我國人造板生產企業眾多且分布地域廣泛，稍具規模的企業都有自己的質檢部門和實驗室，各地設置的專職人造板質檢機構也為數不少。幾個人造板產業大省（區）中，省、地、市甚至縣級都有專職質檢機構。我國每年實施的人造板質檢工作量總和，可能大于其他所有人造板生產國的總和，由此得到的大量檢測數據為科研工作提供了豐富的素材，且隨著廣大質檢人員素質的提高和經驗知識積累，對質檢工作中存在問題的發現、分析和解決能力也在逐年加強。

　　幾年前，針對當時廣泛使用的穿孔萃取法測定人造板甲醛釋放量，曾經發表了許多研究報告，對如何正確理解和實施該測定方法標準起了很好的作用。干燥器法因設備簡單，操作便捷，檢測成本低廉及對操作人員沒有毒害等優點，已經成為時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版本，日本的JAS和JIS各有一個干燥器法標準，經仔細比對，有兩處不同會影響檢測結果，這兩處不同是試件數量和對試件預處理時間的規定不一致。ISO、ASTM和GB/T也各有一個干燥器法標準，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。

　　由于國內似乎還沒有人采用ASTM的干燥器法做甲醛釋放量測定（個別質檢單位用變色酸法和乙酰丙酮法做過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。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？有沒有規律可循？干燥器法的檢測結果與人造板使用時對環境的影響的對應關系如何？目前大概只有很少數長期堅持在一線的資深質檢人員才有所判斷，為此，相關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單類比上，而要通過理論分析，最終得到有充分依據的可靠的數學模型，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。下文談兩個問題：一個是人造板甲醛釋放的若干機理問題；另一個是在干燥器封密狀態下，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題

　　　為什么用酚醛樹脂膠制造的人造板不需要考慮甲醛釋放問題？為什么使用脲醛樹脂膠生產的人造板會有甲醛釋放問題？這些問題已有定論，毋須再議。這里想說的是為什么人造板的甲醛釋放是一個漫長的過程？在這之前首先要說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有該物質的分子或原子存在，產生了剩余價鍵力或分子間引力，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。

　　有關文獻將吸附劑大致分成三類。一類是有強烈帶電吸附位的吸附劑，第二類是沒有強烈帶電吸附位但具有極性的吸附劑，第三類是非極性吸附劑。吸附的產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，雖然表面的局部可能存在極性，對表面吸附性能帶來一定影響，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生主要是由于分子間的色散力，這是沒有異議的。但色散力是分子間引力中最小的，其產生的吸附能遠遠小于第一類和第二類吸附劑產生的吸附能。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，這較難發生脫附，而如果因色散力而產生的吸附，則相對較容易發生脫附。

　　1.2   甲醛脫附

　　造成甲醛脫附并釋放為什么是一個漫長的過程，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，就會從吸附劑（即空隙表面）脫離，即發生脫附，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，與正態分布的概率密度曲線類似，以極高或極低速度運動的分子都是很少的，絕大多數的氣體分子處于平均速度附近（可通過氣體分子運動理論計算），只有那些達到一定速度（也即一定的動能）的甲醛分子才能脫附和被釋放。為了維持系統的平衡，一定又會有一些甲醛分子處于速度極高的狀態，并繼續發生脫附和被釋放。另外，當孔隙表面被一層甲醛分子占滿之后，依靠吸附劑（即甲醛分子）的殘余力場或占據在表面的甲醛分子所形成的新力場，可以繼續進行吸附，而繼續進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間可以十分漫長的原因之一。再一個原因是被脫附的甲醛分子需要經過不同長度的路徑才能釋放到空氣中去，而且在脫附后的釋放過程中還可能產生新的吸附。最后一個原因是大家都知道的即脲醛樹脂人造板在使用過程中，還會產生新的游離甲醛分子，又會經歷一個吸附和脫附的漫長歷程。

　　多年前，有的企業曾試圖用對人造板表面進行密封處理的辦法防止甲醛釋放，但這有很大的風險，一旦密封材料有所破損，由于板材內部已經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緩慢釋放，此法不可取，該現象可以用實驗證實。

　　1.3   外部環境

　　以上分析的是甲醛釋放的內在原因，下面分析外部環境對人造板甲醛釋放的影響。一是外部環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，板材可能還會吸附甲醛，當然釋放和吸附總是同時存在的，只是平時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特別強調，不要把釋放量差別很大的試件放在同一個預處理室內，以免發生干擾。二是環境溫度的影響，所有的測定方法標準都規定有溫度要求，二者呈正相關這是很容易理解的。三是環境濕度的影響，根據美國大、小氣候箱法測定甲醛釋放量時，均要求考慮環境的相對濕度（RH）的影響，當實際的RH小于規定時，要乘以一個大于1的系數；反之，則乘以一個小于1的系數，這表示環境的RH與甲醛的釋放呈正相關。但筆者認為，如果環境的RH造成了試件含水率的增加，則肯定會降低甲醛釋放量。美國的干燥器法中不考慮RH的影響是正確的，下面將談及。四是環境氣流速度的影響，當環境的氣流速度與板面平行時，速度越大則釋放量也將增加，這是毋庸質疑的，所以氣候箱法測定甲醛釋放量時，會規定一個氣流速度的范圍，而在干燥器法中則無需考慮。

　　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，有關理論分析可以參閱相關文獻資料。在干燥器法測定甲醛釋放量時，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，水中的甲醛濃度遠遠沒有達到飽和濃度，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程。在密閉的干燥器中，溫度、相對濕度和空氣中的流動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。隨著時間的增加，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，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。在這段時間內，器內空氣中的甲醛濃度將逐步增加，隨之產生的是吸收液對甲醛吸收的增加（享利定律）。

　　問題在于能不能實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。另一個問題是，經過多長時間才能實現釋放與吸收的平衡？在規定的24 h內能不能實現平衡？這些問題的解答，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疑是正確的，似乎也說明了釋放和吸收平衡的建立并不需要太長時間。

　　一些專職檢測人員告訴筆者，用干燥器法檢測時，第一個24 h的結果與再次進行24 h檢測時結果相同，如果這一結論被證實正確，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。有的研究報告證實干燥器的容積變化1~2 L時，不影響檢測結果（標準也是這么規定的），這似乎也說明，釋放和吸收平衡態的建立是比較快的。對不同釋放量的試件，如果平衡建立的時間相差太大時，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越低的情況下，干燥器法還會產生什么不確定因素？尚難于定論。

　　3      結語

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