我國人造板生產(chǎn)企業(yè)眾多且分布地域廣泛，稍具規模的企業(yè)都有自己的質(zhì)檢部門(mén)和實(shí)驗室，各地設置的專(zhuān)職人造板質(zhì)檢機構也為數不少。幾個(gè)人造板產(chǎn)業(yè)大?。▍^）中，省、地、市甚至縣級都有專(zhuān)職質(zhì)檢機構。我國每年實(shí)施的人造板質(zhì)檢工作量總和，可能大于其他所有人造板生產(chǎn)國的總和，由此得到的大量檢測數據為科研工作提供了豐富的素材，且隨著(zhù)廣大質(zhì)檢人員素質(zhì)的提高和經(jīng)驗知識積累，對質(zhì)檢工作中存在問(wèn)題的發(fā)現、分析和解決能力也在逐年加強。

　　幾年前，針對當時(shí)廣泛使用的穿孔萃取法測定人造板甲醛釋放量，曾經(jīng)發(fā)表了許多研究報告，對如何正確理解和實(shí)施該測定方法標準起了很好的作用。干燥器法因設備簡(jiǎn)單，操作便捷，檢測成本低廉及對操作人員沒(méi)有毒害等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為時(shí)下人造板甲醛釋放量測定中使用最廣泛、最受歡迎的方法。該測定方法標準有多個(gè)版本，日本的JAS和JIS各有一個(gè)干燥器法標準，經(jīng)仔細比對，有兩處不同會(huì )影響檢測結果，這兩處不同是試件數量和對試件預處理時(shí)間的規定不一致。ISO、ASTM和GB/T也各有一個(gè)干燥器法標準，其中ISO和GB/T的干燥器法與JIS基本一致，但在數據處理、試件預處理條件等方面也有一些細微差異。而ASTM的干燥器法與JIS有很大不同，如試件數量、試件在干燥器中放置的時(shí)間和溫度、試件預處理方法、吸收皿大小、吸收液（蒸餾水）的體積、試件封邊處理與否以及吸收液的定量分析用變色酸法等，都和JIS、ISO和GB/T的規定差別很大，檢測結果自然不能采用同一的限量值指標。

　　由于國內似乎還沒(méi)有人采用ASTM的干燥器法做甲醛釋放量測定（個(gè)別質(zhì)檢單位用變色酸法和乙酰丙酮法做過(guò)定量分析的結果比較試驗），因此尚未出現涉及該方法的爭論意見(jiàn)。但JIS、ISO、JAS和GB/T的干燥器法因規定不同，甚至只是很細微的不同對檢測結果究竟有多大影響？有沒(méi)有規律可循？干燥器法的檢測結果與人造板使用時(shí)對環(huán)境的影響的對應關(guān)系如何？目前大概只有很少數長(cháng)期堅持在一線(xiàn)的資深質(zhì)檢人員才有所判斷，為此，相關(guān)的科研報告也不要僅僅停留在提供一些試驗數據的羅列和簡(jiǎn)單類(lèi)比上，而要通過(guò)理論分析，最終得到有充分依據的可靠的數學(xué)模型，提高廣大讀者識別虛假真偽的能力。

　　鑒于此目的，筆者擬把前輩專(zhuān)家早已定論的理論知識和自己的一些思考心得提供給讀者，以期拋磚引玉。下文談兩個(gè)問(wèn)題：一個(gè)是人造板甲醛釋放的若干機理問(wèn)題；另一個(gè)是在干燥器封密狀態(tài)下，吸收液（蒸餾水）對人造板釋放出的甲醛的吸收規律。

　　1      人造板甲醛釋放的若干機理問(wèn)題

　　　為什么用酚醛樹(shù)脂膠制造的人造板不需要考慮甲醛釋放問(wèn)題？為什么使用脲醛樹(shù)脂膠生產(chǎn)的人造板會(huì )有甲醛釋放問(wèn)題？這些問(wèn)題已有定論，毋須再議。這里想說(shuō)的是為什么人造板的甲醛釋放是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程？在這之前首先要說(shuō)的是人造板必須先有對甲醛的吸附，其后才有對甲醛的釋放問(wèn)題。

　　1.1   甲醛吸附

　　為什么人造板是首先吸附甲醛的？這是因為任何固體中的分子或原子，均由相互之間的化學(xué)鍵力或分子間引力而結合在一起，但在固體表面上的分子或原子由于其外側沒(méi)有該物質(zhì)的分子或原子存在，產(chǎn)生了剩余價(jià)鍵力或分子間引力，所以可以捕集其外側的流體中的分子，這是產(chǎn)生吸附作用的原因所在。木材及內部空隙的表面也是如此。

