人造板甲醛释放量不同检测方法之间的相关性分析_顾浩飞
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第27卷 第2期Vol.27 No.2木材工业
CHINA WOODINDUSTRY 2013年3月
March2013
讨论与建议
人造板甲醛释放量不同检测方法之间的相关性分析
顾浩飞,刘闽,章雅玲,杨左军
()深圳出入境检验检疫局,广东深圳 518045
摘要:针对当前我国、美国、欧盟、日本等国内外 甲醛释放量是评价木制品对环境和人体健康是否有危害的重要指标,广泛使用的甲醛释放量测定方法,通过进行对比和分析建立数学相关性方程,为生产企业提高检测效率和降低检测成本,保障出口木制品的质量提供参考。
关键词: 甲醛释放量;气候箱法;干燥器法;穿孔萃取法;气体分析法
()中图分类号:TS67 文献标识码:B 文章编号:10018654201302003305---
CorrelationbetweenDomesticandForeinFormaldehdeEmission gy
MethodsforWoodBasedPanelsTest -
,L,Z,YANGunGU HaofeiIU MinHANGYalinZuo- - -jg
(,S,C)ShenzhenEntrxitInsectionandQuarantineBureauhenzhen18045,Guandonhina -E 5ypgg
:Abstractormaldehdeemissionisoneofthemaorenvironmentalandhealthconcernsforwood F -yj,basedroducts.ThecurrentformaldehdeemissioncontentstandardsinUSA,EuroeJaanand pyppChinawereresented.A mathematicalreressionmethodwasusedtodevelocorrelationeuations pgpq ,UtheemissiontestinresultsaccordintostandardsinChinaSA,EuroeandJaan,amon ggppg rovideroductsresectivel.TheresultswillusefulinformationtoChina’swoodindustrto pppyy controltheualitofwoodbasedanelroducts. - qypp
:;c;d;pKewordsormaldehdeemissioncontenthambermethodesiccatormethoderforator f yy ;gmethodasanalsismethod y
对人体健康有 甲醛具有刺激气味和致癌等作用,
较大的影响,而室内用家具、地板等使用醛类胶黏剂的木制品是重要的甲醛释放源,各国政府对其危害性分别设立了相关标准和法规,对其进行严高度关注,
格控制。国家质量监督检验检疫总局于2007年亦发布了“关于对出口木制品及木制家具实施检验监管工
[1]
,作的通知”要求出口产品需根据产品输入国和地
我国木制品主要出口到欧盟、美国和日本等,由于不同地区和国家采用的甲醛释放量检测法规、标准之间存在巨大的差异,因而增加了企业产品质给我国家具产品出口造成量控制和进出口的成本,一定障碍。
《国标G室内装饰装修材料人造板B185802001 -及其制品中甲醛释放限量》颁布较早,其中的干燥器法和穿孔萃取法对检测设备要求较简单,操作方便,国内所有检测机构及企业基本上能较熟练地掌握,并用于产品质量的有效控制。美国ASTM D6007 -
[][]
日本J20022、ISA146020013和欧盟EN7172: - -[]
是美国、日本、欧盟等检测人造板甲醛19944等标准,
区的标准和法规进行检验,其中产品的甲醛释放量是重点监管项目之一。
;修改日期:2收稿日期:201209140130201----
:基金项目家具出口预警体系数据库的建立及其安全性技术壁垒的研
)。究与应对(SZ2011009
—),男,深圳出入境检验检疫局高级工程师。作者简介:顾浩飞(1978
·33·
释放量的最主要的方法,自2也逐渐被我006年以来,国企业所重视并采用。
鉴于此,笔者试图寻找不同检测方法之间的相关性,以期为检测机构和生产企业提高检测效率和降低检测成本,保障出口木制品的质量符合目的国的要求提供参考。
1 国内外甲醛释放量检测标准和方法对比
欧盟、美国、日本、我国的甲醛释放量检测标准要
[]29-
。求及适用范围列于表1
对不同类型和等级的人造板制品的 由表1可知,
