓克 力系)」及「聚氯乙烯溶劑型接著劑(PVC) 」等四種接著劑類建材作為檢測對象,並依順序各別探討其 特性。如(表 2-4.2). (一)聚醋酸乙烯樹脂乳液型接著劑(白膠) 聚醋酸乙烯樹脂為熱塑性高分子聚合物,由於其供應 狀 態可立即使用,且室溫下架橋迅速,故常為家庭所使常用 。 在室內裝修方面的應用有傢俱組合及木工等,對纖維素及 其 它材料也有很好的加工性能所以也被廣泛應用在塗料、糊 精 、纖維處理、包裝、紙類,布類、皮件及鉛筆等。 一 般 聚 醋 酸 乙 烯 乳 液 的 反 應 配 方 , 都 含 有 大 約 30-60% 的醋酸乙烯單體( vinyl acetate monomer),其它為乳化劑 (emulsifier)或表面活性劑(surfactant),引發劑和緩衝 劑 等。在製造時先將水,乳化劑,緩衝劑等在攪拌下加溫溶解 後,加入醋酸乙烯單體和引發劑,開始聚合反應成高分子樹 脂。 標準的聚醋酸乙烯乳液為白色或微褐色,可加入填充劑 以增加黏度,具有部份填縫性,可以押出或噴佈方式施工 。 由於使用前不需混合可直接施工,具方便性。. 29.

(42) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 主要成份: 水(water) 聚乙烯醇(polyvinyl alcohol) 十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate) 碳酸氫鈉(sodium bicarbonate ) 醋酸乙烯(vinyl acetate) 過硫酸銨(ammonium persulfate). (二)氯丁二烯橡膠系溶劑型接著劑(CR 強力膠) 氯丁二烯橡膠為最重要的橡膠系接著劑原料,可分為溶 劑型和乳液型。溶劑型接著劑因接著迅速,對熱、氧化、水 、溶劑、酸及鹼均具有抗性,故大量用於製鞋、傢俱、車 輛 及建築工業上。 氯丁二烯橡膠系最重要的則屬接觸型接著劑,施工時將 此接著劑塗於兩接著面,乾燥後加壓,即可得良好接著,並 具良好的初期及後期強度。另外溶劑為接觸型接著劑中最 重 要的成份,它影響強度的經時變化、成本、施工性、溶液黏 度及最終強度等。用於氯丁乙烯橡膠系接著劑之典型溶劑 為 脂肪族、芳香族及含氧溶劑(如酮或酯)之混合物。最常用的 為甲苯、乙烷、甲乙酮及丙酮等。在建築業上的用途很廣 , 包括木材、石材、玻璃、金屬、地毯及各種裝飾物之接著。 主要成份(CNS): 由聚氯丁二烯橡膠(polychloroprene rubber)與樹脂無 機材料及有機溶劑配製而成。. 30.

(43) 第二章 接著劑類建材中揮發性有機逸散物探討. (三)聚丙烯酸脂樹脂乳液型接著劑(壓克力系) 壓 克 力 系 黏 著 劑 主 要 是 丙 烯 酸 (A.A.) 及 甲 基 丙 烯 酸 (MMA)或 是 其 衍 生 物 (尤 其 是 酯 類 )聚 合 物 或 共 聚 物 。 選 擇 不 同的單體或是聚合條件可得不同物性之接著劑,其種類有 溶 劑型、乳液型…等。丙烯酸酯主要用於油漆、金屬塗料和紡 織纖維工業作纖維加工處理。 水性壓克力系接著劑的優點具不燃性、易操作、耐老化 佳等特性,在建築上的應用可黏著軟質 PVC 地磚、地毯…等 。另外壓克力系因膜之吸水性低、耐鹼性高、貼合速度快又 可用於潮溼的場合,故可應用於磁磚的貼合,適用於乾式工 法。黏合之初期強度度低易於調整,最終強度要等數天才能 達到。. (四)聚氯乙烯溶劑型接著劑(PVC 接著劑) 聚氯乙烯是通用型樹脂,它常與不同的助劑配合得製造 出不同的產品具有重量輕、強度高、耐化學性好、加工容易 、價格低廉等優點。因此廣泛應用在建築、化工、電子…等 各部門。 聚氯乙烯接著劑依製造方法及用途可分為硬質聚氯乙 烯黏著劑及軟質聚氯乙烯黏著劑二種。其中硬質者係以聚 氯 乙烯為原料,添加溶解樹脂而成之溶液,主要供硬質聚氯乙 烯製品接著用; 而軟質者則以聚氯乙烯均質聚合物或共聚 合物為主要原料,添加溶劑,塑化劑於其中,並經聚合作用 而成之溶液,主要供軟質聚氯乙烯製品之黏著用。 主要成份: 聚氯乙烯均質聚合物或共聚合物、溶劑、塑化劑等。 31.

