(57)【要約】室内空気汚染に係わる建材からの発生ガスについて、フタル酸エステルやリン酸エステル等のＳＶＯＣは室内空気質の成分としては測定目的成分とされているが、その発生ガス測定には至っていない。そこで、チャンバー法により発生ガス捕集後、試料材を取出し、チャンバー内に吸着した成分を残した状態でチャンバーを加熱し、パージガスを介してチャンバー内吸着成分を脱着させ捕集し、その後加熱脱着を行い測定器により測定する。
2003048738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー法により発生ガス捕集後、試料材を取出し、チャンバー内に吸着した成分を残した状態でチャンバーを加熱し、パージガスを介してチャンバー内吸着成分を脱着させ捕集し、その後加熱脱着を行い測定器により測定するＳＶＯＣ等の材料発生ガス測定方法。
【請求項２】
チャンバー法による発生ガスの捕集によりＶＯＣの測定を行う第１工程と、次いでそのチャンバーから試料材を取出した後、チャンバー内に吸着した成分を残した状態でチャンバーを加熱し、パージガスを介してチャンバー内吸着成分を脱着させ捕集し、その後加熱脱着を行い測定器により測定するＳＶＯＣ測定を行う第２工程よりなる材料発生ガス測定方法。
【請求項３】
チャンバーに試材料を置き、発生ガスを不活性ガスによりパージし、捕集管にトラップし、試材料を取出し、チャンバー内を再度不活性ガスでパージして、チャンバー内吸着成分脱着させて捕集し、その後加熱脱着を行い、測定器により測定するＳＶＯＣ等の材料発生ガス測定方法
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、材料発生ガス測定方法に関し、就中建材等の室内汚染源のＳＶＯＣの確実な測定方法に関するものである。
背景技術
建材からの発生ガス測定手法の１つとして、スモールチャンバー内に材料を入れ、ダイナミックヘッドスペース法により発生量を測定する所謂チャンバー法が多く行われている。
このステンレス製もしくはガラス製のチャンバーの中に測定対象となる試験材を設置し、特定の環境状態で放散される揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びアルデヒド類の単位面積当りの放散速度を測定する方法である。
このチャンバー法は例えば図１に示す如く、スモールチャンバー１内に建築用内装材、例えばカーペット等の試料を切り、適宜大きさの試料材２を作成して収納させ、清浄空気供給ユニット３から清浄空気を加湿エアー流量調整器４を通過する等により湿度５０％にしてチャンバー１内に送入し、チャンバー１外側からサンプリングポンプ５等により吸引し、捕集管６に吸着することにより、発生ガスを捕集するものである。
しかして、ホルムアルデヒドや揮発性有機化合物（ＶＯＣ）のチャンバー法による測定はＪＩＳ規定原案作成段階にあり、チャンバーはステンレスでよいことになっている。
現在の室内空気汚染にかかわる建材からの発生ガス測定に関しては、ＶＯＣのみが着目され、規格化もされている（ＡＳＴＭ，ＥＮＶ，ＥＣＡ，ＪＩＳ原案製作中）。それに対し、フタル酸エステルやリン酸エステル、その他アジビン酸エステル、亜リン酸エステル、高級アルコール、含窒素化合物（アミン、アミド等）、芳香族化合物、ＴＸＩＢ（２，２，４−Ｔｉｍｅｔｈｙｌ−１，３−ｐｅｎｔａｎｅｄｉｏｌ  ｄｉｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ）等のＳＶＯＣは室内空気質の成分としてターゲットになっているにもかかわらず、発生ガスに関してはまだ手がつけられていない。
又、チャンバーごと建材を６０〜１００℃に加熱して測定を行うスクリーニング法があるが、この方法だとＳＶＯＣ成分の吸着（残留）はある程度防ぐことはできるが、室内環境条件を無視した結果となってしまう。
