干燥器法检测条件对人造板甲醛释放量检测值的影响

司琳琳

（三明市产品质量检验所，福建 三明 365000）

人造板作为最为常见的装饰材料被广泛应用于室内装修与家具制造，由于大多数人造板在生产过程中需要添加含有甲醛的胶粘剂，所以人造板在给我们的室内装修与家具制造带来快捷方便的同时，其释放的甲醛也为室内空气环境带来了污染。众所周知，甲醛为一种无色易溶并具有刺激性气味的气体，是一种具有较高毒性的物质，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，长期接触会给身体健康埋下隐患。虽然通过制胶工艺改进以及在人造板的生产过程中添加甲醛捕捉剂等方法降低人造板的甲醛释放量，但是笔者在长期的人造板检验工作中发现，仍然会有许多人造板甲醛释放量超过国家标准的情况出现。各个国家对人造板及其制品的甲醛释放量有着严格的限量要求，人造板甲醛释放量的检测方法也是多种多样，干燥器法作为一种方便快捷的甲醛释放量的检验方法被许多国家采用，其原理是用干燥器底部放置盛有蒸馏水的结晶皿吸收金属支架上人造板释放的甲醛，然后测定吸收液的吸光度来计算甲醛浓度。

1 几种干燥器法主要检测条件的比对

目前，各国用干燥器法测定甲醛释放量的原理与装置都大致相同，但是，在具体试验过程中检测条件参数却不尽相同，具体参数见表1。

表1 四种标准的干燥器法主要检测条件的比对

由表1可见，几种干燥器法具体的检测条件不完全相同，在实际检验中影响干燥器法测定甲醛释放量的因素很多，比如板材的含水率、存放时间、干燥器的密封情况、结晶皿的直径以及表1中四个因素等等。即使同一张板材，干燥器值的变异系数也达到10%～20%，同一批板之间的变异系数更高达30%～40%[1]。本文将针对表1中的试验环境温度、吸收液反应温度和吸收液反应时间三个因素，选取三个水平，进行正交试验，采用GB/T17657-1999中4.12（9～11）L干燥器法测定板材的甲醛释放量[2]，研究三因素对干燥器法检测甲醛释放量影响程度进行分析。

2.试验材料与方法

2.1 试验材料

试验所用的人造板为市售产品，板材选择结构比较均匀的刨花板和中密度纤维板，刨花板与中密度纤维板的取样位置见图1和图2。

图1 刨花板取样位置

图2 中密度纤维板取样位置

2.2 试验设备

PTC1702-M型高低温试验箱，温度范围-70 ～150℃，精度±0.5℃，ZRX-1000DC型智能人工气候培养箱，精度±0.1℃，HH-501超级恒温水浴锅0 ～95℃，精度±0.1℃，（9 ～11）L干燥器。

2.3 试验方法

甲醛吸收时间仍然按照GB/T17657-1999中4.12（9 ～11）L干燥器法中规定的24h，对试验环境温度(A)、吸收液反应温度(B)和吸收液反应时间(C)三个影响因素选取三个水平，由表1可知，大多数干燥器法的甲醛吸收试验环境温度都在20℃左右，但是人造板的实际的使用环境温度却是随着天气温度而变化，所以，试验中选择5℃、20℃、35℃三个水平来模拟室内寒冷、舒适与炎热三种条件下甲醛释放量的情况，吸收液的反应温度则选取15℃和GB/T17657-1999、GB18580-2001、JIS A 1460:2001中使用的40℃和65℃。吸收液的反应时间则用15min、30min、45min来考察反应时间对检测甲醛的影响。试验方法采用L9(34)正交试验，因素和水平如表2所示。

表2 正交试验因素水平

正交试验表如表3所示。

表3 正交试验表

3 试验结果与分析

3.1 中密度纤维板和刨花板正交试验结果见表4和5

表4 中密度纤维板正交试验结果

表5 刨花板正交试验结果

根据表3、表4和表5可以得出三因素对干燥器法测定的甲醛释放量影响趋势图和方差分析表，见图3、图4和表6。

图4 各因素对刨花板甲醛释放量的影响

表6 方差分析汇总

3.2 正交试验结果分析

由图3和图4的趋势图来看，三个因素对中纤板和刨花板甲醛释放量的影响趋势相似，随着试验环境温度的升高，在5℃到20℃的区间内板材甲醛释放量检测值缓慢增大，而在20℃升至35℃的区间内两种板材的甲醛释放量检测值急剧增大。这是由于制胶过程中一部分甲醛未完全反应，环境温度的越高，板材里含有的水分越容易蒸发，那么这些甲醛会随着水蒸气一起释放出来，已参与反应但是生成不稳定基团的甲醛也会随着温度的升高而不断地释放。随着甲醛吸收液与乙酸铵乙酰丙酮溶液反应温度的升高，甲醛释放量检测值略微增大。另一方面，随着甲醛吸收液与乙酸铵乙酰丙酮溶液反应时间的增长，甲醛释放量检测值呈现先略增大再略微减小的趋势。方差分析结果表明，试验环境温度对中纤板和刨花板的甲醛释放量影响极显著，吸收液反应温度和吸收液反应时间对甲醛释放量影响不显著。本试验三个水平的温度和时间条件对甲醛与乙酰丙酮反应生成二乙酰基二氢卢剔啶的反应影响不大。

4 结论与讨论

试验环境温度对中纤板和刨花板的甲醛释放量影响极显著，吸收液反应温度和吸收液反应时间对甲醛释放量影响不显著。在20℃到35℃的温度区间内，温度的升高对甲醛释放量检测值的影响非常大，因此，在干燥器法检测甲醛释放量的过程中，必须要严格控制甲醛吸收时的恒温试验环境温度的浮动区间，即营造（20±2）℃恒温环境的仪器的控温精密度要高，最好能在水溶液吸收甲醛的24h期间实时监控并记录温度的浮动范围。人造板在超过20℃的环境中甲醛释放量随温度升高明显增大，而家具及室内装修材料在我们日常生活中的实际使用环境温度超过20℃的时间很多，因此，建议标准可以考虑增加温度高于20℃（例如30℃）时的甲醛释放限量指标值，以减少板材在温度较高的情况下大量释放甲醛对人体造成的危害，而普通消费者在温度较高的时候更加要注意开窗通风，降低温度，增加空气循环。

[1]龙玲，陆熙娴，井上明生，干燥器法测定木制品甲醛释放量的研究[J].林业科学，2004（7）：148-149.

[2]GB/T17657-1999 人造板及饰面人造板理化性能的试验方法[S].