摘 ?????要： 甲醛是一種常見的有害氣體，存在于許多家居用品中，尤其是涂料中。甲醛對人體健康有潛在的危害，因此對涂料中甲醛含量的檢測顯得尤為重要。探討了涂料甲醛檢測的各種方法，并分析可能的干擾因素及其消除方法。通過深入研究，希望能夠提出改進方向，以提高涂料甲醛檢測的準確性和可靠性。

關 ?鍵 ?詞：涂料； 甲醛； 檢測方法； 干擾消除

中圖分類號：TQ630.7+2?????文獻標識碼： A ????文章編號： 1004-0935（2024）05-0804-05

涂料作為一種常見的建筑材料，廣泛應用于家居裝修中，然而，許多涂料中都含有甲醛等有害氣體，這對人體健康構成潛在風險。甲醛是一種有刺激性氣味的有機物，長期暴露于高濃度的甲醛環(huán)境中可能導致呼吸系統(tǒng)和皮膚的疾病，甚至可能引發(fā)癌癥。因此，對涂料中甲醛含量的檢測非常必要。

1 ?甲醛的危害及檢測要求

1.1 ?甲醛的來源和危害

甲醛是一種常見的有機化合物，廣泛存在于我們周圍的環(huán)境中，它是一種無色、有刺激性氣味的氣體，具有很強的揮發(fā)性。甲醛不僅存在于工業(yè)生產過程中，還會釋放到室內空氣中，成為室內空氣質量的主要污染物之一，在室內環(huán)境中，甲醛主要來自家具、裝修材料、家電、化妝品、清潔劑等產品的使用過程中釋放出來的有害氣體。

甲醛對人體健康的危害是不可忽視的，長期接觸高濃度的甲醛會對呼吸系統(tǒng)、皮膚和眼睛造成刺激和損害，引起咳嗽、喉嚨痛、呼吸困難、皮膚瘙癢、眼紅等癥狀。此外，甲醛還被世界衛(wèi)生組織（WHO）和國際癌癥研究機構（IARC）列為一類致癌物質，長期接觸高濃度的甲醛還可能導致白血病、鼻咽癌等惡性腫瘤的發(fā)生^[1]。

1.2 ?國家標準及檢測要求

為了保護人們的健康，各國紛紛制定了相關的室內空氣質量標準和甲醛檢測要求，在中國，國家標準《室內空氣質量標準》（GB/T 18883—2002）將甲醛作為室內空氣中的主要有害物質之一加以規(guī)定。根據該標準，室內空氣中甲醛的限值為0.08 mg/m³，即當室內甲醛濃度超過該限值時，就會對人體健康產生危害，甲醛濃度衛(wèi)生標準參照表如表1。

不同濃度的甲醛對人體健康影響程度是不同的，尤其高濃度的甲醛屬于基因毒性物質范疇，常常會引起遺傳物質突變等系列變化問題。不同質量濃度甲醛對人體健康危害如表2^[2]。

為了確保室內空氣質量符合國家標準，進行甲醛的檢測是必不可少的。甲醛的檢測可以通過以下幾種方式進行：

環(huán)境空氣采樣法：通過在室內環(huán)境中設置采樣裝置，收集空氣中的甲醛樣品，并送至實驗室進行分析檢測^[3]。

甲醛傳感器檢測法：利用專用的甲醛傳感器，可以快速、準確地檢測室內空氣中的甲醛濃度。這種方法檢測速度快、操作簡便，適用于現(xiàn)場快速檢測。電化學傳感器則應用于中高端型號上，其檢測原理為通過與甲醛氣體 發(fā)生反應后，產生與氣體濃度成正比的電信號來確定相應的甲醛濃度^[4]。

室內裝修材料檢測法：通過對室內裝修材料進行檢測，確定其釋放甲醛的含量，從而評估室內空氣中甲醛的濃度^[5]。

甲醛測試盒檢測法：市場上有各種類型的甲醛測試盒，可以用于快速、簡便地檢測室內空氣中甲醛的濃度。但是這種方法的準確性相對較低，僅供參考。

無論采用哪種檢測方法，都需要選擇專業(yè)的檢測機構或使用可靠的檢測設備，以確保檢測結果的準確性和可靠性。同時，對于甲醛超標的情況，應采取相應的措施進行治理和改善，以降低人體暴露于甲醛的風險^[6]。

