本文引用：GB T 17657-2022《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》中甲醛釋放量測定——小室法

1方法描述

將一個已知表面積的樣品放入溫度、相對濕度、空氣流速和空氣置換率控制在一定值的小室內(nèi)，定期抽取箱內(nèi)甲醛和空氣的混合氣體。抽取的氣體通過盛有吸收液的吸收瓶。采用變色酸法或其他等同方法測定吸收液中的甲醛含量，計算出每立方米空氣中的甲醛含量，以毫克每立方米(mg/m3)表示。適用于較小尺寸木制產(chǎn)品甲醛釋放量的快速檢測。

2儀器設(shè)備

2.1TDLY32379-4型小室法甲醛釋放量試驗箱，容積應(yīng)為0.02m3~1m3。為防止?jié)窨諝饫淠e水吸收甲醛而影響測試結(jié)果，小室內(nèi)壁應(yīng)避免采用制冷線圈等產(chǎn)生冷凝水。小室內(nèi)壁及其中的管路和樣品架等都應(yīng)使用不與甲醛反應(yīng)、不吸附甲醛、不釋放甲醛、易于清洗的惰性材料，如不銹鋼、鋁及聚四氟乙烯(PTFE)等。除了門之外的連接都應(yīng)該完全密封，門具有自封閉結(jié)構(gòu)。進(jìn)入小室內(nèi)空氣的甲醛濃度不超過0.006mg/m2。

2.2空氣抽樣系統(tǒng)?？諝獬闃酉到y(tǒng)包括：抽樣管(如硅膠管)、2個50mL的吸收瓶、硅膠干燥器、氣體抽樣泵、氣體流量計、氣體計量表(配有溫度計)。

2.3TD17657-JQ1人造板甲醛釋放量可見分光光度計，可以在波長580 nm處測量吸光度。

2.4天平，感量0.01g。2.5 pH計。

2.6磁力攪拌器。

2.7移液槍，配置0.1 mL～0.5mL、1mL～10mL、25mL的移液槍吸頭。

2.8吸耳球。

2.9玻璃器皿，包括：—燒杯，150 mL;

——容量瓶，10 mL,100 mL,200 mL,1000 mL;——滴定管，25mL;

——單標(biāo)線移液管，0.1 mL,2.0 mL,10 mL;25mL,50 mL,

——試管，φ16mm×150 mm,配有聚四氟乙烯(PTFE)螺旋帽。

3試劑與溶液配制

3.1水，至少為符合GB/T 6682規(guī)定的三級純度蒸餾水或去離子水的要求。

3.2硫酸(H?SO?):硝酸鹽濃度小于0.001%(10 ppm),優(yōu)級純。

3.3緩沖溶液，pH 9.0。

3.4鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液(HCD),0.100 mol/L。

3.5甲醛溶液(HCHO),質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%。

3.6變色酸(4,5-二羥基-2,7-萘二磺酸),分析純。

3.7變色酸溶液(1%):稱取0.10g變色酸溶于新鮮的蒸餾水中，定容到10mL,此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。

3.8亞硫酸鈉(Na?SO?),分析純。

3.9亞硫酸鈉溶液(1 mol/L):稱取12.67g無水亞硫酸鈉(純度大于99.5%)放入燒杯中，用新制備的蒸餾水溶解后，移入100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度并搖勻。

3.10亞硫酸氫鈉(NaHSO?),優(yōu)級純。

3.11亞硫酸氫鈉溶液(1%):稱取1g亞硫酸氫鈉，放入燒杯中，用新制備的蒸餾水溶解后，移入100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度并搖勻。此溶液在室溫條件下一周內(nèi)穩(wěn)定。

4試件要求

4.1試件尺寸

根據(jù)小室容積和承載率確定試件面積，試件盡量接近正方形。

4.2試件預(yù)處理

試件放置在TD17657-YH系列甲醛恒溫恒濕預(yù)處理箱中以溫度(24±3)℃、相對濕度(50±5)%條件下預(yù)處理2 h±15 min。試件之間距離至少0.15m。試件在進(jìn)行預(yù)處理時，空氣置換率為每小時1次，其周圍0.3m內(nèi)空氣中甲醛質(zhì)量濃度不應(yīng)超過0.10 mg/m2。

