居室环境中浸渍纸层压木质地板释放甲醛质量浓度的验证*

卢金汉 吕 斌 杨 忠

(中国林业科学研究院木材工业研究所 北京100091)

浸渍纸层压木质地板(俗称强化木地板)是以1层或多层专用纸浸渍热固性专用树脂，铺装在刨花板、高密度纤维板等人造板基材表面，背面加平衡层、正面加耐磨层，经热压、成型的地板，具有表面耐磨、耐划痕、抗冲击、耐污染、耐腐蚀、耐光老化性能好、尺寸稳定性好、节约优质木材资源、铺装方便、保养容易、款式丰富、性价比高等优点(唐召群等， 2014)。据不完全统计， 2018年我国具有一定规模的地板企业木竹地板总销量约4.176亿m2，其中，浸渍纸层压木质地板销售量2.316亿m2，占总销量的51.15%(中国林产工业协会地板专业委员会， 2019； 张玉萍等， 2019)，是一种占主导地位的室内地面装饰材料，具有广泛的应用前景。

然而，在浸渍纸层压木质地板生产加工过程中，地板基材等多数采用甲醛基树脂(Huangetal.，2013； Yao， 2011； Cuietal.， 2015)，使用时会或多或少向室内释放游离甲醛(Liangetal.， 2016； Huangetal.， 2015a)。甲醛是一种有害物质，当室内甲醛质量浓度超过一定值时会对人体健康产生不利影响(Enricoetal.，2020； Seunghwanetal.，2020； Salthammer， 2019)。为探究室内环境中木质材料甲醛释放特征，目前多数研究主要采用环境测试舱模拟室内环境，测定木质材料释放甲醛质量浓度，建立甲醛质量浓度与室内环境的相关性模型(张浩等， 2014； Queetal.， 2007； Huangetal.， 2015b； Martinetal.， 2012)，但这与实际居室环境的运行工况有一定区别。室内空气甲醛质量浓度控制的现行国家标准有《民用建筑工程室内环境污染控制规程》(GB 50325—2010)和《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)，其中，GB 50325—2010适用于工程交付前的验收，检测条件为门窗关闭1 h后测试，空气甲醛质量浓度规定Ⅰ类建筑(包括住宅、医院、学校教室等)≤0.08 mg·m-3，Ⅱ类建筑(包括办公楼、旅馆、图书馆等)≤0.10 mg·m-3； GB/T 18883—2002适用于投入使用的建筑检测，检测条件为门窗关闭12 h，空气甲醛质量浓度规定≤0.10 mg·m-3。

为探究居室环境中铺设甲醛释放量合格的木质地板后环境甲醛质量浓度是否符合空气质量标准，本研究选取5批次浸渍纸层压木质地板分别全屋铺设在5种居室环境中，采用酚试剂分光光度法测试验证居室环境中释放甲醛质量浓度，以期为合理选用木质地板及保障室内空气质量提供基础数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验用5批次浸渍纸层压木质地板的基本信息如表1所示。

表1 浸渍纸层压木质地板的基本信息Tab.1 Basic parameters of laminate flooring

1.2 试验装置 QWH-1000H型 1 m3气候箱，参数调整范围： 温度15～40 ℃，相对湿度30%～80%，精度： 温度±0.5 ℃，相对湿度±3%； 紫外-可见分光光度计，波长范围325～1 000 nm，精度±1 nm； QC-3型大气采样器，测量范围0.3～3 L·min-1。

1.3 地板试样甲醛释放量测定 按照GB 18580—2017《浸渍纸层压木质地板》规定，采用1 m3气候箱法进行测试，测试结果如表2所示。

表2 浸渍纸层压木质地板甲醛释放量实验室检测结果Tab.2 Laboratory test results of formaldehyde emission from laminated flooring

