所謂人造板,是指以植物纖維為原料,經(jīng)機械加工分離成各種形狀,再用膠粘劑組合壓制而成的板材,包括膠合板、纖維板、刨花板等。在很大程度上,它滿足了木材的短缺,也滿足了裝飾行業(yè)對各種顏色的需求。 不過,人造板也有其缺點,那就是人造板大多使用脲醛樹脂膠,但隨之而來的就是甲醛對室內(nèi)空氣的污染。 人造板中甲醛污染物的測定方法主要有環(huán)境試驗箱法、穿孔法、干燥器法、氣體分析法等,這些方法各有優(yōu)缺點,環(huán)境試驗箱得到的結(jié)果更接近到電路板的實際使用。 所以這個結(jié)果是最權(quán)威的,但是缺點是檢測成本高,檢測周期長。 采用穿孔法檢測人造板的游離甲醛含量,采用干燥法檢測人造板的甲醛釋放量。 雖然這兩種方法的檢測結(jié)果不如環(huán)境箱法那樣接近實際,但方法簡單,檢測周期短。 時間更短,1~2天,檢測成本遠低于環(huán)境箱法。 因此,就我國目前的國情而言,這兩種方法仍然具有一定的應用價值。 但隨著社會的發(fā)展和進步,采用環(huán)境試驗箱法檢測人造板甲醛釋放量將是一種發(fā)展趨勢。 在美國和一些發(fā)達國家,環(huán)境箱法主要用于人造板的檢測。 下面三種方法會逐個介紹。
干燥器法測甲醛的原理是將人造板加工成5cm×15cm左右的試塊,四周用無甲醛膠帶密封,排除周圍甲醛釋放量大的問題,將將試件放入一定體積的干燥空氣中。 在干燥器(一般9~11L)中,將蒸餾水置于干燥器下方,將干燥器置于20±2℃的環(huán)境中24小時。 板釋放的甲醛被蒸餾水吸收后,用乙酰丙酮分光光度法檢測吸光度。 液體中甲醛的濃度用來衡量板材釋放甲醛的程度。 這種檢測方法雖然與板材的實際情況不同,但可以大致比較出板材釋放甲醛的量,而且該方法操作簡單,所用儀器也不貴,所以這種方法有其優(yōu)點。 該方法更適用于細木工板和膠合板甲醛釋放量的檢測。 在實際檢測工作中,影響干燥法測定甲醛釋放量結(jié)果準確性的因素很多,主要包括試樣上漿的均勻性、溫度的影響、板材的保存方法和顯色條件等的影響。前者的影響主要是檢驗人員嚴格按照標準規(guī)定的抽樣方法和抽樣規(guī)則來克服。 我們主要討論后一個因素。 在影響干燥器法測定甲醛釋放量的因素中,溫度對結(jié)果的影響較大。 隨著收集溫度的升高,顯色后收集液的吸光度值逐漸升高,特別是溫度在30℃以上時,會引起固化的脲醛樹脂分解釋放甲醛,分解強度隨著加工溫度的升高而升高。 并加劇。 有人做過相關(guān)實驗,溫度每升高1℃,測試結(jié)果會增加10%。 因此,建立恒溫實驗室以保證空間環(huán)境條件的均勻性是非常必要的。 顯色條件的影響主要表現(xiàn)在顯色時間上。 按標準方法,將試片置于干燥器中24小時后,將待測液體轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,加入乙酰丙酮和醋酸銨溶液,在一定時間內(nèi)顯色。 水浴(40±2°C)。 從溶液的吸光度結(jié)果可以看出,15分鐘后吸光度值比較穩(wěn)定,不會隨時間變化,所以顯色時間應控制在15分鐘。 同時,我們測量了顯色液吸光度隨室溫保存時間的變化。 從測量結(jié)果可以看出,吸光度隨著時間的增加而降低。 一般顯色后靜置1小時即可。 由此可見,控制室溫下的存放時間是非常重要的。 尤其要注意甲醛標準溶液顯色時間、樣品采集液顯色時間、室溫保存時間的均勻性。 取樣時,樣品應單獨密封并用塑料袋包裝,以確保樣品之間不會相互干擾。 其次,實驗前應將樣品在實驗室放置并平衡幾天,因為如果直接測試從密封存儲或?qū)訅籂顟B(tài)中取出的板,它們會在密封或?qū)訅哼^程中與板分離,但不揮發(fā)。 空氣中的甲醛殘留在板材的縫隙中,會導致檢測結(jié)果偏高。 如果在實驗室單獨放置3~4天后,集中在板材表面的甲醛能充分釋放并達到平衡,分析結(jié)果會更符合實際。
