文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 人造板的主要有害物质检测及防控

人造板的主要有害物质检测及防控

人造板的主要有害物质及危害

人造板材中的主要有害物质为甲醛

由于人造板材是人们利用天然木材和其加工中的边角废料,经过机械加工而成的板材。所以在其加工过程中,要使用脲醛树脂胶。这种胶具有胶接强度高、不易开胶的特点,是目前生产各种人造板普遍使用的粘合剂。但是脲醛树脂胶中含有一定的甲醛,会形成游离甲醛释放到空气中,是人造板中的主要污染物质。

甲醛因其化学反应强烈,价格低廉,100年前就广泛用于工业生产,主要用于生产各种人造板粘合剂原料的脲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,酚醛树脂等,生产过程中均有甲醛排入大气。甲醛在室内主要来源于建筑材料、家具、各种粘合剂涂料、合成织品及室内不同的源。

甲醛因具有较强的粘合性及有加强板材硬度、防虫、防腐功能且价格便宜,故是目前首先作为室内装修的胶合板、细木工板、中密度纤维板、刨花板的原材料——以甲醛为主要成分的脲醛树脂。脲醛树脂还可作为建筑中的保温、隔热材料。板中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,最长释放期可达十几年,是形成室内空气中甲醛的主体。有人测定,100cm2的胶合板1h可以释放3~18μg甲醛。用脲甲醛泡沫绝缘材料建造的房屋中甲醛最高浓度可达8.2mg/kg。用木制刨花板覆盖的地板经常释放甲醛,这类居室中甲醛浓度可达0.6mg/kg。用木屑纤维板较多的新建住宅内甲醛浓度比已使用5年的住宅高2~5倍。新添置家具的居室空气中甲醛浓度也较高,家具多时可达0.1 mg/kg。

甲醛(HCHO)是无色有强烈刺激性气味的气体,对空气的比重为1.06,略重于空气易溶于水、醇和醚,其30~40%的水溶液为福尔马林液。甲醛易聚合成多聚甲醛,其受热易发生解聚作用,并在室温下可缓慢释放甲醛。甲醛的嗅阈值为0.06~1.2mg/m3,眼刺激阈值为0.01~1.9mg/m3。甲醛是具有强烈刺激性的气体,是一种挥发性有机化合物,对人体健康影响表现在刺激眼睛和呼吸道、造成肺、肝、免疫功能异常。国外报道,浓度为0.12mg/m3的甲醛,使儿童易发生气喘。在1995年,甲醛被国际癌症研究机构(IARC)确定为可疑致癌物。

甲醛对人的眼睛、鼻子、呼吸道有刺激性。空气中含有0.6mg/m3时就会对眼睛产生刺激反应。人在含甲醛10ppm的空气环境里停留几分钟就会流泪不止。低浓度甲醛对人体影响主要表现在皮肤过敏、咳嗽、多痰、失眠、恶心、头痛等。刚住进用刨花板做地板的居室的人,有厌恶气味、头痛、头晕和咳嗽的反应。这样的居室内甲醛浓度有时高于0.5mg/m3。甲醛对中枢神经系统的影响是明显的。对使用脲甲醛树脂较多的家庭和不使用合成纤维板材的家庭成员进行流行病学调查表明,生活在甲醛浓度为0.01~3.0mg/m3的人群,有头痛、头晕、失眠症状的人明显多于测不出甲醛的家庭。甲醛对人体皮肤有很强的刺激作用,空气中浓度为0.5~10 mg/m3时,会引起肿胀,发红。低浓度甲醛能抑制汗腺分泌,使皮肤干燥。

当甲醛浓度在0.12~1.2 mg/m3时即(0.1~1ppm)能致使肝功能、肺功能异常、免疫功能异常,当浓度为0.06~0.07 mg/m3(0.05~0.06)ppm时,儿童发生气喘病。甲醛的刺激、致敏、致突变作用。根据大量文献记载,甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能、免疫功能异常等方面,而个体差异很大。大多数报道其作用浓度均在0.12 mg/m3(0.1ppm)时,儿童发生气喘。甲醛对健康危害主要有以下几个方面。

1)刺激作用。甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用,甲醛是原浆毒物质,能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛。

2)致敏作用。皮肤直接接触到甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死,吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。

3)致突变作用。高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室高浓度吸入的情况下,可引起鼻咽肿瘤。

人造板有害物质国家控制标准

室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量(GB18580——2001)

