【摘 要】改革開放以來,我國室內板材工業有了飛速的發展,小中型企業逐漸建立起來,纖維板已經進入了千家萬戶,成為了家庭裝飾裝修和家具制造的重要材料之一。但隨之而來的是因纖維板的甲醛的釋放而污染室內空氣的情況越來越嚴重,遭到更多的強烈批評。本文通過分析甲醛的特性及其對人類的危害,并比較常見的幾種檢測纖維板中甲醛含量的方法,使得大家在生產生活中能夠選運用合適的方法來測定甲醛含量,降低其對生活造成的危害。
【關鍵詞】甲醛;檢測方法;纖維板;危害
1甲醛
1.1甲醛的特性
甲醛的物理特性:甲醛HCHO,無色氣體,有特殊的刺激性氣味。氣體相對密度1.607,液體相對密度0.815(-20℃)、熔點-92℃、沸點-19.5℃,易溶于水和乙醇。甲醛是一種揮發性有機化合物,是室內環境的主要污染物之一,污染源多,污染濃度也較高。
甲醛的化學特性:化學分子式HCHO,分子量:30.03,是一種無色有刺激性氣味的氣體。在常溫下式氣態,通常以水溶液形式出現。其40%的水溶液稱為福爾馬林,此溶液沸點為19℃,故在室溫時極易揮發,隨溫度的上升揮發速度加快。甲醛為較高毒性的物質,在我國有毒化學品優先控制名單上高居第二位。甲醛已被世界衛生組織確定為致癌和致畸型物質,是公認的變態反應源,也是潛在的強制突變物之一。
1.2甲醛對人體的健康危害
甲醛是一種原漿毒物,能與蛋白質結合。人吸入高濃度甲醛后,會出現呼吸道嚴重刺激、水腫、眼睛痛、頭痛,也可發生支氣管哮喘。皮膚直接接觸甲醛,可引起皮炎、色斑、壞死。經常吸入少量的甲醛,能引起慢性中毒、出現粘膜充血、皮膚刺激癥、過敏性皮炎,指甲角化和脆弱等。全身癥狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠,體重減輕以及植物神經紊亂等。
2纖維板
室內裝飾裝修和家具的主要材料之一是纖維板,脲醛樹脂因其價格低廉,使用方便和膠合性良好,被大量用作室內。而且相當時期內脲醛樹脂作為纖維板的膠黏劑,這一局面不會改變。
使用酚醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂作膠黏劑的纖維板,因該兩種樹脂游離的甲醛的含量低,膠合而成的纖維板的微量甲醛釋放通常不會造成環境污染。而使用脲醛樹脂作膠合劑的纖維板會長期釋放甲醛氣體。這是因為尿素和甲醛之間的化學反應十分復雜,反應的進程受一系列因素的影響。
脲醛樹脂中游離甲醛來源有四個方面:一是未參加反應的甲醛;二是在脲醛樹脂合成過程中產生;三是脲醛樹脂固化過程中會增加甲醛的析出量;四是纖維板中已固化脲醛樹脂能長時間緩慢降解而釋放甲醛。這也是為什么纖維板會長期釋放甲醛的原因之一。
3纖維板甲醛釋放的檢測方法
纖維板的甲醛的釋放而污染室內空氣的情況越來越嚴重,遭到更多的消費者的強烈爭議。因此社會各界對纖維板甲醛釋放的檢測越來越重視,為此,用更準確的方法檢測出纖維板甲醛釋放的數值,這將對降低纖維板甲醛釋放起著積極的作用。
纖維板甲醛釋放的檢測方法目前有三種:a穿孔萃取法;b干燥器法;c氣候箱法
由于纖維板甲醛釋放的原因和釋放的方式相當復雜,人們對如何檢測纖維板甲醛釋放量產生不同的看法,導致了不同地區和國家測定纖維板甲醛釋放量的方法不一致,當然還存在其他的原因。而我所在的實習單位云南省產品質量監督檢驗研究院是經省政府批準成立并經國家質檢總局授權的省級綜合性產品質量監督檢驗機構。執行各級政府對產品質量的監督抽查檢驗任務,受理社會各界對產品質量的委托檢驗和驗貨檢驗任務。保證產品質量檢驗的科學性、公正性和準確性,對檢測數據負責,并對委托方提供的樣品和技術資料保密。我們所采用的方法主要是穿孔萃取法和干燥法,還有氣候箱法,根據檢驗的產品性質來決定檢驗的方法。
3.1穿孔萃取法測量甲醛釋放量
穿孔萃取法的原理是將溶劑甲苯與試件共熱,通過液-固萃取使甲醛從板材中溶解出來,然后將溶有甲醛的甲苯通過穿孔器與水進行液-液萃取,把甲醛轉溶于水,再測定甲醛水溶液的濃度。
穿孔萃取法測定中密度纖維板、高密度纖維板、刨花板,定向刨花板等甲醛釋放量。
3.2干燥器法測量甲醛釋放量
干燥器法:試樣四邊用不含甲醛的鋁膠帶密封,被測表面積為450cm?。密封與乙烯樹脂袋中,放置在溫度為(20±1)℃的恒溫箱中至少一天。吸收容器裝入20ml蒸餾水,放在檢測容器底部,試樣置于吸收容器上面,測定裝置在(20±1)℃下放置24h,蒸餾水吸收從試件釋放出的甲醛,此溶液為待測液。然后用分光光度計測定試樣溶液的吸光度,由預先繪制的標準曲線求得甲醛的濃度。干燥器法測定膠合板、裝飾單板貼面膠合板,細木工板等甲醛釋放量。
3.3氣候箱法測量甲醛釋放量
氣候箱法是三種檢測方法中最通用的一種方法,主要針對飾面纖維板材,也是唯一一種被采用為仲裁的方法。氣候箱法是將1㎡表面積的樣品放入溫度,相對濕度,空氣流速和空氣置換率控制在一定值的氣候箱內。甲醛從樣品中釋放出來,與箱內空氣混合,定期抽取箱內空氣,將抽出的空氣通過盛有蒸餾水的吸收瓶,空氣中的甲醛全部溶于水。測定吸收液中的甲醛量及抽取的空氣體積,計算出每立方米空氣中的甲醛量。以毫克每立方米表示,抽氣是周期性的,直到氣候箱內的空氣中甲醛濃度達到穩定狀態為止。
4檢測方法的比較
纖維板甲醛釋放量的檢測常用穿孔萃取法、干燥器氣法、氣候箱法三種。穿孔萃取法檢驗結果僅表示被檢測樣品中含游離甲醛量的實際多少,不能直接反映對環境污染的真實情況。而氣候箱法雖然比較接近于實際的空氣中的甲醛濃度,但其不足之處在于測試周期較長,不能適應快節奏的市場變化和進出口貨物的通關要求,而且檢驗成本高、操作復雜。干燥器法在一定程度上反映了被測樣品向周圍環境釋放甲醛的可能性,適合甲醛釋放量比較少的產品檢測。其優點在于設備簡單、操作方便、檢測周期不長、成本低等。干燥器法分40L干燥器法與9—11L干燥器法,前者以被檢測低釋放甲醛量的木地板使用,后者常檢測膠合板等高釋放甲醛量的產品。
參考文獻:
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作者簡介:
張弘,1989年9月16日出生,男,漢族,山西省原平縣,2012年畢業于天津大學仁愛學院,化學工程與工藝專業,現任職于山西焦煤西山煤電多種經營分公司太原西山光為照明科技有限公司業務經理,煤化工工程師。
(作者單位:太原理工大學)