另外,在測量甲醛的過程中,必須選擇最大吸收波長,這樣既可以保證檢測靈敏度,又可以排除其他光譜干擾。 繪制工作曲線時,應注意標準曲線的檢查。 不僅在更換乙酰丙酮和醋酸銨溶液時應重新制作標準曲線,在未更換顯色試劑時也應每周檢查一次標準曲線。 同時,測量樣品和繪制工作曲線的操作條件應一致。 還需要注意的是,干燥器內(nèi)部容積的大小和吸收器的表面積也會對測試結(jié)果產(chǎn)生直接影響。
穿孔抽取法檢測的是板材中游離甲醛的含量,而不是釋放量。 原理是將人造板加工成約100g約2cm×2cm的試片。 放入蒸餾瓶中,將甲苯放入蒸餾瓶中,加熱煮沸,用甲苯提取塔板中的甲醛,蒸餾出的甲苯攜帶甲醛,通過蒸餾瓶上的提取管,提取管裝滿水,將萃取管中的甲苯中的甲醛轉(zhuǎn)移到萃取管中的水相中,蒸餾一定時間。 將板中的甲醛轉(zhuǎn)移至水相后,分析水相中的甲醛含量。 分析方法仍然是乙酰丙酮分光光度法,將結(jié)果換算成單位材料中的甲醛含量,即為人造板中的甲醛含量。 該方法檢測成本不高,操作也不復雜。 目前,我國許多廠家仍沿用這種方法。 一些歐洲國家也在使用這種方法檢測人造板中的甲醛含量。 本方法主要適用于中高密度板、刨花板中甲醛含量的檢測。 因為用甲苯溶解脲醛樹脂膠效果更好,可以更徹底地提取板材中的游離甲醛,測試結(jié)果更接近實際含量。 GB/T17657-1999標準還規(guī)定了另一種分析方法——碘量法,并提到當甲醛含量較低時,推薦采用分光光度法。 碘量滴定實際上是一種氧化還原反應。 實際上,水中所含的甲醛、萃取溶劑甲苯帶來的不飽和物質(zhì),以及木材水解產(chǎn)生的其他一些還原性物質(zhì)一起參與了反應。 分析結(jié)果高于分光光度法。 首先,當樣品在甲苯的沸騰溫度(110°C)下蒸煮時,纖維素大分子中所含的還原基團(如甲氧基)可能被破壞或水解成醛、酮或醇。 或用穿孔萃取法將酒精轉(zhuǎn)移到水中,與碘反應,滴定結(jié)果均視為甲醛。 也有可能是木材中的半纖維素水解產(chǎn)生一些還原性物質(zhì)。 樣品中水分含量越高,偏差越大,這也說明在蒸煮過程中確實發(fā)生了水解反應。 因此,在實驗中盡量采用分光光度法測定甲醛含量。
環(huán)境試驗箱法又稱氣候箱法,模擬人們?nèi)粘I畹沫h(huán)境條件,控制試驗箱內(nèi)的溫度、濕度、氣流、換氣率,使其更貼近人們的日常生活。 放入機艙,讓板材自然釋放甲醛。 當艙內(nèi)甲醛濃度達到平衡時,檢測艙內(nèi)空氣中的甲醛濃度,以此作為板材甲醛釋放量的檢測結(jié)果。 目前,我國尚無環(huán)境試驗箱法對材料中甲醛釋放量的國家標準。 《土木與建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》,參照歐洲部分國家的標準,結(jié)合我國使用環(huán)境試驗箱的單位數(shù)量有限的經(jīng)驗,提出了測定方法免費發(fā)布。 環(huán)境室中材料中的甲醛。 規(guī)定的試驗條件為溫度23±1℃,相對濕度45±5%,空氣交換率1次/小時,艙室空氣流速0.1m/s~0.3 m/s,艙室物料裝載比1:1(m3: m2)(即艙室容積與板材釋放面的面積比為1:1)。 在板材釋放過程中,通過對艙內(nèi)空氣的持續(xù)分析,材料中游離甲醛釋放量的釋放曲線隨時間逐漸下降,可根據(jù)該曲線預測室內(nèi)環(huán)境的變化過程董事會。 這樣一來,一般的板子能拿到多長時間才能達到相對安全的放電呢? 環(huán)境試驗箱法應該是比較科學的板材甲醛檢測方法,是人造板甲醛污染物檢測方法的發(fā)展趨勢。 該方法在標準中被指定為一種仲裁方法。 環(huán)境室需要控制溫度、相對濕度和氣流,即空氣交換率。 從實驗室空氣檢測結(jié)果來看,檢測結(jié)果的誤差往往體現(xiàn)在上述三項指標監(jiān)測精度的差異上。 溫度越高,釋放越多,風速越小,濃度越高。 溫度和相對濕度一般由儀器附帶的監(jiān)控裝置控制,而空氣交換率是出廠設置,缺乏監(jiān)控。 因此,只要儀器不穩(wěn)定,結(jié)果就會出現(xiàn)較大偏差,檢測人員應定期監(jiān)測。