甲醛释放限量,不同国家和地区检测标准和要求不干燥器法、穿孔萃取法、气候箱法等检测方法之间同;
存在较大的差异,使得同一产品在不同国家或地区的检测结果不一致,且不具可比性。
气候箱法 可模拟木制品的使用环境,属无损检已成为评价木制品甲醛释放量最权威的方法,通测,
常作为甲醛释放量检测的仲裁法;但对检测设备要求较高,耗时长,成本高。
干燥器法 成本低,操作耗时短,检测重现性较
好;但需对木制品进行破坏性检且不适用于不规则形状产品验,
的检测。多用于胶合板、细木工板等人造板的质量控制。
穿孔萃取法 作为纤维板和刨花板的甲醛含量测定方法,已得到国际上的认可,其操作快捷,检测重现性好;缺点是检测中需使用剧毒溶剂甲苯。该方法更适合用于人造板中甲醛总量的评价。
气体分析法 通过提高环境温度使木制品中的甲醛加快释放,从而快速测定试样的甲醛释放量。该方法操作简便、耗时短;但需要使检测成本增加。特制设备,
各种方法的具体检测要求,
]28-
。如表2所示[
表1 欧盟、美国、日本、中国的甲醛释放限量标准Tab.1 Standardsfordetermininformaldehdeemission gy
,fromanelswoodbasedinChinaUSA,EuroeandJaan - ppp
标准号
甲醛释放量限量值
2·)/(3.5mmh≤g
2/()8mm·h≤g
等级E1E2E1E2
检测方法类型气体分析法穿孔萃取法
适用木制品
范围胶合板纤维板、刨花板
胶合板
EN13986:2005
/100g≤8mg /0m100g≤3g .05pm≤0p.09pm≤0p.11pm≤0p.13pm≤0p
FormaldehdeyStandardsfor Comositep
(WoodActS. )1660,H.R.4805JISA14602001 -/GBT9846.32004 -
3大气候箱法22m
3气候箱法或1m
刨花板中纤板≤8mm厚中纤板
//.30.4mLF☆☆☆☆≤0g
//.50.7mLF☆☆☆≤0g//.52.1mLF☆☆≤1g/.5mL≤0 Eg0
/E.5mL1≤1g/.0mL≤5g/100g≤9mg/0m100g≤3g
E2E1E2
干燥器法干燥器法干燥器法穿孔萃取法
胶合板、纤维板、刨花板
胶合板胶合板纤维板、刨花板
GB185802001 -
甲醛释放限量值分别代表:平均值/最大值。JISA14602001中, 注: -
表2 常用甲醛释放量检测方法的要求
Tab.2 Testmethodsfordetermininformaldehdeemissionfromwoodbasedanels - gyp
检测
方法气候箱法干燥器法穿孔萃取法气体分析法
标准号
设备
承载率
2 -3
0.95mm
2 -3
0.43mm
2 -3
0.26mm
2 -3
0.13mm
封边要求边部暴露面积
>幅面的5%时,其计入总暴露面积
不封边封边不封边不封边封边
湿度,放置时间温度,预处理24℃,50%,
2h
检测25℃,50%,
约7d
空气置换率/h
ASTM D6007 -
2002
3气候箱1m0.5
GB185802001 -
1L干燥器 5cm×15cm,10块 9~1
2
0L干燥器450cm 4
9~11L干燥器穿孔萃取装置甲醛释放收集仪
2约0.18m
JISA14602001 - GB185802001 -EN7172:1994 -
24h20℃,
PE袋密封,20℃,1d20℃,65%,7d20℃,24h
无无
110℃
下甲苯萃取60℃,<3%,
4h
---15
2cm×2cm,
约110g40cm×5cm,1块
·34·
不同的甲醛释放量检测方法,对 从表2可看出,
样品尺寸、预处理和检测时的温湿度条件、空气置换率等规定各不同。2 材料和方法2.1 试验材料
、中密度纤维板(刨花本试验所用胶合板、MDF)板(等,由深圳多家人造板生产企业及家具厂提PB)供,其中也包括来自印尼、马来西亚、新西兰等国的进口人造板。2.2 试验仪器
3
恒温露点恒湿气候箱;QWH-1000B型1m3
穿孔萃取装置;CET-Y40D1型1mVOC气候箱;
图1 气候箱法与干燥器法测定胶合板
甲醛释放量的相关性
Fi.1 Correlationofformaldehdeemissioncontents gybetweenthechamberanddesiccatormethodsforlwood py
VFA0001型气体分析法甲醛测试仪;UV1800型紫外可见分光光度仪等。2.3 检测方法
、分别按照我国G美国AB185802001STM D -、日本J60072002ISA14602001和欧盟EN7172:- - -进行取样并检测各试样的甲醛1994等标准的要求,释放量。采用SPSS软件对检测数据进行统计分析。3 结果与分析