そこで、本発明に於いては、建材等からの発生ガスを測定するために、室内環境状況を自然に再現する条件下で、半揮発性有機物質（ＳＶＯＣ）、所謂高沸点成分をも捕捉し、室内空気汚染源の１つである建材等から発生するガスを正確に測定し、室内空気汚染のメカニズムを解明する重要な手がかりを得んとすることを目的としている。
又更に、この方法は、室内汚染源たる建材、電気、電子機器器具等の材料の発生ガスのより簡便な使い易い測定方法を提供することを目的とするものである。
発明の開示
本発明は、第１にチャンバー法により発生ガス捕集後、試料材を取出し、チャンバー内に吸着した成分を残した状態でチャンバーを加熱し、パージガスを介してチャンバー内吸着成分を脱着させ捕集し、その後加熱脱着を行い測定器により測定するＳＶＯＣ等の材料発生ガス測定方法である。この方法によれば、チャンバー法により、チャンバー内に吸着等により残留した成分、高沸点有機成分の発生ガス測定が可能となり、室内空気汚染源の１つである建材から発生するガスを正確に測定することができ、室内空気汚染のメカニズム解明に前進した手法を提供できる。又、室内空気汚染に限らず、その他同様環境の浄化にも有効な手段を提供することが出来る。
又、第２にチャンバー法による発生ガスの捕集によりＶＯＣの測定を行う第１工程と、次いでそのチャンバーから試料材を取出した後、チャンバー内に吸着した成分を残した状態でチャンバーを加熱し、パージガスを介してチャンバー内吸着成分を脱着させ捕集し、その後加熱脱着を行い測定器により測定するＳＶＯＣ測定を行う第２工程よりなる材料発生ガスの測定方法である。この方法によれば、室内環境条件そのままの状態での建材その他の室内空気汚染源、その他の正確な測定が可能となり、チャンバー法の利用性を更に拡大することが可能となる。
又第３にチャンバーに試料材を置き、発生ガスを不活性ガスによりパージし、捕集管にトラップし、試料材を取出し、チャンバー内を再度不活性ガスでパージして、チャンバー内吸着成分を脱着させて捕集し、その後加熱脱着を行い、測定器により測定するＳＶＯＣ等の材料発生ガス測定方法である。
この方法によれば、第２の方法の第１工程のような室内環境条件での捕集が必ずしも必要なくなり、簡易な測定が可能となり、従来のスクリーニング方法では実現できない正確なガス測定が可能となり、室内汚染源に限らず、各種材料の発生ガスの測定に寄与する処が大である。
発明を実施する為の最良の形態
以下、図に示す実施形態により、本発明を詳細に説明する。
図２は高沸点成分の捕集検出装置であって、チャンバー１１は図１の所謂チャンバー法にておいて、試料材２を例えば２５℃の温度下で、湿度５０％の清浄空気を供給するエアー雰囲気中にて、チャンバー１外からポンプ５で吸引し、発生ガスを捕集管６にて捕集した後のチャンバー１であって、試料材２を除去したものである。従って、チャンバー１１には試料材２より発生したガスのうち、捕集管６により捕集した以外の成分、即ちチャンバー内壁に吸着（残留）した成分、ＳＶＯＣが存在する。
この際の温度及び湿度については、温度の幅：２０〜４０℃程度、湿度の幅：４０〜６５％が推奨される。
図２において、チャンバー１１は加熱オーブン１２内に収納自在としてある。チャンバー１１にはＨｅ等の不活性ガス供給口１３及び排出口１４を設けてある。排出口１４には、アルミオーブン１５に収納された多方バルブ１６が連結され、該多方バルブ１６はトラップ管１７、該トラップ管１７にはアルミオーブン１８に収納された多方バルブ１９が連結されている。多方バルブ１９は一方に捕集ポンプ２０、他方にコールドトラップ２１を介して測定器２２が夫々連結されている。
これらの装置は、例えば発生ガス濃縮導入装置の如く、一連に構成された装置を使用するのが便である。
チャンバー１１は、ガラス、石英等が好適であるが、ＳＵＳ等の金属を使用する場合は、石英の内面コーティングされたものであることが必要である。
