1范围

本文件描述了人造板及其制品中挥发性有机化合物(VOCs)、总挥发性有机化合物、醛酮类化合物和总醛酮化合物释放量的小型释放舱试验方法。

本文件适用于人造板(包括原辅材料)及其制品中挥发性有机化合物(VOCs)、总挥发性有机化合物、醛酮类化合物和总醛酮化合物释放量的测定。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 6682分析实验室用水规格和试验方法

GB/T 18259—2018人造板及其表面装饰术语

GB/T 36055林业生物质原料分析方法含水率的测定

JJF(建材)182—2021建材产品挥发物检测用环境测试舱校准规范

JJF 1101—2019环境试验设备温度、湿度参数校准规范

JB/T 9512—2018气候环境试验设备的发射噪声声功率级的声压法测定

3术语和定义

GB/T 18259—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1空气交换率airchangerate

单位时间内进入释放舱的空气体积与释放舱有效容积的比值。

3.2换气量ventilation rate

单位时间内进入释放舱的空气体积。

3.3表面风速airvelocity

释放舱中试件表面的空气流动速度。

3.4试验周期testperiod

从试验开始到采样结束之间的时间长度。

3.5挥发性有机化合物volatileorganiccompounds;VOCs

测试试件释放的,并由释放舱出口空气中检测到的所有有机化合物。

注:包括但不限于:苯系物(如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、对-二氯苯、三联苯、4-苯基环己烯、萘等)、烃类(如十一烷、正十四烷、甲基环己烷等)、萜烯类化合物等类单体。产品或限量文件中界定的VOCs称为“目标挥发性有机化合物”,简称目标VOCs。

3.6总挥发性有机化合物totalvolatileorganiccompounds;TVOC

经非极性或弱极性毛细管色谱柱(极性指数小于10)分离,保留时间在正己烷至正十六烷之间的有机化合物总和。

注1:根据峰面积定量,目标VOCs外的化合物以甲苯的响应因子计算。

注2:TVOC的计算与出口空气中VOCs浓度求和过程相似。

3.7醛酮类化合物carbonylcompounds

羰基类化合物

由测试试件释放,并由释放舱出口空气中检测到的所有醛、酮类化合物。

注:包括但不限于:甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、苯甲醛、丁醛、戊醛、2,5-二甲基苯甲醛、丁烯醛、异戊醛、丙醛、己醛、邻-甲苯甲醛、对-甲苯甲醛、间-甲苯甲醛等。

3.8总醛酮化合物totalvolatilecarbonylcompounds

甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、苯甲醛、丁醛、戊醛、2,5-二甲基苯甲醛、丁烯醛、异戊醛、丙醛、己醛、邻-甲苯甲醛、对-甲苯甲醛和间-甲苯甲醛共15种醛酮类化合物的总和。

