涂料中VOC 检测中存在的问题及对策
2020-11-26孔兰芬国投工程检验检测有限公司云南昆明650032
孔兰芬(国投工程检验检测有限公司 云南 昆明 650032)
0 引言
随着经济的发展和社会的进步,工业生产和家庭装修中由于涂料具有极强的吸附力、耐水性、耐久性、施工方便等优点而被广泛应用,但同时,涂料中有害物质的危害也随着人们环保意识和健康意识的增强而被关注,特别是其中的挥发性有机化合物(VOC)的危害,这使得对其的检测显得十分亟待。但目前在检测涂料中VOC 的过程中,部分检测机构存在着这样或那样的问题。文章对目前存在的问题进行了分析,并提出了相应的对策。
1 VOC 的定义和危害
VOC 是Volatile Organic Compound 的缩写,即挥发性有机化合物。对于VOC 的定义,不同国家或组织对其界定不尽相同。美国法规中规定,VOC 是指大气中具有光化学活性的有机化合物,对沸点初馏点不做界定,强调参加大气光化学反应[1,2]。欧洲法规,如欧盟指令2004/42/EC 中规定,VOC 是指在101.3 kPa 标准压力下,沸点最高可达250 ℃的挥发性有机化合物[3]。而我国对于VOC 的界定,是在GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中有所体现,即VOC 是指在101.3 kPa 的标准大气压压力下,任何初沸点低于或等于250 ℃的有机化合物。其中,VOC 的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,包括:苯系物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯等),有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等[4]。VOC 中毒后,会出现头晕、头痛、无力、胸闷、恶心等症状,这主要是由于VOC 进入人体后,引起机体免疫失调,使中枢神经和消化系统受到影响,中毒严重时,会使肝脏和造血功能受到损伤,甚至死亡。
2 涂料中VOC 检测存在的问题
2.1 检测人员的专业性程度不够
涂料中VOC 的检测是一项专业性较高的工作,特定的专业知识和检测技术是检测人员所必需具备的,如具备化学分析知识,掌握色谱分析原理,熟悉GC、GC-MS 等仪器设备的操作等。检测人员自身的素质、水平和能力直接影响检测结果的准确性。然而涂料中VOC 的检测属于新兴行业,专业检测人员的人才储备和培养较为缺失,部分检测机构的检测人员不熟悉检测流程,未遵循相应标准规范开展工作,更有的出现诚信缺失,这严重影响检测行业的发展。
2.2 仪器设备的的性能较差
在检测过程中,仪器设备是影响检测数据准确与否的重要因素,而各种测量仪器都有其相应的性能考核指标,若性能指标较差,通常测出的数据较不理想。涂料中VOC 的测定需要用到的仪器设备主要有气相色谱仪、气质联用仪、分析天平等。若规范中要求分析天平的精度达到0.1mg,而实验过程中用的分析天平的精度只能达到0.1g,在称量微量或者痕量药品时,会引入较大的误差。色谱分析过程中,灵敏度、检出限、线性范围、响应速度、稳定性、选择性等指标是考量检测器性能是否优越的最基本,也是最重要的指标。选择检测器时,则需选择灵敏度高、检出限低、线性范围宽、稳定性好的检测器。若灵敏度低,检出限就会偏高,对于部分含量较低的指标则检不出,而VOC的最终判定是根据各挥发性化合物的总和进行判定,个别指标由于检测器灵敏度过低而未检出,会导致最终检测结果偏低,影响判定结果。
2.3 标准规范中检测方法存在冲突且不够完善
虽国内关于色漆和清漆方面涂料的部分标准与国际标准接轨,甚至等同国际标准的翻译版,但国内部分涂料的标准规范存在同类产品在不同标准中检测方法有冲突现象[5]。首先,HJ 2537-2014《环境标志产品技术要求水性涂料》与GB 24410-2009《室内装饰装修材料水性木器涂料中有害物质限量》都是用于测定水性木器涂料中的VOC 含量,但在最终的结果数据中,HJ 2537-2014 中得到的是不扣除水分的结果,而GB 24410-2009 中得到的是扣除水分后的数据。其次,GB 18581-2009《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料有害物质限量》、GB 24408-2009《建筑用外墙涂料中有害物质限量》等规范中规定VOC 含量计算需扣除试样中沸点大于250℃的有机化合物,而GB/T 23985-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定差分法》规范中VOC 含量的计算不扣除沸点大于250℃的有机化合物。最后,上述标准规范主要是检测有害物质在材料中的含量,而从材料中释放在空气中的有害物质并未检测到,而JG/T 481-2015《低挥发性有机化合物(VOC)水性内墙涂覆材料》中,又只对水性内墙涂覆材料中的VOC释放量进行了规定,对于外墙和室外公共场所的涂料产品中含量并未涉及。