その使用法及び作動について説明すれば、所望の試料を切断して、適宜の試料材２を作成し、チャンバ１１内に収納させる。例えば２５℃の温度下でこのチャンバー１１に湿度５０％のエアーを送入する。実施例では清浄空気供給ユニット３、加湿流量調整器４を使用しているが、その他の装置を使用することもできる。
一方、サンプリングポンプ５により、捕集管６を介してチャンバー１１内のエアーを吸引している。この吸引により、チャンバー１１内の試料材２より発生するガスは、捕集管６に捕集される。この捕集管６に捕集された試料は、定法により測定装置により測定される。一方チャンバー１１内の高沸点成分等の有機成分はチャンバー内壁に吸着する。
次いで、この有機成分を付着させたチャンバー１１は、上記の如く発生ガスの捕集終了後、チャンバー１１から試料材２を除去して、このチャンバー１１を加熱オーブン１２内に収容し、加熱吸引操作にかけられる。
一方法として、このチャンバー１１を発生ガス濃縮導入装置（例えばジーエルサイエンス株式会社製ＭＳＴＤ２５８）にセットする。その際の加熱温度は２００℃前後が推奨される。
又、図２の装置の使用に於いて、所望の試料を切断して適宜の試材料２を作成し、チャンバー１１内に収納させる。このチャンバー１１を加熱し、チャンバー１１にエアーを挿入することなく、Ｈｅガス等の不活性ガスを送入し、サンプリングポンプ５により、発生ガスをチャンバー１１内より吸引し、捕集管６に捕集する。
捕集された試料は、常法により測定装置により測定される。その後、試料材２をチャンバー１１より取出し、チャンバー１１を加熱オーブン内で加熱吸引操作にかけ、再度、不活性ガスでチャンバー１１をパージする。
その際、チャンバー１１内壁に付着した高沸点成分等の有機成分は測定装置に導かれ測定される。
〔チャンバー材質評価〕
チャンバーへの有機成分の吸着挙動を確認するためにフタル酸エステル（ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＯＰ）、リン酸エステル（ＴＢＰ、ＣＥＰ）、ＢＨＴ混合標準試料を材質の違う３種類のチャンバー１１（パイレックス（登録商標）、バフ研磨ステンレス、電解研磨ステンレス）内に注入した後、図２の装置に、チャンバーを取付けて測定を行った。図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のＴＩＣクロマトグラムから、両ステンレスチャンバー１１に注入した場合、フタル酸エステル、リン酸エステルが極端に損失していることが分かる。又、分解物と思われる成分も確認された。このことは、フタル酸エステル、リン酸エステルを始めとするＳＶＯＣ等の放散量を測定する際には、ガラス、石英を使用し、ＳＵＳ等の金属を使用する場合は、石英の内面コーティングされたものが必要であることを意味する。
【実施例】
〔実施例１〕  測定用の内装材としてホームセンターから購入してきたタイルカーペットを適当なサイズに切り、試料材２とした。湿度５０％、温度２５℃のエアー雰囲気の中で保管し、安定させた後、内寸φ８２ｍｍ×Ｈ１２０ｍｍのガラス製チャンバー１１に設置し、発生ガス測定を行った。
図１に示すように、チャンバー１１に湿度５０％の清浄空気を吸収し、チャンバー１１出口側からポンプ５で吸引しながら発生ガスを捕集管６に捕集した。その後、捕集管６のチューブをサーマルディソープションオートサンプラー（ＴＭＤ２５３Ｈ−ＧＣ／ＭＳ）に取付け、測定を行った。その際の測定条件を表１に示す。清浄空気の供給には清浄空気供給ユニットＰＡＳ１０００，５０％加湿空気の調整には加湿エアー流量調整器ＨＡＣ５００、捕集ポンプにはＳＰ２０８Ｄｕａｌを使用した。
【表１】
2003048738.tif 000003
