第四章 接著劑類建材揮發性有機逸散物標準檢測試驗法
第三節 建材中甲醛逸散檢測方法 — 小型環控箱
中 華 民 國 九 十 三 年 七 月 一、方法概要
本方法主要用於室內建材中甲醛(Formaldehyde)之逸散評估
；利用小型環境控制箱模擬室內環境條件，將欲測試的建材放入，
其 所 含 之 甲 醛 會 於 環 控 箱 內 慢 慢 逸 散 至 穩 定 狀 態 ， 再 以 XAD-2(coated with 2-HMP ( 2(Hydroxymethyl) piperidine)
，連接採樣幫浦以流量 100 mL 進行採樣，採樣完成後經 1mL 甲苯 脫附後，以 GC/FID 進行分析。
二、適用範圍
本方法適用於分析建材中甲醛逸散評估。樣品氣體體積為 10L 時，有效分析濃度範圍在 0.24~16 ppm(0.3 ~ 20 mg / m3)。
三、干擾
(一) 建材所含甲醛可於建材製造完成後慢慢逸散，為精 準的評估甲醛的逸散量，須於建材製造完成後一週 內進行採樣分析，以避免儲放過程中因甲醛逸散或 受其他污染源污染而產生誤差。
(二) 實驗分析過程中，每次分析一片建材後，需進行空 白試驗，以確認環控箱內部及分析系統管線中並無 殘留上次分析之有機物質；分析系統管線應避免使 用橡膠等材質成份的元件，以避免對於欲分析之有 機物質產生吸附而產生干擾。
(三) 研 究 分 析 進 行 前 須 使 用 三 倍 環 控 箱 內 部 體 積 之 潔 淨 空 氣 進 行 沖 洗 及 置 換 ， 同 時 測 試 環 控 箱 內 空 氣 中 甲
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醛 殘 留 而 對 於 樣 品 分 析 產 生 干 擾 。 酸 性 霧 滴 (mist) 可 能 會 使 吸 附 劑 (sorbent)的 活 性 降 低 以 致 減 低 甲 醛採集效率。
四、設備
1、環境控制箱：環控箱構造須符合 ASTM D5116-97 規定
，須具有能夠控制溫度、濕度、風速及換氣率等環境 變項以模擬欲測試之環境條件，內部構造需應具有非 吸附性、具化學惰性和拋光的內部表面，結構上也減 少使用填隙劑或吸盤，且具有 不漏氣及非吸附性的門
；空氣的流動要有適當的出入口，於出風口上也需要 有溫度、濕度的監測器，溫溼度控制準確度分別須達 到±0.5℃，±5％RH。
2、 潔 淨 空 氣 產 生 系 統 ： 以 無 油 壓 式 空 氣 縮 機 抽 取 環 境 空氣，經過除濕器與活性碳過濾（例如：使用 membrane dryer），以製造潔淨空氣送進 環控箱。另外也可以使 用儲氣鋼瓶或經活性碳過濾的空氣。潔淨空氣所含甲 醛濃度不可超過 2μg/m3。
3、 流 量 控 制 裝 置 ： 能 將 經 潔 淨 空 氣 以 定 流 量 方 式 導 入 環控箱內部，以控制實驗所需之換氣率。
4、採樣管：經 10﹪hydroxymethyl piperidine 處理過 之 XAD-2 （120mg/60mg）。
5、個人採樣泵：流速約 0.01 ～ 0.1 mL/min。
6、 氣 相 層 析 儀 ： 備 有 火 焰 離 子 化 偵 測 器 (FID)、 積 分 器。
7、管柱：填充 Silica WCOT，DB-WAX，管柱長 30 m，
內徑為 0.53 mm ，或同級品。
8、2mL 玻璃小瓶 (vials)，備有聚四氟乙烯(PTFE)內襯
的蓋子。
9、10、100、1000 μL 之微量注射針。
10、50 mL 燒杯。
11、超音波振盪器。
五、實驗藥品
