GB/T 31762-2015 木质材料及其制品中苯酚释放量测定 小型释放舱法

　　ICS 79. 060. 01 B 70

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31762—2015

　　木质材料及其制品中苯酚释放量测定

　　小型释放舱法

　　Determination ofphenolemission from wooden materialsand

　　their furnishingproducts—Smallchambermethod

　　2015-07-03发布 2015-11-02实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31762—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。

　　本标准由国家林业局提出 。

　　本标准由全国人造板标准化技术委员会(SAC/TC198)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中国林业科学研究院木材工业研究所 、江苏出入境检验检疫局 、东北林业大学 、浙江升华云峰新材股份有限公司 、东莞市升微机电设备科技有限公司 。

　　本标准主要起草人 :龙玲 、朱海欧 、沈隽 、薄燕 、徐建峰 、张光州 、庞小仁 、夏可瑜 。

　　木质材料及其制品中苯酚释放量测定

　　小型释放舱法

　　1 范围

　　本标准规定了木质材料及其制品中苯酚释放量的小型释放舱测定方法 。

　　本标准适用于木质材料及其制品中苯酚释放量的测定 ,如酚醛胶人造板及其制品,酚醛胶浸渍木质材料 ,酚醛胶重组竹等 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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 29899—2013 人造板及其制品中挥发性有机化合物释放量试验方法 小型释放舱法

　　3 术语和定义

　　GB/T 29899—2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 为了便于使用 , 以下重复列出了GB/T 29899—2013中的某些术语和定义 。

　　3. 1

　　苯酚释放量 phenolemission rate

　　苯酚释放浓度

　　试件中苯酚在本标准规定的释放舱交换空气中达到稳定状态时释放的质量 , 即释放舱交换空气中苯酚的质量浓度 , 以毫克每立方米(mg/m3 )表示 。

　　3.2

　　小型释放舱 smallchamber

　　用于测试木质材料及其制品释放的有机挥发物 ,操作参数可调的设备 。

　　3.3

　　空气交换率 airexchangerate

　　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(次/h) 。

　　[GB/T 29899—2013,定义 3. 1] 3.4

　　产品负载率 productloadingfactor

　　测试用试件的暴露表面积与释放舱有效容积的比值 。

　　[GB/T 29899—2013,定义 3. 17]

　　4 原理

　　将试件置于一定条件(温度 、湿度 、空气交换率等)的释放舱中 ,试件释放的苯酚与进入释放舱的空

　　GB/T 31762—2015

　　气混合后从释放舱出口排出 , 以碳酸钠水溶液吸收载气中的苯酚 。 吸收液中的苯酚在铁氰化钾的氧化作用下 ,与 4-氨基安替比林反应生成橙红色的吲哚酚安替比林染料后 ,光度法比色测定 , 以毫克每立方米(mg/m3 )表示 。采样是周期性的 ,直到释放舱内的空气中苯酚浓度达到稳定状态为止 。

　　5 试剂与材料

　　5. 1 试验用水要求

　　所用水至少达到 GB/T 6682规定的三级纯度蒸馏水或去离子水的要求 。

　　5.2 碳酸钠溶液(0.2 g/L)

　　称取 0. 1 g碳酸钠(分析纯)溶于水中 ,溶解后移入 500 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,溶液的 pH值为 10. 0±0. 2。

　　5.3 4-氨基安替比林溶液(10g/L)

　　称取 1. 0 g 4-氨基安替比林(分析纯)溶于水中 ,溶解后移入 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 。

　　注 : 该溶液在 0 ℃ ~ 4 ℃的冰箱中密闭保存 ,有效期为 2周 。

　　5.4 铁氰化钾[K3Fe(CN) 6 ]溶液(10g/L)

　　称取 1. 0 g 铁氰化钾(分析纯)溶于水中 ,溶解后移入 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 。

　　5.5 苯酚

　　色谱纯 。

　　5.6 苯酚标准贮备液(1. 0 mg/mL)