3.1 美国ASTM D60072002与我国GB18580 - -2001的相关性
)胶合板1
选择43块厚度在5~25mm范围内的胶合板,在每块胶合板上截取2个试样,分别采用气候箱法()和干燥器法(ASTM D60072002GB185802001) - -检测试样的甲醛释放量,二者的相关性见图1。
美国《复合木制品甲醛标准法案》规定,自2011年1月3日起,胶合板甲醛释放限量为0.05pm。p根据图1中回归方程的计算结果,对应我国干燥器法/与我国E的测定值为0.5mL,g0级胶合板的甲醛释放限量一致。可见,对出口美国的胶合板,应将其甲醛释放量控制在E0级。
通过SPSS软件对两种方法的测定结果进行相关性检验,在置信度α=0相关性显著(.01时,F=—显著性598.686,Si=0.000;F—F检验,Si.g.g。水平)
)MD2F和PB
对1含水率56块厚度9~25mm、.6%~7.3%的MD含水率5F试样;7块厚度9~18mm、.8%~分别采用气候箱法(7.1%的PB试样,ASTM D)和穿孔萃取法(进行检60072002GB185802001)- -测,结果的相关性如图2所示。
美国《复合木制品甲醛标准法案》规定,厚MDF(度>8mm)和P分别为0B的甲醛释放限量,.11换算为我国0.09pm。依据图2中回归方程,m、ppp
/穿孔萃取法的检测结果分别对应:MDF为7m100g,/。刨花板为6.7m100ggg
我国标准规定,EDF、PB甲醛释放限量1级的M/,均为9m因此,企业需更严格控制出口美国100gg的MDF和PB的甲醛释放量。
利用SPSS软件分别对MDF和PB经两种方法测定的甲醛释放量结果进行相关性检验,在置信度其相关性均为显著(=0.01时,FMDF=188.657,α
)。·MDSi0.000;FPB=38.890,Si0.002ggF=.PB=3.2 欧洲EN7172:1994与我国GB185802001的 - -相关性
选择3厚度5~2胶合板,分别用气9块(5mm)体分析法(和干燥器法(EN7172:1994)GB18580 - -)测定其甲醛释放量,相关性如图3所示。2001
依据EBSEN13986:2005中已有明确规定,N /甲醛释放量≤37172:1994检测胶合板时,.5m-g
22
(·h)/(·h)为E为Em8mmg1级;≤2级。
·35·
/。略低于我国标准要求的E.0mL)≤5g2级限量值(企业在生产出口欧盟的胶合板时,只要严格按照我国标准控制产品的甲醛释放量即可。
在置信度α两种SPSS软件分析证明,=0.01时,方法检测结果的相关性显著(F=249.924,Si=g.)。0.000
3.3 日本JISA14602001与我国GB185802001 - -的相关性
)胶合板1
分别按照日本和我国标准中规定的干燥器法(,检测1厚度5~2胶合板试样9~11L)4块(5mm)测定结果的相关性见图4。的甲醛释放量,
图2 气候箱法与穿孔萃取法分别测定MDF
和PB甲醛释放量的相关性
Fi.2 Correlationofformaldehdeemissioncontents gy
betweenthechamberandmethodserforator p
forarticleboard
sMDFand p
图4 不同干燥器法测定胶合板甲醛释放量的相关性Fi.4 Correlationofformaldehdeemissioncontents gy
betweentwokindsofdesiccatormethods
forlwood py
日本标准规定,F☆☆☆☆级的胶合板甲醛释放//限量为0按照图4中回归方程进行计.30.4mL,g//算,对应我国的干燥器法应为0该值与.40.5mL,g/我国E要求相近。0.5mL)g0级(
分别采用我国干燥器法与日本干燥器法检测结果不一致的主要原因是:日本标准要求,规定尺寸的试样需在温度2湿度6预处理约70℃、5%的条件下,
图3 气体分析法和干燥器法测定胶合板
甲醛释放量的相关性
Fi.3 Correlationofformaldehdeemissioncontents gybetweenastheanalsisanddesiccatormethods gy
forlwood py
,使得甲醛释放达到一定的平衡,再将试样放入干d
燥器中进行检测,且当样品的厚度较大时,无需取10块。我国标准则不要求对样品进行预处理,且规定所有样品均取10块。
通过S在置信度α=0PSS软件进行分析,.01时,2种干燥器法的相关性显著(F=170.496,Si.=g)。企业在生产出口日本F☆☆☆☆级的胶合0.000/板时,必须严格控制其甲醛释放量达到我国GBT
