戴敏輝 張鈺國(guó) 陳瑤佳 姜義君

【摘要】為了檢測(cè)定制板式家具中含有的影響人們身體健康的揮發(fā)性有機(jī)化合物和甲醛，本文設(shè)計(jì)了揮發(fā)性有機(jī)化合物和甲醛釋放量的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，介紹了檢測(cè)材料和設(shè)備，分析了檢測(cè)方法，最后得出檢測(cè)結(jié)果并做出分析結(jié)論，以期為定制板式家具揮發(fā)性有機(jī)化合物和甲醛釋放量檢測(cè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】板式家具;甲醛;揮發(fā)性有機(jī)化合物;檢測(cè)

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2022.03.016

Detection of Volatile Organic Compounds and Formaldehyde Emission from Panel Furniture

DAI Min-hui，ZHANG Yu-guo，CHEN Yao-jia，JIANG Yi-jun

（Nanjing Institute of Product Quality Inspection，Nanjing Institute of Quality Deveiopment and Advanced Technology Application，Nanjing 211102，China）

Abstract：In order to detect the volatile organic compounds and formaldehyde that affect people's health contained in customized panel furniture，this paper designs the detection experiment of volatile organic compounds and formaldehyde emission，summarizes the detection materials and equipment，analyzes the detection methods，and finally obtains the detection results and analysis conclusions，in order to provide reference for the detection of volatile organic compounds and formaldehyde emission in customized panel furniture.

Key words：panel furniture;formaldehyde;volatile organic compounds;testing

定制板式家具以各種類型板材為家具制作基本材料，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)、測(cè)量、安裝等一站式家具制作和應(yīng)用流程，可以滿足消費(fèi)者的個(gè)性化、快捷化、專業(yè)化、多樣化需求，已經(jīng)成為一種主流家具形式。但是近年來由定制板式家具導(dǎo)致的室內(nèi)空氣污染問題層出不窮，所以，對(duì)定制板式家具中有害物質(zhì)的檢測(cè)已被人們重點(diǎn)關(guān)注。目前，我國(guó)定制板式家具揮發(fā)性有機(jī)化合物和甲醛釋放量的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為GB 18580—2017《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》、GB/T 35607—2017《綠色產(chǎn)品評(píng)價(jià)家具》。定制板式家具中大部分有害物質(zhì)的檢測(cè)需要以這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)[1]。

1檢測(cè)材料和設(shè)備

1.1檢測(cè)材料

本次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)樣品信息如下：樣品1#、2#、3#均為用于定制板式家具制作的人造板材，貼皮飾面類型，厚度均為1.8 cm;為了實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)化合物和甲醛釋放量檢測(cè)對(duì)照，選擇松木原木板材作為樣品4#，油漆飾面類型，厚度為2 cm;所有檢測(cè)樣品在生產(chǎn)完畢后均用聚乙烯袋密封，在室溫23℃、自然通風(fēng)條件下儲(chǔ)存或運(yùn)輸，有效避免了檢測(cè)樣品在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)前被污染，有利于確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

本次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息如下：質(zhì)量分?jǐn)?shù)均超過了99%，均為本地生產(chǎn)制造;2，4-二硝基苯肼吸附管內(nèi)填充了350 mg表層涂有2，4-二硝基苯肼的硅膠，確保實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)甲醛衍生化性能超過75μg。

1.2檢測(cè)設(shè)備

本次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的環(huán)境測(cè)試艙體積為1000 L，實(shí)驗(yàn)過程中的各項(xiàng)信息如下：艙內(nèi)溫度為23℃（上下浮動(dòng)溫度為1℃），相對(duì)濕度為50%，空氣交換率為1次/h，檢測(cè)樣品表面空氣流速為0.1～0.3 m/s，檢測(cè)樣品材料面積為1 m²。本次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的檢測(cè)儀器為熱脫附氣相色譜質(zhì)譜儀、質(zhì)譜檢測(cè)器5397C、規(guī)格為60 m×0.32 mm×0.45 μm的聚二甲基硅氧烷毛細(xì)管柱、雙通道恒流大氣采樣儀、高效液相色譜儀。

2檢測(cè)方法

2.1樣品采樣

按照揮發(fā)性有機(jī)化合物和甲醛釋放量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)條件規(guī)定，環(huán)境測(cè)試艙至少需要運(yùn)行6 h后才能進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，判定是否能開展檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)如下：環(huán)境測(cè)試艙內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不超過5 μg/m³。