2 ?常見涂料甲醛檢測方法

2.1 ?直接測量法

直接測量法是一種常見的涂料甲醛檢測方法，這種方法主要通過對涂料中的甲醛進行直接測量來判斷其含量是否符合相關標準。

2.1.1 ?高效液相色譜法

高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是一種基于液相色譜技術的分析方法，該方法使用液相色譜儀來分離和檢測樣品中的甲醛。在分析過程中，樣品通常需要經過預處理，如提取、稀釋等，然后通過高效液相色譜儀進行分離和檢測。通過測量甲醛的峰面積或峰高來計算樣品中的甲醛含量。高效液相色譜法具有分離效果好、操作簡單、靈敏度高等優(yōu)點，被廣泛應用于涂料中甲醛含量的測定^[7]。

2.1.2 ?氣相色譜法

氣相色譜法是另一種常見的涂料甲醛檢測方法，它基于氣相色譜技術原理，通過將涂料樣品蒸發(fā)成氣態(tài)后，利用氣相色譜儀進行分析。該方法具有較高的靈敏度和分辨率，能夠準確測量涂料中的甲醛含量。氣相色譜法的優(yōu)點是同時檢測多種揮發(fā)性有機化合物，并且通過選擇不同的檢測柱和檢測條件來實現(xiàn)對不同化合物的分離和定量^[8]。

使用直接測量法進行涂料甲醛檢測得到準確的結果，但需要專業(yè)的設備和技術支持^[9]。此外，直接測量法只能評估涂料中甲醛的釋放情況，對于涂料中其他有害物質的檢測需要使用其他的方法。因此，在實際應用中，通常會結合其他的檢測方法來對涂料進行全面的評估。

2.2 ?間接測量法

2.2.1 ?光譜法

光譜法是通過測量涂料樣品在特定波長的光線下的吸收或發(fā)射特性來推斷甲醛含量的方法，常用的光譜法包括紫外-可見光譜法（UV-Vis）、紅外光譜法（IR）和拉曼光譜法（Raman），這些方法利用不同波長的光與樣品相互作用引起的吸收、散射或發(fā)射現(xiàn)象，來獲取樣品中甲醛的信息，例如，UV-Vis光譜法通過測量涂料樣品在紫外或可見光區(qū)域的吸收強度來推斷甲醛含量^[10-11]。

2.2.2 ?電化學法

電化學法是一種利用涂料中甲醛與電極之間的電化學反應來間接測量甲醛含量的方法。該方法通過測量電極在涂料中甲醛存在下產生的電流或電勢變化來確定涂料中甲醛的含量。電化學法的優(yōu)點是操作簡便、結果可靠，并且具有較高的靈敏度和選擇性。然而，該方法需要專業(yè)的儀器設備，并且對電極的選擇和涂料樣品的處理都有一定的要求，因此在實際應用中可能存在一定的限制。電化學法需要其他分析方法相互配合使用，如電化學法與分離富集技術相結合，可以有效排除干擾，提高測定靈敏度^[12]。

2.2.3??生物傳感器法

生物傳感器法是一種新興的涂料甲醛檢測方法，它利用生物體或其組成部分對甲醛的選擇性識別能力來間接測量甲醛的含量。

一種常見的生物傳感器是酶傳感器。酶是一種生物催化劑，具有對特定物質高度選擇性的特點。通過將特定的酶與涂料中的甲醛接觸，當甲醛與酶發(fā)生反應時，會產生可測量的信號。通過測量信號的變化，可以間接測量甲醛的含量。崔建升等^[13]利用枯草孢桿菌對低含量甲醛同化力強以夾層法將其固定化后與極譜型溶解氧電極組裝成新型的甲醛微生物傳感器，可以定量測試甲醛含量。

生物傳感器法具有高度選擇性、靈敏度高和實時監(jiān)測的優(yōu)點，但需要特定的生物材料和專業(yè)人員進行操作。

3 ?干擾因素及消除方法

3.1 ?涂料成分對甲醛檢測的干擾

3.1.1 ?溶劑的干擾

首先，需要了解涂料中的溶劑對甲醛檢測的干擾，溶劑是涂料中的重要組成部分，用于調節(jié)涂料的黏度和流動性。然而，一些溶劑可能會干擾甲醛的檢測結果。具體來說，溶劑中含有的揮發(fā)性有機化合物（VOCs）可能會與甲醛發(fā)生反應，形成其他化合物，從而導致甲醛的測量結果不準確。為了解決這個問題，可以選擇含有低揮發(fā)性有機化合物的溶劑，或者選擇無揮發(fā)性溶劑來替代傳統(tǒng)的溶劑^[14]。

