基于甲醛釋放限量值環(huán)保木質(zhì)家具材料的選擇

羅德宇，萬(wàn) 毅

（1.溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輕工系，浙江 溫州 325035；2.國(guó)家家具及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 100068）

基于甲醛釋放限量值環(huán)保木質(zhì)家具材料的選擇

羅德宇1，萬(wàn) 毅2

（1.溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輕工系，浙江 溫州 325035；2.國(guó)家家具及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 100068）

家具產(chǎn)品中的甲醛釋放量正逐漸成為室內(nèi)空氣污染源,家具的環(huán)保性直接影響著人們的身體健康。從家具的生產(chǎn)制造流程入手，以甲醛釋放限量值為依據(jù)，比較分析木質(zhì)家具原材料和涂飾材料對(duì)人體健康的影響程度，為環(huán)保木質(zhì)家具提供參考依據(jù)，并提出木質(zhì)家具材料甲醛釋放量控制的建議。

甲醛釋放；限量值；木質(zhì)家具；環(huán)保材料

0 引 言

眷戀綠色，向往自然，是現(xiàn)代都市人揮之不去的情結(jié)。21世紀(jì)以來(lái)，隨著人們環(huán)保及健康意識(shí)的增強(qiáng)，全球掀起了一股倡導(dǎo)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展生活方式的綠色風(fēng)潮，人們不僅要求居住環(huán)境舒適愜意，更期望自己的室內(nèi)空間綠色環(huán)保。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人的一生大約有2/3的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的，因而具有綠色環(huán)保性能的室內(nèi)空間，不僅對(duì)成人的健康有著重要的保障作用，更決定著少年兒童的成長(zhǎng)和發(fā)育。從室內(nèi)設(shè)計(jì)角度看，空間環(huán)境分為硬裝修環(huán)境和軟裝修環(huán)境，只有兩部分都達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的生活空間才是綠色環(huán)保的。家具作為室內(nèi)軟裝修環(huán)境的主要組成部分，也是生活空間的主要載體，其對(duì)人體健康的影響程度越來(lái)越受到關(guān)注與重視。

家具的生命周期分為四個(gè)階段：材料選用階段、產(chǎn)品制造階段、產(chǎn)品使用階段及產(chǎn)品廢棄階段。環(huán)保家具在以上四個(gè)階段中應(yīng)具備如下屬性：原材料無(wú)毒、無(wú)污染或低毒、低污染性；制造環(huán)節(jié)節(jié)能、低消耗性；使用階段對(duì)人體無(wú)危害性；廢棄后有可再收性。其中，原材料的性能尤為關(guān)鍵，不僅是家具生產(chǎn)制造的第一步，更直接關(guān)系到家具產(chǎn)品整體的環(huán)保程度。

1 木質(zhì)家具材料的現(xiàn)狀

從木質(zhì)家具制造的整個(gè)生產(chǎn)流程看，有兩大環(huán)節(jié)需要進(jìn)行家具材料的選用，一是零部件加工環(huán)節(jié)，二是表面裝飾環(huán)節(jié)。其中零部件加工環(huán)節(jié)所用材料主要為家具原材料，表面裝飾環(huán)節(jié)所用材料則為家具涂飾材料。

1.1 原材料

家具原材料可分為木材、人造板、金屬、塑料等類型，隨著新工藝、新技術(shù)的不斷發(fā)展，家具原材料已逐漸從以前的全實(shí)木時(shí)代進(jìn)入到一個(gè)多種替代材料與之并存的新時(shí)代。雖然家具材料種類繁多，但受消費(fèi)者青睞的仍為木質(zhì)家具，即以實(shí)木或人造板材為原材料制成的家具。據(jù)搜房網(wǎng)“環(huán)保家具普及風(fēng)暴之環(huán)保家具消費(fèi)調(diào)查”顯示，在“買家具時(shí)您最優(yōu)先考慮哪種材質(zhì)的家具”選項(xiàng)中，消費(fèi)者選擇實(shí)木類家具的占71%，選擇板材家具的占20%，如圖1所示。我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺林的國(guó)家，據(jù)國(guó)家林業(yè)局2010年出臺(tái)的《全國(guó)林地保護(hù)利用規(guī)劃綱要(2010—2020年)》數(shù)據(jù)表明，到2020年，我國(guó)木材消費(fèi)總量將提高到4.57～4.77億m3，木材供應(yīng)缺口將長(zhǎng)期保持在1～1.5億m3左右[1]；加之消費(fèi)者對(duì)木質(zhì)家具和實(shí)木家具概念的混淆，使得大部分消費(fèi)者所購(gòu)買的所謂“實(shí)木家具”其實(shí)是人造板材家具或人造板材與實(shí)木相結(jié)合類型的家具。采用人造板材生產(chǎn)家具可節(jié)約資源，但其在加工過(guò)程中使用滅菌劑、膠粘劑等化學(xué)物質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生甲醛等有害物質(zhì)，因而購(gòu)買人造板材家具時(shí)要特別注意其類型。