　　称取 0. 1 g(精确至 0. 2 mg)苯酚(5. 5) ,溶于水 ,定量转移入 100 mL 容量瓶中 ,加水至刻度 ,此溶液为 1. 0 mg/mL 标准贮备液 。

　　注 : 该标准溶液储备液在 0 ℃ ~ 4 ℃的冰箱中密闭保存 ,有效期为 4周 。

　　5.7 苯酚标准工作溶液(25. 0 μg/mL)

　　准确移取 5 mL苯酚标准贮备液(5. 6)于 200 mL容量瓶中 ,用碳酸钠溶液(5. 2)稀释至刻度 。 配制后当天 使 用 。 也 可 用 国 家 认 可 的 标 准 溶 液 , 如 “GBW (E) 080241 水 中 挥 发 酚 成 分 分 析 标 准 物 质(1 000 mg/L) ”进行配制 。

　　5. 8 封边材料

　　铝箔或其他无苯酚释放的材料 。

　　6 仪器设备

　　6. 1 小型释放舱系统 :小型释放舱系统应符合 GB/T 29899—2013中附录 A 的规定 。小型释放舱容积为 100 L~ 1 000 L(包括 100 L 和 1 000 L) 。

　　6.2 分光光度计 :可以在波长 500 nm 处测量吸光度 ,并配有光程为 20 mm 及以上的比色皿 。

　　6.3 分析天平 :感量为 0. 2 mg。

　　6.4 恒流气体采样器 :流量范围为 0 mL/min~ 1 000 mL/min,精度 ±5% 。

　　6.5 湿式流量计 :精度 ±1% 。

　　6.6 气泡吸收瓶 :10 mL。

　　6.7 容量瓶 :10 mL、100 mL、200 mL、500 mL。

　　6. 8 移液管或移液器 。

　　7 试件准备

　　7. 1 试件制备

　　7. 1. 1 样品包装拆除后 ,应尽快制备测试试件送入释放舱进行试验 。

　　7. 1.2 试件的尺寸根据释放舱的有效容积和产品负载率确定 。试件制备时不允许有焦边 。

　　7. 1.3 负载率推荐使用 1 m2/m3 。

　　注 : 负载率取决于试验目的 ,通常负载率范围为 0. 5 m2 /m3 ~ 2. 5 m2 /m3 。

　　7. 1.4 对于板材类产品(地板除外) ,将样品周边去掉 50 mm ,作为待检测样品 。

　　7. 1.5 对于地板等终端产品,可以直接作为待检测样品 。

　　7. 1.6 对于工艺品 、镜框等完整产品,可直接进行检测 。

　　7.2 试件的封边、封底

　　7.2. 1 板材类产品(地 板 除 外) , 除 所 需 测 试 的 面 外 , 试 件 的 其 他 面 均 采 用 铝 箔 或 无 苯 酚 释 放 的 材 料(5. 8) ,或采用背对背方式密封 。

　　7.2.2 地板只测量暴露面 ,采用铝箔类或无苯酚释放的材料(5. 8) ,或采用背对背方式将试件的一面密封起来 ,所有侧边均需密封 。

　　7.2.3 当对完整的产品进行试验时 ,无须封边 、封底 。

　　8 试验步骤

　　8. 1 释放舱准备

　　8. 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 ,使箱壁表面的苯酚充分解吸并排除后 ,再将小型释放舱冷却到预定的温度 。清洗后的释放舱要达到 8. 2 的要求 。

　　8. 1.2 测试条件

　　根据产品或限量标准的要求 ,选择释放舱温度 、湿度 、空气交换率参数 ,并使释放舱处于(10±5) Pa的微正压状态 ,典型释放舱的工作条件及控制精度见表 1。

　　表 1 释放舱的工作条件

　　8.2 背景浓度测试

　　待释放舱达到预定试验条件 ,按 8. 6在释放舱出 口采集一定量的空气 ,并按 8. 7 进行分析 。 释放舱中苯酚背景浓度应不大于 0. 015 mg/m3 。

