甲醛氣候箱-氣候箱法測(cè)板材中甲醛釋放量試驗(yàn)步驟介紹
一、檢測(cè)范圍及標(biāo)準(zhǔn)
氣候箱法測(cè)甲醛適用于飾面人造板，是測(cè)板材甲醛釋放量的仲裁分析方法。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn):gb/t17657-2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》；gb18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料、人造板及其制品中甲醛釋放量》。
二、檢測(cè)原理
將1m2表面積的樣品放入溫度、相對(duì)濕度、空氣流速和空氣置換率控制在一定值的氣候箱內(nèi)，甲醛從樣品中釋放出來，與箱內(nèi)空氣混合，定期抽取箱內(nèi)空氣，將抽出的空氣通過盛有蒸餾水的吸收瓶，空氣中的甲醛全部溶入吸收液中，測(cè)定吸收液中的甲醛量及抽取的空氣體積，計(jì)算出每立方米空氣中的甲醛量。
三、儀器設(shè)備
(1)甲醛預(yù)處理恒溫恒濕艙，甲醛氣候箱
本次實(shí)驗(yàn)所用的甲醛預(yù)處理恒溫恒濕艙型號(hào)qhx-ycl,甲醛氣候箱型號(hào)qhx-1000型，生產(chǎn)廠家:濟(jì)南華衡試驗(yàn)設(shè)備有限公司，
甲醛預(yù)處理恒溫恒濕艙技術(shù)參數(shù):15℃～35℃，溫度儀表分辨力:0.1℃；濕度范圍:30%rh～70%rh，濕度分辨力:0.1%rh；溫度波動(dòng)度:≤±1℃，溫度均勻度:≤±1℃，溫度偏差:≤±1℃；濕度偏差:≤±5%rh；如上技術(shù)參數(shù)符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。
甲醛氣候箱技術(shù)參數(shù):溫度范圍:15℃～35℃，溫度儀表分辨力:0.1℃；濕度范圍:30%rh～70%rh，濕度分辨力:0.1%rh；溫度波動(dòng)度:≤±0.5℃，溫度均勻度:≤±1℃，溫度偏差:≤±1℃；濕度偏差:≤±3%rh；工作室尺寸:990×975×1075(mm)(深×寬×高)。如上技術(shù)參數(shù)符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2)其他設(shè)備主要有:可見分光光度計(jì)、分析天平、恒溫水浴鍋。
四、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備及檢測(cè)過程
(1)試件的尺寸裁樣及氣候箱平衡處理過程階段
試樣的尺寸制成:長(zhǎng)l=(500±5)mm；寬b=(500±5)mm，表面積為1m2。數(shù)量:2塊。置于甲醛預(yù)處理恒溫恒濕艙中，讓其在(23±1)℃、相對(duì)濕度(50±5%)條件下放置(15±2)d，用不含甲醛的鋁膠帶封邊。把試件垂直放入甲醛氣候箱的中心位置，其表面與空氣的流動(dòng)方向平行，試件之間的距離不小于200mm。運(yùn)行氣候箱前，水箱提前預(yù)加蒸餾水，設(shè)定箱體溫度和濕度，甲醛氣候箱內(nèi)的溫度由水溫來控制，濕度由水塔控制，風(fēng)循環(huán)采用軸流風(fēng)機(jī)吸入，空氣置換率采用電磁壓縮氣泵供氣，轉(zhuǎn)子流量計(jì)的針形閥控制流量，致箱內(nèi)保持下述條件:溫度范圍:(23±0.5)℃，相對(duì)濕度:(50±3)%，空氣置換率:(1.0±0.05)h-1。
(2)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行階段
①甲醛質(zhì)量濃度定量方法
試件從開始運(yùn)行的第二天取樣，從第二天到第五天，每天取樣2次，取樣間隔在3h以上。取樣時(shí)將空氣抽樣系統(tǒng)與氣候箱的空氣出口連接。兩個(gè)吸收瓶中各加入25ml蒸餾水，串聯(lián)在一起，將兩個(gè)吸收瓶的溶液充分混合后取10ml吸收液放入50ml容量瓶中，加入10ml乙酰丙酮溶液和10ml乙酸銨，塞上瓶塞搖勻，再放到(60±1)℃的水槽中加熱10min，然后把這種黃綠色的溶液在室溫下的避光處存放1h，用分光光度計(jì)在412nm波長(zhǎng)處，以蒸餾水作為參比溶液，用50mm的比色皿測(cè)定吸收液的吸光度，并按相同的實(shí)驗(yàn)條件繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
