司琳琳

（三明市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗所，福建 三明 365000）

人造板作為最為常見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快捷方便的同時，其釋放的甲醛也為室內(nèi)空氣環(huán)境帶來了污染。眾所周知，甲醛為一種無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)，兒童和孕婦對甲醛尤為敏感，長期接觸會給身體健康埋下隱患。雖然通過制膠工藝改進以及在人造板的生產(chǎn)過程中添加甲醛捕捉劑等方法降低人造板的甲醛釋放量，但是筆者在長期的人造板檢驗工作中發(fā)現(xiàn)，仍然會有許多人造板甲醛釋放量超過國家標(biāo)準的情況出現(xiàn)。各個國家對人造板及其制品的甲醛釋放量有著嚴格的限量要求，人造板甲醛釋放量的檢測方法也是多種多樣，干燥器法作為一種方便快捷的甲醛釋放量的檢驗方法被許多國家采用，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，然后測定吸收液的吸光度來計算甲醛濃度。

1 幾種干燥器法主要檢測條件的比對

目前，各國用干燥器法測定甲醛釋放量的原理與裝置都大致相同，但是，在具體試驗過程中檢測條件參數(shù)卻不盡相同，具體參數(shù)見表1。

表1 四種標(biāo)準的干燥器法主要檢測條件的比對

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

2.試驗材料與方法

2.1 試驗材料

試驗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 試驗設(shè)備

PTC1702-M型高低溫試驗箱，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超級恒溫水浴鍋0 ～95℃，精度±0.1℃，（9 ～11）L干燥器。

2.3 試驗方法

甲醛吸收時間仍然按照GB/T17657-1999中4.12（9 ～11）L干燥器法中規(guī)定的24h，對試驗環(huán)境溫度(A)、吸收液反應(yīng)溫度(B)和吸收液反應(yīng)時間(C)三個影響因素選取三個水平，由表1可知，大多數(shù)干燥器法的甲醛吸收試驗環(huán)境溫度都在20℃左右，但是人造板的實際的使用環(huán)境溫度卻是隨著天氣溫度而變化，所以，試驗中選擇5℃、20℃、35℃三個水平來模擬室內(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)時間則用15min、30min、45min來考察反應(yīng)時間對檢測甲醛的影響。試驗方法采用L9(34)正交試驗，因素和水平如表2所示。

表2 正交試驗因素水平

正交試驗表如表3所示。

表3 正交試驗表

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 中密度纖維板和刨花板正交試驗結(jié)果見表4和5

表4 中密度纖維板正交試驗結(jié)果

表5 刨花板正交試驗結(jié)果

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

圖4 各因素對刨花板甲醛釋放量的影響

表6 方差分析匯總

3.2 正交試驗結(jié)果分析

由圖3和圖4的趨勢圖來看，三個因素對中纖板和刨花板甲醛釋放量的影響趨勢相似，隨著試驗環(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值急劇增大。這是由于制膠過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)，那么這些甲醛會隨著水蒸氣一起釋放出來，已參與反應(yīng)但是生成不穩(wěn)定基團的甲醛也會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)時間的增長，甲醛釋放量檢測值呈現(xiàn)先略增大再略微減小的趨勢。方差分析結(jié)果表明，試驗環(huán)境溫度對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)時間對甲醛釋放量影響不顯著。本試驗三個水平的溫度和時間條件對甲醛與乙酰丙酮反應(yīng)生成二乙酰基二氫盧剔啶的反應(yīng)影響不大。

4 結(jié)論與討論

試驗環(huán)境溫度對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)時間對甲醛釋放量影響不顯著。在20℃到35℃的溫度區(qū)間內(nèi)，溫度的升高對甲醛釋放量檢測值的影響非常大，因此，在干燥器法檢測甲醛釋放量的過程中，必須要嚴格控制甲醛吸收時的恒溫試驗環(huán)境溫度的浮動區(qū)間，即營造（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期間實時監(jiān)控并記錄溫度的浮動范圍。人造板在超過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钪械膶嶋H使用環(huán)境溫度超過20℃的時間很多，因此，建議標(biāo)準可以考慮增加溫度高于20℃（例如30℃）時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人體造成的危害，而普通消費者在溫度較高的時候更加要注意開窗通風(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方法[S].