无醛人造板及其指标浅析∗

2020-08-31 06:58
林产工业 2020年8期
关键词:干燥器人造板黏剂

耿 耿 石 焱 于 宁

(国家林业和草原局管理干部学院,北京 102600)

目前人造板生产中仍以“三醛类”(脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂)胶黏剂为主,“三醛类”产品会释放一定的游离甲醛[1]。甲醛是一种毒性物质,当空气中的游离甲醛浓度超过一定水平时就会对人体健康产生危害[2],作为室内污染物之一的甲醛已被世界卫生组织认定为一类致癌物。各国分别制定相关标准和法规对人造板等装修材料甲醛释放量进行严格控制。近年来,因为装修采用的木质材料甲醛超标导致的事件频发,在倡导绿色发展理念的今天,无醛人造板已成为发展趋势。

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。本文对美国、日本、欧盟和我国的甲醛释放量检测方法进行分析比较,对我国无醛人造板的甲醛释放量检测数据、指标进行处理分析,以期为企业生产、经营,保障木制品质量提供参考。

1 甲醛释放量检测方法分析

1.1 美国甲醛释放量检测方法

如表1 所示,美国人造板甲醛释放量检测标准采用大尺寸的气候箱法(ASTM E1333-14)[3]。该方法模拟典型的温度、湿度和通风状况,最接近于实际使用状态,检测结果也能反应实际情况,但需要大型的检测设备,检测周期长,检测成本高。为此,美国相继出台干燥器法(ASTM D 5582)和小气候箱法(ASTM D6007),相比于大气候箱法,这两种测试方法检测周期更短,检测成本更低,适用于工厂质量控制。

表1 美国人造板甲醛释放限量值(ASTM E 1333-14)Tab. 1 The current formaldehyde emission limited value of wood based panels in USA(ASTM E 1333-14)

1.2 日本甲醛释放量检测方法

如表2 所示,日本人造板甲醛释放量的测定全部采用干燥器法(JIS A1460:2015)[4]。干燥器法的优点在于设备简单、操作方便、检测周期短和低成本。

表2 日本甲醛释放限量值的四个等级Tab.2 Four grades of formaldehyde emission limited value in Japan

1.3 欧盟甲醛释放量检测方法

欧盟最早使用的人造板游离甲醛释放量测定方法目前仍被广泛采用,即穿孔萃取法(EN 120)。

采用穿孔萃取法测定的游离甲醛含量与人造板表面装饰材料的密封性能直接相关。密封性能较好的人造板产品,即便采用穿孔萃取法检测出来的甲醛含量值较高,也可能具有较小的甲醛释放速率。

欧盟还有其他多种甲醛释放量检测方法,并与ISO国际标准同步,如1m3气候箱法(EN ISO 12460-1)、小气候箱法(EN ISO12460-2)、气体分析法(EN ISO12460-3)和干燥器法(EN ISO12460-4)。

如表3所示,欧盟甲醛释放限量值目前采用E1级[5],即采用1 m3气候箱法(EN ISO 12460-1)检测,甲醛释放量≤0.124 mg/m3。工厂生产控制检验可采用E1级气体分析法(EN ISO12460-3),甲醛释放量≤3.5 mg/m2h;E2级气体分析法甲醛释放量>3.5 mg/m2h或≤8 mg/m2h。

表3 欧盟甲醛检测方法及释放限量值Tab.3 Formaldehyde detection method & emission limited value in UN

1.4 我国甲醛释放量检测方法

我国的甲醛释放量检测方法沿用欧、美、日的穿孔萃取法、气候箱法、干燥器法和气体分析法等,制订了GB/T 17657—2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》[6]。我国强制性标准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》[7]采用1 m3气候箱法,E1级甲醛释放限量值为0.124 mg/m3。

从标准数值看,我国甲醛释放量限值与欧盟相一致。

2 无醛人造板环保性能要求

2.1 无醛人造板定义

木材本身含有一定量甲醛,无醛是指没有添加甲醛的天然木材。根据美国CARB标准§93120 和我国T/CNFPIA 3002—2018 标准,无醛人造板即无醛添加人造板,是指在生产过程中施加无醛胶黏剂或不施加胶黏剂,且不含其他有甲醛成分的添加剂,组坯胶合而成的板材或成型制品。

2.2 无醛人造板甲醛指标

T/CNFPIA 3002—2018《无醛人造板及其制品》[8]团体标准起草小组对不同类型的人造板产品进行抽样调研,产品包括胶合板、刨花板、OSB(定向刨花板)、纤维板、细木工板和结构地板(基材),涉及胶黏剂类型包括植物蛋白类(大豆蛋白胶)、MDI(异氰酸酯类)、天然高分子类(木质素胶)、双组份聚氨酯和PE胶膜等,采用气候箱法检测样本甲醛释放量,结果如表4所示。

根据检测结果,对表4 所述产品数据进行统计分析,结果如表5、6 所示。

根据ISO 2602,在95%置信概率的情况下,50 组数据测得t(1-α) =1.676。

经计算,U95%为0.031,即检测结果低于0.031 则属于“无醛”[9-16]。结合GB/T 17657—2013 标准中气候箱法检测结果,以及我国检测机构对外检测报告的数值,可以认为,确定无醛人造板甲醛释放限量值为0.03 mg/m3是适宜的[17-23]。

表4 气候箱法检测无醛人造板甲醛释放量结果Tab.4 Formaldehyde emission detection of the wood-based panels of no-added formaldehyde by the chamber method

表5 甲醛检测结果的描述性统计资料Tab.5 Descriptive statistics of formaldehyde emission detection

表6 甲醛释放量检测结果的极端值Tab.6 Extremum of formaldehyde emission detection

3 结语

室内空气中的甲醛污染主要来源于包括人造板在内的室内装饰装修材料和家具中所使用的材料。对这些装饰装修与家具材料的甲醛释放量进行限制,才能保证将室内甲醛浓度控制在一定的安全范围内,这正是各国制定人造板等材料甲醛释放量限制标准的初衷。目前,美国、日本、欧盟、我国的甲醛释放量检测方法包括[24-26]大气候箱法、干燥器法、小气候箱法、穿孔萃取法、气体分析等,我国强制性标准GB 18580—2017中甲醛检测试验方法采用1 m3气候箱法,规定E1级甲醛限量值为0.124 mg/m3,提高了甲醛释放限量要求,这意味着我国甲醛释放限量与检测方法已与国际接轨。

根据美国CARB标准§93120 和我国T/CNFPIA 3002—2018 标准,我国制定无醛人造板的甲醛释放限量值为0.03 mg/m3是适宜的。目前我国无醛人造板及其制品产业的规模化发展还处在起步期,需要行业共

同推进。企业应加强新型环保胶黏剂的应用研发,提升和改进生产工艺、生产技术,只有为消费者提供安全的产品,走绿色环保道路,才能实现企业自身的生存与发展,走可持续发展的道路。

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