居室環境中浸漬紙層壓木質地板釋放甲醛質量濃度的驗證*

盧金漢 呂 斌 楊 忠

(中國林業科學研究院木材工業研究所 北京100091)

浸漬紙層壓木質地板(俗稱強化木地板)是以1層或多層專用紙浸漬熱固性專用樹脂，鋪裝在刨花板、高密度纖維板等人造板基材表面，背面加平衡層、正面加耐磨層，經熱壓、成型的地板，具有表面耐磨、耐劃痕、抗沖擊、耐污染、耐腐蝕、耐光老化性能好、尺寸穩定性好、節約優質木材資源、鋪裝方便、保養容易、款式豐富、性價比高等優點(唐召群等， 2014)。據不完全統計， 2018年我國具有一定規模的地板企業木竹地板總銷量約4.176億m2，其中，浸漬紙層壓木質地板銷售量2.316億m2，占總銷量的51.15%(中國林產工業協會地板專業委員會， 2019； 張玉萍等， 2019)，是一種占主導地位的室內地面裝飾材料，具有廣泛的應用前景。

然而，在浸漬紙層壓木質地板生產加工過程中，地板基材等多數采用甲醛基樹脂(Huangetal.，2013； Yao， 2011； Cuietal.， 2015)，使用時會或多或少向室內釋放游離甲醛(Liangetal.， 2016； Huangetal.， 2015a)。甲醛是一種有害物質，當室內甲醛質量濃度超過一定值時會對人體健康產生不利影響(Enricoetal.，2020； Seunghwanetal.，2020； Salthammer， 2019)。為探究室內環境中木質材料甲醛釋放特征，目前多數研究主要采用環境測試艙模擬室內環境，測定木質材料釋放甲醛質量濃度，建立甲醛質量濃度與室內環境的相關性模型(張浩等， 2014； Queetal.， 2007； Huangetal.， 2015b； Martinetal.， 2012)，但這與實際居室環境的運行工況有一定區別。室內空氣甲醛質量濃度控制的現行國家標準有《民用建筑工程室內環境污染控制規程》(GB 50325—2010)和《室內空氣質量標準》(GB/T 18883—2002)，其中，GB 50325—2010適用于工程交付前的驗收，檢測條件為門窗關閉1 h后測試，空氣甲醛質量濃度規定Ⅰ類建筑(包括住宅、醫院、學校教室等)≤0.08 mg·m-3，Ⅱ類建筑(包括辦公樓、旅館、圖書館等)≤0.10 mg·m-3； GB/T 18883—2002適用于投入使用的建筑檢測，檢測條件為門窗關閉12 h，空氣甲醛質量濃度規定≤0.10 mg·m-3。

為探究居室環境中鋪設甲醛釋放量合格的木質地板后環境甲醛質量濃度是否符合空氣質量標準，本研究選取5批次浸漬紙層壓木質地板分別全屋鋪設在5種居室環境中，采用酚試劑分光光度法測試驗證居室環境中釋放甲醛質量濃度，以期為合理選用木質地板及保障室內空氣質量提供基礎數據參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗用5批次浸漬紙層壓木質地板的基本信息如表1所示。

表1 浸漬紙層壓木質地板的基本信息Tab.1 Basic parameters of laminate flooring

1.2 試驗裝置 QWH-1000H型 1 m3氣候箱，參數調整范圍： 溫度15～40 ℃，相對濕度30%～80%，精度： 溫度±0.5 ℃，相對濕度±3%； 紫外-可見分光光度計，波長范圍325～1 000 nm，精度±1 nm； QC-3型大氣采樣器，測量范圍0.3～3 L·min-1。

1.3 地板試樣甲醛釋放量測定 按照GB 18580—2017《浸漬紙層壓木質地板》規定，采用1 m3氣候箱法進行測試，測試結果如表2所示。

表2 浸漬紙層壓木質地板甲醛釋放量實驗室檢測結果Tab.2 Laboratory test results of formaldehyde emission from laminated flooring