將檢測(cè)樣品切割成規(guī)格適當(dāng)?shù)男K，如果應(yīng)用的是人工切割方式，需要用鋁箔將切割表面包裹好[2]。隨后將檢測(cè)樣品放置到環(huán)境測(cè)試艙中，分別在環(huán)境測(cè)試艙運(yùn)行2h、4h、6h、8 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h、168 h時(shí)采集環(huán)境測(cè)試艙內(nèi)空氣樣品。具體應(yīng)用Tenax TA吸附管采集環(huán)境測(cè)試艙內(nèi)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物，采樣流速為200 mL/min，采樣數(shù)量為10L;應(yīng)用DNPH吸附管采集環(huán)境測(cè)試艙內(nèi)空氣中的甲醛，采樣流速為100 mL/min，采樣數(shù)量為4 L。

2.2揮發(fā)性有機(jī)化合物采樣分析

本次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)揮發(fā)性有機(jī)化合物采樣分析方法信息如下：色譜柱信息：DB-1。脫附信息：脫附溫度為280℃，冷阱溫度為-10℃，冷阱脫附溫度為280℃，傳輸線溫度為225℃，脫附時(shí)間為10 min，冷阱脫附時(shí)間為10 min，氣體流量為50 mL/ min，冷阱加熱速率為40 ℃/min。升溫程序信息：升溫至50℃，保持時(shí)間為5 min;按照8 t/min的升溫速度，升溫至250℃。載氣信息：純度超過99.999%的氨氣。掃描方式信息：電離能為70 eV，離子數(shù)為30～350，離子源溫度為250℃。

2.3甲醛采樣分析

本次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)甲醛采樣分析方法信息如下：色譜柱信息：反相C18，柱溫為35℃，粒度為5 pm，流速為1 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)為360 nm，進(jìn)樣量為25 pL，流動(dòng)相為乙腈和水。洗脫程序信息：將流動(dòng)相從體積分?jǐn)?shù)為60%的乙腈混合體積分?jǐn)?shù)為40%的水，調(diào)整為體積分?jǐn)?shù)為74%的乙腈混合體積分?jǐn)?shù)為26%的水，操作完成時(shí)間不能超過36 min;將上述流動(dòng)相調(diào)整為體積分?jǐn)?shù)為100%的乙腈，操作完成時(shí)間不能超過20 min，此流動(dòng)相保持時(shí)間為5 min;將上述流動(dòng)相調(diào)整為體積分?jǐn)?shù)為60%的乙腈混合體積分?jǐn)?shù)為40%的水，操作完成時(shí)間不能超過1 min，此流動(dòng)相保持時(shí)間為15 min。

2.4暴露閾值

暴露閾值又被稱為空氣閾值，指的是檢測(cè)污染物質(zhì)釋放量的臨界值，通過對(duì)比檢測(cè)污染物質(zhì)釋放量檢測(cè)值和暴露閾值的差值，能夠判斷檢測(cè)樣品的污染物質(zhì)釋放量是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。

當(dāng)檢測(cè)樣品的檢測(cè)污染物質(zhì)釋放量及模擬濃度已經(jīng)超過了相應(yīng)要求的1/2，便說明檢測(cè)樣品中的檢測(cè)污染物質(zhì)存在含量超標(biāo)問題，會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生一定威脅[4]?；诖?，按照GB 18580—2017、GB/T 35607—2017規(guī)定統(tǒng)計(jì)I類民用建筑揮發(fā)性有機(jī)化合物、甲醛暴露閾值。具體統(tǒng)計(jì)如下：甲醛暴露閾值小于0.07 mg/m³，苯暴露閾值小于0.06mg/m³，甲苯暴露閾值小于0.15 mg/m³，二甲苯暴露閾值小于0.2 mg/m³，揮發(fā)性有機(jī)化合物暴露閾值小于0.45 mg/m³。