上記の実施でチャンバー１１からの発生ガス捕集後、チャンバー１１から試料材２を取出し、空のチャンバー１１を図２の装置や発生ガス濃縮導入装置（ＭＳＴＤ−２５８）にセットし、チャンバー１１内に吸着している有機成分の測定を行った。その際のチャンバー１１の加熱温度は２００℃とした。測定条件を表２に示す。
【表２】
2003048738.tif 000004
〔実施例２〕  実施例１によりチャンバー１１に試料材２としてカーペットを入れ、温度及び湿度が安定した所から開始し、２４時間捕集を行った。捕集管６（ＴｅｎａｘＴＡチューブ）から放散量、空のチャンバー１１から吸着有機成分の測定を行った。図４（Ａ），（Ｂ）に発生ガス測定のＴＩＣクロマトグラム及びチャンバー１１への吸着測定のＴＩＣクロマトグラムを示す。両クロマトグラム共にＲ．Ｔ．２５ｍｉｎ以降に芳香族炭化水素のプロードなピークが検出されている。この結果から、発生及び吸着している成分の大半は、この芳香族炭化水素であることが分かる。又、チャンバー１１内吸着材測定結果からリン酸エステルであるＴＢＰが検出されていることが分かる。
このことは実際カーペット２からＴＢＰが発生していたにも拘わらず、チャンバー１１内に吸着していたため、見かけ上発生ガスとしては測定されていないことを意味する。
又、表３に放散されたＴＶＯＣの放散量（ｎｇ）及び放散速度（μｇ／ｍ２・ｈ）、チャンバー内吸着量（ｎｇ）及び吸着量を加味した放散速度（μｇ／ｍ２・ｈ）を示す。この結果は実際にカーペットから発生したＴＶＯＣの放散量はチャンバー法から得られた放散速度（５１．８６μｇ／ｍ２・ｈ）よりも実際はより多く放散（８６．８５μｇ／ｍ２・ｈ）していたことを示している。又、ＴＢＰのチャンバー内吸着量（２４ｈｒ）が１２５．５ｎｇであったことより、１．０５μｇ／ｍ２・ｈの放散速度でＴＢＰがカーペットから放散していたことが分かる。
【表３】
2003048738.tif 000005
〔実施例３〕
図２の装置の使用に際して、チャンバー１１のエアーを送ることなく、最初からＨｅガスを送入し、発生するガスを捕集管６（Ｔｅｎａｘ  ＴＡチューブ）に捕集した。
試料は壁紙、防災カーテン、テレビのケーシング、テレビの端子基板の試材片を用い、表４、表５の条件により捕集管６から放散量の測定を行った。
【表４】
2003048738.tif 000006
【表５】
2003048738.tif 000007
図５〜図８に夫々の試材料からの発生ガス放散量測定のＴＩＣクロマトグラムを示す。この発生ガス測定は、４０℃で行った。図９〜図１２に図５〜図８に対応する夫々のチャンバー１１への吸着物質測定のＴＩＣクロマトグラムを示す。この時の測定は２５０℃で行った。
これらから壁紙、防災カーテンからはＤＢＰ、ＤＥＨＰ等の燃焼条件によっては有害物を発生する可能性ある物質が検出された。又、テレビケーシング、テレビの電子基板からも同様物質が検出されている。
〔実施例４〕
図２に示す装置を使用し、高温でのスクリーニング試験法と同様８０℃の加熱によって、壁紙を試料として、発生ガス測定を行った。発生ガスを捕集管６に捕集し、その放散量から測定を行い、その後チャンバー内に吸着したＳＶＯＣ成分を２５０℃に加熱し、測定した結果を図１３，１４に示す。他の測定条件は表２と同じである。
従来のスクリーニング試験法に於いては、加熱温度によりＳＶＯＣ成分がチャンバー内壁に吸着してしまい、正確な放射量を求めることは困難であるが、本方法をスクリーニング試験法に適用することにより更に正確なＳＶＯＣ放射量の測定が可能である。
産業上の利用可能性
上記の如き請求項１に記載の本発明のによれば、チャンバー法により発生ガス捕集後、試料材を取出し、チャンバー内に吸着した成分を残した状態でチャンバーを加熱し、パージガスを介してチャンバー内吸着成分を脱着させ捕集し、その後加熱脱着を行い測定器により測定するようにしたので、チャンバー方により、チャンバー内に吸着等により残留した成分、高沸点有機成分の発生ガス測定が可能となり、室内空気汚染源の１つである建材から発生するガスを正確に測定することができ、室内空気汚染のメカニズム解明に前進した手法を提供できる。又、室内空気汚染に限らず、その他同様環境の浄化にも有効な手段を提供することが出来る。