②根據(jù)*質(zhì)量濃度與吸光度的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線
繪制曲線所用標(biāo)液，采用*標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)樣品。繪制過程大致步驟如下:
a.制備500ml濃度為15μg/ml的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液:所用玻璃儀器:25ml和50ml甲醛標(biāo)液移液管；5ml、10ml、20ml、50ml、100ml標(biāo)液稀釋后移液管；100ml容量瓶6只；10ml的移液管8只。
b.取75ml甲醛標(biāo)液(批號(hào):104114，濃度:100mg/l，相對(duì)不確定度:3%)放入500ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，得15μg/ml的甲醛標(biāo)液。
c.移取0ml、5ml、10ml、20ml、50ml、100ml的甲醛標(biāo)液到100ml的容量瓶中稀釋至刻度得到對(duì)應(yīng)的甲醛濃度分別為0μg/ml、0.75μg/ml、1.5μg/ml、3.0μg/ml、7.5μg/ml、15μg/ml。
d.配制好乙酰丙酮(ch3coch2coch3)溶液(體積分?jǐn)?shù)0.4%)；乙酸銨(ch3coonh4)溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%)，搖勻備用。
e.在6只100ml的容量瓶中分別加10ml乙酰丙酮和10ml乙酸銨和上述甲醛濃度各10ml，稀釋至刻度搖勻后測(cè)吸光度得如下數(shù)值0.007、0.032、0.063、0.137、0.312、0.635。
f.用zui小二乘法求得標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程:原理是依據(jù)朗伯比耳定律的表達(dá)式a=kbc。由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在，其標(biāo)準(zhǔn)曲線的方程為a=a+bc，通式為:y=a+bx，用標(biāo)準(zhǔn)系列的甲醛含量和測(cè)得的吸光度，可求出上述“回歸方程”即求出a和b值，則可列出標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程a=a+bc。用zui小二乘法原理給出a和b的數(shù)學(xué)表達(dá)式，如用y=a+bx的通式，可列出a值和b值的計(jì)算式a=∑x2∑y-∑x∑xy/n∑x2-(∑x)2，b=n∑xy∑x∑y/n∑x2-(∑x2)2對(duì)于上述回歸方程的“可信程度”，可用相關(guān)系數(shù)r進(jìn)行評(píng)價(jià)，當(dāng)r≥0.999時(shí)，用該標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程求得的計(jì)算因子可以用于樣品分析，相關(guān)系數(shù)r的計(jì)算式1/2依據(jù)上式，將測(cè)定數(shù)據(jù)代入公式進(jìn)行計(jì)算，求回歸方程及相關(guān)系數(shù)。也可用excel程序繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
g.計(jì)算回歸方程的斜率及相關(guān)系數(shù)(見圖1)。
h.用標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)證曲線:環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品:水質(zhì)甲醛，批號(hào):204522，標(biāo)準(zhǔn)值為0.715mg/l，不確定度為0.041mg/l。本次試驗(yàn)測(cè)3組吸光值與作曲線同步進(jìn)行，分別為0.036、0.041、0.037，平均值為0.038。結(jié)果測(cè)定值為(0.038-0.007)×23.801=0.738(mg/l)。經(jīng)比較在標(biāo)準(zhǔn)樣品(0.713±0.041)mg/l的濃度范圍內(nèi)，曲線繪制準(zhǔn)確。
③有了標(biāo)準(zhǔn)曲線并經(jīng)驗(yàn)證后，進(jìn)行測(cè)定試樣，以下記錄了前3天的測(cè)試數(shù)據(jù):
