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散发性能检测

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发布时间：2025-07-11 15:19:53 更新时间：2025-07-10 15:19:53

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

散发性能检测：保障产品环境友好性与使用安全的关键环节

散发性能检测，也称为挥发性有机化合物（VOC）和醛酮类物质释放量测试，是评估材料、产品（如汽车内饰件、家具、建材、电子电器、儿童玩具等）在使用过程中向周围环境释放有害气体能力的核心过程。随着全球范围内对室内空气质量（IAQ）和车内空气质量（VCAQ）关注度的日益提升，以及各国环保法规和消费者安全标准的不断加严，散发性能检测已成为产品设计、生产、质量控制及市场准入不可或缺的关键环节。其目的在于识别和量化材料中潜在的有害挥发物（如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、总挥发性有机物TVOC、气味等），评估其对人体健康和环境的潜在风险，从而推动企业采用更环保的材料和生产工艺，最终为消费者提供更安全、更健康的产品使用环境。

核心检测项目

散发性能检测通常聚焦于以下几类关键物质的释放量测定：

甲醛 (Formaldehyde): 被世界卫生组织列为1类致癌物，主要来源于脲醛树脂等胶粘剂，是检测的重中之重。
苯系物 (BTEX - Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylenes): 苯是强致癌物，甲苯、二甲苯等对神经系统有毒性。
总挥发性有机化合物 (TVOC): 指在一定条件下能够挥发的有机化合物的总和，是衡量空气污染程度的综合指标。
特定目标化合物 (Target Compounds): 根据产品特性和法规要求，还可能包括乙醛、丙烯醛、苯乙烯、N-甲基吡咯烷酮 (NMP)、二甲基甲酰胺 (DMF) 等。
气味 (Odor): 主观或客观评估产品释放气体的异味强度或可接受度。

关键检测仪器

进行散发性能检测需要依靠专业的模拟环境和精密的分析设备：

1. 环境测试舱 (Environmental Chamber): 这是最核心的设备，用于模拟产品实际使用环境（如室内、车内）。舱体材质（通常为不锈钢）需惰性、无吸附、无释放。精密控制系统确保舱内温度（如23°C, 65°C）、相对湿度（如50%, RH）、空气交换率（ACH）和背景浓度等参数恒定且符合标准要求。舱体容积从立方米级（小型舱，用于材料或小部件）到立方米级（大型舱，用于整椅、家具甚至整车）不等。
2. 采样设备：

Tenax TA吸附管/ Carbotrap吸附管： 用于采集舱内空气中的挥发性有机物 (VOCs)。
DNPH (2,4-二硝基苯肼) 采样管/溶液： 用于专门采集羰基化合物（甲醛、乙醛等）。
气袋 (Tedlar Bag)： 有时用于直接采集舱内气体样本，供后续离线分析。
恒流采样泵： 确保采样气流稳定、精确。

3. 分析仪器：

气相色谱-质谱联用仪 (GC-MS): 定性定量分析VOCs（苯系物、烷烃、醇类、酯类等）的金标准，灵敏度高，可识别未知物。
高效液相色谱仪 (HPLC) / 紫外检测器 (UV): 主要用于分析DNPH衍生化后的醛酮类化合物（甲醛、乙醛等）。
气相色谱仪 (GC) / 火焰离子化检测器 (FID): 常用于TVOC总量的测定或特定目标化合物的定量分析。
甲醛分析仪： 基于分光光度法（如AHMT法、酚试剂法）的专用仪器，可快速测定甲醛浓度。

4. 气味评价设备： 如气味测试舱（常与环境测试舱结合使用）和专业的嗅辨实验室（由经过培训的嗅辨员进行主观评价）。

主要检测方法

散发性能检测方法的核心思路是将样品置于受控的模拟环境中，经过规定时间的平衡后，采集释放到环境空气中的污染物进行定量分析：

1. 舱体法 (Chamber Method): 最主流、最权威的方法。

样品预处理： 样品可能需要按照标准进行切割、边缘密封、清洁等处理，并规定样品装载率（样品表面积/舱体积）。
测试条件设定： 将样品放入环境测试舱，根据适用标准精确设定温度、湿度、空气流速和换气率。
平衡（散发）阶段： 样品在设定的环境条件下保持一定时间（如24小时、3天、7天、28天不等），让挥发性物质充分释放到舱内空气中。
空气采样： 在平衡期结束时或特定时间点，使用吸附管或气袋从舱内采集空气样本。
样品分析： 将采集的吸附管进行热脱附（TD）或溶剂解吸，然后利用GC-MS、HPLC等仪器分析目标化合物浓度。
数据处理： 计算舱内空气中各目标化合物的稳态浓度或特定时间点的浓度（单位通常为µg/m³），或计算特定时间段的散发率（如µg/(m²·h)）。

2. 袋式法 (Bag Method): 一种相对简便快速的方法，常用于筛选或研发阶段。

将样品放入特定材质（如聚氟乙烯 Tedlar, FEP, PET）且体积已知的采样袋中。
向袋内充入一定量清洁空气或氮气。
将袋子密封并在规定温度下（如65°C）放置一定时间（如2小时）。
从袋内抽取气体进行分析。
计算袋内空气中目标化合物的浓度（单位通常为µg/m³）。此法温湿度控制精度和背景干扰相对舱法较差，结果可比性也略低。

3. 微舱法 (Micro-Chamber Method): 使用小型化的环境舱（几升至几十升），测试原理与大型环境舱相似，但样品量小、测试周期更短，适用于材料筛选和研发过程快速评估。

重要检测标准

国内外针对不同产品和行业制定了众多散发性能检测标准，以下是一些重要代表：

通用/建材/家具标准：

中国：GB 18580-2017 (人造板甲醛释放量)， GB/T 18883-2022 (室内空气质量标准)， GB 50325-2020 (民用建筑工程室内环境污染控制标准)， HJ 571-2010 (环境标志产品技术要求人造板及其制品)。
国际/欧洲：ISO 16000系列 (室内空气相关测试标准，如ISO 16000-9 建筑产品VOC散发测定-舱法，ISO 16000-3 甲醛测定)， EN 16516 (建筑产品-危险物质释放评估-舱法测定挥发性有机物释放量)， EN 717-1 (人造板甲醛释放量-气候箱法)， ASTM D5116 (小尺度环境箱测定室内材料/产品有机物释放标准导则)， ASTM D6007 (小尺度环境箱测定木制品甲醛浓度标准试验方法)， ASTM E1333 (大尺度环境箱测定木制品甲醛释放标准试验方法)。
美国：CDPH Standard Method v1.2 (加州公共卫生部标准方法，用于评估建材VOC释放)。

汽车内饰件及整车标准：