由表2可知，本研究选取的5批次浸渍纸层压木质地板均符合GB 18580—2017甲醛释放限量≤0.124 mg·m-3的要求。

1.4 居室环境甲醛质量浓度测定 按照GB 50325—2010和GB/T 18883—2002规定的检测条件，铺装地板前后每个布点位置均重复采样3次，每周用一级皂膜流量计对采样流量计进行校准(误差≤5%)，以保证测定结果的准确性。

1) 铺装地板前甲醛质量浓度测定 铺装地板前，首先打开每种测试空间门窗1 h，再分别关闭门窗1 h和12 h后按照GB/T 18883—2002的要求，确定采样点数量和规定的位置进行采样，空气样品采用 GB/T 18204.2—2014中酚试剂分光光度法进行分析，取3次重复的平均值作为该布点位置的甲醛质量浓度本底值(C0)。

2) 铺装地板后甲醛质量浓度测定 在指定区域完成铺装地板7天后(GB 50325—2010环境质量验收要求“应在工程完工至少7天以后进行”)，首先打开每种测试空间门窗1 h与外界进行充分气体交换，再分别关闭门窗1 h和12 h后按照GB/T 18883—2002的要求，确定采样点数量和规定的位置进行采样，空气样品采用 GB/T 18204.2—2014中酚试剂分光光度法进行分析，取3次重复的平均值作为该布点位置的甲醛质量浓度测试值(C)。

居室环境中甲醛质量浓度现场采样示意见图1。

图1 居室环境中甲醛质量浓度现场采样Fig.1 Schematic diagram of field sampling of formaldehyde concentration in indoor environment

2 结果与分析

2.1 室内空间选择及采样方法 本研究选取2类新装修空间： 一类为办公室，分为小型办公室(S1)和大型办公室(S2)，按GB 50325—2010规定可归为Ⅱ类建筑； 另一类为居室环境，分为2居室(S3)、3居室(S4)、2层复式公寓(S5)，按GB 50325—2010规定可归为Ⅰ类建筑。5种典型室内空间分别对应指定区域铺设F1、F2、F3、F4、F5浸渍纸层压木质地板。5种典型室内空间的房间参数见表3，现场采样检测布点位置见图2。

2.2 验证结果 表4为5种典型室内空间空气甲醛质量浓度测试结果。由表4可知，Ⅱ类建筑(办公楼)中，在S1验证空间，选取的浸渍纸层压木质地板甲醛释放量为0.02 mg·m-3，密闭1 h和12 h时空气中甲醛质量浓度本底值(C0)均为0.004 mg·m-3，甲醛质量浓度测试值(C)分别为0.035和0.049 mg·m-3。表4中采样点甲醛质量浓度测试值C已包含本底值C0，扣除C0后，密闭1 h和12 h时甲醛质量浓度平均值分别为0.031和0.045 mg·m-3。在S2验证空间，选取的浸渍纸层压木质地板甲醛释放量为0.06 mg·m-3，密闭1 h和12 h时C0的平均值均为0.021 mg·m-3，C的平均值分别为0.075和0.082 mg·m-3，扣除C0后，密闭1 h和12 h时甲醛质量浓度平均值分别为0.054和0.061 mg·m-3。

Ⅰ类建筑(住宅)中，在S3验证空间，选取的浸渍纸层压木质地板甲醛释放量为0.02 mg·m-3，密闭1 h和12 h时C0的平均值分别为0.028和0.030 mg·m-3，C的平均值分别为0.066和0.095 mg·m-3，扣除C0后，密闭1 h和12 h时甲醛质量浓度平均值分别为0.038和0.065 mg·m-3。在S4验证空间，选取的浸渍纸层压木质地板甲醛释放量为0.02 mg·m-3，密闭1 h和12 h时C0的平均值均为0.011 mg·m-3，C的平均值分别为0.044和0.052 mg·m-3，扣除C0后，密闭1 h和12 h时甲醛质量浓度平均值分别为0.033 和0.041 mg·m-3。在S5验证空间，选取的浸渍纸层压木质地板甲醛释放量为0.05 mg·m-3，密闭1 h和12 h时C0的平均值均为0.007 mg·m-3，C的平均值分别为0.051和0.056 mg·m-3，扣除C0后，密闭1 h和12 h时甲醛质量浓度平均值分别为0.044和0.049 mg·m-3。

