气候箱法

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义项:甲醛释放量检测方法

气候箱法是测定人造板及其制品甲醛释放量的一种检测方法。检测时将具有规定表面积的试样放入密闭的气候箱内,箱内温度、相对湿度、气流速度与空气置换率均被控制在设定值;试样释放的甲醛与箱内空气混合后定时被抽取,经吸收液吸收并测定其中甲醛质量,据此换算出单位体积空气中的甲醛含量[1][2]。该方法尽量复现板材在室内的使用条件,所测结果与真实使用状况较为接近[3],为多国标准所采用,并逐渐成为我国人造板甲醛释放量的法定检测手段[4]。

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目录
  1. 定义
  2. 背景
  3. 内容
  4. 影响与争议
  5. 参见

定义

气候箱法是指把具有规定表面积的试样置于人工环境箱内,在温度、相对湿度、空气流动速度与空气置换率保持稳定的条件下,测定试样向箱内空气释放甲醛数量的方法[1][5][6]。采集气体时以水作吸收液,使空气中的甲醛溶入水中,再测出吸收液中甲醛的质量与所抽取气体的体积,进而算出每立方米空气中含有多少毫克甲醛[1][2]。

计算公式为 $c=m/V$,式中 $c$ 为箱内空气中甲醛的质量浓度,单位为 mg/m³;$m$ 为吸收液中测得的甲醛质量;$V$ 为抽取气体的体积。取样按一定时间间隔反复进行,直到箱内混合气体中的甲醛浓度趋于稳定为止[1][5]。

背景

人造板在生产中普遍使用含甲醛的胶黏剂,制品在长期使用中会不断向环境释放甲醛,因此需要对其释放量作定量测定[4]。除气候箱法外,常用的还有干燥器法与穿孔萃取法:前者测定静置状态下被水吸收的甲醛,后者以萃取方式测定板材内部的甲醛总量[4]。

这两种方法都以小尺寸试样为检测对象,与整件制品的实际释放情况存在差距,且取样过程具有破坏性[7]。比较试验显示,40 L 干燥器法的测定结果波动较大,可信度不高[8];对细木工板的研究表明,(9~11)L 干燥器法与 1 m³ 气候箱法的线性关系一般[9]。气候箱法直接模拟使用环境,能较真实地反映释放水平,因而得到更多采用[3]。

内容

试样需先经平衡处理。以 1 m³ 气候箱法为例,板材被裁成表面积为 1 m² 的代表性试件,在温度 23 ℃ 左右、相对湿度 50% 左右的恒温恒湿环境中放置 7 天,使释放状态趋于稳定[3]。随后用不含甲醛的铝胶带封住试件侧边,只保留主表面参与释放,以免侧面释放干扰结果[10][11]。试件在箱内垂直放置于中央,表面与气流方向平行,试件之间的距离不小于 200 mm[5]。

气候箱的容积有不同规格。EN 717—1 可选用大于 12 m³、1 m³ 或 0.225 m³ 的箱体,ISO 12460—1 与 GB 18580—2001 采用约 1 m³ 的箱体,美国 ASTM E1333 规定箱体大于 22 m³[6],用于整幅板材或家具检测的大气候箱容积最小为 22 m³[12]。箱内温度多取 (23±0.5) ℃ 或 (25±1) ℃,空气置换率多为 (1.0±0.05) 次/小时或 0.5 次/小时[6]。中国现行做法将温度控制在 (23±0.5) ℃、相对湿度 (50±3)%、空气置换率 (1.0±0.05) 次/小时,试件表面空气流速 0.1~0.3 m/s,承载率约 1 m²/m³,箱体本底甲醛质量浓度不超过 0.006 mg/m³[13][11]。

取样自试件放入箱内 2 h 后开始[13]。箱体出气口与空气抽样系统相连,甲醛随气体通入装有水的串联吸收瓶而被吸收,采样体积以及当时的环境温度、大气压力均需记录[10]。按 GB/T 17657—2022 的做法,通常使用 2 个串联吸收瓶,各加入 25 mL 水,采集气体不少于 120 L[10]。吸收液中的甲醛以乙酰丙酮分光光度法定量:在乙酸铵存在下,甲醛与乙酰丙酮反应生成有色化合物,于 412 nm 波长处吸光度最大,该反应对甲醛具有较高的专属性[10]。测试持续到箱内甲醛质量浓度稳定,取稳定阶段最后 4 次测定结果的平均值作为甲醛释放量[10];欧洲标准 EN 717—1 则要求取得 14 至 28 个数据、绘制平衡曲线后才能确定结果[6]。