1.范围

本标准适用于释放甲醛的室内装饰装修用各种类人造板及其制品。

2.术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

(1)甲醛释放量:穿孔法测定值:用穿孔萃取法测定的从100g绝干人造板萃取出的甲醛量。

(2)甲醛释放量:干燥器法测定值:用干燥器法测定的试件释放于吸收液(蒸馏水)中的甲醛量。

(3)甲醛释放量:气候箱法测定值:以本标准规定的气候箱测定的试件向空气中释放达稳定状态时的甲醛量。

(4)气候箱容积:无负荷时箱内总的容积。

(5)承载率:试样总表面积与气候箱容积之比。

(6)空气置换率:每小时通过气候箱的空气体积与气候箱容积之比。

(7)空气流速:气候箱中试样表面附近的空气速度。

3.分类

按试验方法分:

(1)穿孔萃取法甲醛释放量(简称穿孔值);

(2)干燥器法甲醛释放量(简称干燥器值);

(3)气候箱法甲醛释放量(简称气候箱值)。

4.甲醛释放限量

室内装饰装修用人造板及其制品中甲醛释放量应符合表1-5的规定。

人造板的主要有害物质检测及防控

人造板的主要有害物质检测及防控

② E11为可直接用于室内的人造板,E22为必须饰面处理后允许用于室内的人造板。

人造板及其制品中甲醛释放量的检测方法

一、穿孔萃取法

二、干燥器法

三、气候箱法

人造板有害物质控制

(一)人造板产生甲醛的原因

造成人造板甲醛释放的原因主要有以下四个方面:

1. 胶粘剂自身含有游离的甲醛

生产人造板时使用的胶粘剂尿醛树脂在一定条件下分离出甲醛。

(1)树脂合成时余留未反应的游离甲醛;

(2)树脂合成时参与反应生成不稳定基团的甲醛,在热压过程中又会释放出来;

(3)在树脂合成时吸附在胶体粒子周围已质子化的甲醛分子,在电解质的作用下也会释放出来。

摩尔比是影响人造板甲醛释放量的重要因子,摩尔比(F/U)升高将明显地导致板材的甲醛散发能力增加。人造板初期使用的甲醛与尿素的摩尔比(F/U)在2.2~2.5之间,目前已降至1.05。当F/U从容不迫1.8降至1.3时,甲醛释放量降低2/3。降低F/U,会使游离甲醛含量和羟甲基含量减少,从而改变胶液的某些性能,使胶液的粘度降低,水深性降低,胶的活性和稳定性受到影响。

2.生产人造板使用原料的影响

木材的穿孔值为1-3mg/100g,木材在干燥时会部分分解,生成醋酸与蚁酸,半纤维至少降解,木素中甲氧基断链而释放出甲醛;橡树人造板的甲醛释放量就低于松木人造板;以马尾松为例,实木的甲醛释放量为2.65mg/100g,刨花则为3.69mg/100g,提高了40%;水曲柳实木的甲醛释放量为3.39mg/100g;杉木实木的甲醛释放量度为1.32mg/100g;柳木实木的甲醛释放为1.60mg/100g;树皮的甲醛释放量大于实木;树种和刨花形态影响较大,如云杉会增加甲醛的释放量,而橡木正好相反;锯屑人造板甲醛释放量约比刨花板高出10倍;用密度低的树种制成的刨花板,其甲醛散发能力高于用高密度树种制成的刨花板。就刨花形态而言,尺寸越小(即表面积越大),甲醛散发能力越强。

3.人造板制板工艺的影响

板材芯层甲醛散发潜势较高,原因是芯层为固化“薄弱区”,温度较低,含水率较高,pH值也较低,固化程度差,容易水解而生产甲醛;随着施胶后原料含水率的下降,生产中和产品甲醛释放量下降,产品的其他性能有所降低不利于热量的传递,反而会使产品中的甲醛释放量增加;随着施胶量的增加,人造板在热压和使用时甲醛释放量直线上升;刨花施胶后的含水率增加1倍,热压时甲醛释放量也增加3倍,成板中甲醛释放量也增加2倍。刨花含水率从1%增至7%,成板中甲醛释放量加2.2倍;迄今为止,如何十分准确地测定人造板的树脂固化率仍然有一定的难度。

随着热压温度的升高,热压时板材甲醛释放量直线增加,合成板中由于增加了胶的交

联度,从而养活甲醛释放量(但温度不能超过220℃);延长热压时间会养活板中甲醛的释放量,但从经济性出发,此法不可取暂高热压压力可减少板中的甲醛释放量,但板的密度较大。

