穿孔萃取法测试人造板中甲醛释放量

应助达人

2 结果与讨论
　　2.1测定方法对结果的影响
　　GB/T 17657—1999对萃取后得到的甲醛水溶液测试时有两种方法，即碘量法和分光光度法，两种方法对实验结果的影响见表1。
　　表1 碘量法和分光光度法对结果的影响
　　试件 碘量法测试结果/（mg/hg） 分光光度法测试结果/（mg/hg）
　　高密度纤维板 28.5 23.7
　　刨花板 17.9 12.6
　　甲苯空白 2.9 0
　　注：甲苯空白为实验时不加入试件，直接加甲苯，按GB/T 17657—1999进行测试。
　　从表1可以看出，同一试件用碘量法与用分光光度法进行测定，碘量法测定的结构明显高于分光光度法测定的结果。而且甲苯空白碘量法测出的结果高达2.9mg/hg。碘量法滴定实际上是一种氧化还原反应，水中所含的甲醛以及甲苯中其他还原性物质一同参加了反应，同时试件在甲醛沸腾温度110℃以上蒸煮时，纤维素大分子所含甲氧基等还原性基团，可能断裂或通过水解而产生醛、酮或醇类化合物，这些物质经穿孔萃取转移至水中，与碘反应。滴定测试的结果都被认为是试件中的甲醛。木材中的半纤维素也有可能水解并产生一些还原性物质。分光光度法采用的是甲醛与乙酰丙酮在过量铵盐存在下的特征反应，是高度特异的，选择性很强，少量的醛、酮或醇类化合物对测定的干扰很小。因此，用碘量法测定时做甲苯空白时很有必要的，测试时应扣除甲苯空白。笔者建议在实验中应尽量采取分光光度法进行甲醛释放量的测定。
　　2.2 甲苯量对实验结果的影响
　　GB/T 17657—1999穿孔萃取过程中使用的甲苯量高达600mL，其加入的甲苯量对实验结果的影响见表2。
　　表2 甲苯量对结果的影响
　　甲苯含量/mL 300 500 600 700 800
　　中/高密度纤维板/（mg/hg） 15.2 19.9 23.7 23.4 22.5
　　刨花板/（mg/hg） 9.1 11.3 12.6 12.5 12.1
　　从表2来看，随着甲苯量的增加，甲醛释放量的测试结果有所增加，到600mL及大于600mL时变化不大。GB/T 17657—1999规定的试件质量为105-110g，萃取液甲苯量不能太高也不能太低。甲苯和蒸馏水进行液—液萃取时，虽然水的极性比甲苯高，大部分甲醛能被蒸馏水萃取出来，但如果甲苯量过高，仍有小部分甲醛残留在甲苯溶液中，这样测试结果就会偏小；甲苯和试件进行液—固萃取时，若试件甲醛浓度较高，甲苯量太低，由于甲醛在甲苯中的溶解度是一定的，甲苯就不能将甲醛充分萃取出来。

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2.3 试件质量对实验结果的影响
　　试件质量对实验的影响见表3。GB/T 17657—1999中规定的试件质量为105-110g。
　　表3 试件质量对结果的影响
　　试件质量/g 55.93 105.25 107.19 132.34
　　吸光度A 0.501 0.889 0.919 1.134
　　中/高密度纤维板/（mg/hg） 24.7 23.4 23.7 24.7
　　刨花板/（mg/hg） 13.0 12.9 12.6 12.4
　　从表3看出，试件质量对最终测试结果几乎没有影响，但试件的质量不能太小，否则会影响到试件的代表性。 2.4 回流时间对实验结果的影响
　　GB/T 17657—1999规定的回流时间为2h，回流速度为30mL/min。在回流速度一定的情况下，回流时间对实验结果的影响见表4。
　　表4 回流时间对实验结果的影响
　　回流时间/min 30 60 120 180
　　中/高密度纤维板/（mg/hg） 21.4 23.8 23.7 23.5
　　刨花板/（mg/hg） 10.3 12.1 12.6 12.6
　　从表4看出，在回流速度30mL/min恒定的情况下，当回流时间超过1h后，试件中的甲醛已经萃取相当充分，对测试结果影响不大。
　　2.5 试件含水率对实验结果的影响
　　脲醛胶人造板释放的甲醛主要来自于木材本身、脲醛胶中的游离甲醛、未固化的胶黏剂释放的甲醛和已固化胶黏剂水解形成的甲醛。随着板材含水率升高，胶黏剂可能发生水解，使甲醛释放量增加，同时还可能增加板材游离甲醛释放的速率，因此人造板含水率对甲醛释放量影响很大。在Jann等人提出了含水率修正系数，以含水率为6.5%时的测定值为某准值，其他含水率时的测定值乘以一个含水率修正系数，该修正系数已经在欧洲刨花板和中密度纤维板甲醛检测标准中得到应用。

应助达人

我国GB/T 4897—2003《刨花板》和GB/T 11718—1999《中密度纤维板》虽然也采用含水率修正系数，但是GB 18550—2001《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》没有考虑该修正系数的影响。对于人为控制人造板含水率并且不影响其甲醛释放量，笔者在这方面工作还不够。但根据报道，含水率对穿孔值的影响非常显著，含水率从3%-16%，甲醛释放量增加很快，穿孔值与含水率呈很好的线性关系。在含水率为3%-13%的范围内，采用含水率修正系数是很有必要的。
　　3 结论
　　1）分光光度法是高度特异的，选择性很强，干扰很小，无需做甲苯空白实验；碘量法滴定是一种氧化还原反应，甲苯中还原性物质和试件纤维素大分子所含甲氧基等还原性基团对测试结果影响很大，做甲苯空白实验必不可少。建议尽量采取分光光度法进行甲醛释放量的测定。
　　2）试件质量对实验结果几乎没有影响，萃取剂甲苯量600mL比较合适，在回流速度30mL/min条件下，回流时间以2h左右为宜。
　　3）试件含水率对实验结果影响很大，建议对GB 18580—2001强制性标准中的穿孔萃取值进行修正。
因为甲醛HCHO和H2O可以形成氢键，两者相互连接，相互拖拽着就不放手了，就是在水中溶解度以任意比例互溶了。

我们是用干燥箱法做的。

应助达人

中密度纤维板、刨花板是用穿孔萃取法

nphfm2009老师也做建材的实验吗？