表3 5种典型室内空间的房间参数Tab.3 Records of parameters of five typical room spaces

3 讨论

铺装地板前，本研究选取的5种居室环境中均存在一定量的甲醛质量浓度本底值(C0)。在Ⅱ类建筑中，密闭1 h和12 h时C0的平均值均为0.015 mg·m-3； 在Ⅰ类建筑中，密闭1 h和12 h时C0的平均值分别为0.015和0.016 mg·m-3。随着门窗密闭时间增加，居室环境中甲醛质量浓度本底

图2 5种典型室内空间现场采样检测布点位置Fig.2 Schematic diagram of detection location in field sampling of five kinds of typical room spaces

表4 5种典型室内空间空气甲醛质量浓度测试结果Tab.4 Testing records of formaldehyde concentration of five kinds of typical room spaces

值略微增加。可见，在新装修居室空间中存在着一定量的甲醛本底，对木质地板在居室空间中的实际铺装量具有一定影响。

铺装地板后，在Ⅱ类建筑中，密闭1 h和12 h时C的平均值分别为0.055和0.066 mg·m-3； 在Ⅰ类建筑中，密闭1 h和12 h时C的平均值分别为0.054和0.068 mg·m-3。随着门窗密闭时间增加，居室环境中甲醛质量浓度增加。这是由于木质地板内未完全固化含醛树脂降解等原因向室内释放游离甲醛，在门窗密闭时，甲醛很难与外界进行气体交换，因此短时间内甲醛快速积聚，导致空气中甲醛质量浓度增加(Guoetal.， 2013； Queetal.， 2013)。

本研究中，门窗关闭1 h是基于GB 50325—2010的检测条件，由表4可知，Ⅰ和Ⅱ类建筑中各采样点由木质地板向验证空间释放的甲醛质量浓度(扣除C0)均符合GB 50325—2010规定(Ⅰ类建筑≤0.08 mg·m-3； Ⅱ类建筑≤0.10 mg·m-3)，且各采样点甲醛质量浓度测试值C(包含C0)也符合国家标准规定。门窗关闭12 h是基于GB/T 18883—2002的检测条件，由表4可知，5种居室环境中各采样点由木质地板向验证空间释放的甲醛质量浓度(扣除C0)均符合GB/T 18883—2002规定(≤0.10 mg·m-3)，且各采样点甲醛质量浓度测试值C(包含C0)也符合国家标准规定。因此，本研究在5种居室环境中全屋铺设甲醛释放量≤0.06 mg·m-3(1 m3气候箱法)的浸渍纸层压木质地板，空气中甲醛质量浓度均符合GB 50325—2010和GB/T 18883—2002规定，可为室内装饰装修及家具用量提供参考依据。

4 结论

甲醛释放量≤0.06 mg·m-3(1 m3气候箱法)的5批次浸渍纸层压木质地板分别全屋铺设在5种居室环境中，随着门窗密闭时间增加，居室环境中甲醛质量浓度也增加，各采样点甲醛质量浓度均符合国家标准GB 50325—2010和GB/T 18883—2002规定。地板铺装前，居室环境中存在一定量的甲醛质量浓度本底值，温湿度相对较高的空间，其甲醛质量浓度普遍高一些，最高质量浓度可达0.030 mg·m-3，消费者和地板企业生产者应结合实际铺装情况考虑甲醛本底对空气中甲醛质量浓度的影响。由于试验成本高，试验量大，本研究仅开展了甲醛释放量≤0.06 mg·m-3的5批次浸渍纸层压木质地板验证试验，建议进一步研究不同甲醛等级、地板种类对室内空气中甲醛质量浓度的影响，探索木质地板甲醛释放量与室内空气中甲醛质量浓度的关系模型，以系统、科学评价木质地板基本性能与甲醛质量浓度的关系。