1、脫附劑：Toluene ︰層析級。
2、甲醇，層析級。
3、XAD-2(coated with 2-HMP ( 2(Hydroxymethyl) piperidine)。
4、37%甲醛溶液。
5、去離子水。
6、氫氣。
7、經過濾之空氣。
六、步驟
(一) 採樣前準備：個人採樣泵連結採樣設備，進行流量 校正，流速為 100 mL / min。
注意︰採樣期間 Formaldehyde 與 2-(hydroxymethyl)piperidine 反應成
oxazolidinederivative 。若採樣流速高於 100 mL/min 會導致反應不完全而有破出之現象。
(二) 設 定 環 境 控 制 箱 之 環 境 條 件 在 ： 溫 度 25℃ ， 相 對 溼度：50﹪，換氣率：0.5 ACH。
(三) 空 白 試 驗 :在 進 行 建 材 樣 本 分 析 前 ， 須 以 三 倍 環 控 箱 體 積 之 潔 淨 空 氣 進 行 清 洗 及 置 換 ； 完 成 後 ， 以 XAD-2 管連接採樣幫浦以流量 100 mL / min 進行 採樣，採樣時間為四小時；採樣完後以塑膠蓋及石 蠟膜封緊，以 4℃之密閉空間下予以保存，與其它 樣 本 一 起 分 析 ； 空 白 試 驗 所 得 甲 醛 濃 度 值 須 小 於
(四) 接著劑塗佈方式：鋼板製或玻璃製底板的取得不可 有逸散物質及接著劑殘留。準備測試接著劑樣品必 須 是 均 勻 的 塗 佈 在 底 板 上 。 在 同 一 時 間 用 抹 刀 ( 塗 的 角 度 約 60 度 )均 勻 的 將 樣 品 覆 蓋 在 全 部 表 面
。這底板及塗佈量必須是重新秤其重量，塗佈的量 必須控制在 300g/m2，而且精確度必須是合理可靠 的，容許公差範圍 300±15g/m2才能被認可。假如重 量不在公差範圍內則必須重新製作一個樣本，或可 由抹刀的角度來控制樣品的重量。
(五) 實驗為複合建材(接著劑＋黏貼面材)之檢測，接著 劑塗佈完成時應與黏貼面材緊密結合，完成的試體 邊 緣 應 使 用 惰 性 材 料 如 不 含 甲 醛 的 鋁 膠 帶 或 錫 箔 紙加以密封，以模擬近似於實際空間之 狀態。
(六) 受測樣品的塗佈時間應該控制在 3 分鐘以內，完成 時須馬上置入環控箱內進行測試。
(七) 建材放入環控箱內，使甲醛充分混合於環控箱內部 後，再進行採樣。
(八) 建材之甲醛逸散率會隨時間而呈現衰減現象，因此 採樣時間及頻率也須配合其逸散情形做規劃；實驗 開始進行 24 小時內，採樣頻率為每兩小時進行採 樣一次，每次採樣時間為兩小時；實驗進行 24 小 時後，逸散率會較穩定，採樣時間以每四小時採樣 一次，每次採樣時間為四小時。
(九) 連續監測至甲醛濃度已達到方法偵測下限以下，或 以呈現穩定逸散率即可。
(十) 所有採樣管均以塑膠蓋及石蠟膜封緊，並於 4℃下 之密閉空間予以保存，以 GC/FID 進行分析。
(十一) 採樣完後，採樣幫浦須進行流速校正。
(十二) 檢量線製定
1、 以微量注射針直接注入含有脫附劑的玻璃小瓶 中。所建立之檢量線濃度範圍約為 0.39～53.9 μg/mL，至少配製五種不同濃度之標準溶液，以 製作檢量線。
2、 每一個玻璃小瓶中加入 1mL 脫附劑，立即蓋上瓶 蓋。
3、 超音波振盪 60 分鐘後，進行分析。
4、 樣品與空白樣品一起分析。
5、 以標準品之相對質量與其波峰面積繪製檢量圖。
七、樣品脫附
1. 開啟 XAD-2 管塑膠蓋，將斷口切開，使開口與管徑 同大，前端之玻璃綿取出丟棄後，將前端之 XAD-2 倒入 2 mL 玻璃小瓶中。取出分隔之聚甲醯胺甲脂 (PU)泡綿，後段之 XAD-2 倒入另一個 2mL 玻璃小瓶