合理使用固化剂(种类与施加量)和“捕醛剂”(尿素、石蜡乳液+尿素、硫代酰胺、碳酸铵、氨水),可降低甲醛释放量,富田认为,不论检测法如何,树脂摩尔比越大,板材越厚,从成板里释放甲醛量越大,原因是高摩尔比的树脂中游离甲醛量较大,固化后生成大量结合较弱而易分解的甲醛单体;热压后板材内部存在的弱结合甲醛多于板面。

4. 结构降解释放出甲醛

固化后有UF在100℃加热14d后基本没有变化,但是,在85℃的水中,UF的溶解度达到5%,pH值为6.9时所需时间是pH值为2.21的72倍,说明强酸可使用固化的UF水解。为使溶解度达到50%,95℃所需时间为1400min,100℃所需时间为550min;使用过相当长时间后的人造板其甲醛释放量与刚刚热压后的板材甲醛释放量相差无几,有时甚至有所增加。

温度、湿度、酸碱、风化、光照等环境条件使板内未完全固化的树脂发生降解而释放出甲醛。完全固化的树脂也会因外部环境条件的变化而不稳定地释放甲醛。水分和酸性物质(尤其是在较高温度下的水分和化学腐蚀物质)对板材结构的危害更甚,甲醛的释放量会随之增大。

另外,贮外温度和湿度也有明显的作用,板材在80℃时甲醛释放量比50℃时增加10%,湿度从35%升至80%,释放量增加50%。人造板中释放甲醛是持久的。

(二) 人造板生产工艺上甲醛治理的方法

2002年7月l日,国家强制执行十种《室内装饰装修材料有害物质限量》。对人造板的甲醛释放限量分为El级(不大于1.5mg/L干燥器法),和E2:级(不大于5.Omg/L,干燥器法),E1级板可直接用于室内,E2级板必须饰面处理后才可允许用于室内。

1.木材甲醛含量控制技术

人造板材中甲醛主要来源于甲醛系树脂胶黏剂,其中以原料易得、价格低廉、性能较好且产量最大的脲醛胶为主。我国脲醛树脂的年产量为40万吨。约占所有人造板(胶合板、刨花板和纤维板)用胶的80%。其释放甲醛的原因大致为:树脂合成时,余留未反应的游离甲醛;树脂合成时,已参与反应生成不稳定基团的甲醛,在热压过程中又会释放出来;在树脂合成时,吸附在胶体粒子周围已质子化的甲醛分子,在电解质的作用下也会释放出来。

我国降低甲醛含量和释放量的方法,大致可分如下几种:降低甲醛/尿素(F/U)比,分批分次加入尿素、降低脲醛缩聚段的pH值、在脲醛树脂中添加甲醛捕捉剂、对脲醛树脂进行浓缩处理、对脲醛树脂木制品进行后续处理。

2、人造板甲醛相关控制技术

国外室内甲醛污染控制技术方面起步早、发展快,范围广涉及到低释放甲醛材料、捕捉甲醛材料以及非甲醛材料等各个方面。

(1)含电气石微粒的低醛木材黏合剂。

把粒径0.9~100~m的电气石细粉加入甲醛系树脂中,其水解生成的氢气和游离甲醛反应,把毒性强、气味大的甲醛转变为毒性较弱的甲醇,从而减少了甲醛的含量和释放量。例如,取甲醛系黏合剂100份、淀粉13份、0.9~100~m的电气石细粉1~10份、硬化剂1份、水10份、混合而成的黏合剂(黏合力为8.3 kgf/cm3~8.8kgf/cm3),用其制成的胶合板的甲醛释放量,比没有添加电气石的对比实验降低90%(从20mg/L降到0.19mg/L~0.21mg/L)。

(2)具有甲醛捕捉剂的装饰板。

采用直接向甲醛系树脂中添加有机化合物作为甲醛捕捉剂会影响黏合强度,特别是初期

的黏合强度,所以有人采用在纸质基材上制造甲醛捕捉层,以及在其表面保护层中加甲醛捕捉剂的方法,用来有效地捕捉从其内层材料(胶合板、刨花板和中密度纤维板)中释放的甲醛,同时也可捕捉从室内其他物品中释放出来的甲醛。甲醛捕捉剂主要是氨基或胺类有机化合物,包括脒基脲、酰胺、1,2-亚乙基脲、乙二酰脲、对氨基苯磺酸等。表面保护层是由含异氰酸基聚氨酪二液硬化树脂组成,里面含有吸附着对氨基苯磺酸的无机SiO2微粒。两层中的甲醛捕捉剂同时发挥作用,捕捉性能更佳,效果也会更好。实验测定,未加捕捉甲醛物质的装饰板,甲醛含量为1.14mg/L,而加了捕捉甲醛物质的装饰板,甲醛含量为0.53mg/L,即甲醛的含量降低了53 mg/L。