又、請求項２に記載の本発明よれば、チャンバー法による発生ガスの捕集によりＶＯＣの測定を行う第１工程と、次いでそのチャンバーから試料材を取出した後、チャンバー内に吸着した成分を残した状態でチャンバーを加熱し、パージガスを介してチャンバー内吸着成分を脱着させ捕集し、その後加熱脱着を行い測定器により測定するＳＶＯＣ測定を行う第２工程よりなるので、室内環境条件そのままの状態での建材その他の室内空気汚染源、その他の正確な測定が可能となり、チャンバー法の利用性を更に拡大することが可能となる。
又、請求項３に記載の本発明によれば、チャンバーに試材料を置き、発生ガスを不活性ガスによりパージし、捕集管にトラップし、試材料を取出し、チャンバー内を再度不活性ガスでパージして、チャンバー内吸着成分脱着させて捕集し、その後加熱脱着を行い、測定器により測定するので、簡単な測定方法により、正確な材料発生ガスの測定が可能となり、建築材料、電子機械器具、電機機械器具等の材料より発生するガスの測定が進行し、各種材料の安全確認に寄与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明一実施例一部説明図であり、図２は、本発明一実施例一要部説明図であり、図３は、（Ａ）は本発明による一評価試験クロマトグラムであり、（Ｂ）は従来例による一評価試験クロマトグラムであり、（Ｃ）は従来例による一評価試験クロマトグラムであり、図４は、（Ａ）は本発明によるガス測定ＴＩＣクロマトグラムであり、（Ｂ）は本発明によるチャンバー残留ＴＩＣクロマトグラムであり、図５は、壁紙を試材料とする発生ガス測定のＴＩＣクロマトグラムであり、図６は、テレビのケーシングを試材料とする発生ガス測定のＴＩＣクロマトグラムであり、図７は、防災カーテンを試材料とする発生ガス測定のＴＩＣクロマトグラムであり、図８は、テレビの端子基板を試材料とする発生ガス測定のＴＩＣクロマトグラムであり、図９は、図５に対応するチャンバーへの吸着物質測定のＴＩＣクロマトグラムであり、図１０は、図６に対応するチャンバーへの吸着物質測定のＴＩＣクロマトグラムであり、図１１は、図７に対応するチャンバーへの吸着物質測定のＴＩＣクロマトグラムであり、図１２は、図８に対応するチャンバーへの吸着物質測定のＴＩＣクロマトグラムであり、図１３は、壁紙を試材料とする発生ガスのＴＩＣクロマトグラムであり、図１４は、図１３に対応するチャンバーへの吸着物質測定のＴＩＣクロマトグラムである。
【図１】
2003048738.tif 000008
【図２】
2003048738.tif 000009
【図３】
2003048738.tif 000010
【図４】
2003048738.tif 000011
【図５】
2003048738.tif 000012
【図６】
2003048738.tif 000013
【図７】
2003048738.tif 000014
【図８】
2003048738.tif 000015
【図９】
2003048738.tif 000016
【図１０】
2003048738.tif 000017
【図１１】
2003048738.tif 000018
【図１２】
2003048738.tif 000019
【図１３】
2003048738.tif 000020
【図１４】
2003048738.tif 000021
【国際調査報告】
2003048738.tif 000022
2003048738.tif 000023
2003048738.tif 000024
2003048738.tif 000025