簡(jiǎn)析脲醛樹(shù)脂人造板與甲醛危害和防治

1、 簡(jiǎn)析脲醛樹(shù)脂人造板與甲醛危害和防治摘要 本文簡(jiǎn)要論述了人造板凝膠脲醛樹(shù)脂的性能以及其在室內(nèi)分解和揮發(fā)產(chǎn)物甲醛對(duì)人體的危害及防治措施。關(guān)鍵詞 人造板 脲醛樹(shù)脂 甲醛 危害 防治措施1 引言隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的物質(zhì)和精神生活水平不斷提高,居住條件和消費(fèi)觀念也在日益改變,越來(lái)越多的人已不再滿足自己居室的現(xiàn)狀,并致力于居室環(huán)境的裝飾改造,尤其是新購(gòu)住房,更是刻意精心裝修裝飾,以求居室環(huán)境的優(yōu)雅、美觀、舒適。對(duì)我們大多數(shù)的現(xiàn)代人來(lái)說(shuō),一天中平均有60%一80%的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的,環(huán)境醫(yī)學(xué)研究表明,人類4%的疾病與室內(nèi)環(huán)境因素密切相關(guān),室內(nèi)環(huán)境條件的好壞,特別是室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量狀況會(huì)直

2、接影響到我們的身心健康。一般來(lái)說(shuō),室內(nèi)裝修造成的化學(xué)污染可持續(xù)3-15年。在對(duì)室內(nèi)進(jìn)行裝修時(shí),由于裝修所用各類材料中往往含有多種對(duì)人體有害的化學(xué)物質(zhì),它們會(huì)持續(xù)不斷而且緩慢地散發(fā)到空氣中。例如以脲醛樹(shù)脂為主要成分之一的人造板會(huì)緩慢的釋放甲醛氣體。在這樣的新居中,人們往往首先會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、過(guò)敏性疲勞和眼、鼻、喉刺痛等不適感。這雖然不會(huì)馬上危及生命,但卻會(huì)極大地危害人們的身體健康。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由室內(nèi)裝修而產(chǎn)生的常見(jiàn)的有害化學(xué)物質(zhì)有將近20種,其中數(shù)量最多、對(duì)人體危害最嚴(yán)重的有甲醛、苯及苯系物、氡和氨四種；其中甲醛危害最為普遍。2 人造板人造板是利用木材在加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角廢料，混合其他纖維經(jīng)壓

3、制膠合而成的板材。膠合板、刨花板、纖維板、大芯板都是人造板。人造板與木材相比，有幅面大、變形小、表面平整光滑、無(wú)各向異性等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛的應(yīng)用于建筑室內(nèi)裝修。人造板的主要成分是木材和膠合劑，而膠合劑一般是脲醛樹(shù)脂。（1）脲醛樹(shù)脂的合成機(jī)理脲醛樹(shù)脂是將尿素和甲醛水溶液這兩種組分,在弱堿性至中性介質(zhì)中反應(yīng)。經(jīng)加成反應(yīng),主要生成一羥甲基脲和二羥甲基脲。將羥甲基化合物調(diào)至酸性,繼續(xù)反應(yīng)生成縮聚產(chǎn)物。達(dá)到工藝要求的縮聚度后,進(jìn)行中和并冷卻,終止反應(yīng)：甲醛與尿素在堿性條件下進(jìn)行加成反應(yīng),生成羥甲基脲：    尿素與甲醛的反應(yīng)體系為體型縮聚反應(yīng)體系,根據(jù)其反應(yīng)機(jī)理,尿