2.4 质量控制评价未到位
为保证出具的结果数据的准确性,应制定检测的有效性监控计划,但目前部分实验室质量的监督控制未做到位。新的仪器设备没有相应的验收标准和验收记录外,后期也未对计量仪器进行检定或校准就使用。另外,标准方法变更时,一些实验室并未开展标准方法、标准物质(参考物质)的校准,也未开展实验室内部人员比对、实验室间比对等比对实验。
3 规范涂料中VOC 检测的对策
3.1 培养专业化检测人员
检测人员的职业素养和专业技能的提高直接影响到其自身专业化程度的提高,最有效最直接的措施就是单位定期或不定期地开展相应的培训,可根据单位实际情况,采取多种形式的培养对策。
首先,单位内部可施行导师制原则,以老员工为导师,对新员工进行传、帮、带,让单位在零成本的投入情况下培育新人。其次,单位可开展专业技能大赛,不仅提高员工的积极性,还能增加员工的职业意识。再次,可借助信息技术给员工传播优秀的关于职业素养和检测方面的视频,让员工在可视化的情况下得到提升。最后,可邀请专业的业内专家或人士进行授课或参加外部机构组织的相关方面的培训,自身技能提升的同时,也可开阔眼界和了解到行业的最新动态。除了培训外,单位还应对员工进行相应的考核,并形成严格的考核机制,通过考核使检测规范得到准确而高效的熟悉,确保检测任务的顺利完成。
3.2 依据规范要求配置性能相当的检测设备
首先,要认真查阅所开展的检测指标的相关标准规范,再根据单位未来发展规划和资金供应情况确定仪器设备采购的技术要求,因为不同品牌或是不同厂家,甚至同一品牌同一厂家不同型号的仪器设备,它所体现的技术优势或缺陷都是不同的。另外,单位资金紧缺或是未来发展规划并不明朗,可选择符合当前将开展的项目的技术要求即可,若情况相反,可根据目前及未来发展规划选择性能全面且稳定性能较好的仪器设备。当然,要购买到性能满意的仪器设备,购买前可多参观或咨询主流实验室,向主流实验室取经学习,全面了解主流实验室的仪器设备的各种技术指标和性能指标,同时并针对主流实验室在对仪器使用的过程中遇到的问题进行咨询学习,以备后期遇到同样问题时,能及时自行解决。若技术和性能指标能满足要求,价格也合理,采购与主流实验室同样的仪器设备是最稳妥的的办法。
3.3 制定科学合理的涂料中VOC 检测规范
当前,制定涂料中VOC 含量的检测规范的机构分别有住房和城乡建设部、环境保护部、质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会等,制定出关于涂料中VOC 有关的规范较多,但不是规范越多越好,检测机构更期待的是制定标准的各个机构能够多相互沟通交流并发挥各自的智慧共同制定出全面的且权威性的标准规范。真正解决目前在涂料VOC 检测中由于检测方法不完善而出现的问题,使检测方法能科学地表征涂料中VOC 的含量,真正体现检测规范的科学性、合理性。另外,随着社会的不断发展,需各个主管机构对当前的检测规范进行不断地优化和完善,而不是一成不变地延续使用着十年或是二十年前的标准规范,应从当前市场经济的需求出发,制定出适合现阶段的标准规范。
3.4 给质量评价控制把好关
为使检测质量评价得到较好的控制,需要做到以下几点:
(1) 新购置的仪器设备,特别是大型仪器设备。邀请厂家对仪器设备进行安装、调试,并根据验收规范的技术要求对仪器设备进行验收,验收合格后可投入正常使用;
(2) 参照标准规范新采购的主要耗材和标准物质,根据相应的技术指标要求对其进行验收,技术指标达标方可使用;
(3) 对于计量仪器,需给法定计量单位进行检定,或是委托给具备能力和资质的校准实验室进行校准;
(4) 制定期间核查作业指导书,对在检定或校准有效期内的仪器设备进行核查,确保仪器设备的稳定性和前期检定或校准的可信度;
(5) 关注标准变更信息,若标准方法发生变更且变化较大,应对实验室的原有设备、环境、人员能力等进行全方位的再评审确认;
(6) 定期使用参考物质或分析一个物品不同特性的结果进行数据跟踪统计,并制作质控图,若结果超出质控范围,需查找原因,及时处理;
(7) 定期或不定期开展实验室内部、实验室间人员的比对实验,包括能力验证实验,确保人、机、料、法、环等要素均处于一个准确且稳定的检测状态。
4 结语
综上所述,,依据科学、合理的标准规范,培养专业的检测人员,配置性能相当的仪器设备,做好质量评价控制体系,是准确检测涂料中VOC含量,达到控制要求的必要条件。