專利名稱：標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)動(dòng)態(tài)染毒實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
甲醛(formaldehyde，F(xiàn)A)是一種常見(jiàn)的裝修型化學(xué)性室內(nèi)空氣污染物。無(wú)色、有強(qiáng)烈嗅味、氧化力強(qiáng)的刺激性氣體，極易揮發(fā)，易溶于水，其30％～40％的水溶液稱為福爾馬林。室內(nèi)空氣甲醛的污染主要有以下特征(1)污染范圍廣；(2)污染時(shí)間長(zhǎng)；(3)污染濃度高；(4)生物毒性大；(5)毒性作用的分子機(jī)理不清楚。近年來(lái)，關(guān)于室內(nèi)空氣甲醛污染與人體健康效應(yīng)的研究日益廣泛深入。標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置的建立是研究氣態(tài)甲醛毒性作用的重要手段。傳統(tǒng)染毒裝置采用甲醛靜態(tài)染毒，環(huán)境指標(biāo)不易控制且甲醛濃度不穩(wěn)定、不易檢測(cè)。另有采用甲醛蒸汽進(jìn)行液體浸浴染毒，濕度大，使得甲醛在鼻腔即被吸收，不易進(jìn)入肺部及身體其他組織器官，不能真實(shí)反映甲醛的生物毒性作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于應(yīng)用環(huán)境氣候艙作為源發(fā)生器，通過(guò)裝載不同濃度的Sigma公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛。提供一種標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置。
本發(fā)明的試驗(yàn)原理為了將甲醛作為化學(xué)物模型(chemical model)進(jìn)行生物學(xué)效應(yīng)的研究，排除采用木質(zhì)人造板材進(jìn)行的仿真式染毒中其他污染物的影響，采用Sigma公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液，通過(guò)環(huán)境氣候艙濕度控制系統(tǒng)，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛，建立了標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置(參見(jiàn)附圖1)，由環(huán)境氣候艙I、甲醛分析儀II及通氣式玻璃染毒缸III組成，環(huán)境氣候艙排除氣通過(guò)導(dǎo)管連于甲醛分析儀，進(jìn)行甲醛濃度的檢測(cè)，通氣式玻璃染毒缸的進(jìn)氣口管連接環(huán)境氣候艙的出氣管道，出氣口管連接到室外，玻璃染毒缸中放置待染毒生物材料，密封染毒，環(huán)境氣候艙內(nèi)水泡瓶中裝有標(biāo)準(zhǔn)濃度甲醛溶液，環(huán)境氣候艙按設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)調(diào)節(jié)氣溫、氣濕、氣流量，穩(wěn)定連續(xù)地輸出實(shí)驗(yàn)所需濃度的氣態(tài)甲醛，用于標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)染毒。
環(huán)境氣候艙采用WH-2型小型環(huán)境氣候艙(參見(jiàn)附圖2)，為小型智能型環(huán)境氣候艙，內(nèi)艙體積為60升。該儀器采用自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，包括氣溫、氣濕、氣流量的測(cè)量和自動(dòng)調(diào)節(jié)。艙標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件為氣溫23±0.5℃相對(duì)濕度45±5％空氣交換率1.0升/分鐘。
本發(fā)明所用清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)為空氣壓縮機(jī)，每20分鐘運(yùn)行一次。
本發(fā)明所用板材為木質(zhì)人造板材，裝載于環(huán)境氣候艙內(nèi)艙中，用于仿真式氣態(tài)甲醛染毒。
本發(fā)明所用的甲醛溶液采用Sigma公司生產(chǎn)的質(zhì)量濃度為10％的福爾馬林溶液原液，配制成不同濃度甲醛溶液，置于環(huán)境氣候艙水泡瓶中，通過(guò)環(huán)境氣候艙設(shè)定的濕度參數(shù)，使之能穩(wěn)定連續(xù)地輸出實(shí)驗(yàn)所需濃度的氣態(tài)甲醛，用于標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)染毒。
本發(fā)明所用的甲醛濃度檢測(cè)儀器為美國(guó)原裝4160-2型甲醛分析儀，用于氣態(tài)甲醛濃度的監(jiān)控。
本發(fā)明所用的玻璃染毒缸采用真空透明玻璃裝置，容積8.4升，可容納6只小鼠進(jìn)行氣態(tài)甲醛染毒。還可放置其他生物材料，如植物，細(xì)胞等進(jìn)行染毒。染毒缸由缸體和缸蓋組成。蓋上接有進(jìn)口和出口銅管。進(jìn)口銅管連接環(huán)境氣候艙的出氣塑料管道，出口銅管排出的廢氣由塑料管道連接到室外。染毒時(shí)玻璃染毒缸密封使用。
