干燥器法檢測(cè)條件對(duì)人造板甲醛釋放量檢測(cè)值的影響

司琳琳

（三明市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所，福建 三明 365000）

人造板作為最為常見(jiàn)的裝飾材料被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝修與家具制造，由于大多數(shù)人造板在生產(chǎn)過(guò)程中需要添加含有甲醛的膠粘劑，所以人造板在給我們的室內(nèi)裝修與家具制造帶來(lái)快捷方便的同時(shí)，其釋放的甲醛也為室內(nèi)空氣環(huán)境帶來(lái)了污染。眾所周知，甲醛為一種無(wú)色易溶并具有刺激性氣味的氣體，是一種具有較高毒性的物質(zhì)，兒童和孕婦對(duì)甲醛尤為敏感，長(zhǎng)期接觸會(huì)給身體健康埋下隱患。雖然通過(guò)制膠工藝改進(jìn)以及在人造板的生產(chǎn)過(guò)程中添加甲醛捕捉劑等方法降低人造板的甲醛釋放量，但是筆者在長(zhǎng)期的人造板檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn)，仍然會(huì)有許多人造板甲醛釋放量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的情況出現(xiàn)。各個(gè)國(guó)家對(duì)人造板及其制品的甲醛釋放量有著嚴(yán)格的限量要求，人造板甲醛釋放量的檢測(cè)方法也是多種多樣，干燥器法作為一種方便快捷的甲醛釋放量的檢驗(yàn)方法被許多國(guó)家采用，其原理是用干燥器底部放置盛有蒸餾水的結(jié)晶皿吸收金屬支架上人造板釋放的甲醛，然后測(cè)定吸收液的吸光度來(lái)計(jì)算甲醛濃度。

1 幾種干燥器法主要檢測(cè)條件的比對(duì)

目前，各國(guó)用干燥器法測(cè)定甲醛釋放量的原理與裝置都大致相同，但是，在具體試驗(yàn)過(guò)程中檢測(cè)條件參數(shù)卻不盡相同，具體參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 四種標(biāo)準(zhǔn)的干燥器法主要檢測(cè)條件的比對(duì)

由表1可見(jiàn)，幾種干燥器法具體的檢測(cè)條件不完全相同，在實(shí)際檢驗(yàn)中影響干燥器法測(cè)定甲醛釋放量的因素很多，比如板材的含水率、存放時(shí)間、干燥器的密封情況、結(jié)晶皿的直徑以及表1中四個(gè)因素等等。即使同一張板材，干燥器值的變異系數(shù)也達(dá)到10%～20%，同一批板之間的變異系數(shù)更高達(dá)30%～40%[1]。本文將針對(duì)表1中的試驗(yàn)環(huán)境溫度、吸收液反應(yīng)溫度和吸收液反應(yīng)時(shí)間三個(gè)因素，選取三個(gè)水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)，采用GB/T17657-1999中4.12（9～11）L干燥器法測(cè)定板材的甲醛釋放量[2]，研究三因素對(duì)干燥器法檢測(cè)甲醛釋放量影響程度進(jìn)行分析。

2.試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的人造板為市售產(chǎn)品，板材選擇結(jié)構(gòu)比較均勻的刨花板和中密度纖維板，刨花板與中密度纖維板的取樣位置見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 刨花板取樣位置

圖2 中密度纖維板取樣位置

2.2 試驗(yàn)設(shè)備

PTC1702-M型高低溫試驗(yàn)箱，溫度范圍-70 ～150℃，精度±0.5℃，ZRX-1000DC型智能人工氣候培養(yǎng)箱，精度±0.1℃，HH-501超級(jí)恒溫水浴鍋0 ～95℃，精度±0.1℃，（9 ～11）L干燥器。

2.3 試驗(yàn)方法

甲醛吸收時(shí)間仍然按照GB/T17657-1999中4.12（9 ～11）L干燥器法中規(guī)定的24h，對(duì)試驗(yàn)環(huán)境溫度(A)、吸收液反應(yīng)溫度(B)和吸收液反應(yīng)時(shí)間(C)三個(gè)影響因素選取三個(gè)水平，由表1可知，大多數(shù)干燥器法的甲醛吸收試驗(yàn)環(huán)境溫度都在20℃左右，但是人造板的實(shí)際的使用環(huán)境溫度卻是隨著天氣溫度而變化，所以，試驗(yàn)中選擇5℃、20℃、35℃三個(gè)水平來(lái)模擬室內(nèi)寒冷、舒適與炎熱三種條件下甲醛釋放量的情況，吸收液的反應(yīng)溫度則選取15℃和GB/T17657-1999、GB18580-2001、JIS A 1460:2001中使用的40℃和65℃。吸收液的反應(yīng)時(shí)間則用15min、30min、45min來(lái)考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)檢測(cè)甲醛的影響。試驗(yàn)方法采用L9(34)正交試驗(yàn)，因素和水平如表2所示。