圖1“買家具時(shí)您最優(yōu)先考慮哪種材質(zhì)的家具”調(diào)查結(jié)果

1.2 涂飾材料

家具涂飾材料又稱家具涂料，其作用是在家具表面形成具有裝飾性與保護(hù)性的涂膜。目前，木質(zhì)家具涂料主要有硝基涂料（NC）、聚氨酯涂料（PU）、酸固化涂料（AC）、不飽和聚酯涂料（UPE）、紫外光固化涂料（UV）、水性涂料（water）6種。多數(shù)消費(fèi)者經(jīng)常過(guò)分關(guān)注家具的造型、色彩及款式，卻極少關(guān)注家具所使用的涂料，因而所購(gòu)買的家具常有刺鼻、刺眼等刺激性氣味，長(zhǎng)期散發(fā)不掉。這些刺激性氣味的主要成分是游離甲醛，普遍存在于硝基涂料、聚氨酯涂料、酸固化涂料、不飽和聚酯涂料中，但因這4種涂料具有一定的經(jīng)濟(jì)性和美觀性而成為企業(yè)使用頻率較高的涂料。如硝基涂料施工簡(jiǎn)便、干燥速度快，可減少家具產(chǎn)品因干燥需要等待的時(shí)間；不飽和聚酯涂料因豐滿度高、耐酸堿的特點(diǎn)成為櫥柜類家具表面涂料的首選。另外，游離甲醛含量較少的紫外光固化涂料和水性涂料因設(shè)備投入較大和技術(shù)不成熟等原因，造成小規(guī)模企業(yè)難投入使用，應(yīng)用范圍較小。

2 甲醛釋放限量值下環(huán)保木質(zhì)家具材料的選擇

材料是家具的物質(zhì)基礎(chǔ)，其性質(zhì)直接決定家具最終的性能和環(huán)境屬性。因此，具有良好實(shí)用性又與環(huán)境具有良好協(xié)調(diào)性的材料，即綠色材料將成為環(huán)保家具材料的最佳選擇。綠色材料又稱環(huán)保健康材料，指采用清潔技術(shù)所制成的無(wú)毒害、無(wú)污染、無(wú)放射性，有利于環(huán)保和人體健康的材料。目前，家具在生產(chǎn)和使用中所釋放出的有害氣體主要為游離甲醛，其來(lái)源于氨基樹脂類膠粘劑和酸固化涂料，是一種刺激性氣體，對(duì)人的眼睛、皮膚等部位有較大危害，據(jù)GB/T16127—1995《居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[2]規(guī)定，居室內(nèi)空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（最高容許濃度）規(guī)定為0.08mg/m3。2009年中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心發(fā)布的CQC52—381001—2009《質(zhì)量環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證規(guī)則——家具質(zhì)量環(huán)保認(rèn)證規(guī)則》[3]規(guī)定，（木質(zhì)）家具產(chǎn)品的環(huán)保性能測(cè)試主要就是針對(duì)家具中游離甲醛釋放量的測(cè)定。

2.1 原材料的選擇

木質(zhì)家具原材料分為實(shí)木與人造板材。實(shí)木也稱原生態(tài)木材，是人類最早所利用的家具原材料之一，以無(wú)毒無(wú)害、觸感良好、性能優(yōu)良的特性滿足了環(huán)保材料中具有對(duì)人體低危害和低環(huán)境負(fù)荷值的要求，是最為健康與環(huán)保的木質(zhì)家具材料之一。人造板材是相對(duì)于傳統(tǒng)的木材而言的，其對(duì)以木材、單板或其他木質(zhì)纖維和碎料（包括刨花等）為原料，添加或不添加膠粘劑和其他添加劑膠合而成的板料或板材產(chǎn)品的通稱[4]。人造板材產(chǎn)生游離甲醛的來(lái)源途徑主要有：一是人造板材所用膠粘劑在反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生；二是在制造人造板材的過(guò)程中產(chǎn)生；三是膠粘劑老化分解產(chǎn)生；四是在某些條件下，人造板材中的木材組分水解產(chǎn)生[5]。由于當(dāng)前對(duì)人造板材膠粘劑無(wú)毒化工藝的改造還存在較大困難，因而限制封閉人造板材的游離甲醛釋放量就成了評(píng)價(jià)人造板材環(huán)保性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。