本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是以甲醛作為典型的化學(xué)物模型(chenmical model)進(jìn)行研究，采用標(biāo)準(zhǔn)氣體染毒方案，由Sigma公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液產(chǎn)生的氣態(tài)甲醛，能單一、準(zhǔn)確地研究甲醛的各項(xiàng)生理病理學(xué)效應(yīng)，排除了仿真式染毒方案中可能存在的其他污染物的干擾；具有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件、動(dòng)態(tài)氣態(tài)染毒、染毒劑量精確恒定、可用于其他污染物的染毒等特點(diǎn)。
本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置為成套染毒設(shè)備，附有操作指南。本發(fā)明的監(jiān)測(cè)裝置實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)便易行，結(jié)果客觀、準(zhǔn)確，穩(wěn)定性、可重復(fù)性好。可以有效克服傳統(tǒng)方法的不足，可以真實(shí)反映甲醛的生物毒性作用。是一種可靠的染毒方法。


圖1.標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置實(shí)物2.WH-2小型智能環(huán)境氣候艙結(jié)構(gòu)示意中標(biāo)識(shí)I-環(huán)境氣候艙、II-甲醛分析儀、III-通氣式玻璃染毒缸、1-空壓機(jī)，2-除濕器，3-分流轉(zhuǎn)子流量計(jì)，4-變色硅膠管，5-氧化劑管，6-活性碳過(guò)濾管，7-加濕器，8-雙轉(zhuǎn)子流量器，9-水泡瓶，10-盤型銅管，11-恒溫培養(yǎng)箱，12-內(nèi)艙，13-風(fēng)扇，14-電子溫濕度測(cè)量?jī)x，15-轉(zhuǎn)子流量器，16-分流，17-采樣。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置如圖1所示由環(huán)境氣候艙I、甲醛分析儀II及8.4升通氣式玻璃染毒缸III組成。實(shí)驗(yàn)室中安裝1.5匹格力牌雙向空調(diào)，室內(nèi)溫度初步控制在20～30℃的范圍。環(huán)境氣候艙為WH-2型小型環(huán)境氣候艙，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示?？諌簷C(jī)1、除濕器2、分流轉(zhuǎn)子流量計(jì)3、變色硅膠管4、氧化劑管5以及活性炭管6組成清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)。供清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)的空氣來(lái)源于室外，由導(dǎo)管連接于無(wú)油的空壓機(jī)，然后采用“過(guò)濾減壓閥”進(jìn)行初步除濕。通過(guò)分流轉(zhuǎn)子流量計(jì)3控制氣壓。兩只干燥管(內(nèi)裝變色硅膠)進(jìn)一步除濕，使供氣的水分降低到設(shè)計(jì)要求；兩只催化氧化劑管5(內(nèi)裝氧化劑顆粒)將供氣中的微量有機(jī)物氧化分解；兩只活性碳過(guò)濾管6(內(nèi)裝活性炭顆粒)進(jìn)一步凈化供氣，以滿足實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)空氣潔凈度的要求。定期對(duì)硅膠焙干、并將氧化劑和活性炭放入馬弗爐(350℃)2小時(shí)活化。加濕器7，雙轉(zhuǎn)子流量器8，水泡瓶9以及盤型銅管10組成加濕及濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。濕度控制在45±5％。干燥供氣通過(guò)水泡瓶中的篩板，將氣流分散通過(guò)水體，吸收水分，起到加濕的作用。根據(jù)此原理，采用Sigma公司生產(chǎn)的質(zhì)量濃度為10％的福爾馬林(甲醛)溶液原液，配制成0.25％甲醛溶液，置于水泡瓶中，氣候艙參數(shù)設(shè)置在溫度23℃，濕度45％，流量1升/分鐘運(yùn)行3小時(shí)以上，即可穩(wěn)定輸出的1毫克/米3濃度的甲醛氣體。艙排除氣通過(guò)導(dǎo)管連于4160-2型甲醛分析儀，進(jìn)行甲醛濃度的檢測(cè)。玻璃染毒缸中放置待染毒生物材料，密封染毒。進(jìn)口銅管連接環(huán)境氣候艙的出氣塑料管道，出口銅管排出的廢氣由塑料管道連接到室外。
實(shí)驗(yàn)步驟為步驟1清洗環(huán)境氣候艙內(nèi)壁用去離子水清洗環(huán)境氣候艙不銹鋼內(nèi)艙，以排除其他污染的影響。
步驟2甲醛發(fā)生液的配置采用Sigma公司生產(chǎn)的質(zhì)量濃度為10％的福爾馬林溶液原液，配制成質(zhì)量濃度0.25％甲醛水溶液，置于水泡瓶中，氣候艙參數(shù)設(shè)置在溫度23℃，濕度45％，流量1升/分鐘運(yùn)行3小時(shí)以上，即可穩(wěn)定輸出的1毫克/米3濃度的甲醛氣體。如需獲得其他濃度氣態(tài)甲醛，按上述液態(tài)/氣態(tài)甲醛濃度比例配置相應(yīng)液態(tài)甲醛溶液，置于水泡瓶中按上述設(shè)置參數(shù)運(yùn)行氣候艙3小時(shí)以上即可。
