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随着城市化进程的推进以及现代居民环保意识的提升，装饰装修产品释放的气味污染问题日益受到人们的关注[1 − 2]，异味会影响居民的身心健康，降低工作效率，严重影响到居民的生活质量[3 − 4]. 地毯作为一种高级的装饰品，具有隔热、防潮、舒适等功能，也有美观的效果，成为常用的装饰装修产品. 地毯产品所释放的有害物质具有不同程度挥发性，引起空气污染，带来异味刺激[5]；地毯异味可引起呼吸道反应、皮肤过敏等问题，应重视地毯异味溯源.
本文选取一种羊毛地毯，对其成品及原材料进行气味强度的测试，判断各原材料气味强度贡献，利用热脱附气相色谱质谱法进行总挥发性有机化合物测试，再根据所释放物质的气味阈值，计算气味活度值[6]，筛选出地毯成品主要致味物质，结合原材料致味物质分析来源. 利用总气味活度值法，计算不同地毯原材料对地毯成品的气味污染物贡献率，为地毯产品生产企业提供通过改变材料配方以改善地毯气味性能提供解决方案. 进而推动地毯产品向低气味、高环保的方向发展，促进建材行业高质量发展，保障现代居民身心健康，满足消费者对于低气味产品的需求.
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羊毛地毯成品、羊毛地毯原材料（地毯纱线、绿布、网布、白布、地毯胶）.
气相色谱-质谱联用仪：GCMS-QP2020（配有电子轰击电离源EI）,日本岛津公司；色谱柱：DB-5 MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；热解吸仪：美国CDS Analytical公司；吸附管：Tenax TA 60-80 mesh，填料200 mg，美国Camsco公司；环境测试舱：60 L，东莞昇微机电设备有限公司；恒流大气采样器：北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所；原始气体嗅辨仪：德国olfasense公司.
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气相色谱条件 进样方式：分流进样，分流比30:1；色谱柱升温程序：初始温度50 ℃，保持5 min；再以5 ℃·min−1速率升至250 ℃，保持5 min；进样口温度：300 ℃；载气：氦气.
质谱条件 EI源，电离能量为70 eV；离子源温度：230 ℃；接口温度：300 ℃；采集方式：SCAN全扫描方式，质量扫描范围（40—350）m/z.
热脱附测试条件 解析温度：280 ℃；解析时间：10 min；冷阱高温：320 ℃；冷阱低温：-15 ℃；传输线温度：300 ℃；解吸气体流速：60 mL·min−1；冷阱吸附剂：Tanax-TA.
原始气体嗅辨仪条件 出气流速：42 L·min−1
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气味测试：按照标准T/CBMF118.1-2021《建材产品气味评价方法 第1部分 气味强度和气味消散时间》[7]中规定，按照0.4 m2·m−3的承载率制备各原材料试样及地毯成品试样各5个，立即分别放入10 L特氟龙气袋中，充入8 L无味洁净空气后，关闭气袋进气阀，于23 ℃恒定温度下密闭24 h后将气体转移至洁净气袋中，并通过原始气体嗅辨仪测试气味强度. 气味强度（OI）：表示气味的嗅觉刺激强烈程度的参数. 按照T/CBMF 118.1-2021中气袋法进行测试；气味强度等级描述见表1.
挥发性有机化合物（VOCs）测试：按照0.4 m2·m−3的承载率制备地毯成品及原材料试样分别放入10 L特氟龙气袋中，充入高纯氮气8 L后关闭气袋进气阀，于23 ℃恒定温度下密闭24 h后使用TENEX-TA吸附管采集气袋中的气味样本. 将采样后的吸附管通过热脱附-气相色谱质谱联用仪（TD-GC-MS）分析污染物组成及浓度.
致味物质分析：计算地毯成品及各原材料所释放出的污染物的气味活度值，Odour Activity Value，简称OAV，通过OAV的大小确定致味物质，OAV≥1的物质为主要的致味物质. 对各原材料释放的典型致味物质计算总气味活度值（SOAV），通过比较各原材料的SOAV值进行气味贡献分析.
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地毯成品及各原材料气味强度测试结果见表2. 对各原材料的气味强度结果进行横向对比，各原材料的气味强度大小顺序（降序）为地毯胶>纱线>绿布>网布>白布. 地毯胶和纱线的气味强度贡献最大.