從有益于人體健康的角度出發(fā)，選擇家具環(huán)保材料有兩種方式：一是在不同品質(zhì)的材料中選擇最好品質(zhì)的材料；二是在相同品質(zhì)的不同材料中選擇甲醛釋放量相對(duì)較少的材料。根據(jù)家具環(huán)保材料的第一種選擇方式，并參照GB18580—2001《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》[6]的規(guī)定：凡在室內(nèi)直接使用的人造板材及其產(chǎn)品，在以穿孔萃取法為實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，其甲醛釋放限量值必須在9mg/100g以下；甲醛釋放限量值在30mg/100g以下的人造板材及其產(chǎn)品，允許其進(jìn)行飾面處理后在室內(nèi)使用；以干燥器法為基礎(chǔ)的，直接使用與飾面處理后使用的甲醛釋放限量值分別為1.5mg/L與5.0mg/L(見表1）。

表1 我國(guó)人造板材及其產(chǎn)品中甲醛釋放限量值

在不同品質(zhì)的人造板材中，選擇甲醛釋放限量標(biāo)志為E1類型的人造板材，能更好地減少家具產(chǎn)品中的甲醛釋放量。根據(jù)家具環(huán)保材料的第二種選擇方式，在相同品質(zhì)的人造板材中，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)某廠家同一批次的4種人造板材（刨花板、中密度纖維板、細(xì)木工板、膠合板）進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)木工板的游離甲醛釋放量相對(duì)較低，可作為環(huán)保家具材料的優(yōu)選對(duì)象，如圖2所示。

圖2 某廠家同一批次4種人造板材游離甲醛釋放量的比較

2.2 涂飾材料的選擇

涂料是家具表面的裝飾和保護(hù)材料，選擇一款高性能環(huán)保涂料既能降低涂料自身的游離甲醛釋放量，又能幫助減少家具原材料中游離甲醛的釋放，將甲醛危害性降到最低。涂料中產(chǎn)生游離甲醛的來(lái)源途徑主要有：一是樹脂中殘留的；二是已參與反應(yīng)生成不穩(wěn)定的化合物，在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng)而釋放的；三是吸附在膠體粒子周圍已質(zhì)子化的甲醛在電解質(zhì)作用下而釋放出來(lái)的；四是為保證涂料質(zhì)量或賦予特殊功能而加入的各種助劑。針對(duì)目前市場(chǎng)上常見的6種木質(zhì)家具涂料，分步驟比較木質(zhì)家具涂料自身的游離甲醛釋放量及其固化后封閉甲醛、降低其釋放量的性能。

（1）比較常見的6種木質(zhì)家具涂料游離甲醛釋放量，如圖3所示。

圖36種木質(zhì)家具涂料游離甲醛釋放量比較

由圖3可知，常見的前4種木質(zhì)家具涂料游離甲醛釋放量明顯高于后2種，主要因?yàn)樗酝苛弦运鳛槿軇┗蛳♂尳橘|(zhì)，紫外光固化涂料屬于無(wú)溶劑型涂料。雖然在企業(yè)的實(shí)際操作中紫外光固化涂料也會(huì)含有少量溶劑，但相比純粹的溶劑型涂料，其甲醛含量會(huì)少很多。因此，紫外光固化涂料與水性涂料因其對(duì)人體的健康程度影響較小而成了較為環(huán)保的家具涂料。受成本及涂料固化后涂膜質(zhì)量的限制，紫外光固化涂料和水性涂料暫時(shí)還不能大規(guī)模應(yīng)用于家具涂料裝飾，但國(guó)家提倡建立環(huán)保型節(jié)約社會(huì)，環(huán)保涂料將成為環(huán)保木質(zhì)家具的必由之路。

（2）比較前4種木質(zhì)家具涂料固化后封閉甲醛、降低其釋放量的性能。相對(duì)紫外光固化涂料和水性涂料，其余4種木質(zhì)家具涂料含有的甲醛量較多，高低不等，且固化后控制游離甲醛釋放量的性能也有較大差異，其中聚氨酯涂料固化后，封閉性高，能有效控制原材料中游離甲醛的釋放，是較為環(huán)保的涂料（見表2）。

表24種木質(zhì)家具涂料固化后甲醛釋放量效果比較

3 木質(zhì)家具材料甲醛釋放量控制的建議

3.1 加大速生林的種植力度，開發(fā)速生材家具

速生材具有生長(zhǎng)快、成材早、輪伐期短的特點(diǎn)，在相同時(shí)間內(nèi)可以提高天然木材的產(chǎn)量，進(jìn)而減少家具原材料的甲醛釋放量。2002年，國(guó)家林業(yè)局出臺(tái)了《重點(diǎn)地區(qū)速生豐產(chǎn)用材林基地建設(shè)工程規(guī)劃》[7]，對(duì)種植速生材實(shí)施相關(guān)政策鼓勵(lì)。