步驟3氣態(tài)甲醛濃度的監(jiān)測(cè)采用4160型氣態(tài)甲醛分析儀，在生物樣品染毒期間定期(如每8小時(shí))對(duì)環(huán)境氣候艙輸出的氣態(tài)甲醛濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)際甲醛質(zhì)量濃度在預(yù)定濃度±10％以內(nèi)即可。
步驟4生物樣品的氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒處理待環(huán)境氣候艙提供穩(wěn)定氣態(tài)甲醛后，便可進(jìn)行生物樣品的染毒處理。實(shí)驗(yàn)樣品包括活體動(dòng)物(如大鼠小鼠)、植物、細(xì)胞樣品(如需37℃條件下染毒，將環(huán)境氣候艙設(shè)置于37℃，并調(diào)整液態(tài)甲醛濃度，細(xì)胞置于氣候艙內(nèi)艙中染毒即可)以及用于控制暴露人體實(shí)驗(yàn)(將氣候艙輸出的甲醛氣體通入暴露風(fēng)鏡進(jìn)行眼部暴露處理)。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置，其特征在于，該裝置由環(huán)境氣候艙(I)、甲醛分析儀(II)及通氣式玻璃染毒缸(III)組成，環(huán)境氣候艙排除氣通過(guò)導(dǎo)管連于甲醛分析儀，進(jìn)行甲醛濃度的檢測(cè)，通氣式玻璃染毒缸的進(jìn)氣口管連接環(huán)境氣候艙的出氣管道，出氣口管連接到室外，玻璃染毒缸中放置待染毒生物材料，密封染毒，環(huán)境氣候艙內(nèi)水泡瓶中裝有標(biāo)準(zhǔn)濃度甲醛溶液，環(huán)境氣候艙按設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)調(diào)節(jié)氣溫、氣濕、氣流量，穩(wěn)定連續(xù)地輸出實(shí)驗(yàn)所需濃度的氣態(tài)甲醛，用于標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)染毒。
2.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置，其特征在于，所述的環(huán)境氣候艙(I)采用WH-2型小型環(huán)境氣候艙，內(nèi)艙體積為60升，艙標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件為氣溫23±0.5℃相對(duì)濕度45±5％空氣交換率1.0升/分鐘。
3.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置，其特征在于，所述的環(huán)境氣候艙所用的甲醛溶液，為采用Sigma公司生產(chǎn)的質(zhì)量濃度為10％的甲醛溶液原液配制成的不同濃度的甲醛溶液。
4.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置，其特征在于，所用的甲醛濃度檢測(cè)儀器為美國(guó)原裝4160-2型甲醛分析儀。
5.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置，其特征在于，所述的玻璃染毒缸采用真空透明玻璃裝置，容積8.4升。
6.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置，其特征在于，所述的環(huán)境氣候艙所用清潔空氣發(fā)生系統(tǒng)為空氣壓縮機(jī)，每20分鐘運(yùn)行一次。
7.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置，其特征在于，所述的環(huán)境氣候艙內(nèi)艙中，裝載木質(zhì)人造板材，用于仿真式氣態(tài)甲醛染毒。
全文摘要
一種標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛動(dòng)態(tài)染毒裝置。屬于標(biāo)準(zhǔn)氣體動(dòng)態(tài)染毒技術(shù)領(lǐng)域。該裝置由環(huán)境氣候艙(I)、甲醛分析儀(II)以及8.4升通氣式玻璃染毒缸(III)組成。其主要特點(diǎn)是應(yīng)用環(huán)境氣候艙作為源發(fā)生器，采用Sigma公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)甲醛溶液，通過(guò)環(huán)境氣候艙濕度控制系統(tǒng)，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛，對(duì)生物樣品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)甲醛染毒，并對(duì)氣態(tài)甲醛進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)檢測(cè)，以保證氣態(tài)甲醛狀態(tài)及濃度的穩(wěn)定，克服了傳統(tǒng)靜態(tài)染毒方式不易定量、不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，是一種可靠的氣態(tài)甲醛染毒裝置。
文檔編號(hào)A61D99/00GK1904611SQ200610019750
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者喬永康, 嚴(yán)彥, 丁書(shū)茂, 袁均林, 楊旭 申請(qǐng)人:華中師范大學(xué)