4、素與甲醛反應(yīng)的摩爾越低,甲醛數(shù)量相對(duì)減少,成型縮合越困難,越容易造成縮聚不完全。結(jié)果膠體中存在過(guò)多的含有活性氨基、亞氨基或羥基的次甲基脲和羥甲基脲中間體,因此,含有活性基團(tuán)的中間體化合物使能產(chǎn)生分子間的締合并殘存剩余化學(xué)鍵,根據(jù)膠體化學(xué)理論,高分子化合物的凝膠作用是膠體間或聚合物分子間的締合和化學(xué)鍵的形成結(jié)果。尿素與甲醛的摩爾比隨著降低,所帶活性基團(tuán)的中間體產(chǎn)物比例就越大,就越易產(chǎn)生凝膠作用。樹(shù)脂膠中存在游離甲醛，在使用脲醛樹(shù)脂粘合劑時(shí)，需要進(jìn)行固定。下面以氯化銨為例加以說(shuō)明：樹(shù)脂中游離醛與加入的氯化銨發(fā)生反應(yīng),氯化銨與水反應(yīng)及氯化銨熱分解分別放出鹽酸,以上3個(gè)反應(yīng)為可逆反應(yīng)。使脲醛樹(shù)脂膠值迅

5、速下降,實(shí)現(xiàn)弱酸固化,分子量逐漸增大,最后形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)樹(shù)脂。（2）尿素與甲醛的摩爾比（FU比）對(duì)脲醛樹(shù)脂的性能影響脲醛樹(shù)脂的性能的好壞與二羥甲基的含量有直接的關(guān)系,在一定范圍內(nèi)比增加,二羥甲基生成就越多,脲醛樹(shù)脂的交聯(lián)度、膠合強(qiáng)度及其穩(wěn)定性會(huì)相應(yīng)提高。但會(huì)使樹(shù)脂的固含量下降,游離甲醛含量升高,產(chǎn)品的毒性就增大。根據(jù)試驗(yàn),游離甲醛含量、膠合強(qiáng)度隨比的變化示于圖1、2。 在工業(yè)生產(chǎn)中，為了保證一定膠合強(qiáng)度,保證樹(shù)脂的綜合性能, FU比較高，因而用它粘合的人造板的游離甲醛含量都不低。（3）環(huán)境對(duì)游離甲醛的影響 A 溫度由化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理知，溫度越高，化合物越活躍。脲醛樹(shù)脂對(duì)溫度的敏感度高，隨著溫度

6、的反復(fù)變化，很容易老化分解，釋放出甲醛。甲醛是極易揮發(fā)的物質(zhì)，在溫度提高的情況下，從人造板中溢出。這是一個(gè)不可逆的過(guò)程。B 濕度在脲醛樹(shù)脂的合成和游離甲醛的固定過(guò)程中，都有水的生成。根據(jù)平衡移動(dòng)原理，空氣中的水蒸汽必定使上述反應(yīng)向生成甲醛的方向進(jìn)行。甲醛揮發(fā)造成環(huán)境污染，脲醛樹(shù)脂也老化破壞。人造板的耐水性不好。日常生活中，家居用水使室內(nèi)濕度增大，也使甲醛污染日趨嚴(yán)重。C 酸性物質(zhì)空氣中含有的二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體，在與空氣中的水分結(jié)合后，形成酸溶液。脲醛樹(shù)脂中的甲醛的固定反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在酸的作用下，必向生成甲醛的方向進(jìn)行；同時(shí)，脲醛樹(shù)脂也會(huì)加快水解。這使人造板的整體性能減弱，同時(shí)也造成

7、環(huán)境污染。D 氧化物的氧化時(shí)間實(shí)驗(yàn)研究表明，在氧化物一定的情況下，隨著氧化物被氧化，脲醛樹(shù)脂中的甲醛含量逐漸增多。下面以氧化淀粉改性的脲醛樹(shù)脂為例加以說(shuō)明。上圖表明了在氧化劑一定量的情況下,氧化時(shí)間對(duì)游離甲醛含量的影響。從圖上我們可以看出,隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng),淀粉被氧化的程度加大,脲醛樹(shù)脂中游離甲醛的含量也相應(yīng)增加，甲醛也不斷溢出，導(dǎo)致脲醛樹(shù)脂變質(zhì)，人造板失效。2 甲醛（1）簡(jiǎn)介甲醛是一種無(wú)色、具有刺激性且易溶于水、醇和醚的氣體，可經(jīng)呼吸道吸收。它有凝固蛋白質(zhì)的作用，其35%40%的水溶液通稱為福爾馬林，常作為浸漬標(biāo)本的溶液。此溶液沸點(diǎn)為19.5，在室溫時(shí)極易揮發(fā)，隨著溫度的上升揮發(fā)速度加快。

