唐強強 謝艷芳 王妍力 徐 峰

(江西省產(chǎn)品質量監(jiān)督檢測院，江西 南昌 330029)

引言

人造板甲醛釋放量直接關乎人體健康，是衡量人造板產(chǎn)品質量的重要參數(shù)，一直備受消費者和整個人造板行業(yè)的關注。GB 18580-2017《室內裝飾裝修材料 人造板及其制品中甲醛釋放限量》[1]已于2018年5月1日正式實施，該標準引用GB/T 17657-2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》[2]中4.60甲醛釋放量測定-1 m3氣候箱法。

測量不確定度是測量技術的重要概念，是表征合理地賦予被測量值的分散性，是一個與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)[3]。采用測量不確定度來表示檢測結果的可靠性是國際上通用的做法，同時也是我國檢測實驗室認可的一項基本要求。考慮各種測試條件的影響因素，本文參考JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[3]及南京海關張彰等人的研究[4]運用測量不確定度對實驗室氣候箱法測定人造板甲醛釋放量進行評定，為進一步提高實驗室檢測數(shù)據(jù)的可靠性提供參考。

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

甲醛標準溶液9.69 μg/mL(標準物質編號BW3450)；乙酰丙酮(分析純)；乙酸銨(分析純)。

容量瓶、移液管、三角瓶、天平、大氣采樣器、吸收瓶、1 m3氣候箱、分光光度計、恒溫水浴鍋。

1.2 實驗方法

使用同一批次的兩張中密度纖維板(2440 mm×1220 mm×18 mm)鋸制成12塊尺寸長(500±5)mm、寬(500±5)mm試樣，分為6組，每組總表面積1m2，使用6個氣候箱分別進行測試。

依據(jù)GB/T 17657-2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》中4.60方法進行測試。

將表面積1 m2的人造板樣品放入氣候箱內，在氣候箱內平衡15天后取出并立即用鋁箔膠帶進行封邊，1 h內放入氣候箱，間隔1天開始取樣，使用2個各裝25 mL蒸餾水的吸收瓶和大氣采樣器進行氣體采集。每天采集2次。充分混合2個吸收瓶的萃取液，使用移液管取10 mL萃取液、10 mL乙酰丙酮溶液與10 mL乙酸銨溶液混合均勻，置于60 ℃的水浴鍋中水浴10 min后取出，置于20 ℃的環(huán)境中靜置1 h，用分光光度計及50 mm比色皿測定吸光度，根據(jù)制定的標準工作曲線計算出樣品的甲醛釋放量。

2 結果與討論

2.1 數(shù)學模型

按照GB/T 17657-2013第4.60條款中的測試方法，其甲醛釋放量測定的數(shù)學模型為

C=(f×(As-Ab)×Vsol)/Vair，

其中：C—甲醛釋放量，mg/m3；

f—標準曲線的斜率，mg/mL；

As—吸收液的吸光度；

Ab—蒸餾水的吸光度；

Vsol—吸收液體積，mL；

Vair—抽取的空氣體積，m3。

2.2 引入不確定度的主要因素

根據(jù)實驗步驟和數(shù)學模型[3]，測試過程中引入不確定度的因素主要有：

1)樣品制備和樣品試驗環(huán)境引入的不確定度；

2)f值引入的不確定度，包括標準物質的不確定度，標準工作曲線繪制引入的不確定度，分光光度計引入的不確定度；

3)Vsol值引入的不確定度，由單標線吸量管體積偏差引入的不確定度；

4)Vair值引入的不確定度，包括大氣采樣器抽氣速度和抽氣過程引入的不確定度；

5)重復性條件下測定引入的不確定度。

2.3 引入不確定的因素量化分析

2.3.1 樣品制備和樣品試驗環(huán)境引入的不確定度

(1)樣品制備

按照GB/T 17657-2013中4.60條款要求鋸切試樣，圓盤鋸的切割精度、鋁膠帶的封邊程度導致的表面積的不確定度已包括在重復性實驗中，不另行計算。

(2)樣品試驗環(huán)境

樣品試驗環(huán)境在氣候箱內，甲醛釋放過程受氣候箱溫度、濕度、空氣置換率(通過調節(jié)流量控制)影響，查驗本次所用的4個QP11型、2個VEOUS-E型氣候箱校準證書，經(jīng)計算不確定度最大的如下：

