浸漬膠膜紙飾面人造板甲醛釋放量檢測方法篩選

李艷 ,安興祥 ,黃海燕

1.江蘇省產品質量監(jiān)督檢驗研究院，江蘇 南京 210007；2.北美楓情木家居(江蘇)有限公司，江蘇 蘇州 215212

浸漬膠膜紙飾面人造板是制作板式家具的主要原材料，在現在流行的家居定制市場上使用更加廣泛。甲醛釋放量是浸漬膠膜紙飾面人造板最重要的環(huán)保指標，國家強制性標準GB 18580-2017《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》規(guī)定了甲醛釋放量僅使用1 m3氣候箱法檢測。氣候箱法的檢測原理最接近人造板實際使用時的甲醛釋放的真實狀態(tài)，但是其檢測周期長，檢測成本高。所以鼓勵企業(yè)采用氣體分析法、干燥器法或穿孔萃取法進行生產質量控制，并建立與1 m3氣候箱法之間的相關性。[1]對人造板甲醛釋放量進行檢測，通過對比和分析檢測結果，建立數學對應關系方程，可為人造板生產企業(yè)找到適合自身條件的自檢和自控方法提供借鑒。[2-5]

走訪發(fā)現，人造板企業(yè)控制甲醛釋放量多采用（9-11）L 干燥器法，故重點研究了浸漬膠膜紙飾面人造板（9-11）L 干燥器法與1 m3氣候箱法測試結果的關系，通過對檢測結果進行比對和分析，建立回歸方程等方法尋找兩種方法的相關性，為人造板生產企業(yè)提供參考和借鑒。GB 18580-2017 附錄中建議生產企業(yè)使用的干燥器法按GB/T17657-2013[6]中4.59 規(guī)定方法，試樣需在溫度（20±2）℃、濕度（65±5）%的條件下，預處理約7d 或質量達到恒定后再進行檢測；樣品表面積1800 mm2，以此確定試件數量；檢測時將其置于（20±0.5）℃溫度下24 h±10 min，此方法節(jié)省的時間有限，且對檢測環(huán)境的溫度和檢測時間要求更為嚴格。故采用GB 18580-2001[7]標準中的干燥器法檢測甲醛，不要求對樣品進行預處理，且規(guī)定所有樣品均取10 塊，節(jié)省操作成本，方便企業(yè)質量控制。

1 試驗材料和儀器設備

1.1 試驗材料

以浸漬膠膜紙飾面人造板為試驗材料，共計40 批次，其中包括浸漬膠膜紙飾面刨花板20 批次、浸漬膠膜紙飾面纖維板7 批次、浸漬膠膜紙飾面膠合板3 批次、浸漬膠膜紙飾面細木工板10 批次，厚度從4.5 mm 到18 mm，均從市場上隨機購買。

將板材截成1 220 mm×1 220 mm 的2 塊，其中一塊用來制作氣候箱法的試件，一塊作為干燥器法試件。氣候箱法按照GB 18580-2017 的要求鋸制成500 mm×500 mm 的兩塊進行測試，干燥器法為150 mm×50 mm 試件10 塊，每一試件的切割邊緣及末端距板材邊緣至少50 mm。

1.2 試劑

甲醛標準溶液（100mg·L-1）、乙酸銨（分析純）和乙酰丙酮（分析純）。

1.3 試驗儀器設備

1 m3甲醛檢測氣候箱（CET-Y40B）、采樣泵（GILAIR PLUS）、紫外可見分光光度計（Lambda365）、恒溫恒濕空調機組（PRS-DHA30+MHA08）和干燥器（容積為11 L）。

1.4 試驗方法

分別按照GB/T17657-2013 中4.60 甲醛釋放量測定（1 m3氣候箱法）和GB 18580-2001 中6.2(9-11)L 干燥器法測定甲醛釋放量。

2 結果與分析

2.1 兩種方法測試甲醛釋放量結果比較

采用1 m3氣候箱法和（9～11）L 干燥器法分別測試不同基材的浸漬膠膜紙飾面人造板的甲醛釋放量，以干燥器法測試數據為自變量x，1 m3氣候箱法數據為因變量y 作散點圖，結果見圖1。

從圖1a 中可以看出，浸漬膠膜紙飾面人造板回歸方程：y=0.009 9x+0.006 3，相關系數R2=0.685 4，r=0.827 9，給定顯著水平α=0.05，查表得到rα=0.312 0，即r＞rα，說明所擬合的線性回歸模型方程良好，建立線性回歸模型較合理的。