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对地毯成品VOCs浓度测试结果进行分析，结合本实验室依据T/CBMF118.3-2021《建材产品气味评价方法 第3部分 气味物质气味阈值》[8]测试各污染物的气味阈值，利用OAV=化学浓度/气味阈值计算各单一VOC的气味活度值，结果见表3. 通过表3可以看出，对地毯成品整体气味起主要贡献作用的物质（OAV值≥1.0）有壬醛、辛醛、十二烷酸、癸醛、十四烷酸、己醛、十五烷酸、乙酸丁酯；对地毯成品整体气味有修饰作用的致味物质（1.0>OAV值≥0.1）有2-丁基辛醇、正丁醇、丙二醇甲醚.
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对地毯各原材料VOCs浓度测试结果进行分析，结合本实验室依据T/CBMF118.3-2021《建材产品气味评价方法 第3部分 气味物质气味阈值》[8]测试各污染物的气味阈值，计算各单一VOC的气味活度值，结果见表4. 分析各原材料对于地毯成品的主要致味物质浓度及OAV值可知，壬醛、癸醛、己醛及乙酸丁酯主要来源于地毯胶，纱线中也检出主要致味物质壬醛、辛醛、十二烷酸、癸醛、十四烷酸、己醛、十五烷酸. 其他3种原材料气味贡献较小.
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根据各原材料试样释放的主要致味物质OAV值计算SOAV，根据结果计算各原材料的气味贡献情况，结果见表5. 可以看出,总气味活度值（SOAV）贡献率排序为：地毯胶>纱线>白布>网布>绿布. 气味污染物的主要来源是地毯胶，约占所有污染物的70%.
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本文利用气味强度法、气味活度值法、总气味活度值法对一种羊毛地毯及其原材料进行气味污染物溯源分析. 对各原材料的气味强度结果进行横向对比，各原材料的气味强度大小顺序（降序）为地毯胶>纱线>绿布>网布>白布. 地毯胶和纱线的气味强度贡献最大.
气味活度值法结果显示，对地毯成品整体气味有贡献作用的物质有壬醛、辛醛、十二烷酸、癸醛、十四烷酸、己醛、十五烷酸、乙酸丁酯. 其中壬醛、癸醛、己醛主要来源于地毯胶在合成过程中，醛类的单体残留. 乙酸丁酯作为地毯胶的溶剂. 纱线是从动物身上提取的天然纤维，为了防止天然纤维在运输、存储过程中被虫蛀，常常会使用有机磷类农药，这些农药中可能含有十二烷酸、十五烷酸等成分. 纱线材质本身具有极强的吸附性，吸附了环境中的醛类污染物，导致地毯成品中的醛类一部分来源于纱线.
总气味活度值法分析原材料贡献率排序为：地毯胶>纱线>白布>网布>绿布. 气味污染物的主要来源是地毯胶，约占所有污染物的70%.
一种羊毛地毯的异味溯源分析
Odour traceability analysis of a woolen carpet
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摘要: 本文对一种羊毛地毯及其原材料进行气味强度的测试，发现地毯胶和纱线的气味强度贡献最大. 对地毯成品及其原材料利用热脱附气相色谱质谱法进行污染物定性定量分析，再根据所释放物质的气味阈值，计算气味活度值. 地毯成品中主要致味物质有壬醛、辛醛、十二烷酸、癸醛、十四烷酸、己醛、十五烷酸、乙酸丁酯. 其中壬醛、癸醛、己醛主要来源于地毯胶在合成过程中，醛类的单体残留. 乙酸丁酯作为地毯胶的溶剂. 十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸来源于纱线防虫蛀的有机磷农药等成分. 纱线材质本身具有极强的吸附性，吸附了环境中的醛类污染物，导致地毯成品中的醛类一部分来源于纱线. 利用总气味活度值法，原材料气味污染物贡献率排序为：地毯胶>纱线>白布>网布>绿布. 气味污染物的主要来源是地毯胶，约占所有污染物的70%.Abstract: In this paper, the odour intensity of a wool carpet and its raw materials was tested, and it was found that the odour intensity of carpet glue and yarn contributed the most. Qualitative and quantitative analysis of total volatile organic compounds was carried out on the finished carpet and its raw materials by thermal desorption gas chromatography-mass spectrometry, and then the odour activity value was calculated based on the odour threshold of the released substances. Substances contributing to the overall odour of finished carpets include nonanal, octanal, dodecanoic acid, decanal, myristic acid, hexanal, pentadecanoic acid, and butyl acetate. Among them, nonanal, decanal, and hexanal are primarily derived from aldehyde monomer residues during carpet glue synthesis. Butyl acetate is used as a solvent for carpet glue. Dodecanoic acid, myristic acid, and pentadecanoic acid originate from ingredients such as organophosphorus pesticides used to mothproof the yarn. The yarn material itself has strong adsorption, absorbing aldehyde pollutants in the environment, resulting in some of the aldehydes in the finished carpet coming from the yarn. Using the total odour activity value method, the odour contribution rate order of raw material pollutants is: carpet glue > yarn > white cloth > mesh cloth > green cloth. The main source of odour pollutants is carpet glue, accounting for about 70% of all pollutants.