3.1.2??易揮發(fā)物的干擾

其次，易揮發(fā)物也是涂料中常見的成分之一，它們在涂料干燥后會逐漸揮發(fā)出來，釋放出氣味和有害物質。然而，這些易揮發(fā)物的揮發(fā)速度可能會對甲醛檢測結果產生干擾。因為在甲醛檢測過程中，易揮發(fā)物的揮發(fā)速度比甲醛慢，導致檢測結果中包含了易揮發(fā)物的殘留量，使得甲醛濃度被高估，我們可以通過延長涂料的干燥時間，或者在涂料中添加抑制揮發(fā)的添加劑，減少易揮發(fā)物的揮發(fā)速度，從而減少對甲醛檢測結果的干擾。

3.2 ?檢測環(huán)境對甲醛檢測的干擾

3.2.1??溫度和濕度的干擾

溫度和濕度是常見的環(huán)境因素，它們對甲醛檢測結果會產生一定的干擾。在高溫環(huán)境下，甲醛的揮發(fā)速度會增加，導致檢測結果偏高。而在低溫環(huán)境下，甲醛的揮發(fā)速度會減慢，導致檢測結果偏低。因此，在進行甲醛檢測時，需要考慮環(huán)境溫度對結果的影響。

濕度也是一個重要的干擾因素，在濕度較高的環(huán)境中，甲醛的溶解度會增加，導致檢測結果偏高。而在濕度較低的環(huán)境中，甲醛的溶解度會減少，導致檢測結果偏低。因此，在進行甲醛檢測時，需要考慮環(huán)境濕度對結果的影響^[15]。

3.2.2??其他污染物的干擾

除了溫度和濕度，其他污染物也可能對甲醛檢測產生干擾。這是因為在封閉空間中，存在著許多其他有害氣體和揮發(fā)性有機化合物，它們可能與甲醛發(fā)生化學反應或競爭性吸附，從而干擾甲醛的測量，為了減少其他污染物對甲醛檢測的干擾，可以采取以下方法：

提前通風：在進行甲醛檢測之前，要確保空間充分通風，以排除其他污染物的影響?？梢源蜷_窗戶，使用空氣凈化器或通風設備等來增加空氣流動。

選擇合適的檢測方法：不同的甲醛檢測方法對其他污染物的干擾程度不同。因此，在選擇甲醛檢測方法時，應考慮到環(huán)境中可能存在的其他污染物，并選擇適合的方法進行檢測。

3.3 ?干擾消除的方法

3.3.1??校正方法

校正方法是通過改變涂料的成分和工藝，來減少涂料中甲醛的含量和釋放量。以下是一些常見的校正方法：

選擇低甲醛含量的原材料：涂料中的原材料是甲醛釋放的主要來源之一。選擇低甲醛含量的原材料有效降低涂料中甲醛的含量。

調整配方：通過調整涂料的配方，改變涂料中各種成分的比例，從而減少甲醛的釋放。例如，增加黏合劑的使用量，可以提高涂料的抗甲醛性能。盛健等^[16]引入納米金屬氧化物（納米MOx）成功制備了可在常溫、無光環(huán)境下催化降解甲醛的無光催化涂料。劉微微等^[17]在祛醛乳膠涂料配方設計中引入祛醛乳液、納米TiO₂光催化降解甲醛以及生物祛醛助劑，?三者協(xié)同作用，?可以很好地達到祛醛的功效。

改變制備工藝：制備工藝也會對涂料中甲醛的釋放產生影響。通過改變涂料的制備工藝，降低甲醛的釋放量。例如，控制涂料的固化溫度和時間，減少甲醛的釋放。

3.3.2??適用性評估方法

適用性評估方法是一種評估涂料中甲醛干擾的方法，它通過評估涂料在不同條件下的性能來判斷其適用性。適用性評估方法可以從以下幾個方面進行評估：

甲醛釋放量評估：通過測量涂料中甲醛的釋放量來評估其適用性，使用室內空氣中甲醛的濃度變化來評估涂料中甲醛的釋放量。如果涂料中的甲醛釋放量較低，說明其適用性較好^[18]。

甲醛吸附能力評估：通過測量涂料對甲醛的吸附能力來評估其適用性，將涂料與甲醛接觸一段時間，然后測量涂料中甲醛的濃度變化。如果涂料對甲醛有較強的吸附能力，說明其適用性較好^[19]。

