1、基于溫、濕度變化對(duì)木質(zhì)人造板材甲醛釋放影響分析    【摘要】  目的 研究溫、濕度對(duì)木質(zhì)人造板材甲醛釋放影響，建立不同溫、濕度甲醛釋放預(yù)測(cè)模型。方法 利用環(huán)境氣候艙獲得不同溫、濕度板材甲醛釋放量。結(jié)果 溫度和甲醛釋放量呈線性關(guān)系(P<005，校正R2=09963)；濕度和甲醛釋放量呈拋物線關(guān)系，擬合線性回歸方程為：Yhat=06368+00821Te-00695 Hu+00007Hu2，在溫度固定的情況下，濕度為469時(shí)，甲醛釋放量達(dá)最小值。結(jié)論 甲醛釋放量隨溫度增高而增大，隨

2、濕度增加先小幅下降后上升，提示夏天預(yù)防高濃度室內(nèi)裝修污染的危害尤為重要。 【關(guān)鍵詞】 濕度變化 溫度 木質(zhì)人造板材 甲醛(Te)甲醛是室內(nèi)裝飾裝修的主要污染物之一，其來源廣泛、毒性大、毒作用時(shí)間長(zhǎng)1，近年來越來越受到關(guān)注。室內(nèi)空氣中的甲醛主要來源于木質(zhì)人造板材，脲醛樹脂因其價(jià)格低廉，使用方便和膠合性能良好，被大量用作室內(nèi)人造板的膠黏劑，而且在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，這種情況不會(huì)改變。不同季節(jié)裝修后的室內(nèi)污染物濃度顯著不同，尤其是夏天室內(nèi)污染物濃度較高，提示污染物的濃度與溫濕度有關(guān)。為了探討木質(zhì)人造板材中甲醛釋放受溫、濕度影響的規(guī)律，建立溫、濕度變化的甲

3、醛釋放預(yù)測(cè)模型，利用環(huán)境測(cè)試艙進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。1  材料與方法11  實(shí)驗(yàn)材料和處理方法  受試材料為某品牌廠家直銷店五夾板一整塊。對(duì)板材進(jìn)行切割處理，切割時(shí)按每邊去除10cm裁剪，得到30cm×10cm大小的受試樣品若干塊，使測(cè)試的負(fù)荷值(1Oadingfactor)為(1±003)m2/m3(30cm×10cm×2面/60L)，其中60L為測(cè)試艙體積，然后將切割好的板材分散放在通風(fēng)走道內(nèi)進(jìn)行充分的空氣接觸1周，再將板材在同一時(shí)間進(jìn)行包邊處理，然后將板材放入1個(gè)密閉塑料箱(40cm×

4、50cm×40cm)中待取，以保證板材測(cè)量時(shí)初始濃度相同。12  實(shí)驗(yàn)儀器和檢測(cè)方法121  甲醛測(cè)量和甲醛分析儀  甲醛的檢測(cè)采用4160-2型甲醛分析儀(美國(guó)INTERSCAN公司)，不同溫濕度甲醛濃度的檢測(cè)統(tǒng)一以mg/m3為計(jì)量單位。122  小型環(huán)境氣候艙  采用符合衛(wèi)生部木質(zhì)板材中甲醛的衛(wèi)生規(guī)范(衛(wèi)法監(jiān)發(fā)(2001)255號(hào))要求的WH-2型小型智能環(huán)境氣候艙(武漢市宇信科技開發(fā)有限公司)，該艙采用數(shù)顯溫、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，自動(dòng)采氣控制裝置，溫度(Te)調(diào)節(jié)范圍為1040，濕

5、度(Hu)調(diào)節(jié)范圍為30%80，空氣交換率(ACH)為(10±003)h。考慮到艙Te(設(shè)定值±1)、Hu(設(shè)定值±5)的實(shí)際調(diào)節(jié)范圍和波動(dòng)情況，以及4160-2型甲醛測(cè)定儀測(cè)量時(shí)對(duì)Te、Hu的具體要求，將艙Hu分別設(shè)定為35,45,55%,65,75共5個(gè)層次，調(diào)節(jié)每個(gè)層次在Hu固定的情況下，分別設(shè)定Te為13,18,23,28,33,38，分別記錄不同測(cè)量條件下的甲醛釋放艙穩(wěn)定濃度2,即在連續(xù)3次間隔30min的測(cè)量中，甲醛濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變異系數(shù)(CV)<5。13  質(zhì)量控制  在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，甲醛分析儀使用前調(diào)