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Key words:
- a wool carpet and its raw materials /
- odour intensity /
- odour activity
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表 1 气味强度等级描述
Table 1. Description of odour intensity grade
等级级别 0级 1级 2级 3级 4级 5级 6级 状态描述 无气味 非常弱 弱 明显 强 非常强 极强，不能忍受 注：半数表示介于两个等级之间的状态. 
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表 2 地毯及原材料气味强度结果
Table 2. Odour intensity results of a carpet and its raw materials
材料 地毯 纱线 地毯胶 白布 绿布 网布 OI/级 3.0 2.5 4.0 1.0 2.0 1.5
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表 3 地毯成品VOCs浓度及气味活度结果
Table 3. VOCs concentration and odour activity results of a carpet
气味物质 浓度/（μg·m−3） 气味活度值
OAV气味物质 浓度/（μg·m−3） 气味活度值
OAV壬醛 0.022 7.2371 2,6,10,14-四甲基十五烷 0.028 0.0560 辛醛 0.004 4.5637 2-甲基十六烷 0.012 0.0240 十二烷酸 0.017 4.4587 庚醛 0.006 0.0235 癸醛 0.010 3.6605 十五烷 0.011 0.0213 十四烷酸 0.028 3.5099 邻苯二甲酸二乙酯 0.006 0.0177 己醛 0.011 2.8052 8-甲基庚烷 0.008 0.0164 十五烷酸 0.011 1.2776 2-乙氧基乙醇 0.013 0.0162 乙酸丁酯 0.012 1.2001 5-甲基十五烷 0.003 0.0063 2-丁基辛醇 0.019 0.4775 十四烷 0.004 0.0008 正丁醇 0.025 0.1592 甲苯 0.003 0.0004 丙二醇甲醚 0.125 0.1780 总和 0.409 28.9966 二十一烷 0.031 0.0620
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表 4 地毯各原材料释放主要致味物质浓度及OAV值
Table 4. The concentration and OAV value of main odorant released by each raw material of the carpet
材料名称 壬醛 辛醛 十二烷酸 癸醛 十四烷酸 己醛 十五烷酸 乙酸丁酯 浓度 OAV 浓度 OAV 浓度 OAV 浓度 OAV 浓度 OAV 浓度 OAV 浓度 OAV 浓度 OAV 纱线 0.016 5.022 0.004 4.831 0.009 2.61 0.012 4.761 0.034 4.284 0.003 0.7 0.028 3.412 0.007 0.654 白布 0.006 1.945 ND — ND — 0.005 2.013 ND — ND — 0.004 0.443 ND — 网布 0.011 3.437 0.003 3.717 ND — 0.011 4.379 0.005 0.658 ND — ND — ND — 绿布 0.013 4.2 ND — ND — 0.009 3.534 0.032 4.047 0.032 4.047 0.022 2.67 ND — 地毯胶 0.023 7.3 ND — ND — 0.009 3.532 ND — 0.031 7.844 ND — 1.149 114 “—”无数据.
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表 5 各原材料TVOC和SOAV结果
Table 5. TVOC and SOAV results for each raw material
原材料 TVOC/（mg·m−3） SOAV 气味贡献率 纱线 0.202 24.653 9% 白布 0.379 19.924 8% 绿布 0.126 16.154 6% 网布 0.247 17.477 7% 地毯胶 5.763 183.749 70%
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