(3)在人造板上贴含水溶性甲醛捕捉剂的纸。

纸上附着的水溶性亚硫酸氢钠与空气中的甲醛和乙醛反应,生成羟甲基和羟乙基钠,从而达到捕捉甲醛的目的。亚硫酸氢钠和乳液混合后涂抹在纸质上,形成含有水溶性物质(1.0g/m2~50 g/m2)的具有捕捉甲醛性能的纸。把它贴在人造板上,可吸收其释放的甲醛。

(4)含乙醚基吸收醛的热切性树脂。

含乙酰乙醚基的热固性树脂,对使用中醛系黏合剂的木制品具有很强的吸收醛作用,其中乙酰乙醚基的含量为0.01%~40%,太低达不到吸收甲醛的作用,太高则树脂的贮存稳定性不好。该树脂还可以和尿素、琉脲、1,2-亚乙基脲和脒基脲等混合使用,适用于甲醛系树脂木制品的表面涂刷和浸渍。实验得知含乙酰乙醚基树脂对甲醛有很强的吸收作用。

(5)从天然植物中提取的捕醛材料、含萜烯的香精油捕捉剂。实验结果表明,从枫树叶、柳杉叫、松树叶和扁柏叶中提炼的香精油对甲醛的捕捉率较高,其中柳杉为91.4%、扁柏为65%。这些香精油可混入甲醛系树脂黏合剂中使用,含植物聚酚类的捕捉剂。植物聚酚类主要含黄烷-3-醇,其主要来源于白坚果、含羞草、苹果、葡萄等,黄烷-3-醇与甲醇的反应性强,故可达到高效的甲醛去除效果。植物聚酚类在木制材料表面和过滤层中的用量为 1 g/m2~50g/m2。在黏合剂中的用量为0.15%~10%(质量分数)。实验证明,从绿茶中提取的植物聚酚类甲醛捕捉效果更为明显。

(6)非醛树脂木材黏合剂。目前,人造板材大都使用脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂等黏合剂,所以在其制造、贮存、使用以及人造板材的加工使用过程中都存在甲醛的污染问题。因此只有使用非醛黏合剂才能从根本上解决该问题。非甲醛系黏合剂主要指聚氨酯、乙烯基脲树脂、环氧树脂以及不饱和聚酯树脂等。用该方法制作的木削板不但甲醛释放量低,而且防虫、防菌、防蚁,吸湿性低、抗弯曲性好、剥离强度高。

(三)利用室内环境净化治理产品进行有害物质的控制

目前,国内外采取了多种方法来治理人造板释放在室内空气甲醛污染,目前使用比较广泛的是化学反应法,根据有害气体甲醛的化学性质特性,利用某些物质与有害气体产生反应或分解有害气体,从而降低有害气体的浓度,分别有氧化还原反应、加成缩合反应、中和反应和催化氧化法。因此各类有针对性治理某种有害气体的产品,对某些有害气体,采取化学反应非常有效与快速,例如甲醛消除剂等此类产品,其原理是使用某些专用的化学试剂来消除、捕捉甲醛。

1、甲醛消除剂

(1)甲醛消除剂的分类

近两年来,由于甲醛对人体的危害日渐被消费者关注和重视,于是甲醛消除剂便应运而生。目前市面上的甲醛消除剂消除室内环境和人造板中的甲醛原理有三类:一是采用化学物质和甲醛进行化学反应,达到消除甲醛的目的,但质量低劣的产品有可能在使用以后生成新的有毒物质,形成二次污染;

二是在不改变化学成分的基础上吸收甲醛,降低空气中的甲醛含量,但这样的方式治标

不治本,甲醛容易再一次释放出来;

三是采用溶剂物质喷涂到装饰材料上形成致密保护膜以后,使甲醛、苯类等有害物质不能挥发出来,尽管这种方式不能消灭甲醛,但它却是最有效的方法。因此,消费者在选购时一定要认真阅读产品说明书。

(2)甲醛消除剂的主要用途:

1)用于消除胶合板、中密度板、大芯板、刨花板等人造板材中的游离甲醛。

2)消除装修后家具、衣柜、复合地板、汽车衬垫、地毯等中的游离甲醛。

3)对已装修装饰的居室,喷雾在空气中,消除室内空气中的游离甲醛,净化装修后的室内空气。

(3)甲醛消除剂的使用方法与注意问题购买的甲醛消除剂最好是能把甲醛彻底分解的产品,而不是仅有吸收功能,最好还具有形成致密保护膜的功能;选择的消除剂最好是无色或浅色,以免使用后在家具、板材上留下痕迹;购买时一定要看清它是否通过国家有关部门的质量检测。使用甲醛消除剂最好在装修之初,这样的效果比装修完毕以后再使用好得多。