4.3試件封邊

試件預(yù)處理后，立即采用不含甲醛的鋁膠帶封邊，未封邊的長度L與試件表面積的比例為：l/A=1.5m/m2。

注：因為1/A=1.5m/m2為固定比例，未封邊邊部表面積相對于試件表面積的百分比取決于試件的厚度，見下列示例：

地板只測量暴露面。采用不含甲醛的鋁箔膠帶將2塊試件背靠背封起來，或者用鋁箔膠帶將試件的一面密封起來，所有側(cè)邊均用鋁箔膠帶密封。

5試驗步驟

5.1小室清潔

在測試前小室應(yīng)進(jìn)行空載運行或/和使用過濾裝置，降低小室內(nèi)空氣中的甲醛背景濃度。小室空載運行時，空氣中甲醛背景濃度不應(yīng)高于0.006mg/m3。如果甲醛的背景質(zhì)量濃度接近0.005 mg/m3,可用水或合適的溶劑對小室進(jìn)行清洗。

5.2試驗條件

在試驗過程中，小室內(nèi)保持下列條件：

——溫度：(25±1)℃;

——相對濕度：(50±4)%;

——承載率：(1.0±0.02)m2/m2;

——空氣置換率：(1.0±0.05)h-1;

——試件表面空氣流速：0.1 m/s～0.3 m/s。

5.3試件放置

試件完成預(yù)處理并封邊后，應(yīng)立即放入小室中。使試件盡量置于小室中心位置以保證氣流能夠在面板表面進(jìn)行循環(huán)。根據(jù)小室容積大小確定試件之間距離，如0.02 m3小室，試件之間距離不小于50mm;0.5m3以上小室，試件之間距離不小于150 mm。

5.4甲醛采集

在試件放置后至開始收集甲醛之前，需要進(jìn)行至少兩次空氣置換，即至少放置2 h后才能取樣。取樣裝置鏈接示例同圖62。先將空氣抽樣系統(tǒng)與小室的空氣出口相連接。2個吸收瓶中各加入20 mL 1%的亞硫酸氫鈉溶液(3.11),串聯(lián)在一起。開動抽氣泵，抽氣速度控制在(1±0.05)L/min,抽取時間為30 min～60min,精確至5 s以內(nèi)。當(dāng)小室容積小于0.1 m3,抽氣速度控制在(0.2±0.05)L/min。對于測試甲醛釋放量非常低的產(chǎn)品，取樣時間一般為60 min。取樣時記錄檢測室溫度。

5.5樣品分析

甲醛濃度分析采用變色酸法。

注：甲醛濃度也可采用4.5 9.6.5中的乙酰丙酮法，或采用酚試劑分光光度法(GB/T 18204.2-2014中7.2)測定。

將2個吸收瓶的溶液充分混合，作為待測液。分別移取4mL待測液到3個φ16mm×150 mm的帶螺旋帽的試管中，對待測液進(jìn)行三次滴定分析。

將4 mL1%的亞硫酸氫鈉溶液(3.11)移入p16 mm×150 mm帶螺旋帽的試管中作為空白液。向每個試管中加入0.1mL1%的變色酸溶液(3.7),搖動使其混合均勻。

緩慢小心地移取6.0mL濃硫酸(3.2)加入每個試管，使其緩慢沿試管壁流下。滴干移液管，不要吹。在蓋上蓋子之前，檢查PTEF蓋子的內(nèi)襯以確保它們是干凈無污染的。

緩慢搖動試管使其均勻，當(dāng)沒有明顯的分層現(xiàn)象時可認(rèn)為混合均勻。不能快速混合，以免產(chǎn)生熱量和壓力導(dǎo)致試管破裂。

如果吸光度超過1.0或吸光度分析在2h內(nèi)進(jìn)行，則加熱帶帽試管到95℃或?qū)痹嚬苤糜诜兴兴〖訜?15±2)min,確保化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行完全。將試管移開，小心移動螺旋蓋子釋放壓力，冷卻至室溫。

5.6吸光度讀取

在分光光度計580 nm處，用蒸餾水進(jìn)行調(diào)零后，再讀取空白液的吸光度。若空白液吸光度高于0.100時，表明該空白液受到污染，需重新進(jìn)行試驗。

當(dāng)空白液吸光度小于0.100時，用空白液對分光光度計進(jìn)行調(diào)零?；蛴谜麴s水進(jìn)行調(diào)零，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度減去空白溶液的吸光度。如果空白的吸光度比蒸餾水高出0.040(使用光程為12 mm的比色皿)或0.030(使用光程為10mm的比色皿)以上，重新進(jìn)行測試。

在580 nm處讀取并記錄每支試管的吸光度讀數(shù)。如果試件溶液的吸光度超出允許的范圍(>1.0),稀釋待測液，重新進(jìn)行上述步驟。

5.7標(biāo)準(zhǔn)曲線

5.7.1甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(1.0 mg/mL)