。
2. 每一玻璃小瓶中注入 1 mL 甲苯脫附劑，立即蓋上 瓶蓋。
3. 超音波振盪 60 分鐘後，進行分析。
八、品質管制
（一） 檢量線之線性係數(R2)須達到 0.995 以上。
（二） 現場空白：在放入建材樣本前，打開 XAD-2 管 ， 以 100 cc/ min，進行採樣八小時，以確保環境控 制 箱 內 部 無 甲 醛 殘 留 。 每 片 建 材 在 分 析 甲 醛 前 ， 均需進行現場空白量測。
（三） 實驗室空白：從環控箱之採樣完成後至上機分析 前 須 攜 帶 一 根 空 白 吸 附 管 ， 該 吸 附 管 與 其 它 吸 附 管 相 同 處 理 ， 只 是 未 將 封 口 打 開 ， 主 要 是 測 試 貯 存和運送期間是否遭受污染。
（四） 試劑空白：每批次或每十個樣品執行一個試劑空 白 分 析 ， 以 檢 查 分 析 系 統 是 否 受 污 染 或 干 擾 。 若 空 白 分 析 值 超 過 方 法 偵 測 極 限 值 的 兩 倍 ， 則 伴 隨 此 空 白 分 析 同 時 檢 驗 分 析 的 樣 品 ， 均 需 找 出 污 染 源或干擾後，重新分析。
（五） 每 十 個 或 每 批 次 樣 品 至 少 執 行 一 次 品 管 查 核 樣 品分析。
九、儀器分析
（一）儀器分析條件
表 4-3.1 分析狀態設定表
項 目 條 件
儀 器 HP 6890 GC/FID 管 柱 fused silica, DB-WAX
30m x 0.53 mm ID 空 氣 450
氫 氣 40 流 速 (mL/min)
氮 氣 30 注 射 器 230 偵 測 器 250 溫 度 (℃ )
管 柱 70℃ 10℃/分 200℃(5 分)
註：以 HP 6890 為例，亦可使用其它廠牌同級之儀器，但分析條件需另訂之。
（二）大約滯留時間 (retention time) 表 4-3.2 化合物滯留時間表
化 合 物 分 鐘
Methanol 3.03
Toluene 4.58
oxazolidine derivative of
formaldehyde 8.21
2-HMP 12.55
（三）面積計算：以電子積分器或其他適當之面積計算方 法，分析以檢量線換算。
十、精密度與準確度
1. 檢量線的線性係數（Ｒ2值）不得小於 0.995。
2. 準確度：標準溶液濃度的配製值和量測值的平均相對 誤差（relative error），需小於 15％。
相對誤差＝(│量測濃度－配製濃度│/配製濃度)×100％
3. 精密度：檢量線濃度最低點連續測定七次，求其變異 係數，其值不可超過 15﹪。
變異係數
(%) SD 100 % RSD
X
= ×
X： 量 測 七 次 所 得 之 平 均 濃 度 值 。
S.D： 分 析 七 次 所 求 得 之 平 均 標 準 偏 差。
4. 方法偵測下限：檢量線濃度最低點連續測定七次，求 其標準偏差、標準偏差值的三倍為方法偵測下限。
十一、計算
（一）濃度計算：採集氣體量 V (單位:L) (Wf + Wb - Bf - Bb)×103
C = ──────────────── mg/m3 V
Wf : 前 段 XAD-2 管 所 含 分 析 物 濃 度 (mg/mL) Wb : 後 段 XAD-2 管 所 含 分 析 物 濃 度 (mg/mL) Bf : 現 場 空 白 樣 品 前 段 之 算 術 平 均 濃 度 (mg/mL)
圖 4-3.1 甲醛採樣及分析流程圖