由表2可知，本研究選取的5批次浸漬紙層壓木質地板均符合GB 18580—2017甲醛釋放限量≤0.124 mg·m-3的要求。

1.4 居室環境甲醛質量濃度測定 按照GB 50325—2010和GB/T 18883—2002規定的檢測條件，鋪裝地板前后每個布點位置均重復采樣3次，每周用一級皂膜流量計對采樣流量計進行校準(誤差≤5%)，以保證測定結果的準確性。

1) 鋪裝地板前甲醛質量濃度測定 鋪裝地板前，首先打開每種測試空間門窗1 h，再分別關閉門窗1 h和12 h后按照GB/T 18883—2002的要求，確定采樣點數量和規定的位置進行采樣，空氣樣品采用 GB/T 18204.2—2014中酚試劑分光光度法進行分析，取3次重復的平均值作為該布點位置的甲醛質量濃度本底值(C0)。

2) 鋪裝地板后甲醛質量濃度測定 在指定區域完成鋪裝地板7天后(GB 50325—2010環境質量驗收要求“應在工程完工至少7天以后進行”)，首先打開每種測試空間門窗1 h與外界進行充分氣體交換，再分別關閉門窗1 h和12 h后按照GB/T 18883—2002的要求，確定采樣點數量和規定的位置進行采樣，空氣樣品采用 GB/T 18204.2—2014中酚試劑分光光度法進行分析，取3次重復的平均值作為該布點位置的甲醛質量濃度測試值(C)。

居室環境中甲醛質量濃度現場采樣示意見圖1。

圖1 居室環境中甲醛質量濃度現場采樣Fig.1 Schematic diagram of field sampling of formaldehyde concentration in indoor environment

2 結果與分析

2.1 室內空間選擇及采樣方法 本研究選取2類新裝修空間： 一類為辦公室，分為小型辦公室(S1)和大型辦公室(S2)，按GB 50325—2010規定可歸為Ⅱ類建筑； 另一類為居室環境，分為2居室(S3)、3居室(S4)、2層復式公寓(S5)，按GB 50325—2010規定可歸為Ⅰ類建筑。5種典型室內空間分別對應指定區域鋪設F1、F2、F3、F4、F5浸漬紙層壓木質地板。5種典型室內空間的房間參數見表3，現場采樣檢測布點位置見圖2。

2.2 驗證結果 表4為5種典型室內空間空氣甲醛質量濃度測試結果。由表4可知，Ⅱ類建筑(辦公樓)中，在S1驗證空間，選取的浸漬紙層壓木質地板甲醛釋放量為0.02 mg·m-3，密閉1 h和12 h時空氣中甲醛質量濃度本底值(C0)均為0.004 mg·m-3，甲醛質量濃度測試值(C)分別為0.035和0.049 mg·m-3。表4中采樣點甲醛質量濃度測試值C已包含本底值C0，扣除C0后，密閉1 h和12 h時甲醛質量濃度平均值分別為0.031和0.045 mg·m-3。在S2驗證空間，選取的浸漬紙層壓木質地板甲醛釋放量為0.06 mg·m-3，密閉1 h和12 h時C0的平均值均為0.021 mg·m-3，C的平均值分別為0.075和0.082 mg·m-3，扣除C0后，密閉1 h和12 h時甲醛質量濃度平均值分別為0.054和0.061 mg·m-3。

Ⅰ類建筑(住宅)中，在S3驗證空間，選取的浸漬紙層壓木質地板甲醛釋放量為0.02 mg·m-3，密閉1 h和12 h時C0的平均值分別為0.028和0.030 mg·m-3，C的平均值分別為0.066和0.095 mg·m-3，扣除C0后，密閉1 h和12 h時甲醛質量濃度平均值分別為0.038和0.065 mg·m-3。在S4驗證空間，選取的浸漬紙層壓木質地板甲醛釋放量為0.02 mg·m-3，密閉1 h和12 h時C0的平均值均為0.011 mg·m-3，C的平均值分別為0.044和0.052 mg·m-3，扣除C0后，密閉1 h和12 h時甲醛質量濃度平均值分別為0.033 和0.041 mg·m-3。在S5驗證空間，選取的浸漬紙層壓木質地板甲醛釋放量為0.05 mg·m-3，密閉1 h和12 h時C0的平均值均為0.007 mg·m-3，C的平均值分別為0.051和0.056 mg·m-3，扣除C0后，密閉1 h和12 h時甲醛質量濃度平均值分別為0.044和0.049 mg·m-3。