　　8.3 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合适位置 , 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气体流量 。

　　8.4 试验周期

　　试验周期根据达到稳定状态的时间确定 。试验开始后的第 3 天(48 h~ 72 h 之间) 开始空气采样 。从第 3 天至第 5 天每天采样 2 次 , 两次采样之间的间隔应超过 3 h。如在试验开始后的第 5 天已达到稳定状态 ,可停止试验 。如果在第 5 天没有达到稳定状态 , 自第 6 天开始采样次数降为每天一次 ,直到达到稳定状态 ,或者是连续测试 28d停止测试 。

　　通常以达到稳定状态时最后一次测试结果作为试件的苯酚释放量测定结果 ,试验最多进行 28d,如第 28天尚未达到稳定状态 , 以第 28天的测试结果作为苯酚的释放量 。

　　稳定状态确定原则 : 当最后 4次测定结果的最大绝对偏差与苯酚浓度的平均值之比低于 5%(苯酚释放量不小于 0. 1 mg/m3 )或 10%(苯酚释放量小于 0. 1 mg/m3 )时 ,为达到稳定状态 ,具体如下 :

　　— 平均值 c: c= (cn + cn- 1 + cn- 2 + cn- 3 )/4

　　— 稳定状态 :

　　苯酚释放量 c≥0. 1 mg/m3 时 ,d/c×100%<5% ;

　　苯酚释放量 c<0. 1 mg/m3 时 ,d/c×100%<10% 。

　　其中 ,cn 是最后一次释放量测定值 ,cn- 1是倒数第二次释放量测定值 ,依此类推 。

　　注 1: 实际操作中 , 由于苯酚释放的不可逆性 , 因此真正的稳定状态不可能达到 。本标准出于测试 目 的 对 稳 定 状 态条件进行定义 。

　　注 2: 如进行释放衰减研究 ,试验开始 28d 以后仍可继续采样 。

　　注 3: 如果释放量低于最小定量限 ,可以结束试验 。

　　8.5 试验期间试件处置

　　当试验周期较长时 ,两次采样间隔期间 ,可将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 ,并避免受其他测试试件的污染 。采样时 ,应至少提前 48h 将试件重新置于释放舱中 。

　　8.6 采样

　　空气采样时 ,采样环境温度与释放舱温度尽可能接近 ,连结管线应尽可能短 , 以保证经吸收瓶进入湿式流量计温度与释放舱温度尽可能接近 。

　　采样装置连接示例见图 1,先将空气采样装置与释放舱的空气出口相连接 ,2个吸收瓶串联 ,各加入8 mL 0. 2 g/L碳酸钠溶液作为吸收液 。打开恒流采样器 , 以 0. 5 L/min空气流速恒流采样 ,采样时间至少 60 min。采样时记录检测室温度 ,其温度与释放舱温度应基本一致 。把一 、二级吸收瓶中的吸收液分别转移至 10mL容量瓶中 ,并用 2 mL碳酸钠溶液洗涤吸收瓶并移入容量瓶 ,定容至刻度 。为防止苯酚的降解 , 吸收液应立即测定 ,若不能立即测定 ,应把吸收液置于 0 ℃ ~ 4 ℃的冰箱中密闭保存 ,并在48h 内完成测定 。

　　说明 :

　　1— 连结管线 ;

　　2— 气泡吸收瓶 ;

　　3— 硅胶干燥塔 ;

　　4— 湿式流量计 ;