8、甲醛為較高毒性的物質(zhì)，在我國(guó)有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位。甲醛已被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。 （2）應(yīng)用 甲醛因其化學(xué)性質(zhì)活潑，價(jià)格便宜，而被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域；用甲醛合成脲醛樹(shù)脂，進(jìn)而制造人造板便是其中一種。（3）危害甲醛對(duì)人的眼睛、鼻子、呼吸道有刺激性。空氣中含有0.6mg/m3時(shí)就會(huì)對(duì)眼睛產(chǎn)生刺激反應(yīng)。人在含甲醛10ppm的空氣環(huán)境里停留幾分鐘就會(huì)流淚不止。低濃度甲醛對(duì)人體影響主要表現(xiàn)在皮膚過(guò)敏、咳嗽、多痰、失眠、惡心、頭痛等。剛住進(jìn)用脲醛樹(shù)脂人造板做裝修的居室的人，有厭惡氣味、頭痛、頭暈和咳嗽的反應(yīng)。這樣的居室內(nèi)甲醛濃度有時(shí)高于0.5mg/m3。研究表明，甲

9、醛制品中甲醛的釋放期為315年。因而因裝修帶來(lái)的室內(nèi)甲醛污染是長(zhǎng)期的。甲醛是原漿毒物，能與蛋白質(zhì)結(jié)合，吸入高濃度甲醛后，會(huì)出現(xiàn)呼吸道的嚴(yán)重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛，也可發(fā)生支氣管哮喘。皮膚直接接觸甲醛，可引起皮炎、色斑、壞死。經(jīng)常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出現(xiàn)粘膜充血、皮膚刺激癥、過(guò)敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛,孕婦長(zhǎng)期吸入可能導(dǎo)致新生嬰兒畸形，甚至死亡，男子長(zhǎng)期吸入可導(dǎo)致男子精子畸形、死亡，性功能下降，嚴(yán)重的可導(dǎo)致生殖能力缺失，全身癥狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經(jīng)紊亂等。甲醛對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響是明顯的。對(duì)使用尿醛樹(shù)脂較多的家庭和不使用人造板材的家庭成

10、員進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查表明：生活在甲醛濃度為0.013.1mg/m3的人群，有頭痛、頭暈、失眠癥狀的人明顯多于測(cè)不出甲醛的家庭。甲醛對(duì)人體皮膚有很強(qiáng)的刺激作用，空氣中濃度為0.510mg/m3時(shí)，會(huì)引起腫脹，發(fā)紅；低濃度甲醛能抑制汗腺分泌，使皮膚干燥。 當(dāng)甲醛濃度為0.060.07mg/m3（0.050.06ppm）時(shí)，兒童發(fā)生氣喘病；當(dāng)甲醛濃度在0.121.2mg/m3時(shí)即（0.11ppm）能致使肝功能、肺功能異常、免疫功能異常。甲醛還會(huì)與空氣中離子形成氯化物反應(yīng)生成致癌物二氯甲基醚。根據(jù)大量文獻(xiàn)記載，甲醛對(duì)人體健康的影響主要表現(xiàn)在嗅覺(jué)異常、刺激、過(guò)敏、肺功能、免疫功能異常等方面，而個(gè)體差異很大

11、。大多數(shù)報(bào)道其作用濃度均在0.12mg/m3（0.1ppm）以上?？偟膩?lái)說(shuō)，甲醛對(duì)健康危害主要有以下幾個(gè)方面： A 刺激作用 甲醛的主要危害表現(xiàn)為皮膚粘膜的刺激作用，甲醛是原漿毒物質(zhì)，能與蛋白質(zhì)結(jié)合、高濃度吸入時(shí)出現(xiàn)呼吸道嚴(yán)重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。  B 致敏作用 皮膚直接接觸甲醛可引起過(guò)敏性皮炎、色斑、壞死，吸入高濃度甲醛時(shí)可誘發(fā)支氣管哮喘。 C 致突變作用 高濃度甲醛還是一種基因毒性物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)室高濃度吸入的情況下，可引起鼻煙腫瘤，目前一般認(rèn)為，非工業(yè)性室內(nèi)環(huán)境甲醛濃度水平還不至于導(dǎo)致人體的腫瘤和癌癥。 3 防治措施（1）防A 室內(nèi)裝修采用低甲醛含量和不含

