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发布时间:2019-07-04 09:21

对板式家具甲醛释放机理及其控制的探讨 aoinn

对板式家具甲醛释放机理及其控制的探讨&凯发shy;


1.家具甲醛污染现状 ­

家具中的游离甲醛超标问题,随着消费者健康意识的提高和标准的实施,已成为目前市场投诉的热点,其污染现状相当严重。2001年8月24日上海解放日报公布了对70家企业销售的家具甲醛含量的抽检结果:用穿孔法测定有半数产品超过40mg/100g,最高的竟达114mg/100g。又据有关调查报告显示,2001年上半年,我国15个城市约有16/100到22.3/100的消费者因购买的家具产生异味而诱发疾病。因此,解决板式家具的甲醛释放量超标问题,已是当务之急。 ­

2. 板式家具的甲醛来源 ­

全球木质家具中,实木家具占10/100,人造板家具占80/100,人造板家具已成了家具的主体。以人造板(主要指使用氨基类树脂的胶合板、中密度纤维板和刨花板等)为基材的家具在使用过程中往往会程度不等地向外散发甲醛。家具作为一个产品,与它的主体构成材料之间,即有密切的联系,同时又有其特殊性。对人造板来讲,其散发的甲醛来源主要是脲醛树脂和木材原料中固有的甲醛。而家具在其生产过程中又增加了其它的甲醛来源,其总的甲醛释放量要比普通板材高。因此,人造板材料的甲醛释放量是不能等同于家具中的甲醛释放量的。家具中的甲醛来源主要有以下几种。 ­

⑴家具基材中残留一部分未进行反应的游离甲醛,或者说固化了的树脂因降解而产生了一部分不稳定的甲醛。 ­

⑵家具贴面材料(三聚氰胺浸渍纸等)中残留的或后来产生的一部分甲醛。 ­

⑶家具进行各种形式的贴面时所用胶粘剂(脲醛树脂等)中含有的甲醛。 ­

⑷家具进行各种涂饰时涂料中的甲醛。 ­

⑸家具中除木质材料外其它覆面材料、填充材料带来的甲醛释放,如织物、皮革、海绵等。 ­

从上面的情况可以看出,即使家具的基材甲醛释放量达到了E1级,最终家具的甲醛释放量未必能达到E1级。更不用说用E2级或低于E2级的人造板制造家具了。因此,解决家具的甲醛达标问题,并不是一件容易的事,要求我们不仅要解决板材甲醛释放的问题,同时还要重视家具生产过程中的每一个环节,只有保证每一个环节都能有效地降低甲醛释放量而不是增加释放量,才能保证家具甲醛释放量达到标准。 ­

3.板式家具甲醛释放的机理 ­

由于家具是不同材料的组合体,它的甲醛释放机理理应较单纯板材的释放机理复杂。这需要经过大量的试验和研究进行探索。但可以肯定,其释放机理主要还是以人造板的甲醛释放为主。为此,我们假设家具的甲醛释放机理等同于人造板的。下面以刨花板为例进行释放机理的阐述。 ­

3.1甲醛释放的充分必要条件 ­

经过大量的试验,一些专家提出刨花板甲醛散发的充分必要条件是­

刨花板板内的空气压强只有大于其所在环境的大气压强,而且有供空气流通的通道,才会发生甲醛散发。 ­

3.1.1 压力差条件 ­

3.1.1.1压力差原理的理论依据 ­

由于地域、海拔高度、温度、容积、密度等等因素的不同或变化,都会造成某个范围内的压力差。这往往是形成分子运动的主要原因。就刨花板而言,其在热压过程中,由于温度和外加压力的作用,内部的水分虽然形成一定的蒸汽压P1,但其数值小于外加给板坯的压力,板内的水蒸汽(包括待散发的甲醛)蓄积于板内不散发;当外加压力解除后,板内的水蒸气压力P1就会大于空气压强P2,水蒸气就会通过各种途径向大气中散发,只要P1>P2这个条件存在(不论这个条件是热压造成的还是板子在使用过程中人为造成的),就会产生板子中甲醛向外界散发的动力。如果(P1-P2)在数值上很小,则体现出板子内部甲醛向外界散发的速率和强度比较小,或者说板内的甲醛仅存在着向外界散发的趋势。[1] ­

了解了刨花板的甲醛释放机理,我们回过头来再来看看家具的甲醛散发。我们假设:家具是置于大气环境中的一个独立系统,家具的外表面作为家具与大气环境两个系统的分离界面。假定两个系统是相互独立的。 ­

1.家具系统(压强为P1) ­

2.家具系统与大气系统之间的假想 封闭界面; ­

3.大气系统(压强为P2) ­

图1 家具系统与大气系统的模拟 ­

借用气体理想状态方程,我们可以解释家具在各种环境条件作用下甲醛向外界散发的现象: ­

P/ρ=k/m            (1) ­

式中:Р—气体压强,Mpa ­

ρ—为气体密度,g/cm3 ­

Τ—气体温度,Κ ­

к—玻尔长度系数(к=1.88×1023) ­

m—分子质量,­

当Τ=C时,P/ρ=C, C为常数   (2) ­

当ρ=C时,Р∝Τ        (3) ­

当Р=C时,1/ρ∝Τ       (4) ­