作者：王宏棣1，2，赵 秀1，2，刘一楠1，2，贾潇然1，2
单位：1. 黑龙江省林科院木材科学研究所；2. 国家林业局制材研究重点实验室
基金项目：“十三五”国家重点研发计划课题“木质家居材料健康安全性能检测与评价技术研究”（2016YFD0600706）。
作者简介：王宏棣（1961—），男，黑龙江省林科院木材科学研究所研究员。
出处：《木材工业》2018年第3期
导 读
概述现有木质地板的甲醛检测方法及各种检测方法的优缺点，根据目前国内普遍采用的人造板甲醛定量分析方法的特点，提出气候箱法及变色酸法更适用于地采暖用木质地板甲醛释放量的检测，建议需根据地采暖的环境温度特点，确定试样的平衡处理条件及气候箱内增设模拟地热装置的参数。
已有研究表明，环境温度对甲醛释放影响显著。地采暖环境下的木质地板，其甲醛释放量往往会高于常规使用条件下的木质地板。
现有标准LY/T 1700-2007《地采暖用木质地板》中，甲醛释放量检测方法按GB 18580的规定进行，其甲醛释放限量及检测方法仅适用于常温使用状态的木质地板，随着地面供暖系统应用地域的不断扩大，需要研讨适用于地采暖木质地板的甲醛释放限量的检测方法。
1、木制品的甲醛检测及定量分析方法
1.1 甲醛检测方法
现行地板标准中，只有极少数标准单独提出甲醛释放限量值，大部分标准对甲醛释放限量的要求是“应符合国标GB 18580 的要求”。
GB 18580-2017《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》中，所有地板的甲醛释放限量的试验方法，是依照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中4.60 甲醛释放量1 m³ 气候箱的方法进行。气体分析法、干燥器法或穿孔萃取法，均有一定的局限性，仅限于进行生产控制时的参考。
1）气体分析法
该方法的缺点是测试温度较高，且相对湿度较低，高温低湿的测试环境与地板的实际使用环境相悖，必然导致测试结果出现偏差。
2）干燥器法
该方法使用的干燥器是一个密闭的空间，无空气交换，且空间较小，严重偏离地板的实际使用条件；此外，测定的只是24 h 内试件的甲醛散发量，而不是总可散发量。
3）穿孔萃取法
通过高温和萃取的方式，可将板材中所含的甲醛全部测定出来，因此，该方法测定的是人造板内游离甲醛的总含量，而人造板中的游离甲醛不可能全部散发出来，两者不存在对应关系，用于评价地板的甲醛释放量有欠客观，且高温检测环境可影响板材的理化性能。
4）气候箱法
气候箱法测试空间大，设置了空气换气率（1.0±0.05）h－1、试件表面空气流速（0.1～0.3 m/s）及承载率（1.0±0.02）㎡/m³。气候箱的测试条件最接近人造板的真实使用状况。
1.2 甲醛定量分析方法
甲醛质量浓度定量普遍采用分光光度法，投资成本低、操作简便、测量精确，被国内外广泛采用。国内外人造板材、家具及室内环境环保指标中甲醛含量（或释放量）的测定，常用乙酰丙酮法、变色酸法及酚试剂法。
1）乙酰丙酮法
该方法显色剂较为稳定，最低检出浓度为0.25 mg/L，测定线性范围较宽，适合高含量甲醛的检测。
2）变色酸法
改变变色酸浓度和采样手段，可满足不同浓度甲醛的检测需要，用0.1%的变色酸和86%的硫酸溶液作吸收液，检测限可达0.020 mg/L。
该方法的优点是快速灵敏，缺点是须在浓硫酸介质作用下进行，对安全因素要求较高，操作较繁琐，且易受酚类、烯类化合物及NO2 等的干扰。
3）酚试剂法
酚试剂法操作简便，灵敏度高，最低检出浓度为0.015 mg/L，较适合测定微量甲醛含量的板材。但乙醛、丙醛的存在及二氧化硫，对测定均有一定干扰，易使测定结果偏低；酚试剂的稳定性较差，显色剂显色后吸光度的稳定性也不如乙酰丙酮法，且易受时间与温度的干扰。
2、地采暖地板甲醛释放量检测方法探讨
2.1 温、湿度的影响研究
升高温度将促进板材甲酸释放，尤其是初始阶段的甲醛释放速率，8 h 内释放量就可达到释放总量的80%以上，说明该阶段的甲醛释放对外界温度变化最敏感；随着时间的延长，甲醛释放速率逐渐减慢并趋于平缓，达到动态平衡。
相对湿度升高也会促进甲醛释放。已有研究发现，当湿度低于50%时，随着湿度增加，胶合板释放的甲醛量仅小幅上升，但当相对湿度超过50%时，甲醛释放量随湿度的增大而明显加大。
2.2 检测方法研究
LY/T 1700-2007规定，地板甲醛释放量检测方法采用气候箱法，甲醛释放量指标参照GB 18580的限定，试验温度为（23±1）℃，甲醛限量值（E1≤0.124 mg/m³），没有考虑环境温度对地板甲醛释放量的影响，也没有规定地采暖地板在较高温使用状态下的限量，不能准确评价地采暖状态下地板的甲醛释放量。
目前国内对地采暖用木质地板甲醛释放量检测方法的研究，主要采用加热干燥器和气候箱内加热法模拟地采暖环境。两者均为均匀加热环境温度的方式，检测结果可用于模拟室内有供暖散热器加热时的状态，但不适用于地面辐射供暖方式的地暖环境。因为实际情况是，地暖环境的热量由下向上辐射和传导，需要设置一个可以形成由下至上存在温度梯度的热环境，用于地采暖用木地板的试验。
2.3 今后研究重点
1）地板试样在检测之前要进行恒温恒湿处理，箱内相对湿度和温度的变化，将影响试件质量达到恒定的时间和甲醛释放量，因此，地采暖用木地板的恒温恒湿处理不宜简单套用GB 18580-2017 的处理方法，即（23±1）℃、相对湿度（50±3）%条件下放置（15±2）d。有待通过研究，合理设置地采暖用地板试件适宜的恒温恒湿处理参数。
2）地采暖用木地板在地热环境中的甲醛扩散过程，是一种非平衡扩散过程，地板上下表面存在温度梯度，因此，应在气候箱内加入模拟的地热装置。例如以水为热媒的加热板放置在地板下面，将加热板温度控制在30 ℃，同时将箱内气体温度控制在23 ℃，考察地板甲醛释放量。
3）在地热环境下，地板的甲醛释放量会增加，有待通过试验建立地热温度与地板甲醛释放量的关系，合理制定地采暖用木地板的甲醛释放限量。
4）甲醛释放量的定量分析宜采用变色酸法或者其他检出限较低的方法。
结 语
1）应建立特有的地采暖用木质地板的甲醛释放量检测方法，例如在气候箱内加装模拟地热的装置，该方法应能准确客观地模拟地采暖环境，检测地板在地采暖环境下的真实甲醛释放量。
2）用气候箱法测试地采暖用木质地板在地热环境下甲醛释放量时，需根据具体测试环境参数确定恒温恒湿处理条件，采用更为灵敏、精确的分析方法进行甲醛定量分析。