3.2 研制和開發(fā)新型環(huán)保人造板材

用新型環(huán)保材料替代木質(zhì)家具原材料也是環(huán)保家具材料選擇的一種途徑。我國(guó)已開始嘗試使用農(nóng)作物秸稈制造的秸稈刨花板替代木質(zhì)人造板材，該新型材料在美國(guó)和加拿大已投入使用，制造秸稈人造板材所用的膠粘劑不含甲醛，保證了秸稈人造板材具有較高的環(huán)保性能。因此，該項(xiàng)技術(shù)無(wú)論從節(jié)約木材的資源上，還是從產(chǎn)品本身的環(huán)保性能來(lái)說(shuō)，都有著很好的發(fā)展前景。

3.3 對(duì)人造板材進(jìn)行除甲醛工序預(yù)處理

在人造板材表面采用涂膜除甲醛溶劑或貼覆高封閉性的材料等方法，去除或封閉人造板材內(nèi)的甲醛。

3.4 提倡使用家具涂料中水性涂料與紫外光固化涂料

目前，我國(guó)節(jié)能低污染環(huán)保涂料（如水性涂料、紫外光固化涂料、粉末涂料等）所占市場(chǎng)份額僅約占26%，遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家80%的市場(chǎng)份額，因而我國(guó)應(yīng)加大資金投入力度和推進(jìn)技術(shù)研發(fā)速度。

4 結(jié)束語(yǔ)

為適應(yīng)新的健康生活方式，改善人們的生存環(huán)境，家具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)應(yīng)本著以人為本的理念，確立新理念、新標(biāo)準(zhǔn)，明確各種材料的性能特性、加工工藝，全面考慮木質(zhì)材料的各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)，生產(chǎn)出環(huán)保的木質(zhì)家具，給人們提供一個(gè)健康安全的生活環(huán)境。當(dāng)然，環(huán)保木質(zhì)家具材料不僅要考慮對(duì)人體健康的危害性，還要考慮生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗性，在使用過(guò)程中的效果性，在廢棄過(guò)程中的再回收利用性與快速降解性等影響。

[1]中華人民共和國(guó)林業(yè)局.全國(guó)林地保護(hù)利用規(guī)劃綱要(2010—2020年)[EB/OL].(2010-07-03)[2011-11-10].http://wenku.baidu.com/view/d04ad1eb19e8b8f67c1cb9c8.html.

[2]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB/T16127—1995居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1995.

[3]中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心.CQC52—381001—2009質(zhì)量環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證規(guī)則——家具質(zhì)量環(huán)保認(rèn)證規(guī)則[EB/OL].(2009-07-03)[2011-11-10].http://wenku.baidu.com/view/9831a173f242336c1eb95e1f.html.

[4]徐永吉.家具材料[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2006:110.

[5]吳亞明.淺析木質(zhì)人造板甲醛釋放量的控制問(wèn)題[EB/OL].(2005-12-28)[2011-11-10].http://www.paper.edu.cn/index.php/default/releasepaper/content/200512-718.

[6]中國(guó)人造板標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB18580—2001室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[7]中華人民共和國(guó)林業(yè)局.重點(diǎn)地區(qū)速生豐產(chǎn)用材林基地建設(shè)工程規(guī)劃[EB/OL].(2010-08-24)[2011-11-10].http://www.forestry.gov.cn/portal/main/s/218/content-452805.html.

Selection on Materials of Environment-friendly Wooden Furniture Based on Limited Value of Formaldehyde Release

LUO Deyu1, WAN Yi2
(1.Light Industry Department, Wenzhou Vocational & Technical College, Wenzhou,325035, China;2.National Center for Quality Supervision & Inspection of Furniture and Indoor Environment, Beijing,100068, China)

The formaldehyde releasing from furniture has gradually become the source of indoor pollution. The character of being environment-friendly of the furniture directly affect people’s health. Starting with the manufacturing process of furniture with the limited value of formaldehyde release as a basis, a comparative analysis is made on the impact of raw materials and finishing materials of wooden furniture on people, which provides a reference of the environment-friendly wooden furniture, and puts forward suggestions on the control of formaldehyde release of wooden furniture.

Formaldehyde release; Limited value; Wooden furniture; Environment-friendly materials

TS664.02

A

1671-4326(2012)02-0054-04

2011-11-20

羅德宇（1980—），男，浙江平陽(yáng)人，溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕工系講師;

萬(wàn) 毅（1980—），男，山東泰安人，國(guó)家家具及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心工程師.

王雙科]