國內(nèi)外木質(zhì)材料甲醛釋放量檢測標(biāo)準(zhǔn)比較分析

張宏志

[摘 要]本文對木質(zhì)材料及甲醛釋放對人體造成的危害進行了簡要的介紹，主要對國內(nèi)外的木質(zhì)材料甲醛檢測標(biāo)準(zhǔn)存在的差異展開了研究與探討，希望能為提升我國的木質(zhì)材料的甲醛檢測及控制做一定的參考。

[關(guān)鍵詞]木質(zhì)材料；甲醛釋放量；檢測；標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：G121 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）30-0396-01

據(jù)統(tǒng)計表明，我國的人造板產(chǎn)品的生產(chǎn)量、出口量、消費量均為世界前線，人造板生產(chǎn)環(huán)節(jié)中需要使用到諸多含有甲醛的膠黏劑，如三聚氰胺甲醛膠、脲醛膠等，在材料使用期間，膠內(nèi)存在的游離甲醛會逐漸釋放出來，當(dāng)其在空氣中達到一定濃度時，會對人體造成傷害。為有效降低游離甲醛在人造板中的含量，各國都相繼頒布了相關(guān)的甲醛檢測標(biāo)準(zhǔn)，但不同的檢測標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異。對各中甲醛檢測方法進行詳細(xì)的分析，研究其存在的差異，在完善我國的檢測標(biāo)準(zhǔn)體系中起著重要的作用。

1 木質(zhì)材料甲醛釋放對人體造成的傷害

甲醛為一醛類化合物，具有很強的反應(yīng)活性，其能夠使人體的蛋白質(zhì)變性，與其反應(yīng)生成氮次甲基化合物，從而造成眼、鼻處的粘膜發(fā)炎而出現(xiàn)痛感。此外研究表明甲醛還會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的鈣離子流失。人體對于甲醛的嗅覺界限為每立方米0.15～0.3mg，刺激界限為每立方米0.3～0.9mg，忍受界限在每立方米0.9～6.0mg[1]。受甲醛的刺激，人體可能會出現(xiàn)視力減退、咽喉炎等，高濃度的甲醛還可能會造成耳鼻喉癌，以及出現(xiàn)白血病的情況。

2 木質(zhì)材料內(nèi)甲醛的存在形式及原因

甲醛的來源有很多種，根據(jù)其來源的差別，存在形式也有一定的不同，主要有以下三種：以化學(xué)結(jié)合的方式存在于膠黏劑以及木材纖維組分上的甲醛；存在于木材纖維與膠黏劑間的游離甲醛；因物理吸附而存在于木材纖維與膠黏劑上的甲醛。甲醛的結(jié)合強度直接決定了其釋放的難易程度，其中最容易釋放到空氣中的為游離甲醛，其次是通過物理吸附存在的甲醛，而經(jīng)過化學(xué)結(jié)合而存在的甲醛是最不容易釋放到空氣中的[2]。

木質(zhì)材料主要可以分為兩類：人造板、實木板方材。其中人造板中甲醛主要來自使用的醛類膠內(nèi)存在未反應(yīng)的甲醛，并且醛類膠在經(jīng)過熱壓之后也會向外散發(fā)出一定的甲醛氣體，此外人造板堆放使用期間，由于醛類膠的老化也會導(dǎo)致少量的甲醛釋放。而實木板方材內(nèi)的甲醛主要來自其材料本身因為自然水解而出現(xiàn)的甲醛，以及對木材進行防蟲、防火、防腐處理時采取的含醛藥劑中含有的甲醛。

3 當(dāng)前存在的甲醛檢測方法對比

3.1 干燥器法

干燥器法是在一定的溫度，將表面積已知的試樣放置于密閉的干燥器中，其釋放出的甲醛氣體會被水吸收，可測定出一定時間內(nèi)水中的甲醛含量。通過此方法測定試驗中的甲醛濃度，操作簡單，并且不會存在環(huán)境污染，在我國應(yīng)用極為普遍。此辦法的缺點在于其只能測試到擴散在空氣內(nèi)的甲醛含量，而試樣內(nèi)的游離甲醛，由于未被水吸收，就沒有計入測定的甲醛數(shù)值中，因而甲醛釋放量的實際值是大于測定值的。試樣制備中，國際標(biāo)準(zhǔn)、日本標(biāo)準(zhǔn)與我國的標(biāo)準(zhǔn)GB/T17657-2013完全相同。在進行平衡處理的時候，要注意背景甲醛的濃度必須要低于檢測試樣所釋放出的甲醛濃度，如此才能有效防止試樣吸收環(huán)境中的甲醛。三種標(biāo)準(zhǔn)的分析方法也基本一致，均選擇300ml蒸餾水吸收甲醛氣體，吸收時間則定為24h。但干燥器法測定試樣的甲醛釋放量，測定的精度較為局限，僅可用于工廠產(chǎn)品質(zhì)量的簡單控制，而不適用于產(chǎn)品的質(zhì)量評價等對精度要求較高的場合。