6、零，使用時(shí)預(yù)熱，每次采樣2min后讀數(shù)，每個(gè)參數(shù)組合下的甲醛釋放量分3次讀數(shù)(間隔30min)，計(jì)算時(shí)取均值；對(duì)艙溫度、濕度和空氣交換率參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前運(yùn)行驗(yàn)證，以確保能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求。14  1  不同溫、濕度五夾板甲醛釋放量(表1)  不同溫度甲醛釋放量的散點(diǎn)圖(不同濕度甲醛釋放量取平均值)，顯示溫度在1338范圍內(nèi)變化時(shí)，溫度和甲醛釋放量之間成線性關(guān)系(P<005，校正R2=09963)。不同濕度甲醛釋放量的散點(diǎn)圖(不同溫度甲醛釋放量取平均值)，顯示濕度在3575范圍內(nèi)變化時(shí)，濕度和甲醛釋放量之間成拋物線關(guān)系，甲醛釋放量經(jīng)過

7、先小幅下降(Hu：35%45之間)然后快速上升(Hu:4575之間)的過程。表1  不同溫、濕度的甲醛釋放量（略）22  不同溫、濕度情況下的甲醛釋放預(yù)測(cè)模型(表2)  擬合線性回歸方程得到溫度的系數(shù)為00821(P<005)，濕度的系數(shù)為-00695(P<005)，濕度相乘的系數(shù)為00007(P<005)，其方程為：Y=06368+00821Te-00695Hu+00007Hu2(公式中：Y為艙穩(wěn)定濃度，Te為溫度、Hu為濕度，濃度、溫度和濕度的單位分別為mg/m3、和)。表2  線性回歸方程的

8、溫度、濕度系數(shù)（略）根據(jù)方程作出甲醛釋放預(yù)測(cè)模型三維圖，底面2個(gè)軸分別是溫度()和濕度()，縱軸是甲醛釋放濃度(mg/m3)，可以看出甲醛釋放量隨著溫度的增加而增加，隨著濕度的增加先小幅下降后上升，從側(cè)面水平觀察整個(gè)預(yù)測(cè)曲面隨溫、濕度增加有抬高的趨勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)溫度和濕度的交互作用差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在溫度固定的情況下，得出濕度為469時(shí)，甲醛釋放量達(dá)到最小值。3  討論本實(shí)驗(yàn)表明，甲醛釋放量隨著溫度增加而增大，分析原因可能為板材中甲醛的釋放依賴其沸點(diǎn)和極性。通常隨溫度的增加其釋放量增大3，4，與相關(guān)報(bào)道5-7，溫度促進(jìn)甲醛釋放一致。濕度在3545范圍內(nèi)變化時(shí)甲醛釋放量下降的結(jié)果有待進(jìn)一步驗(yàn)證，濕度在4575范圍內(nèi)變化時(shí)甲醛釋放量明顯上升，這在相關(guān)研究中也得到驗(yàn)證8-10。分析原因可能為濕度增高時(shí)，環(huán)境空氣中弱酸性水蒸氣會(huì)和脲醛樹脂膠中游離二甲醇低聚物反應(yīng)或者促進(jìn)其中羥甲基脲和木材纖維素反應(yīng)生成甲醛，同時(shí)還可以促進(jìn)脲醛樹脂膠水解釋放甲醛11。因此，建議裝修季節(jié)可以考慮選擇春天或春夏之間，裝修完工后，經(jīng)過夏天高溫、高濕促甲醛釋放的過程，秋天以后入住。提示夏天預(yù)防高濃度室內(nèi)裝修污染的危害尤為重要。本研究擬合溫、濕度變化的線形回歸方程，用以預(yù)測(cè)不同溫、濕度的甲醛釋放量，為下一步建立現(xiàn)場(chǎng)典型裝修家庭的甲醛釋放預(yù)