第1天:兩組空白吸光度值為0.005、0.003，試樣吸光度值為:0.113和0.111、0.115和0.113，結(jié)果計(jì)算為:(0.113-0.005)×23.801×2.5+(0.111-0.005)×23.801×2.5/120=0.106(mg/m3)
(0.115-0.003)×23.801×2.5+(0.113-0.003)×23.801×2.5/120=0.110(mg/m3)
第2天:兩組空白吸光度值為0.006、0.003，試樣吸光度值為:0.116和0.115、0.117和0.114，結(jié)果計(jì)算為:(0.116-0.006)×23.801×2.5+(0.115-0.006)×23.801×2.5/120=0.109(mg/m3)
(0.117-0.003)×23.801×2.5+(0.114-0.003)×23.801×2.5/120=0.112(mg/m3)
第3天:兩組空白吸光度值為0.005、0.003，試樣吸光度值為:0.099和0.098、0.094和0.096，結(jié)果計(jì)算為:(0.099-0.005)×23.801×2.5+(0.098-0.005)×23.801×2.5/120=0.093(mg/m3)
(0.094-0.003)×23.801×2.5+(0.096-0.003)×23.801×2.5/120=0.091(mg/m3)
后4次甲醛濃度的平均值為(0.109+0.112+0.093+0.091)/4=0.101(mg/m3)，甲醛釋放量趨于穩(wěn)定。因此0.101mg/m3作為板材甲醛釋放量zui終測(cè)定值。
五、實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)
(1)甲醛氣候箱在運(yùn)行過程中應(yīng)注意的問題
甲醛氣候箱應(yīng)水平放置于通風(fēng)良好的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，周圍應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g供操作、維護(hù)以及散熱之用，若設(shè)備存放的環(huán)境溫度低于冰點(diǎn)，需要排空水塔和溫控水箱中的水，否則結(jié)冰引起膨脹會(huì)損毀設(shè)備。
(2)甲醛氣候箱檢測(cè)法可將實(shí)際的溫濕度、通風(fēng)等狀況真實(shí)模擬出來，幾乎不受外界環(huán)境影響，因而其檢測(cè)結(jié)果也與實(shí)際情況相符合。在實(shí)際測(cè)定過程中，需充分確保氣候箱各項(xiàng)參數(shù)(如密封性、相對(duì)溫度、濕度、承載率等)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(3)試驗(yàn)過程中的比色階段，在比色前，必須校正比色皿，如以某一號(hào)為空白，測(cè)其他比色皿的吸光值，取吸光值與該號(hào)比較接近的3只比色皿進(jìn)行比色?；蛴昧硪环N方法，用某一號(hào)比色皿作為空白，然后就用與該號(hào)比色皿的吸光值比較接近的一只比色皿進(jìn)行試驗(yàn)的全程比色分析，這樣可減少由比色皿帶來的系統(tǒng)誤差。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中水浴階段，可用50ml的具塞比色管來代替三角燒瓶進(jìn)行水浴，這樣會(huì)給操作帶來更大的方便，且不容易交叉污染。
釋放甲醛測(cè)定用氣候箱的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)測(cè)定必須符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線是保證測(cè)量準(zhǔn)確的前提，需要jing確繪制并驗(yàn)證；隨著人們對(duì)家裝環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，只有把好板材有害物質(zhì)含量的檢測(cè)關(guān)，才能杜絕不合格的板材冒充合格品流入市場(chǎng)，保證公眾擁有一個(gè)健康、舒適的人居環(huán)境。
濟(jì)南華衡試驗(yàn)設(shè)備有限公司甲醛釋放量測(cè)試系統(tǒng)由甲醛測(cè)試試件平衡預(yù)處理恒溫恒濕室和甲醛釋放量測(cè)試氣候箱組成，*gb18580—2017、gb17657—2013標(biāo)準(zhǔn)的要求。