表2 正交試驗(yàn)因素水平

正交試驗(yàn)表如表3所示。

表3 正交試驗(yàn)表

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 中密度纖維板和刨花板正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4和5

表4 中密度纖維板正交試驗(yàn)結(jié)果

表5 刨花板正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)表3、表4和表5可以得出三因素對(duì)干燥器法測(cè)定的甲醛釋放量影響趨勢(shì)圖和方差分析表，見(jiàn)圖3、圖4和表6。

圖4 各因素對(duì)刨花板甲醛釋放量的影響

表6 方差分析匯總

3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

由圖3和圖4的趨勢(shì)圖來(lái)看，三個(gè)因素對(duì)中纖板和刨花板甲醛釋放量的影響趨勢(shì)相似，隨著試驗(yàn)環(huán)境溫度的升高，在5℃到20℃的區(qū)間內(nèi)板材甲醛釋放量檢測(cè)值緩慢增大，而在20℃升至35℃的區(qū)間內(nèi)兩種板材的甲醛釋放量檢測(cè)值急劇增大。這是由于制膠過(guò)程中一部分甲醛未完全反應(yīng)，環(huán)境溫度的越高，板材里含有的水分越容易蒸發(fā)，那么這些甲醛會(huì)隨著水蒸氣一起釋放出來(lái)，已參與反應(yīng)但是生成不穩(wěn)定基團(tuán)的甲醛也會(huì)隨著溫度的升高而不斷地釋放。隨著甲醛吸收液與乙酸銨乙酰丙酮溶液反應(yīng)溫度的升高，甲醛釋放量檢測(cè)值略微增大。另一方面，隨著甲醛吸收液與乙酸銨乙酰丙酮溶液反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，甲醛釋放量檢測(cè)值呈現(xiàn)先略增大再略微減小的趨勢(shì)。方差分析結(jié)果表明，試驗(yàn)環(huán)境溫度對(duì)中纖板和刨花板的甲醛釋放量影響極顯著，吸收液反應(yīng)溫度和吸收液反應(yīng)時(shí)間對(duì)甲醛釋放量影響不顯著。本試驗(yàn)三個(gè)水平的溫度和時(shí)間條件對(duì)甲醛與乙酰丙酮反應(yīng)生成二乙?；浔R剔啶的反應(yīng)影響不大。

4 結(jié)論與討論

試驗(yàn)環(huán)境溫度對(duì)中纖板和刨花板的甲醛釋放量影響極顯著，吸收液反應(yīng)溫度和吸收液反應(yīng)時(shí)間對(duì)甲醛釋放量影響不顯著。在20℃到35℃的溫度區(qū)間內(nèi)，溫度的升高對(duì)甲醛釋放量檢測(cè)值的影響非常大，因此，在干燥器法檢測(cè)甲醛釋放量的過(guò)程中，必須要嚴(yán)格控制甲醛吸收時(shí)的恒溫試驗(yàn)環(huán)境溫度的浮動(dòng)區(qū)間，即營(yíng)造（20±2）℃恒溫環(huán)境的儀器的控溫精密度要高，最好能在水溶液吸收甲醛的24h期間實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄溫度的浮動(dòng)范圍。人造板在超過(guò)20℃的環(huán)境中甲醛釋放量隨溫度升高明顯增大，而家具及室內(nèi)裝修材料在我們?nèi)粘Ｉ钪械膶?shí)際使用環(huán)境溫度超過(guò)20℃的時(shí)間很多，因此，建議標(biāo)準(zhǔn)可以考慮增加溫度高于20℃（例如30℃）時(shí)的甲醛釋放限量指標(biāo)值，以減少板材在溫度較高的情況下大量釋放甲醛對(duì)人體造成的危害，而普通消費(fèi)者在溫度較高的時(shí)候更加要注意開(kāi)窗通風(fēng)，降低溫度，增加空氣循環(huán)。

[1]龍玲，陸熙嫻，井上明生，干燥器法測(cè)定木制品甲醛釋放量的研究[J].林業(yè)科學(xué)，2004（7）：148-149.

[2]GB/T17657-1999 人造板及飾面人造板理化性能的試驗(yàn)方法[S].