Stanovení emise těkavých organických látek z materiálů pro dřevostavby

Ing. Tereza Adamová

Doctoral thesis

Analysis of VOCs Emission in the Field of Wood Construction Materials

Abstract:

Realizovaná studie řeší kvalitu vnitřního prostředí v budovách s ohledem na emise těkavých látek ze stavebních materiálů na bázi dřeva a dalších materiálů. Prostřednictvím monitoringu emise těkavých látek (VOCs) je možné vyhodnotit potenciální zdravotní rizika materiálů pro uživatele dřevostaveb. Práce je členěna do 4 okruhů experimentálního stanovení s ohledem na oblast použití materiálů – konstrukční, izolační, materiály univerzální a dřevo jako surovina pro výrobu vnitřního vybavení. Vybrané materiály byly s cílem snížit emisi VOCs dále chemicky modifikovány kyselinou citronovou, vinnou a hydrogenuhličitanem sodným. Pro vyhodnocení emise VOCs z OSB, konopného pazdeří (Cannabis Sativa), materiálů s izolačním potenciálem a vybraných vzorků dřeva/termicky modifikovaného dřeva byly aplikovány pokročilé instrumentálně analytické techniky. Pro stanovení látek byla použita metoda sorpce na sorbent Tenax TA® umístěný v trubičkách a sorpce na SPME vlákno. Pomocí plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí (GC-MS) byly získány profily těkavých látek, jež byly dále identifikovány na základě podobnosti s knihovnou hmotnostních spekter. Data byla kvalitativně vyhodnocena pomocí metod multivariační analýzy a znalosti sloučenin, na které se zaměřuje současné vydání normy ISO 16000-6 vztahující se ke stavebním materiálům a jejich emisím do vnitřního prostředí.

Abstract:

The presented study assesses the quality of the indoor environment in buildings with a special regard to volatile organic compounds from wood-based and other materials. While monitoring the VOCs’ emissions potential health risks linked to materials for wooden buildings’ production were targeted. The thesis is divided into 4 fields of experimental determination based on the purpose of materials’ application – structural, insulating, all-purpose application and wood as a raw material for production of interior equipment. In order to reduce VOCs’ emissions, selected materials were chemically modified using citric acid, tartaric acid, and sodium bicarbonate. Advanced instrumental analytical techniques were applied to evaluate the emission of VOCs from OSBs, hemp shive (Cannabis Sativa), materials with insulating potential and selected wood/thermally modified wood samples. The sorption techniques using Tenax TA® tubes and SPME fiber were used for the determination of compounds. Gas chromatography with mass spectrometric detection (GC-MS) was used to obtain volatiles’ profiles. Consequently, these were identified based on similarity with library of mass spectra. The data interpretation was based on literature research, especially the current edition of the ISO 16000-6 standard focused on building materials and their emissions in the indoor environment. Multivariate analysis was employed to evaluate the data qualitatively.

Keywords

plynová chromatografie-hmotnostní spektrometrie (GC-MS), těkavé organické sloučeniny (VOCs), headspace solid-phase microextraction (SPME), dřevostavby, dřevo, lignocelulózové materiály

Keywords

gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), volatile organic compounds (VOCs), headspace solid-phase microextraction (HS-SPME), wooden buildings, wood, lignocellulosic raw materials

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 1. 2023

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Roman Fojtík, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Doctoral programme / field:
Forestry Engineering / Wood Processing and Forest Machinery