Urel(溫度)=0.2%，k=2；

Urel(濕度)=2.0%，k=2；

Urel(空氣置換率)=2.0%，k=2。

總的合成相對標準不確定度為

2.3.2 f值引入的不確定度

(1)甲醛標準溶液的不確定度

濃度為9.69 μg/mL的甲醛標準溶液，標準物質證書給出的不確定度為3%，k=2，則相對標準不確定度為

Urel(甲醛)=3%÷2=1.5%。

(2)玻璃量具的體積校準引入的不確定度

表1 配制標準系列溶液使用玻璃量具的體積校準引入的相對標準不確定度

各玻璃量具的合成相對不確定度為

(3)標準工作曲線擬合引入的不確定度

標準工作曲線重復測定3次，測定結果見表2。

表2 標準工作曲線測定結果

根據(jù)線性回歸法擬合的標準工作曲線方程為A=0.4024x-0.0052，斜率b=0.4024，相關系數(shù)R2=0.9999。

標準系列工作溶液吸光度的殘差標準差s為

式中：n—標準溶液的測量次數(shù)(6個標準溶液，每個測定3次)，n=18；

X—標準溶液濃度值；

A—標準溶液吸光度測定值。

標準濃度的方差和Sxx為

標準曲線擬合產(chǎn)生的不確定度U(曲線)和相對不確定度Urel(曲線)為

=0.00544。

Urel(曲線)=0.00544÷0.2157=2.52%。

式中：s—標準系列工作溶液吸光度的殘差標準差，s=0.004272；

b—標準工作曲線方程斜率，b=0.4024；

P—試樣重復測量次數(shù)，p=6；

x0—試樣6次測定結果平均值(見表3)，x0=0.2157；

Sxx—標準濃度的方差和，Sxx=12.57813。

(4)分光光度計引入的不確定度

查驗校準證書，本實驗室所用的島津UV2600型紫外可見分光光度計不確定度為0.6%，k=2，Urel(A1)=0.6%÷2=0.3%。

綜上所述，f值引入的合成相對標準不確定度為

2.3.3 Vsol值引入的不確定度

2.3.4 Vair值引入的不確定度

查驗校準證書，本實驗室所用的TQC-1500Z型大氣采樣器流量示值誤差為±5%，計時誤差為±0.2%，按均勻分布，計算標準不確定度，

合成標準不確定度為

2.3.5 重復性條件下測定引入的不確定度

在相同的條件下測定的6組樣品甲醛釋放量測定結果見表3。

表3 重復測定結果

6次重復測定結果的標準偏差S(d)為

重復性測定引入的相對標準不確定度為

2.3.6 相對合成標準不確定度

上述5個不確定度分量來源彼此獨立不相關，則氣候箱法測定人造板甲醛釋放量的相對合成標準不確定度

2.3.7 擴展不確定度及結果表示

取置信區(qū)間95%，包含因子k=2，則擴展不確定度U為

該樣品的甲醛釋放量檢測結果表示為(0.0895±0.0078)mg/m3，k=2。

3 結語

通過1 m3氣候箱法對同一批次生產(chǎn)的人造板分6組進行實驗，每組用1個氣候箱進行甲醛釋放量測定，量化和評定測定過程的不確定度，結果表明，引入不確定度的因素按引入不確定度大小排序依次為：采氣過程，標準曲線繪制過程，標準物質，氣候箱內部環(huán)境，重復性測定過程，分光光度計；其余影響因素對不確定度貢獻較小。