抗干擾能力評估：通過測量涂料在存在其他干擾因素時的性能來評估其抗干擾能力^[20]，將涂料置于含有其他可能存在的干擾因素的環(huán)境中，然后測量涂料中甲醛的濃度變化。如果涂料對其他干擾因素的影響較小，說明其抗干擾能力較好。

適用性評估方法的優(yōu)點是可以在實際應用中進行評估，能夠綜合考慮不同的因素。然而，它也存在一些限制，首先，適用性評估方法需要在實際使用環(huán)境下進行，需要考慮到實際條件的復雜性，其次，適用性評估方法需要進行一定的實驗設計和數(shù)據處理，需要一定的技術支持。

4 ?研究的局限性與改進方向

4.1??研究的局限性

在涂料甲醛檢測方法及干擾消除研究中，存在一些局限性需要考慮，當前的研究主要關注涂料中甲醛的檢測方法以及如何消除干擾因素，但很少有研究探討如何減少涂料中甲醛的含量，這是一個值得進一步研究的方向。

目前的研究往往是在實驗室條件下進行的，缺乏真實環(huán)境下的驗證，涂料在實際使用中可能受到各種因素的影響，如溫度、濕度、光照等，這些因素可能會對甲醛的釋放和檢測結果產生影響，因此，未來的研究考慮在真實環(huán)境中進行更全面的實驗。

另外，當前的研究主要關注涂料中甲醛的檢測方法，但對于其他有害物質的檢測方法和干擾消除研究相對較少。考慮到涂料中可能存在其他有害物質，如苯、甲苯等，未來的研究拓展到多種有害物質的檢測^[21]和干擾消除。

4.2??改進方向

為了克服上述局限性，未來的研究從以下幾個方面加以改進。

研究人員探索涂料中甲醛含量的降低方法，這包括優(yōu)化涂料配方、改進生產工藝等。通過減少涂料中甲醛的含量，從根本上降低室內空氣中甲醛的濃度，減少對人體的危害。

研究人員在實驗條件下進行更全面的研究，他們考慮在不同的溫度、濕度、光照等條件下進行實驗，以模擬真實的使用環(huán)境，這將有助于更好地理解涂料中甲醛釋放的規(guī)律，并為實際應用提供更準確的數(shù)據。

此外，研究人員拓展研究范圍，探索其他有害物質的檢測方法和干擾消除策略，涂料中可能存在多種有害物質，不僅僅是甲醛，研究人員將目光放在其他有害物質上，開展更全面的研究，為保障室內空氣質量提供更全面的解決方案。

最后，研究人員考慮與相關行業(yè)合作，將研究成果應用到實際生產中，他們與涂料生產企業(yè)、室內裝飾公司等合作，共同推動涂料甲醛檢測方法和干擾消除策略的應用。通過將研究成果轉化為實際應用，更好地改善室內空氣質量，保障人們的健康。

5??結束語

涂料甲醛檢測方法及干擾消除研究對于保護人們的健康具有重要意義。通過采用合適的檢測方法，并消除干擾因素，可以準確測量涂料中的甲醛含量。然而，目前的研究仍存在一些局限性，需要進一步改進和完善。只有不斷提高涂料甲醛檢測的準確性和便捷性，才能更好地保護人們的健康。同時，還需要加強對涂料中其他有害物質的檢測研究，以全面了解涂料對人體健康的影響。通過這些努力，我們可以營造一個更加安全健康的室內環(huán)境。

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Research on Detection Method of Formaldehyde

in Coatings?and Interference Elimination

HAN Dan

（Testing Center of Nippon Paint（China）Co.， Ltd.， Shanghai 201201，?China）

Abstract：??Formaldehyde is a common harmful gas that exists in many household products， especially coatings. Formaldehyde has potential hazards to human health， so it is particularly important to detect the formaldehyde content in coatings. In this article， various methods for detecting formaldehyde in coatings were?explored， and possible interference factors and their elimination methods were?analyzed. Through in-depth research， it is hoped that improvement directions can be proposed to improve the accuracy and reliability of formaldehyde detection in coatings.

Key words：?Coatings; Formaldehyde; Detection method; Interference?elimination

收稿日期：2023-09-07

作者簡介：韓丹（1981-），男，安徽阜南人，工程師，碩士研究生，2006年畢業(yè)于同濟大學無機化學專業(yè)，研究方向：涂料檢測技術。