3.2 穿孔萃取法

本方法主要是借助液-固萃取，首先使用熱甲苯將試樣中存在的甲醛溶出，隨后將其與水展開液-液萃取，如此能夠使得甲醛從甲苯中轉(zhuǎn)移到水里，便可以檢測水中甲醛的濃度，此時通過計算就能得知試樣內(nèi)的甲醛含量。穿孔萃取法能夠?qū)⒃嚇又写嬖诘挠坞x甲醛以及因物理吸附而存在的甲醛全溶出在甲苯中，甚至還會使得化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，溶出一定量的通過化學(xué)結(jié)合而存在的甲醛。因此通過此辦法測出的甲醛值并非在日常情況下釋放出的甲醛量，測試值通常大于實際值。國內(nèi)外對于此方法的標(biāo)準(zhǔn)在試樣制備、分析環(huán)節(jié)以及計算上都存在一定的差異。在試樣的平衡處理條件中，相較于國際及歐盟的標(biāo)準(zhǔn)，我國選擇的標(biāo)準(zhǔn)相對濕度更高，溫度更低，這主要是根據(jù)我國的國情選擇的。各標(biāo)準(zhǔn)的分析過程大致相同，我國的標(biāo)準(zhǔn)對于操作過程的考慮更加全面，萃取操作中，要求加入更多的蒸餾水，以便更好的洗滌穿孔儀以及吸收甲醛，從而提升測量的精準(zhǔn)度。各標(biāo)準(zhǔn)對萃取液中的甲醛濃度測定基本相同，差異在于我國與國際的標(biāo)準(zhǔn)均引入了含水率修正系數(shù)，可以有效降低含水率給測試結(jié)果帶來的影響。

3.3 氣候箱法

氣候箱法是通過將表面積一定的試樣放置于溫度、空氣流速、濕度以及空氣置換率都一定的氣候箱內(nèi)，當(dāng)甲醛從試樣中釋放到箱內(nèi)空氣中時，定期將箱內(nèi)的空氣抽出，并用水進行洗提，隨后再進行甲醛量以及抽取空氣的體積的測定，便可得到每立方米空氣試樣釋放的甲醛含量。通過此方法測定試樣釋放的甲醛情況，由于將環(huán)境溫度、空氣流動情況、濕度等因素納入考慮中，因而此方法最為接近實際情況，因而此方法也最受國內(nèi)外推崇，這也是我國法定裁決的主要辦法。各標(biāo)準(zhǔn)在在試樣制備、分析環(huán)節(jié)以及計算上都存在一定的差異。在試樣的制備上，我國的國標(biāo)與國際標(biāo)準(zhǔn)完全相同，而美標(biāo)ASTMD6007-14未規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的試樣尺寸，但對于不同材料的每平方米測試面積的單位時間內(nèi)的氣體流量做了明確的規(guī)定。在各標(biāo)準(zhǔn)中，除了歐盟的標(biāo)準(zhǔn)，其余均要求進行預(yù)處理，平衡期間特別注意背景甲醛溫度要低于試樣的釋放甲醛濃度，才能避免出現(xiàn)試樣從環(huán)境中吸附甲醛的情況。在分析環(huán)節(jié)中，美標(biāo)ASTMD6007-14相較于其他標(biāo)準(zhǔn)溫度高了2℃，相對濕度則維持在50%上下。我國的國標(biāo)則與國際要求基本一致。歐盟的標(biāo)準(zhǔn)要求在放置3h后便可進行采樣分析，而國際標(biāo)準(zhǔn)與我國的國標(biāo)均要求放置24h后才可進行采樣分析。國際標(biāo)準(zhǔn)要求，每次取樣完畢后，應(yīng)當(dāng)對吸收溶液的質(zhì)量進行檢測，若損失大于3%，則需要修正。若是測定較低的濃度，則需要適量增加氣體的體積，并相應(yīng)地減小吸收溶液的量[3]。

4 結(jié)束語

我國的木質(zhì)材料甲醛檢測標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較完善，這些標(biāo)準(zhǔn)的制定是根據(jù)我國國情，綜合考慮實際操作情況，并參考了國際標(biāo)準(zhǔn)的可取之處展開的，測試精度較高，并且結(jié)果也有一定的保障。在國外的標(biāo)準(zhǔn)中，其對試驗過程中的溫度變化影響進行了考慮，并且在氣候箱法中對于試樣材料的材質(zhì)進行了考慮，這些細(xì)節(jié)都知道我們學(xué)習(xí)與借鑒。

參考文獻

[1] 冒海燕，朱捷，周定國.國內(nèi)外木質(zhì)復(fù)合材料甲醛釋放量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及測試方法[J].木工機床，2009（04）：32-36+7.

[2] 程麗美，黃慧，彭飛，鄧有香.高效液相色譜法與光度法測定人造板中甲醛釋放量的對比[J].林產(chǎn)工業(yè)，2015，42（12）：52-55.

[3] 尹夢婷，鄒獻武，呂斌，楊帆，付躍進，周勤.國內(nèi)外木質(zhì)材料甲醛釋放量檢測標(biāo)準(zhǔn)比較[J].木材工業(yè)，2018，32（01）：19-24.