　　有關(guān)文獻將吸附劑大致分成三類(lèi)。一類(lèi)是有強烈帶電吸附位的吸附劑，第二類(lèi)是沒(méi)有強烈帶電吸附位但具有極性的吸附劑，第三類(lèi)是非極性吸附劑。吸附的產(chǎn)生是由于普遍存在的分子間的色散力而形成。木材及內部孔隙的表面總體上呈非極性，不屬于第一類(lèi)，雖然表面的局部可能存在極性，對表面吸附性能帶來(lái)一定影響，但這些局部可能所占比例很小，因此木材或人造板吸附的產(chǎn)生主要是由于分子間的色散力，這是沒(méi)有異議的。但色散力是分子間引力中最小的，其產(chǎn)生的吸附能遠遠小于第一類(lèi)和第二類(lèi)吸附劑產(chǎn)生的吸附能。甲醛分子上的羰基是極化的，氧原子帶部分負電荷，碳原子帶部分正電荷。如果甲醛分子因木材及人造板局部表面帶有極性而被吸附，這較難發(fā)生脫附，而如果因色散力而產(chǎn)生的吸附，則相對較容易發(fā)生脫附。

　　1.2   甲醛脫附

　　造成甲醛脫附并釋放為什么是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，原因大致是這樣的：甲醛分子在人造板內部空隙中的存在屬于物理吸附，靠分子間的引力（而且主要是色散力）暫時(shí)地捕集在表面上，但當被吸附的甲醛分子獲得必要的能量時(shí)，就會(huì )從吸附劑（即空隙表面）脫離，即發(fā)生脫附，吸附和脫附是可逆的，氣體分子速度的分布由麥克斯威爾——波爾茲曼分配定律描述，與正態(tài)分布的概率密度曲線(xiàn)類(lèi)似，以極高或極低速度運動(dòng)的分子都是很少的，絕大多數的氣體分子處于平均速度附近（可通過(guò)氣體分子運動(dòng)理論計算），只有那些達到一定速度（也即一定的動(dòng)能）的甲醛分子才能脫附和被釋放。為了維持系統的平衡，一定又會(huì )有一些甲醛分子處于速度極高的狀態(tài)，并繼續發(fā)生脫附和被釋放。另外，當孔隙表面被一層甲醛分子占滿(mǎn)之后，依靠吸附劑（即甲醛分子）的殘余力場(chǎng)或占據在表面的甲醛分子所形成的新力場(chǎng)，可以繼續進(jìn)行吸附，而繼續進(jìn)行吸附的甲醛分子也更容易被脫附，這也是甲醛釋放持續時(shí)間可以十分漫長(cháng)的原因之一。再一個(gè)原因是被脫附的甲醛分子需要經(jīng)過(guò)不同長(cháng)度的路徑才能釋放到空氣中去，而且在脫附后的釋放過(guò)程中還可能產(chǎn)生新的吸附。最后一個(gè)原因是大家都知道的即脲醛樹(shù)脂人造板在使用過(guò)程中，還會(huì )產(chǎn)生新的游離甲醛分子，又會(huì )經(jīng)歷一個(gè)吸附和脫附的漫長(cháng)歷程。

　　多年前，有的企業(yè)曾試圖用對人造板表面進(jìn)行密封處理的辦法防止甲醛釋放，但這有很大的風(fēng)險，一旦密封材料有所破損，由于板材內部已經(jīng)積累了許多可以被釋放的甲醛氣體，因此，即使破損處很小，甲醛的短期釋放速度也遠遠大于未密封處理的同一種板材，有企業(yè)曾按資料介紹，用氨氣處理板材，消除甲醛釋放，但板材吸附的氨氣同樣會(huì )緩慢釋放，此法不可取，該現象可以用實(shí)驗證實(shí)。

　　1.3   外部環(huán)境

　　以上分析的是甲醛釋放的內在原因，下面分析外部環(huán)境對人造板甲醛釋放的影響。一是外部環(huán)境空氣中的甲醛濃度的影響，濃度越大，則釋放越慢，當濃度達到一定值時(shí)，板材可能還會(huì )吸附甲醛，當然釋放和吸附總是同時(shí)存在的，只是平時(shí)釋放總是遠大于吸附，綜合效應是空氣中的甲醛濃度在增加，但也不能排除吸附大于釋放的情況，因此有的標準中對甲醛釋放測定的試件預處理時(shí)特別強調，不要把釋放量差別很大的試件放在同一個(gè)預處理室內，以免發(fā)生干擾。二是環(huán)境溫度的影響，所有的測定方法標準都規定有溫度要求，二者呈正相關(guān)這是很容易理解的。三是環(huán)境濕度的影響，根據美國大、小氣候箱法測定甲醛釋放量時(shí)，均要求考慮環(huán)境的相對濕度（RH）的影響，當實(shí)際的RH小于規定時(shí)，要乘以一個(gè)大于1的系數；反之，則乘以一個(gè)小于1的系數，這表示環(huán)境的RH與甲醛的釋放呈正相關(guān)。但筆者認為，如果環(huán)境的RH造成了試件含水率的增加，則肯定會(huì )降低甲醛釋放量。美國的干燥器法中不考慮RH的影響是正確的，下面將談及。四是環(huán)境氣流速度的影響，當環(huán)境的氣流速度與板面平行時(shí)，速度越大則釋放量也將增加，這是毋庸質(zhì)疑的，所以氣候箱法測定甲醛釋放量時(shí)，會(huì )規定一個(gè)氣流速度的范圍，而在干燥器法中則無(wú)需考慮。