表3 5種典型室內空間的房間參數Tab.3 Records of parameters of five typical room spaces

3 討論

鋪裝地板前，本研究選取的5種居室環境中均存在一定量的甲醛質量濃度本底值(C0)。在Ⅱ類建筑中，密閉1 h和12 h時C0的平均值均為0.015 mg·m-3； 在Ⅰ類建筑中，密閉1 h和12 h時C0的平均值分別為0.015和0.016 mg·m-3。隨著門窗密閉時間增加，居室環境中甲醛質量濃度本底

圖2 5種典型室內空間現場采樣檢測布點位置Fig.2 Schematic diagram of detection location in field sampling of five kinds of typical room spaces

表4 5種典型室內空間空氣甲醛質量濃度測試結果Tab.4 Testing records of formaldehyde concentration of five kinds of typical room spaces

值略微增加。可見，在新裝修居室空間中存在著一定量的甲醛本底，對木質地板在居室空間中的實際鋪裝量具有一定影響。

鋪裝地板后，在Ⅱ類建筑中，密閉1 h和12 h時C的平均值分別為0.055和0.066 mg·m-3； 在Ⅰ類建筑中，密閉1 h和12 h時C的平均值分別為0.054和0.068 mg·m-3。隨著門窗密閉時間增加，居室環境中甲醛質量濃度增加。這是由于木質地板內未完全固化含醛樹脂降解等原因向室內釋放游離甲醛，在門窗密閉時，甲醛很難與外界進行氣體交換，因此短時間內甲醛快速積聚，導致空氣中甲醛質量濃度增加(Guoetal.， 2013； Queetal.， 2013)。

本研究中，門窗關閉1 h是基于GB 50325—2010的檢測條件，由表4可知，Ⅰ和Ⅱ類建筑中各采樣點由木質地板向驗證空間釋放的甲醛質量濃度(扣除C0)均符合GB 50325—2010規定(Ⅰ類建筑≤0.08 mg·m-3； Ⅱ類建筑≤0.10 mg·m-3)，且各采樣點甲醛質量濃度測試值C(包含C0)也符合國家標準規定。門窗關閉12 h是基于GB/T 18883—2002的檢測條件，由表4可知，5種居室環境中各采樣點由木質地板向驗證空間釋放的甲醛質量濃度(扣除C0)均符合GB/T 18883—2002規定(≤0.10 mg·m-3)，且各采樣點甲醛質量濃度測試值C(包含C0)也符合國家標準規定。因此，本研究在5種居室環境中全屋鋪設甲醛釋放量≤0.06 mg·m-3(1 m3氣候箱法)的浸漬紙層壓木質地板，空氣中甲醛質量濃度均符合GB 50325—2010和GB/T 18883—2002規定，可為室內裝飾裝修及家具用量提供參考依據。

4 結論

甲醛釋放量≤0.06 mg·m-3(1 m3氣候箱法)的5批次浸漬紙層壓木質地板分別全屋鋪設在5種居室環境中，隨著門窗密閉時間增加，居室環境中甲醛質量濃度也增加，各采樣點甲醛質量濃度均符合國家標準GB 50325—2010和GB/T 18883—2002規定。地板鋪裝前，居室環境中存在一定量的甲醛質量濃度本底值，溫濕度相對較高的空間，其甲醛質量濃度普遍高一些，最高質量濃度可達0.030 mg·m-3，消費者和地板企業生產者應結合實際鋪裝情況考慮甲醛本底對空氣中甲醛質量濃度的影響。由于試驗成本高，試驗量大，本研究僅開展了甲醛釋放量≤0.06 mg·m-3的5批次浸漬紙層壓木質地板驗證試驗，建議進一步研究不同甲醛等級、地板種類對室內空氣中甲醛質量濃度的影響，探索木質地板甲醛釋放量與室內空氣中甲醛質量濃度的關系模型，以系統、科學評價木質地板基本性能與甲醛質量濃度的關系。