按照下面步驟配制甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液并校定甲醛溶液濃度。

a)用pH值為9.0的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(3.3)校準(zhǔn)pH計。

b)準(zhǔn)確移取2.7 mL 37.0%的甲醛溶液到1 L的容量瓶中，并用蒸餾水定容至刻度，混合搖勻。分別移取該溶液50mL至兩個150mL的燒杯中，再分別加入20 mL1mol/L的亞硫酸鈉溶液(3.9)。由于亞硫酸鈉溶液會被氧化，加入前可用緩沖溶液把pH值校準(zhǔn)到9.5。

c)將燒杯放在磁力攪拌器上，將pH電極浸入溶液中，用0.100 mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液(3.4)滴定至pH值為9.5。期間間歇地記錄滴定使用的HCl體積及相應(yīng)的pH值。繪制一條pH值與HCl滴定體積相對應(yīng)的曲線。

d)甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(cA),根據(jù)式(47)計算：

CA=(V×N×30.03）/50

式中：

CA——甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，單位為毫克每毫升(mg/mL);

V—pH值為9.5時根據(jù)d)繪制的曲線所對應(yīng)的0.100 mol/L鹽酸的體積，單位為毫升(mL);

N——鹽酸溶液的濃度，單位為摩爾每毫升(mol/mL)。

標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是分析結(jié)果的平均值。

5.7.2甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液

將1 mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(5.7.1)和1g亞硫酸氫鈉(3.10)用蒸餾水溶解，并稀釋定容至100 mL容量瓶中，制得標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，穩(wěn)定期至少1周。也可直接使用帶證書的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液配制工作溶液。

甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度，根據(jù)式(48)計算：

CB=CA×1000/100

式中：

cs——甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升(μg/mL);

CA——甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度，單位為毫克每毫升(mg/mL)。

5.7.3標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

標(biāo)準(zhǔn)曲線是根據(jù)甲醛溶液質(zhì)量濃度與吸光度的關(guān)系繪制的。

a)取6支φ16 mm×150 mm帶螺旋帽的試管，按表10用甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(5.7.2)制備標(biāo)準(zhǔn)系列。

表10甲醛標(biāo)準(zhǔn)系列

b)按5.5和5.6所述方法，對每支試管進(jìn)行吸光度測量分析，在580 nm處讀取并記錄吸光度(試管2到試管6)。

c)根據(jù)每支試管的吸光度和其甲醛質(zhì)量(mg)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。斜率由標(biāo)準(zhǔn)曲線計算確定，保留四位有效數(shù)字。

6結(jié)果計算

6.1將空氣取樣體積轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣體積，按式(49)進(jìn)行計算：

Vs=（V×P×298）/101/（T+273）

式中：

Vs——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣體積(101 kPa及298 K),單位為升(L);

V——抽樣空氣體積，單位為升(L);

P——大氣壓，單位為千帕(kPa);

T——抽樣空氣溫度，單位為攝氏度(℃)。

6.2吸收液中甲醛總量，按式(50)進(jìn)行計算： 

Ct=Ca×Fa

式中：

Ct——吸收液中的甲醛總量，單位為微克(ng);

Ca——分析用吸收液的甲醛量，單位為微克(μg);

Fa——吸收液總體積(mL)除以分析待測液溶液的體積(mL)。

6.3小室空氣中的甲醛質(zhì)量濃度，按式(51)進(jìn)行計算，結(jié)果精確至0.01 mg/m3: 

C=Ct/Vs

式中：

c——空氣中甲醛質(zhì)量濃度，單位為毫克每立方米(mg/m3);

Ct——吸收液中的甲醛總量，單位為微克(μg);

Vs——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣體積(101 kPa及298 K),單位為升(L)。

6.4當(dāng)小室的溫度與25℃相差0.3℃以上時，將測得的甲醛濃度校準(zhǔn)到標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃時的濃度，即測得的甲醛濃度乘以校正系數(shù)。校正系數(shù)是基于Berger方程得出的數(shù)值，見表11。觀測溫度是一個平均溫度值，是甲醛采樣前15min加上采樣這一整個期間的平均值。

表11甲醛溫度校正系數(shù)表

6.5當(dāng)小室中空氣相對濕度的偏差等于或超過1%時，甲醛濃度應(yīng)校正到相對濕度為50%時的濃度，即測得的甲醛濃度乘以校正系數(shù)。校準(zhǔn)系數(shù)是基于Berger方程得出的數(shù)值，見表12。

表1 2甲醛相對濕度校正系數(shù)表

7結(jié)果表示

以小室甲醛釋濃度測定值作為樣品的甲醛釋放量，精確至0.001 mg/m3。

可用“臨時甲醛釋放量”表示，精確至0.001 mg/m3,并在測定值后用括號表示測定臨時甲醛釋放量的測試時間(以小時為單位)。

4.64其他性能試驗方法

其他性能試驗方法參見附錄E。