干燥器法与环境舱法对细木工板检测的对比

2018-03-27赵琼慧

建材与装饰 2018年9期

赵琼慧

（上海闵衡建筑检测研究所有限公司上海 201199）

1 引言

人造板材甲醛释放量的检测在质量控制中有着至关重要的地位，检测精度的高低直接对企业和广大业主有着切身的利益，其检测结果与室内空气质量具有很强的可比性。人造板材甲醛释放量的检测主要依据《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》（GB/T17657-2013），《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB18580-2001）。随着GB/T17657-2013的改版，GB18580-2017也将随后更新，并将于2018.05.01实施。对于新标准GB18580-2017的改版，新版与旧版标准对比从前言变更条款中得知新版更改篇幅较大，无论是从检测方法、制样尺寸还是甲醛释放限量值都作了相应的调整。作为第三方检测人员为能顺利过渡到新标准的各项检测要求，有必要提前对新标准中的方法要求作相应的对比试验，找出它们之间的差异性并能建立方法之间的相关联性。

新版GB18580-2017中取消了旧版GB18580-2001对人造板材的分类、不同人造板材对应不同检测方法的分类及各检测方法对应的甲醛释放限量值、判定等级，从而在新标准中对适用的纤维板、刨花板、胶合板、细木工板、木质地板等各类人造板及其制品的甲醛释放检测方法进行了统一。规定试验方法为1m3气候箱法，甲醛释放限量值0.124mg/m3，且唯一限量标识为E1。在新标准中有1条注释：企业可采用气体分析法、干燥器法或穿孔萃取法进行生产控制，建立其与1m3气候箱法之间的相关性，以满足标准的要求。从注释中可看出生产企业与第三方检测方之间会存在因选择不同检测方法而出现结果差异的可能性。对于常用的人造板材检测方法，它们各有优缺点。其中常用的检测方法有干燥器法、穿孔萃取法、环境舱法。干燥器法操作简单，测定时间较短，适用于样品的快速测定，常被用于企业生产控制；穿孔萃取法操作较为复杂，测定时间长且方法中使用的甲苯有二次污染环境的可能性，适用于测定样品确切的甲醛含量，反映人造板的实际甲醛含量，但与实际生活中板材的使用状态差异性较大；环境舱法所测环境最接近人们工作生活环境的实际情况，可以直接反映板材的甲醛挥发情况但是检测周期较前两者都较长。通过多年的人造板材检测经验积累，此次选择检测中常用的9～11L干燥器法和新标准中规定的1m3气候箱法做两组相同批次的细木工板对比试验来分析两种方法间的差异性和存在的相关联性。

2 实验部分

2.1 试件的制备及平衡处理

2.1.1 试件制备

随机选取4块长500mm×宽500mm×厚18mm同一批次细木工板，距生产日期已有半年，确保了样品含水率的稳定性。两块为一组，实验分成A组和B组。A组做干燥器法，B组做环境舱法。

A组的两份试件制成尺寸为长150mm×宽50mm×厚18mm的20块小长方体，将试件混匀。按照GB17657-2013中第4.59.5.1中对试件尺寸的要求：受检试件的总表面积包括侧面、两端和表面，应接近1800cm2。计算得出每一小块长方体的表面积＝2×150mm×50mm+2×50mm×18mm+2×150mm×18mm＝222cm2，推算出A组试件分别取8小块长方体为一组，平行试验分成2份为1#、2#，每份试件受检总表面积为1776cm2，接近规范中1800cm2的要求。

B组2块长500mm×宽500mm×厚18mm，用铝胶带将每块试件的四周侧边封边，封边长度为1.25m，应将铝胶带压实防翘边。即满足了GB17657-2013中4.60.5.3条中每块试件未封边长度l＝0.75m的要求。

2.1.2 试样平衡

为了客观地得到两种方法间的差异性及关联性，将A组和B组试件同时放进温度为22℃、湿度为55%的洁净的恒温恒湿室内平衡养护，经测定恒温恒湿室的甲醛本底值为0.006mg/m3。试件摆放间距30mm，这样确保了空气可以在试件表面自由循环，平衡放置7d。

A组两份试件轻敲去除碎屑，然后固定在金属支架上，试件之间互不遮挡。在干燥器底部中央放入预先装有300mL去离子水的结晶皿，上方放入支撑网，将金属支架放置在支撑网上。放置在20℃的环境中采集吸收甲醛释放量24h，48h，96h待测。

B组试件从恒温恒湿室内取出后快速的放入环境舱中，垂直夹住于舱体中心，两块板之间间隔25cm，并于放样后的第2d开始抽取舱内甲醛释放气，分别用2个100mL内装有25mL去离子水的吸收瓶，按2L/min的抽气速度，经换算至23℃标准状态推算出抽气时间为65min，约120L气体待测。分别抽取放样后第2d、3d、4d的甲醛释放气做分析。