浸漬膠膜紙飾面膠合板僅有三組數據且較離散，不做分析。

浸漬膠膜紙飾面刨花板，甲醛釋放量氣候箱值多集中在0.003～0.128 mg·m-3，而干燥器值集中在0.292～12.697 mg·L-1。其中有一個樣品的氣候箱法檢測值偏高，為0.128 mg·m-3，對應干燥器法的測定值也偏高，為12.697 mg·L-1。從圖1b 中的回歸方程y=0.009 2x+0.011 1 中得出相關系數R2=0.709 6，r=0.842 4，給定顯著水平α=0.05，查表得到rα=0.443 8，即r＞r0.05，α=0.01，查表得到r0.01=0.561 4，即r＞0.01，說明回歸方程的擬合程度好，在置信水平為99%時，浸漬膠膜紙飾面刨花板1 m3氣候箱值與干燥器值線性相關關系顯著。

從圖1c 中的回歸方程y=0.006 2x+0.003 3 中得出相關系數R2=0.457 9，浸漬膠膜紙飾面細木工板兩種檢測方法檢測結果的實際值圍繞在兩種檢測方法相關性的線性回歸模型方程附近，且只能解釋45.79%的實際值變化趨勢，說明兩者的線性相關性不好。

圖1 浸漬膠膜紙飾面人造板甲醛釋放量干燥器值與氣候箱值相關關系Fig.1 Correlation between dryer value and climate chamber value of formaldehyde emission from wood-based panel decorated with impregnated film paper

浸漬膠膜紙飾面纖維板，甲醛釋放量氣候箱值多集中在0.003～0.043 mg·m-3，而干燥器值集中在0.433～1.002 mg·L-1。從圖1d 中的回歸方程y=0.059 6x-0.025 5，R2=0.722 4，能解釋72.24%的實際值變化趨勢，r=0.849 9，給定顯著水平α=0.05，查表得到rα=0.754 5，即r＞r0.05，說明回歸方程的擬合程度好，浸漬膠膜紙飾面刨花板1 m3氣候箱值與干燥器值線性相關關系顯著。從有限的數據對比看出，干燥器值大于1.002 mg·L-1，氣候箱值就會超過0.043 mg·m-3；干燥器值代入模型計算，其氣候箱值為0.034 mg·m-3，值偏小。使用模型反推，氣候箱值達到E0級0.050 mg·m-3，干燥器值為1.267 mg·L-1；氣候箱值達到0.124 mg·m-3，干燥器值為2.508 mg·L-1。根前面計算結果可估算，浸漬膠膜紙飾面纖維板纖維的干燥器值小于1.5 mg·L-1，氣候箱值就能到達E0級；干燥器值大于2.5 mg·L-1，氣候箱值就可能不合格。

2.2 兩種方法測試甲醛釋放量結果方差分析

浸漬膠膜紙飾面人造板、浸漬膠膜紙飾面刨花板的線性回歸方程在0.01 水平上均為極顯著，浸漬膠膜紙飾面細木工板、浸漬膠膜紙飾面纖維板的P值均（＜0.05）（見表1），說明所擬合的線性回歸模型方程在置信度α=0.05 時整體顯著，具有一元線性相關性。

表1 浸漬膠膜紙飾面人造板1m3 氣候箱值與干燥器值回歸分析Tab.1 Regression analysis of 1m3 climate chamber value and dryer value of wood-based panel decorated with impregnated film paper

3 結論

（1）從現有數據分析，在檢測環(huán)境相同的情況下，氣候箱法甲醛釋放量主要受板材自身甲醛含量影響，與不同批次、厚度等沒有必然聯系，甲醛氣候箱值僅與干燥器值有線性相關性，所以，浸漬膠膜紙飾面人造板甲醛氣候箱值可以由干燥器值預測。

（2）浸漬膠膜紙飾面刨花板的兩種方法測定甲醛釋放量的直線相關性達0.01 顯著水平；浸漬膠膜紙飾面細木工板和浸漬膠膜紙飾面纖維板間直線相關性達0.05 顯著水平，這種相關性可作為3 種人造板不同方法間甲醛釋放量的轉換依據。

（3）不同基材浸漬膠膜紙飾面人造板，1 m3氣候箱法與干燥器法測定的甲醛濃度數值呈正相關的關系，但兩者的線性關系較差（R2=0.685 4）。

（4）浸漬膠膜紙飾面細木工板，1 m3氣候箱法與干燥器法測定的甲醛濃度數值呈一定的正相關關系，但兩者的線性關系較差（R2=0.457 9），這可能與基材細木工板的結構和甲醛釋放規(guī)律有關，有待后期進一步研究。

（5）浸漬膠膜紙飾面刨花板和纖維板，1 m3氣候箱法與干燥器法測定的甲醛濃度數值呈正相關關系，所擬合的線性回歸模型方程在置信度α=0.01 和α=0.05 時整體極顯著，具有一元線性相關性。浸漬膠膜紙飾面刨花板和纖維板基材為刨花板和中密度纖維板，其內部結構相對均勻，甲醛釋放穩(wěn)定[8]，因此，相關系數高。在企業(yè)內部質量控制時，可以采用9～11 L 干燥器法替代1 m3氣候箱法進行產品的質量監(jiān)測。但當產品原材料、工藝和結構發(fā)生變化時，線性回歸方程需要根據進一步的試驗進行調整驗證。