摘要:本文依据GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》通过改变预处理阶段养护温度、养护时间及试件封边面积三项实验条件,试验研究分析该三项因素对于干燥器法测定人造板材及其制品甲醛释放量的影响,结果表面:(1)养护温度对于该试件的测定结果有一定影响但并非关键因素;(2)甲醛释放量随养护时间的延长而逐渐下降;(3)因板材自身的不均匀性,所测试件的甲醛释放量随封边面积增大而非等比减小。
关键词:干燥器法;人造板;木家具;甲醛含量
1前言
近年来,我国室内装饰装修行业因人民生活水平的提高得到了迅猛发展。同时伴随而来的却是我国室内空气污染问题日益突出。其中,甲醛因其普遍存在性及巨大危害性成为室内空气主要污染物之一。
甲醛主要来源为人造板材、木家具、油漆及涂料等[l]。室内甲醛浓度过高会引起咳嗽、胸闷等症状,眼、鼻、咽喉会感到刺激,并出现疲劳、头晕、恶心等身体不适状况。目前,我国第三方检测行业主要依据GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》[2]对木制品及木家具中甲醛的含量进行测试。该标准包含环境测试舱法、穿孔法和干燥器法共三种方法。其中,干燥器法因其易操作性,测试周期短,成本低廉等原因而被广泛使用。
本文意在通过实验测试分析讨论干燥器法测定木制品甲醛含量时,预处理过程可能对实验结果产生影响的因素。
2预处理过程影响人造板甲醛测定的原因
人造板材生产过程中,热压温度、热压时间、胶粘剂(即脲醛树脂)用量、板材的含水率等因素对人造板甲醛含量有着重要的影响。例如:热压过程中,如果人造板材内部湿度较高,胶粘剂水解速度也会大幅度加快,从而形成游离的甲醛。而人造板材内部湿度与热压温度及热压时间有着密切关系。所以,热压的温度上升、热压时间延长、胶粘剂用量及板材含水率的减少都会降低人造板的甲醛含量[3]。而成品完成后,造板材甲醛的释放主要受环境温度和湿度的影响。
本文依据GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》,以多层胶合板为检测对象,通过改变预处理过程中养护温度、养护时间和试件封边面积三项条件,分析说明预处理过程对于干燥器法测甲醛的影响。
3材料与方法
3.1实验材料
随机选取某多层胶合板,切割为长(150±1.0)mm,宽(50±1.0)mm的试件若干,分为多组,每组10块试件。
3.2实验仪器
UV1800紫外可见分光光度计。
3.3测试方案
依据GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》,样品应切割至长(150±1.0)mm,宽(50±1.0)mm,于(20±2)℃条件进行养护7天。临试验前,对样品进行封边,尽量使实验样品表面积接近1800cm2。本文为研究养护温度、养护时间和试件封边面积三项条件对测试结果的影响,分别设置不同的养护温度、养护时间和试件封边面积进行测试,具体内容如下:
1)养护温度的改变:将多组所选样品经切割后分别于18℃、20℃和22℃条件下养护7天,其他条件均按照GB/T 17657-2013进行测试;
2)养护时间的改变:将多组所选样品经切割和封边后,同时于(20±2)℃条件下养护0天、1天、3天、5天、7天和10天,其他测试条件相同情况下,依据GB/T 17657-2013进行测试;
3)试件封边面积的改变:将多组所选样品进行试件封边,封边比例为:0%(不封边)、25%、50%、75%、100%。其他条件均按照GB/T 17657-2013进行测试。
样品经切割、养护和封边等预处理工序后应置于9~11L干净且干燥的干燥器内。每组样品为10块,每块试件应固定在由不锈钢丝制成的支架上,试件间隔至少25mm,以便空气可以在试件表面自由循环。干燥器底部放置盛有300ml蒸馏水的结晶皿,在(20±0.5)℃环境条件下放置24h±10min后取该甲醛溶液25ml至100mL三角烧瓶中,加入乙酰丙酮-乙酸铵溶液,加塞摇匀。于(65±2)℃水浴加热10min,然后于20℃以下避光保存(60±5)min。使用紫外分光光度计于412nm波长测定样品吸光度并依据标准曲线求得甲醛浓度值。空白实验应与样品同步测定并于实验过程中予以扣除。