2.2 标准曲线的绘制

3μg/mL甲醛校定溶液的配制：标准样品（编号104120）100mg/L取6mL于200mL容量瓶中，用水稀释定容至刻度，摇匀，按下列各系列配置。

表1 干燥器法标准曲线绘制

表2 环境舱法标准曲线绘制

2.3 甲醛质量浓度测定

A组两份试件分别从300mL吸收液中吸取25mL至碘量瓶中并加入25mL乙酰丙酮-乙酸铵溶液，放置65℃的水槽中加热10min，然后取出静置1h，待测，观察溶液颜色。同步用未放试件的去离子水做空白试验。

B组将抽取在吸收瓶内的25mL吸收液中吸取10mL至三角瓶中并加入10mL乙酰丙酮和10mL乙酸铵溶液，在60℃的水槽中加热10min，然后取出静置1h，待测，观察溶液颜色。

用去离子水做空白试验。

2.4 甲醛释放量计算

干燥器法是采集吸收液中累计甲醛释放量24h、48h、72h的汇总，每天取样一次。每次快速从吸收液中吸取25mL吸收液做乙酰丙酮显色分析，并继续保持干燥器中吸收甲醛释放量平衡环境。数据汇总见表3。

表3 干燥器法数据汇总

环境舱法是采集放样第2d开始的累计甲醛释放量，每天上午10：00和下午14：00采集，每次采集按2L/min的流速将两个吸收瓶串联，采集65min约120L舱内空气体积，然后分别从中吸取10mL吸收液加乙酰丙酮、乙酸铵显色剂分析，连续采集分析3d甲醛释放量。数据汇总见表4。

3 结果与讨论

（1）从表1～2绘制的两条标准曲线看出，两种方法的标准曲线是存在一定的关联性的，都是由3μg/mL甲醛校定溶液配制的相同标准系列，都采用50mm光程的比色皿在412nm处测定吸光度。差异点在于干燥器法是分别取各标准系列的25mL用于显色，环境舱法是分别取各标准系列的10mL用于显色。对照表1～2中各组相同浓度点的吸光度值，干燥器法的吸光度值是环境舱法吸光度值的1.5～1.6倍，反之环境舱法的斜率值是干燥器法斜率值的1.6倍。

（2）在实验过程中，干燥器法因是在密闭状态下采集甲醛释放量直接于水剂中，对释放的甲醛吸收比较稳定，甲醛与吸收液发生聚合反应，常温下不易挥发。（试验中对吸取25ml吸收液打开干燥器的瞬间对试样实际甲醛释放量的影响在此忽略不计。）甲醛吸收液经水浴加热显色后，目测颜色为亮黄色，且逐日分析的吸收液显色颜色越来越深，这就证明了甲醛释放的量是逐日累计的。从表3中看出甲醛释放活跃度逐日减弱趋于平衡。

环境舱法在密闭环境中进行，温湿度较恒定，干扰因素也较小。虽然环境舱法的换气频率是1次/h，但是从表4中可以看出3d的甲醛释放量也是呈逐日累计增长的趋势。甲醛释放的活跃期是从放样开始日的48小时内，48h以后逐日趋于动态平衡。吸收液经水浴加热后显色为淡黄色，对比干燥器法吸收显色液颜色略浅。

（3）分别对干燥器法和环境舱法3d的甲醛释放量结果做趋势图，取每天的平均值做分析，从1图中看出两种方法都是呈现甲醛释放量增涨幅度逐日下降的趋势，均往动态平衡方向过渡。

图1

根据GB18580-2017的规定，环境舱法甲醛释放限量为E1≤0.124mg/m3，根据表4中3d的甲醛释放量的计算结果，取最后四次的甲醛释放量平均值0.080mg/m3判定B组试样达到稳定状态为E1级。因GB18580-2017的更新取消了干燥器法9～11L的甲醛释放限量值，参照旧版标准中对此法的甲醛释放限量的规定，以放样24h的甲醛浓度E1≤1.5mg/L，判定A组试样为E1级。两种方法对板材的等级定性是相同的。

影响人造板材甲醛释放量检测结果准确性的因素有很多，不仅跟板材本身的不均匀性、制造工艺的优劣还与检测分析方法的选择等因素有关，用不同的方法测定人造板材中甲醛释放量与实验室的温湿度、样品的平衡处理时间、恒温恒湿室的甲醛本底值等都有密切的关联，GB18580-2017对实验条件的精度控制提出了更高的要求，这些影响因素都对检测人员做出了相应的鞭策，只有做到对新标准的熟知度和实验时分析的精确度才能让新标准实施的更得心应手。人造板材种类繁多，在日常检测工作中还需要多多积累经验和数据，才能更好的找到不同方法间更紧密的关联性。