　　2      干燥器法中吸收液（蒸餾水）對甲醛吸收的一般規律

　　氣體被水吸收或自水中逸出，是下列三者的函數：即氣體的溶解度、氣體的溶解和逸散的速度以及氣體在水中的分散速度，有關(guān)理論分析可以參閱相關(guān)文獻資料。在干燥器法測定甲醛釋放量時(shí)，由于干燥器容積較小且容器被密封，故蒸餾水吸收甲醛的過(guò)程除了遵守一般規律之外，還存在一些特殊因素需要仔細研究。

　　可以假定與水相接觸的空氣很快就被水蒸氣所飽和，這與氣候箱法是不同的，這也是美國的干燥器法中沒(méi)有規定相對濕度修正系數的原因；其次是帶有極性的甲醛分子極易被水所吸收，且測定終了時(shí)，水中的甲醛濃度遠遠沒(méi)有達到飽和濃度，因此吸收液中甲醛的逸散是可以不予考慮的。據此可以描述出干燥器中甲醛遷移的大致過(guò)程。在密閉的干燥器中，溫度、相對濕度和空氣中的流動(dòng)對試件釋放甲醛的影響可以不予考慮，唯一能影響甲醛釋放速度的就是干燥器內空氣中甲醛的濃度。隨著(zhù)時(shí)間的增加，干燥器內空氣中的甲醛濃度也將隨之增加，但由于分子的熱運動(dòng)，干燥器內空氣中的甲醛濃度可以視為是均勻的；置于干燥器內底部的吸收皿中的水也隨即不斷吸收甲醛。由于吸收面積的限定，最初被水吸收的甲醛數量必然小于試件釋放甲醛的數量。在這段時(shí)間內，器內空氣中的甲醛濃度將逐步增加，隨之產(chǎn)生的是吸收液對甲醛吸收的增加（享利定律）。

　　問(wèn)題在于能不能實(shí)現釋放與吸收的平衡？即試件釋放的甲醛數量正好等于被吸收皿中的水所吸收的數量，保證干燥器內的空氣中的甲醛濃度保持不變。另一個(gè)問(wèn)題是，經(jīng)過(guò)多長(cháng)時(shí)間才能實(shí)現釋放與吸收的平衡？在規定的24 h內能不能實(shí)現平衡？這些問(wèn)題的解答，對甲醛釋放量相差較大的試件可能是不一樣的。一些善于思考的檢測人員已經(jīng)做了不少有益的工作，且得到了可靠和可信的結論。如有的研究報告證實(shí)吸收皿的面積與吸收液的甲醛濃度成正比（吸收液體積不變），吸收液的體積與甲醛濃度成反比（吸收皿面積不變）。這一結論對于甲醛濃度極低的吸收液無(wú)疑是正確的，似乎也說(shuō)明了釋放和吸收平衡的建立并不需要太長(cháng)時(shí)間。

　　一些專(zhuān)職檢測人員告訴筆者，用干燥器法檢測時(shí)，第一個(gè)24 h的結果與再次進(jìn)行24 h檢測時(shí)結果相同，如果這一結論被證實(shí)正確，則可以斷定干燥器內釋放與吸收的平衡的建立是比較快的。有的研究報告證實(shí)干燥器的容積變化1~2 L時(shí)，不影響檢測結果（標準也是這么規定的），這似乎也說(shuō)明，釋放和吸收平衡態(tài)的建立是比較快的。對不同釋放量的試件，如果平衡建立的時(shí)間相差太大時(shí)，檢測結果的可比性將下降。但對于現在人造板的甲醛釋放量越來(lái)越低的情況下，干燥器法還會(huì )產(chǎn)生什么不確定因素？尚難于定論。

　　3      結語(yǔ)

　　總之，干燥器法與1 m3氣候箱不同，與穿孔萃取法更是不同，它的物理過(guò)程和如何與對環(huán)境的影響確切聯(lián)系起來(lái)，還有一些問(wèn)題有待澄清。衷心希望廣大檢測人員努力去解開(kāi)這些疑團。