在中国的标准体系中,1 m³ 气候箱法最早于 2001 年被列入强制性国家标准 GB 18580—2001,其技术内容等效采用欧洲标准[14]。现行标准 GB 18580—2017 将该方法规定为人造板及其制品甲醛释放量的试验方法,限量值为 0.124 mg/m³[11][4],具体检测程序见 GB/T 17657—2022[10]。气候箱箱体本身的结构与技术参数由 LY/T 1612—2023 规定,该标准于 2023 年 6 月 19 日发布、2023 年 11 月 1 日实施[15]。

影响与争议

GB 18580—2017 以 1 m³ 气候箱法为试验方法,该方法同时考虑温度、相对湿度与空气流动等环境因素的影响,与实际使用情况最为接近,为各国标准所推荐,并逐渐成为我国法定裁决的主要检测手段[4]。就方法比较而言,气候箱法被认为是较为准确的测试方法[8],在厨柜类产品的检测中也出现了统一采用气候箱法的趋势[16]。

该方法的局限同样受到讨论。其平衡处理与检测周期较长、检测费用较高,难以满足企业日常生产控制的需要,GB 18580—2017 因而说明 (9~11)L 干燥器法与穿孔萃取法仅用于生产质量控制[4]。大容积气候箱与人造板的实际使用条件更为相符,但设备投入与运行费用较高、能耗大、所需样品多,测定周期也更长[6]。此外,环境舱法以整件家具为检测对象,所测结果被认为比干燥器法、穿孔萃取法的小样结果更具真实性,但其与小样检测结果之间存在差异[7]。

参见

  • 甲醛 —— 气候箱法所测定的人造板释放污染物。

  • 人造板 —— 气候箱法最主要的检测对象。

  • 干燥器法 —— 与气候箱法并行的甲醛释放量检测方法,多用于生产质量控制。

  • 穿孔萃取法 —— 以萃取方式测定板材内部甲醛含量的方法。

  • 环境舱法 —— 以整件家具为对象、原理与气候箱法相近的检测方法。

  • 细木工板 —— 常用于气候箱法与其他方法比较研究的板材品种。

参考资料

  1. 人造板甲醛释放量的2种检测方法详解 . gdcst.ac.cn [引用日期2026-09-27]
  2. 气候箱法 . 百度百科 [引用日期2026-09-27]
  3. 板材甲醛释放量检测(1m³气候箱法) . 中科检测技术服务(广州)股份有限公司 [引用日期2026-09-27]
  4. 人造板甲醛检测方法的相关性研究(PDF) . mckx.net [引用日期2026-09-27]
  5. 人造板甲醛释放量的2种检测方法详解 . cstah.cn [引用日期2026-09-27]
  6. zhumzp2018(PDF) . mofcom.gov.cn [引用日期2026-09-27]
  7. 人造板家具甲醛释放量检测——环境舱法应用的研究 . 万方数据知识服务平台 [引用日期2026-09-27]
  8. 细木工板游离甲醛不同检测方法的比较分析 . 万方数据知识服务平台 [引用日期2026-09-27]
  9. 细木工板甲醛释放量检测方法的相关性分析-上海轻工业2024年04期-手机知网 . imac.edu.cn [引用日期2026-09-27]
  10. 人造板甲醛释放量的2种检测方法详解 . zhonggangtest.cn [引用日期2026-09-27]
  11. 气候箱法检测人造板材甲醛释放量的探讨 . cjwk.cn [引用日期2026-09-27]
  12. 解读材料之二 . caf.ac.cn [引用日期2026-09-27]
  13. CN111781195A(PDF) . googleapis.com [引用日期2026-09-27]
  14. 用1m~3气候箱测定人造板甲醛释放量时气候箱内空气中甲醛浓度的计算和分析-人造板通讯2002年12期-手机知网 . cnki.net [引用日期2026-09-27]
  15. LY/T 1612-2023 甲醛测试用1m3气候箱 . yzbzpt.cn [引用日期2026-09-27]
  16. 厨柜中甲醛释放量的检测方法研究现状-热带农业工程2019年06期-手机知网 . imac.edu.cn [引用日期2026-09-27]
  17. 基于集成学习的人造板甲醛释放量建模方法研究 . 万方 [引用日期2026-09-27]
  18. 人造板及其制品甲醛释放量分级检测 . 北检(北京)检测技术研究院 [引用日期2026-09-27]
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本条目引用的词条
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红色的还不存在。红链不是错误——它标出"这个概念被引用了但还没人写"。