(44) 建材有機逸散物資料庫之建立—接著劑類建材. 表 2-4.2 接著劑類建材材料特性概述 種類. 聚醋酸乙烯樹 脂接著劑 (白膠) 特性 乳液型 主要成分 聚醋酸乙稀 色狀態 乳白色粘液 粘度 (cps/25℃). 氯丁二烯橡膠 系接著劑 ( CR 強 力 膠 ) 溶劑型 人造橡膠系 淡茶黃色 透明粘液 LVF Mould(黏 LVF Mould(黏 度 度計) 計). 55,000-50,000 乾 燥 時 間 常 溫 3~5 小 時 保 存 期 間 1 年 以 上 /25℃ 特性 乾燥後無色透明 、接著力強、不污 染、耐撞、耐氣候 性佳。 稀釋劑 水 用途 木材、竹材、石材 、紙、保麗板、合 板泡利龍、軟木及 一般建築材料之 接著。. 8,500-9,500 常 溫 10~20 分 6 個 月 以 /25℃ 初期粘力佳、耐水 、耐熱、耐藥品、 耐撞,施工容易。. 聚丙烯酸脂樹 脂接著劑 (壓 克 力 系 ) 乳液型 壓克力系 乳白色粘液 LVF Mould(黏 度計). LVF Mould(黏 度計). 17,000-12,000 3000~5000 常 溫 2~3 小 時 常 溫 5~10 分 鐘 1 年 以 上 /25℃ 4 個 月 /25℃ 乾燥快、無色透明 使用簡便乾燥迅 、接著力強。 速接著力佳。. 甲苯 水 甲苯、環已酮 木材、塑膠、金屬 塑膠、建材紙器、 PVC 布、紙、 PVC 、塑膠、皮革、屑 泡綿。 製品等之接著。 紙、石材、合板、 化粧板、海棉、電 氣製品、汽車工業 裝璜、傢俱等之接 著。. 資料來源:參考 http://www.glue.com.tw 工業用接著劑整理. 32. 聚氯乙烯接著 劑 (PVC) 溶劑型 聚 氯 乙 烯 (PVC) 半透明粘液.

(45) 第三章 國外綠色建材標章彙整. 第三章 第一節. 國外綠色建材標章彙整. 國外綠色建材標章接著劑類建材. 由各主要先進國家制訂之標章規格,可以瞭解主要規範 精神與研究成果,除可提供我國相關研究領域與立法單位 參 考外,另外可讓業界瞭解產業未來發展之趨勢,以促進產業 自我體質之提昇。因此配合本研究之目的收集國際間與接 著 劑相關之標章制度、規範、標準及檢測方法以進行分析和 比 較,其結果可提供將來接著劑類建材檢測認證上之參考。本 章分兩個部份一是針對國際上綠建材與接著劑相關之規範 及 二 是 國 際 上 與 接 著 劑 有 相 關 規 定 之 環 境 標 章 (表 3-1.1)/ 綠建材標章(表 3-1.2)來做探討。 表 3-1.1 國際綠建材標章與接著劑相關規範之彙整 編號. 1-1 美國. 環 境 /綠 建 材 標 章 Green Seal http://www.greenseal.org/. CRI http://www.carpet-rug.com/ 1-3 加拿大 Environmental Choice http://www.environmentalchoice.ca/ 1-4 德國 Blue Angel http://www.blauer-engel.de/ 1-5 北歐 Nordic Ecolabelling http://www.svanen.nu/. 1-2 美國. 1-6 澳洲. The Australian Ecolabel Program http://www.aela.org.au/. 1-7 中國. China Ecolabelling Center. China Environmental Labelling http://www.greencouncil.org/ 資料來源:本研究室參考 http://www.gen.gr.jp/整理. 規範 Commercial Adhesives (GS-36) Section 01350 ECP-44 RAL-UZ113 Ecolabelling of adhesives Criteria document 3 October 2002 – 17 December 2008 Version 3.1. Australian Voluntary Environmental Labelling Standard ADHESIVES 環境標誌産品技術要 求 粘合劑. 33.

數據

圖 1-1.1 國內小尺寸建材逸散模擬實驗室儀器設備
表 2-2.4 住宅內常見之VOC 及其濃度 表 2-2.5 各建材所釋出之化合物種類  污 染 物 種 類 平均濃度(μg/m 3 ) Toluene  80  Limonene  30  n-Decane  20  Benzene  10  1,3,5- trimethy  benzene  5  m,p-Xylene  2  1,2,4-trimethy  benzene  1  1,1,1-trichlorothone  1  Undecane  1  o-Xylene  1  (Jones,199
表 2-2.6  在 1422 個住宅(日本)偵測出 27 種之化合物種類  12                                                                                                                      單位:μg/m 3                                            化 合 物 中 間 數 值 平 均 數 值 最 大 數 值 標 準 差△  Formal
表 2-3.1 有機化合物容許濃度一覽表註 1 7 容 許 濃 度 毒 性 有 機 溶 劑   名 稱 化 學 式   蒸 汽 壓  (mmHg)  (20℃ )  產 衛 (ppm) ACGIH(ppm) PEL 管 理濃 度 (ppm) 中樞神經系 腦神經系 末稍神經系 皮膚黏膜 造血器 肝 腎 其他 備註 &lt;芳香族碳化氫&gt;    苯   C 6 H 6 76  10,C25 10,A2 10 ○ 1 ○   ◎ 2 △ △    甲 苯   C 6 H 5 CH 3 24  100 100
+7

參考文獻

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