4 结果与分析
4.1养护温度对测试结果的影响
分别将试件于18℃、20℃和22℃恒温条件下养护7天,依据GB/T 17657-2013对其进行甲醛含量的测定,得到甲醛释放量为:0.94mg/L、0.90 mg/L、0.86 mg/L。
GB/T 17657-2013中对于养护温度的要求为(20±2)℃,从实验可得,同样处于标准要求范围内的18℃和22℃养护条件所测的的甲醛释放量相差0.08 mg/L。表明养护温度对于该试件的测定结果有一定影响但并非关键因素。
4.2养护时间对测试结果的影响
准备多组同批次多层胶合板,切割后同时将试件于(20±2)℃养护条件下养护0天、1天、3天、5天、7天和10天。养护完毕后依据GB/T 17657-2013对其进行甲醛含量的测定,测得甲醛释放量如表1。
备注:养护0天为试件切割完毕后立即进行封边测试。
由表l可以看出,所测多层胶合板甲醛释放量随养护时间的延长而逐渐下降,依次以前一组的甲醛释放量减去后一组的甲醛释放量,计算相邻两组的差值,可得到:0.11mg/L、0.08mg/L、0.07mg/L、0.05mg/L、0.04mg/L。该组数据表面,前5天的养护可造成所测试件甲醛的较大降解,而随着时间的推移,养护第5天、第7天至第10天后的数据变化幅度趋于缓解。可以预测,随着养护时间的延长,其甲醛释放速率有各自趋于某一相对稳定的数值趋势。
4.3试件封边面积对测试结果的影响
依据试验方案,对不同封边面积的试件进行测试,得到结果如表2:
由表2可以发现,随着封边比例的增加,所测试件的甲醛释放量逐渐减小。但在封边面积等比例放大的情况下,所测得的甲醛释放量并非等比例降低。造成该情况的原因主要由板材自身的不均匀性导致。例如,人造板材及其制品的制造过程中胶黏剂涂抹不均匀,热压板材时各处压制的温度和压力不一致、同块板材的中心区域甲醛浓度大于边缘区域等原因。
5 结论
通过研究干燥器法测定多层胶合板甲醛释放量中关于预处理阶段中关于养护温度、养护时间和试件封边面积三项影响因素对测试结果的影响,可以发现:
(1)虽然养护温度符合GB/T 17657-2013的要求,但在相差2℃的情况下,多层胶合板干燥器法测定甲醛释放量的数据结果依然有一定差异。虽该差异并未导致测试结果的严重偏离,但在日常工作中,对于非同时段的测试仍应严格控制养护温度,从而避免该因素对于检测结果造成的误差。
(2)本文所测多层胶合板甲醛释放量随养护时间的延长而逐渐下降,养护至5~7日基本趋于稳定状态,与标准GB/T 17657-2013养护7天要求相符。
(3)因板材自身的不均匀性,所测试件的甲醛释放量随封边面积增大而非等比减小。测试过程中应注意平行样的测定,差异较大情况下应进行加测。
6 结束语
人造板材及其制品作为装饰装修材料中重要的组成部分之一,已被广泛应用于人们日常生活的方方面面。所以,控制人造板材、人造板材制品及木家具等的甲醛释放量已经成为当今社会的一项必修课。随着社会科技的进步,我国在降低与控制人造板材及其制品甲醛释放量方面已经有了较为针对性的技术与工艺,但与此同时,先进的技术与工艺也带来了实际生产成本增加。随着我国相关法律法规及技术标准的完善化,人造板材及其制品甲醛释放量的检测方法也日趋严谨,该现象也必然会加快相关生产企业的技术提升,并使生产成本得到经济性、合理性的控制,使得产品的质量得以提高,从而保证人造板材及其制品的甲醛释放量符合环保标准。
参考文献
[1]司琳琳.干燥器法检测条件对人造板甲醛释放量检测值的影响.质量技术监督研究.2014(4):65-67.
[2] GB/T 17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法[S].
[3] 于晓芳.王喜明,樊志刚. 板材含水率对游离甲醛释放量的影响.内蒙古农业大学学报.2011(10):238-241.
论文作者:李文迪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
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