3.9小型释放舱出口浓度smallchamberoutletconcentration

释放浓度

试件放入释放舱后,某特定试验时间由释放舱出口处测得的VOCs、醛酮类化合物的释放浓度。

3.10背景浓度background concentration

使用洁净空气为载气,空载时释放舱VOCs、醛酮类化合物的出口浓度。

3.11采运空白浓度travelblank concentration

随采样吸附管进行储存、转移等操作且不进行空气采样的吸附管中VOCs、醛酮类化合物的分析质量与对应采样体积的比值。

注:主要鉴别采样吸附管自身污染,及外部环境对采样吸附管的去塞、具塞、密闭转移期间的污染情况。

3.12产品承载率productloadingfactor

测试用试件的暴露表面积与释放舱容积的比值。

3.13回收率recovery

一定时间内流出释放舱的空气中目标VOCs、醛酮类化合物的量,与进入释放舱的空气中的目标VOCs、醛酮类化合物的质量的比值。

注:回收率提供了整个方法精确度的信息。

3.14释放速率emission factor;EF

试验开始后,单位样品、单位时间内测试试件释放的目标VOCs、醛酮类化合物的质量。

3.15测试试件testspecimen

特别制备的,在小型释放舱中进行释放测试,模拟待测产品或材料释放行为的部分样品。

4原理

将试件置于一定条件(温度、湿度和空气交换率)的释放舱中,试件释放的VOCs、醛酮类化合物与进入释放舱的空气混合后并从舱出口排出,以吸附介质在释放舱出口处分别捕集一定体积混合气体中的VOCs和醛酮类化合物,用合适的分析仪器测定质量浓度,根据释放浓度、产品承载率、气体交换率等计算VOCs、TVOC、醛酮类化合物和总醛酮的释放速率。

5仪器设备

5.1TD37884-2人造板甲醛及VOC释放量综合测试环境箱。

5.2，试验箱已包含恒流气体采样器。

恒流气体采样器应符合附录B、附录C的规定。

5.3分析仪器

TD17657-FGV甲醛VOC试验紫外分光光度计：符合附录B、附录C的规定。

6样品与试件

6.1样品要求

6.1.1样品应采用铝箔或其他无有机物污染及释放的材料密封包装。

6.1.2样品应尽快试验,如不能立即试验,应密闭包装并置于低于20℃且无有机物污染的环境中保存,保存时间不超过7 d。

6.2试件制备

6.2.1试件制备通用要求

试件的尺寸根据释放舱的有效容积和产品承载率确定,承载率取决于试验目的,常用承载率按照附录D的规定。

包装拆除后的时间为试验开始时间,应在4 h内制备试件并立即送入释放舱进行释放试验。

6.2.2板状、层状装饰材料或产品的试件制备

板状、层状装饰材料或产品沿其长度方向,在中心部分选取测试试件,垂直于样品表面进行锯割。如产品允许,去边50 mm后制备试件。

6.2.3拼接类产品或材料的试件制备

拼接类产品或材料(如地板、地板基材等)按图1选取、制备试验试件。

a)长方形拼接产品b)正方形拼接产品

图1拼接类产品或材料试件制备示意图

6.2.4刨花状、纤维状材料的试件制备

刨花状、纤维状材料以自然堆积状态平铺于两个直角不锈钢托盘中(托盘口部面积为0.50 m2),必要时,试件上放置一个不锈钢筛网防止试件溢出。

6.3试件封边、封底

6.3.1依据试验目的或产品及材料的应用场景对试件封底、封边,板状产品或材料的封底应采用背对背的方式。采用无有机物释放的铝箔类密封材料或密封框封边、封底。封边仅适用于试件制备时锯割所产生的断面。

6.3.2封边封底,适用于地板、类似地板应用场景类产品和应用场景为单面暴露于空气中(如墙板、门套、踢脚线类等)的产品。

6.3.3封边不封底,适用于双饰面人造板、未饰面人造板(如胶合板、层积材、集成材、刨花板等)、应用场景为双面暴露于空气中的单饰面人造板、不规则状产品(如楼梯扶手)和材料。

6.3.4不封底不封边,适用于薄层状装饰材料或产品(如人造装饰薄木、装饰纸等)和完整产品(如镜框、办公椅、抽屉、床头柜等)。

7试验步骤

7.1释放舱准备

7.1.1释放舱的清洗

用水清洗小型释放舱内壁,关闭舱门后将释放舱升至高温使舱壁表面的化学物质充分解吸并排至舱外,再将小型释放舱冷却到预定的温度。清洗后的释放舱背景浓度应符合7.2规定。