12、甲醛的裝修、裝飾材料，選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的健康環(huán)保建材。   B 使用人造板的鋸口處，應(yīng)涂以涂料，使其充分固化，這可形成穩(wěn)定的保護(hù)層，以防止板材內(nèi)的甲醛的散發(fā)。  C 裝修后不宜立即入住，應(yīng)開(kāi)窗、通風(fēng)讓室內(nèi)污染空氣散發(fā)，一般說(shuō)裝修數(shù)個(gè)月，室內(nèi)甲醛濃度可降至0.08mg/m3以下，達(dá)到室內(nèi)合格的標(biāo)準(zhǔn)。  （2）治A 用活性炭吸附 不含竹炭，竹炭吸附甲醛效果不佳。B 土法 300克紅茶泡熱茶兩臉盆水，放入居室中，并開(kāi)窗透氣，48小時(shí)內(nèi)室內(nèi)甲醛含量將下降90%以上，刺激性氣味基本消除。 C 通風(fēng)法去除甲醛 消除室內(nèi)空氣污染，最有效的方法是增加新風(fēng)量。新風(fēng)

13、量是指室內(nèi)新鮮空氣的總量。長(zhǎng)期處于新風(fēng)量不足的室內(nèi)易患“室內(nèi)綜合癥”，出現(xiàn)頭痛、胸悶、易疲勞的癥狀，還容易引發(fā)呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等疾病。通過(guò)室內(nèi)空氣的流通，增加室內(nèi)新鮮空氣的總量，可以降低室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的含量，從而減少此類物質(zhì)對(duì)人體的危害。D 利用植物除去甲醛 一般室內(nèi)環(huán)境污染在輕度和中度污染、污染值在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3倍以下的環(huán)境，采用植物凈化能達(dá)到比較好的效果。 根據(jù)房間的不同功能、面積的大小選擇和擺放植物。一般情況下，10平方米左右的房間，1.5米高的植物放兩盆比較合適。下面推薦十種除甲醛植物高手： 鴨跖草，菊花，吊蘭，月季，虎尾蘭，龍舌蘭，綠蘿，龜背竹，蘆薈，常春藤。參考文獻(xiàn)：1 涂料膠粘

14、技術(shù)研究網(wǎng) 脲醛樹(shù)脂產(chǎn)生凝膠原因及處理 2 涂料膠粘技術(shù)研究網(wǎng) 脲醛樹(shù)脂的膠凝時(shí)間影響因素及其控制 3 涂料膠粘技術(shù)研究網(wǎng) 環(huán)保型脲醛樹(shù)脂粘合劑的研究 4 涂料膠粘技術(shù)研究網(wǎng) 低毒脲醛樹(shù)脂生產(chǎn)工藝的研究 5 涂料膠粘技術(shù)研究網(wǎng) 脲醛樹(shù)脂合成的基本原理 6 涂料膠粘技術(shù)研究網(wǎng) 影響改性脲醛樹(shù)脂性能的因素分析 7 涂料膠粘技術(shù)研究網(wǎng) MF脲醛膠合工藝研制成功 8 北方環(huán)境 室內(nèi)裝修化學(xué)污染及其控制與防護(hù)9 燕趙環(huán)保網(wǎng) 漫談室內(nèi)裝修中甲醛的危害及其預(yù)防措施10 彭剛 室內(nèi)環(huán)境污染與環(huán)保材料的發(fā)展11 金壇質(zhì)量信息網(wǎng) 淺談幾種室內(nèi)有害氣體12 云南佳盛科技有限公司 認(rèn)識(shí)室內(nèi)空氣污染物甲醛13 羅道成，易平貴等 建筑和裝飾