对应我国标准中干燥 依据图3中回归方程计算,
/器法的检测结果,高于我国标E.1mL,g1级应≤2/;/准中E.5mL)E4.8mL,≤1gg1级限量值(2级≤·36·
第27卷 第2期
9846.32004规定的E-0级要求。
)MD2F和PB
木材工业2013年3月
相关性(FMDF=170.496,Si..000;FPB=gMDF=0)。30.68,Si.0.000gPB=4 结语
在本研究中,依照我国、美国、日本、欧盟等甲醛释放量检测方法标准,分别测定胶合板、MDF、PB等统计分析结果表明,检测结果人造板的甲醛释放量,之间存在一定的线性关系。
美国和日本标准的甲醛释放限量要求,较我国标准更为严格,在生产出口美国和日本的人造板和家具产品时,需严格筛选原材料、控制生产工艺等,避免由欧盟标准所规于产品甲醛释放量不合格带来的损失;
定的甲醛释放限量与我国标准相近,只要严格按照国标GB185802001进行检测,E -1级产品基本可满足欧盟对E1级产品的要求。
由于检测中存在较多不确定因素,得出的回归方程尚不具备普遍适用性,仅供企业或检测机构参考。企业如长期生产某一种人造板产品,原料来源、工艺参数等相对稳定者,可参照此项研究中的方法,建立针对该产品的回归方程,便于企业按照出口国的甲醛释放限量要求,控制产品质量。参考文献:
[]]关于对出口木制品及木制家具实施120071011号《 国质检检函[
[检验监管工作的通知》Z].
[,2]ASTM D60072002Standardtestmethodfordeterminin - g
formaldehdeconcentrationinairfrom woodroductsusina ypg []scalechamberS.small
[]J,3ISA14602001Buildinboardsdeterminationofformaldehde - gy
:[]emissionDesicatormethodS.
[]:4N7172:1994,WoodbasedanelsDeterminationofformald E -- -p
ehdereleasePart2:Formaldehdereleasebtheanalsisas - yyygy []methodS.
[]:5SEN13986:2005,Woodbasedanelsforuseinconstruction B - p
,[]CharacteristicsevaluationofconformitandmarkinS. yg [6]Formaldehdestandardsforcomositewoodact(S.1660, yp
)[H.R.4805Z].
[]室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释7B185802001, G -
]放限量[S.
[8]ASTM E13332010,Standardtestethodoreterminin- m f dg
formaldehdeconcentrationsinairandemissionratesfrom wood y[]usinalarechamberS.roducts ggp
[]/,胶合板第3部分:普通胶合板通用技术条9BT9846.32004 G -
]件[S.
采用日本标准规定的干燥器法和我国标准中的穿孔萃取法,分别检测MD厚度5~2F(20个,0mm、含水率5和P厚度5~2.8%~7.4%)B试样(12个,0含水率5的甲醛释放量,测定结果mm、.6%~7.1%)的相关性如图5所示
。
图5 干燥器法与穿孔萃取法测定纤维板、
刨花板甲醛释放量的相关性
Fi.5 Correlationofformaldehdeemissioncontents gy
betweenthedesiccatoranderforatormethods p
forMDFandPB
日本标准要求,F☆☆☆☆级的MDF和PB的平/依据图5中回归方均甲醛释放限量均为0.3mL,g程计算,对应我国穿孔萃取法的检测结果:MDF为/,/。2.0m100gPB为1.6m100ggg
而我国现行标准规定:EDF和PB甲醛1级的M/,释放限量均为9m因此,日本标准要求比我100gg国标准严厉的多,企业应严格控制出口日本的MDF和PB的甲醛释放量。
经S在置信度αPSS软件分析,=0.01时,MDF、均具有显著的PB的两种甲醛释放量测定结果之间,
(责任编辑 张一萍、姜征)
·37·
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