7.1.2试验条件

释放舱温度、相对湿度、空气交换率等参数的范围和波动度应符合表1规定,并使释放舱处于(10±5)Pa的微正压状态。常用试验条件按照附录D执行。

表1释放舱的工作条件范围

注1:因释放舱内环境与实验室环境的差异,打开释放舱门装载测试试件时,会引发舱温度、湿度的变化,试验时记录这些变化。

注2:温度和相对湿度对释放速率有较大影响,其波动只与时间有关。

7.2背景浓度测试

待释放舱达到预定试验条件,按7.6采集和分析释放舱出口空气的背景浓度。释放舱TVOC、挥发性有机化合物单体和甲醛的背景浓度应分别满足≤20μg/m3、≤2μg/m3和≤6μg/m3要求。

注:空白吸附管不含有目标物。

7.3试件放置

试件制备好后尽快置于释放舱中,测试试件应放置于舱内的中央位置以保证空气气流均匀分布于测试试件的释放表面。关闭舱门,确认释放舱的气密性和空气流量。

7.4试验周期确定

7.4.1试验周期

根据试验目的确定试验周期。原则上试验周期为1 d、3 d、7 d、14 d和28 d,即试验开始后第(24±0.5)h、(72±1)h、(168±1)h、(336±2)h和(672±4)h混合空气采样,其他指定时间也可混合空气采样。

注:如进行释放衰减研究,试验开始28d以后仍继续采样。

7.4.2试验周期终止

当释放试验达到试验周期规定试验时间时,可终止试验,最后一次混合空气采样分析结果为试验结果。

如果释放试验未达到规定的试验周期,释放量已低于产品限量值,可以终止试验,最后一次混合空气采样分析结果为试验结果。

如果释放试验未达到规定的试验周期,释放量已达到稳定释放状态即间隔24h两次混合空气采样分析结果的相对偏差≤5%,可终止试验,最后一次采样结束时间为试验周期结束时间,混合空气采样分析结果为平衡释放浓度。

注:如无特别规定,稳定释放状态是指总挥发性有机化合物释放量达到的稳定释放状态。

7.5试验期间试件的储存

当试验周期较长时,可将测试试件从释放舱中取出,自由放置于与试验条件相同的环境中,并避免受其他有机物的污染。混合空气采样时,应至少提前72 h将测试试件重新置于释放舱(7.1.2)中。

7.6空气采样与分析

7.6.1通用采样条件

释放舱内温度和相对湿度稳定8 h后方可进行混合空气采样。采样管进气端与释放舱出口直接连接,采样管出气端与恒流气体采样器之间的导管尽可能短,以保证流经采样管、采样器的气体温度与舱内温度一致。

采样流量、采样时间根据释放舱内化合物浓度确定。采样时避免吸附剂的穿透现象,如无法预测吸附剂是否被穿透或释放舱出口浓度,首次采样时,应将两个采样管串联,按式(1)确认吸附剂是否穿透,当计算结果满足式(1)要求时,可视为无穿透现象发生。

C1/（C1+C2）≥95%

式中:

C1—前端吸附管中目标化合物的分析浓度,单位为微克每立方米(μg/m3);

C2—后端吸附管中目标化合物的分析浓度,单位为微克每立方米(μg/m3)。

注:对于内装200 mg的聚2,6-二苯基对苯醚吸附管,通常其采样流量为50 mL/min~200 mL/min,最大采样量不超过5 L;对于内装75μg DNPH的吸附管,通常其采样流量为200 mL/min~300 mL/min,采样量为10 L左右。

7.6.2挥发性有机化合物的采样与分析

挥发性有机化合物的采样、分析和数据处理按照附录B进行。

7.6.3醛酮类化合物的采样与分析

醛酮类化合物的采样、分析和数据处理按照附录C进行。

8结果计算与表示

8.1总则

挥发性有机化合物释放量可以用释放浓度或释放速率表示。释放浓度的计算按照附录B和附录C,释放速率根据释放浓度、空气交换率和产品承载率等计算。

根据产品特性,可选用体积释放速率、面积释放速率、长度释放速率、单元释放速率或质量释放速率表示挥发性有机化合物释放量的试验结果。

8.2释放浓度计算与表示

试验周期为t时,挥发性有机化合物如目标VOCs、TVOC、醛酮类化合物和总醛酮的释放浓度(Cx,t)的计算与表示方式按照B.4.3和C.5.3。

8.3释放速率计算与表示

试验周期为t时,挥发性有机化合物体积释放速率、面积释放速率、长度释放速率、单元释放速率或质量释放速率与释放浓度(Cx,t)、空气交换率(n)、产品承载率(L)关系如式(2)~式(6)所示。