2、吸附法

吸附法主要是利用多孔性物质的吸附性能对有害及恶臭气体进行吸附,其中活性炭是最常用的吸附剂。活性炭对多种有机化合物都有很好的吸附能力。但活性炭对空气中的污染物吸附前存在扩散过程,对有害气体的吸附速率慢,效果不明显。

3、生物处理法

生物处理法是用微生物中的酶分解有机有害成分,基于生化反应的特点,对于某些强毒性、难分解的成分,必须控制在允许浓度以下。另外,由于生物活性温度一般为10~40℃,因此必须维持一定的温度,这样就使得其应用受到了一定的限制。

人造板有害物质检测 及试题
人造板材 有害物质检测 b 1 一、检测依据 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 三、40L干燥器法测定饰面人造板甲醛......
人造板有害物质检测 及试题(课堂PPT)
人造板材 有害物质检测 1 一、检测依据 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 三、40L干燥器法测定饰面人造板甲醛释放 ......
人造板有害物质检测 及试题ppt课件
人造板材 有害物质检测 1 一、检测依据 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 三、40L干燥器法测定饰面人造板甲醛释放 ......
人造板有害物质检测 及试题PPT
人造板材 有害物质检测 ? 一、检测依据 ? 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 ? 三、40L干燥器法测定饰面人造板......
人造板有害物质检测 及试题共62页
人造板有害物质检测 及试题 51、山气日夕佳,飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣,...
人造板有害物质检测 及试题(教学讲课)
人造板材 有害物质检测 教育课件 1 一、检测依据 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 三、40L干燥器法测定饰面人造板......
人造板有害物质检测及试题演示文稿
人造板有害物质检测及试题演示文稿 一、检测依据 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 三、40L干燥器法测定饰面人造板......
人造板及其制品中有害物质的检测
项目一 人造板及其制品中有害物质的检 测子项目一 干燥器法测定人造板 1 及其制品中甲醛释放量子项目二 穿孔萃取法测定人造板 2 及其制品中甲醛释放量子项目三......
人造板材有害物质检测方法教材
人造板材 有害物质检测 一、检测依据 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 三、40L干燥器法测定饰面人造板甲醛释放 量......
人造板有害物质课件人造板
人造板材 有害物质检测 一、检测依据 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 三、40L干燥器法测定饰面人造板甲醛释放 量......
人造板材有害物质检测方法
人造板及饰面人造板理化性能试验方法》GB/T 17657-2013 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰单面胶 合板、细木工板等甲醛释放量 1 仪器设备 ?图1 干燥......
人造木板有害物质检测习题资料
人造木板有害物质检测习题资料_理化生_高中教育_教育专区。第六分册 建筑节能与环境 第二篇 室内环境检测 第十七章 人造木板习题 一、填空题 1、气候箱是模拟......
人造板有害物质的控制
人造板有害物质的控制 〈l)胶黏剂自身含有游离的甲醛 生产人造板时使用的胶黏剂...
板材中有害物质的检测
板材中有害物质的检测_建筑/土木_工程科技_专业资料。1 范围 本标准规定了室内装饰装修用人造板及其制品(包括地板、 墙板等)中甲醛释 放量的指标值、试验方法......
人造木板有害物质检 测习题 用心整理的精品 word 文档,下载即可编辑!! 第六分册 建筑节能与环境 第二篇 室内环境检测 第十七章 人造木板习题 一、填空题 1、......
人造板有害物质检测 及试题
人造板有害物质检测 及试题_理化生_高中教育_教育专区。人造板材 有害物质检测 ...
人造板有害物质检测 及试题
人造板材 有害物质检测 A 1 一、检测依据 二、(9~11)L干燥器法测定胶合板、装饰 单面胶合板、细木工板等甲醛释放量 三、40L干燥器法测定饰面人造板甲醛......
一、人造板及其制品中甲醛释放量检测
人造板及其制品中有害物质检测人造板及其制品主要包括中高密度纤维板、刨花板、定向刨花板、胶合板、 装饰单板贴面胶合板、细木工板、饰面人造板(包括浸渍纸层压......
人造木板有害物质检测习题
第六分册 建筑节能环境 第二篇 室内环境检测 第十七章 人造木板习题 一、填空题 1、气候箱是模拟室内环境测试 的污染物释放量的设备。 2、人造木板是以植物......