　　5— 恒流采样器 。

　　图 1 采样装置示例

　　8.7 样品分析

　　8.7. 1 标准曲线的绘制

　　取 6个 10 mL 的容量瓶 ,分别准确加入 0. 00 mL、0. 10 mL、0. 20 mL、0. 40 mL、0. 80 mL和1. 60 mL苯酚标准工 作 溶 液 (5. 7) , 并 用 碳 酸 钠 溶 液 (5. 2) 定 容 至 刻 度 , 使 该 系 列 标 准 溶 液 的 浓 度 分 别 为0. 00 μg/mL、0. 25μg/mL、0. 50 μg/mL、1. 00 μg/mL、2. 00 μg/mL和 4. 00 μg/mL。 向上述系列标准溶液中分别加入 0. 1 mL4-氨基安替比林溶液(5. 3)和 0. 02mL铁氰化钾溶液(5. 4) ,摇匀 ,放置15 min。采用分光光度计(6. 2)于 500 nm 波长下测量吸光度 ,每个浓度重复测定 3 次 , 以吸光度均值对苯酚浓度(μg/mL)绘制标准曲线(图 2) 。标准曲线至少每 2周检查一次 ,线性相关系数 r 不得低于 0. 995。

　　图 2 标准曲线

　　8.7.2 样品测定

　　在两个装有 10 mL吸收液 的 容 量 瓶(见 8. 6) 中 , 分 别 加 入 0. 1 mL 4-氨 基 安 替 比 林 溶 液(5. 3) 和0. 02 mL铁氰化钾溶液(5. 4) ,摇匀 ,放置 15min。按 8. 7. 1所述方法测定样品的吸光度 As 。 同时用碳酸钠溶液(5. 2)作为空白溶液进行空白试验 ,确定空白溶液的吸光度 Ab 。若吸收液的吸光度超出标准曲线的线性范围 ,应将吸收液以碳酸钠溶液(5. 2)先定容再稀释后按上述步骤测定 。

　　9 结果计算

　　9. 1 吸收液中的苯酚质量

　　吸收液中的苯酚质量按式(1)计算 :

　　Gi = k × (As -Ab ) ×V × f /1 000 ……………………( 1 )

　　式中 :

　　Gi — 第一级或第二级吸收瓶中吸收液的苯酚质量 ,单位为毫克(mg) ;

　　k — 标准曲线的斜率 ,表示为微克每毫升(μg/mL) ;

　　As — 吸收液的吸光度 ;

　　Ab — 空白溶液(碳酸钠溶液)的吸光度 ;

　　V — 吸收液体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　f — 稀释比 。

　　9.2 苯酚释放量

　　试件的苯酚释放量(释放浓度)按式(2)计算 ,精确至 0. 01 mg/m3 :

　　c= (G1 +G2 )/Vair ……………………( 2 )

　　式中 :

　　c — 苯酚释放量 ,单位为毫克每立方米(mg/m3 ) ;

　　G1,G2— 第一级 、第二级吸收瓶中吸收液的苯酚质量 ,单位为毫克(mg) ;

　　Vair — 空气采样体积 ,单位为立方米(m3 ) 。

　　10 检出限

　　本方法检出限与采样体积有关 :

　　a) 当采样体积为 30 L 时 ,本方法最低检出限为 0. 02 mg/m3 ,最小定量限为 0. 06 mg/m3 ;

　　b) 当采样体积为 60 L 时 ,本方法最低检出限为 0. 01 mg/m3 ,最小定量限为 0. 03 mg/m3 ;

　　c) 当采样体积为 120 L 时 ,本方法最低检出限为 0. 005 mg/m3 ,最小定量限为 0. 015 mg/m3 。

　　11 试验报告

　　试验报告至少应包括以下信息 :

　　a) 测试实验室 :实验室名称和地址,负责人的名字 ;

　　b) 样品描述 :产品类型 ,试样选择过程(例如 : 随机选择) ,产品历史(生产 日期 、批次 、到达实验室日期 、拆封时间和测试试件准备) ;

　　c) 测试条件 :释放舱型号 ,释放舱测试条件(温度 、相对空气湿度 、空气交换率等) ,测试试件面积和负载率 ,封边 、封底情况 ,采样情况(吸收液 、采样体积 、试样放入释放舱后的采 样 过 程 和 次数) ;

　　d) 结果 :稳定状态时的苯酚释放量(mg/m3 ) ,达到稳定状态释放量所需的时间(h) 。