EFx,a,t=（Cx,t×Q）/A=（Cx,t×nV）/A=Cx,t×q=Cx,t×n/L

EFx,l,t=（Cx,t×Q）/l

式中:

EFx,a,t—试验时间为t时,挥发性有机化合物如目标VOCs、TVOC、醛酮类化合物和总醛酮x的面积释放速率,单位为微克每平方米小时[μg/(m2·h)];

Cx,t—试验时间为t时,挥发性有机化合物如目标VOCs、TVOC、醛酮类化合物和总醛酮x的释放浓度,单位为微克每立方米(μg/m3);

Q—小型释放舱的换气量,单位为立方米每小时(m3/h);

A—测试试件可释放有机物的表面积,单位为平方米(m2);

n—小型释放舱的空气交换率,单位为次每小时(次/h);

V—小型释放舱的有效体积,单位为立方米(m3);

q—小型释放舱中的测试试件的单位面积换气量,单位为立方米每平方米小时[m3/(m2·h)];

L—小型释放舱中测试试件的长度,单位为米(m);

EFx,l,t—试验时间为t时,挥发性有机化合物如目标VOCs、TVOC、醛酮类化合物和总醛酮x的长度释放速率,单位为微克每米小时[μg/(m·h)];

l—小型释放舱中的测试试件的面积承载率(产品面积承载率),单位为平方米每立方米(m2/m3);

EFx,v,t—试验时间为t时,挥发性有机化合物如目标VOCs、TVOC、醛酮类化合物和总醛酮x的体积释放速率,单位为微克每立方米小时[μg/(m3·h)];v—小型释放舱中测试试件的体积,单位为立方米(m3);

EFx,u,t—试验时间为t时,挥发性有机化合物如目标VOCs、TVOC、醛酮类化合物和总醛酮x的单元释放速率,单位为微克每单元小时[μg/(数量单位·h)];u—小型释放舱中测试试件的单元数,单位为数量单元(件或套);

EFx,m,t—试验时间为t时,挥发性有机化合物如目标VOCs、TVOC、醛酮类化合物和总醛酮x的质量释放速率,单位为微克每千克小时[μg/(kg·h)];m—小型释放舱中测试试件的质量,单位为千克(kg)。

注:释放速率能通过时间-浓度曲线或浓度-时间数据的衰减模型计算获得。

9试验报告

试验报告应包括下列信息。

a)测试实验室:

—实验室名称和地址;

—负责人姓名。

b)样品与试件描述:

—产品类型、名称;

—样品来源(如随机抽样、送样);

—产品详细信息,至少包括生产日期、批次、包装方式;

—到达实验室日期、储存环境(如温度、堆放等)、测试样品的拆封时间等。

c)试验结果:

—开始试验时间、试验周期及该试验周期的挥发性有机化合物、总挥发性有机化合物、醛酮类化合物和总醛酮释放浓度或释放速率;

—是否稳定释放状态(必要时);

—试样的含水率(必要时)。

d)测试条件:

—释放舱测试条件(温度、相对空气湿度、空气交换率等);

—测试试件面积或单元数、尺寸、质量和承载率;

—封边、封底情况(含密封材料或密封方式);

—释放挥发性有机化合物、醛酮类化合物的采样情况(吸附剂、采样体积、试件放入释放舱后的采样过程和次数)。

e)设备信息:

—释放舱容积;

—分析用仪器;

—释放舱的背景浓度。