2.5釋放量及模擬濃度計(jì)算

本次檢測(cè)實(shí)驗(yàn)通過檢測(cè)污染物質(zhì)濃度、模擬濃度來描述檢測(cè)樣品中污染物質(zhì)的釋放量，并且污染物質(zhì)濃度（C。）、模擬濃度（Cs）會(huì)隨著材料釋放面積的增加而增加，會(huì)隨著環(huán)境體積的增加而減小，會(huì)隨著換氣次數(shù)的增加而減小?；诖?，通過材料釋放面積（對(duì)應(yīng)實(shí)際的材料預(yù)期用量）、環(huán)境體積（對(duì)應(yīng)實(shí)際的房間規(guī)格）、換氣次數(shù)（對(duì)應(yīng)實(shí)際的房間通風(fēng)狀況），計(jì)算檢測(cè)樣品中污染物質(zhì)的模擬濃度與暴露閾值進(jìn)行對(duì)比[5]。

3檢測(cè)結(jié)果與分析

3.1揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量及模擬濃度檢測(cè)結(jié)果

通過圖1可以得出檢測(cè)樣品揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度的整體情況、揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度具體變化與測(cè)試時(shí)間的關(guān)系，具體如下：

1）從整體檢測(cè)結(jié)果方面來看，按照由高到低的順序排列檢測(cè)樣品揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度依次為樣品4#、樣品2#、樣品1#、樣品3#。這是因?yàn)闃悠?#為松木原木板材，并且應(yīng)用油漆進(jìn)行裝飾，導(dǎo)致樣品4#的揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度明顯超過了其他檢測(cè)樣品。2）所有檢測(cè)樣品的揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度均在測(cè)試時(shí)間到達(dá)20h（具體時(shí)間可以判定為16～17 h左右）之前達(dá)到了峰值水平，即模擬濃度最高水平，隨后隨著測(cè)試時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，趨近于零。3）樣品1#在測(cè)試時(shí)間到達(dá)72 h之后，揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度降到了450 mg/m³之下;在測(cè)試時(shí)間到達(dá)120 h之后，降到了225 mg/m³之下。4）樣品2#在測(cè)試時(shí)間到達(dá)120 h之后，揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度降到了450 mg/m³之下;在測(cè)試時(shí)間到達(dá)144 h之后，降到了225 mg/m³之下。5）樣品3#在測(cè)試時(shí)間到達(dá)24 h 之后，揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度降到了225 mg/m³之下。6）樣品4#在測(cè)試時(shí)間到達(dá)144 h之后，揮發(fā)性有機(jī)化合物模擬濃度降到了450 mg/m³之下;在測(cè)試時(shí)間到達(dá)168 h之后，降到了225 mg/m³之下。

3.2甲醛釋放量及模擬濃度檢測(cè)結(jié)果

通過圖2和圖3可以得出檢測(cè)樣品甲醛模擬濃度的整體情況、甲醛模擬濃度具體變化與測(cè)試時(shí)間的關(guān)系，具體如下：

1）從整體檢測(cè)結(jié)果方面來看，按照由高到低的順序排列檢測(cè)樣品甲醛模擬濃度依次為樣品1#、樣品4#、樣品3#、樣品2#，并且樣品1#甲醛模擬濃度與樣品2#、樣品3#、樣品4#甲醛模擬濃度的差距較大。2）所有檢測(cè)樣品的甲醛模擬濃度均在測(cè)試時(shí)間到達(dá)20 h（具體時(shí)間可以判定為16～17 h左右）之前達(dá)到了峰值水平，即模擬濃度最高水平，隨后隨著測(cè)試時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，趨近于零。3）盡管樣品1#甲醛模擬濃度在測(cè)試時(shí)間到達(dá)24 h之后，呈現(xiàn)為持續(xù)下降趨勢(shì)，但是一直到測(cè)試時(shí)間到達(dá)180 h之后，甲醛模擬濃度依然超過了70 mg/m³，這一數(shù)據(jù)已經(jīng)超過了樣品3#、樣品2#的峰值水平。4）樣品2# 在測(cè)試時(shí)間到達(dá)24 h之后，甲醛模擬濃度降到了35 mg/m³之下。5）樣品4#、樣品3#在測(cè)試時(shí)間到達(dá)120 h之后，甲醛模擬濃度降到了35 mg/m³之下。

4結(jié)語

綜上，本次實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行z測(cè)定制板式家具中揮發(fā)性有機(jī)化合物和甲醛釋放量，并且符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為檢測(cè)人造板材有害物質(zhì)含量超標(biāo)問題提供了思路和參考依據(jù)，有利于在確保定制板式家具制作質(zhì)量的同時(shí)，保障其應(yīng)用安全程度。該檢測(cè)方法同樣也適用于定制板式家具中其他有害物質(zhì)檢測(cè)及評(píng)估。

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