國內外木質材料甲醛釋放量檢測標準比較分析

張宏志

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

[關鍵詞]木質材料；甲醛釋放量；檢測；標準

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

據統計表明，我國的人造板產品的生產量、出口量、消費量均為世界前線，人造板生產環節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，膠內存在的游離甲醛會逐漸釋放出來，當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的甲醛檢測標準，但不同的檢測標準存在一定的差異。對各中甲醛檢測方法進行詳細的分析，研究其存在的差異，在完善我國的檢測標準體系中起著重要的作用。

1 木質材料甲醛釋放對人體造成的傷害

甲醛為一醛類化合物，具有很強的反應活性，其能夠使人體的蛋白質變性，與其反應生成氮次甲基化合物，從而造成眼、鼻處的粘膜發炎而出現痛感。此外研究表明甲醛還會導致細胞內的鈣離子流失。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，以及出現白血病的情況。

2 木質材料內甲醛的存在形式及原因

甲醛的來源有很多種，根據其來源的差別，存在形式也有一定的不同，主要有以下三種：以化學結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，而經過化學結合而存在的甲醛是最不容易釋放到空氣中的[2]。

木質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存在未反應的甲醛，并且醛類膠在經過熱壓之后也會向外散發出一定的甲醛氣體，此外人造板堆放使用期間，由于醛類膠的老化也會導致少量的甲醛釋放。而實木板方材內的甲醛主要來自其材料本身因為自然水解而出現的甲醛，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，并且不會存在環境污染，在我國應用極為普遍。此辦法的缺點在于其只能測試到擴散在空氣內的甲醛含量，而試樣內的游離甲醛，由于未被水吸收，就沒有計入測定的甲醛數值中，因而甲醛釋放量的實際值是大于測定值的。試樣制備中，國際標準、日本標準與我國的標準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境中的甲醛。三種標準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，僅可用于工廠產品質量的簡單控制，而不適用于產品的質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的甲醛含量。穿孔萃取法能夠將試樣中存在的游離甲醛以及因物理吸附而存在的甲醛全溶出在甲苯中，甚至還會使得化學鍵發生斷裂，溶出一定量的通過化學結合而存在的甲醛。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。國內外對于此方法的標準在試樣制備、分析環節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準，我國選擇的標準相對濕度更高，溫度更低，這主要是根據我國的國情選擇的。各標準的分析過程大致相同，我國的標準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度。各標準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準均引入了含水率修正系數，可以有效降低含水率給測試結果帶來的影響。

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，當甲醛從試樣中釋放到箱內空氣中時，定期將箱內的空氣抽出，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外推崇，這也是我國法定裁決的主要辦法。各標準在在試樣制備、分析環節以及計算上都存在一定的差異。在試樣的制備上，我國的國標與國際標準完全相同，而美標ASTMD6007-14未規定標準的試樣尺寸，但對于不同材料的每平方米測試面積的單位時間內的氣體流量做了明確的規定。在各標準中，除了歐盟的標準，其余均要求進行預處理，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，才能避免出現試樣從環境中吸附甲醛的情況。在分析環節中，美標ASTMD6007-14相較于其他標準溫度高了2℃，相對濕度則維持在50%上下。我國的國標則與國際要求基本一致。歐盟的標準要求在放置3h后便可進行采樣分析，而國際標準與我國的國標均要求放置24h后才可進行采樣分析。國際標準要求，每次取樣完畢后，應當對吸收溶液的質量進行檢測，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，并相應地減小吸收溶液的量[3]。

4 結束語

我國的木質材料甲醛檢測標準已經比較完善，這些標準的制定是根據我國國情，綜合考慮實際操作情況，并參考了國際標準的可取之處展開的，測試精度較高，并且結果也有一定的保障。在國外的標準中，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進行了考慮，這些細節都知道我們學習與借鑒。

參考文獻

[1] 冒海燕，朱捷，周定國.國內外木質復合材料甲醛釋放量的相關標準及測試方法[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].林產工業，2015，42（12）：52-55.

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