家具中揮發(fā)性有害物質(zhì)無損檢測研究

龐敏 吳自成 李京亞

摘 ? ?要：通過對國內(nèi)外家具檢測市場的跟蹤調(diào)研，積極搜集家具中有害物質(zhì)揮發(fā)對消費者產(chǎn)生的危害，對其產(chǎn)生原因、類別、危害程度等進行探究。并且基于目前國家標(biāo)準(zhǔn)中的樣本采集和檢測方法，對家具中有害物質(zhì)的揮發(fā)性如何開展無損檢測提出建議。

關(guān)鍵詞：家具;揮發(fā)性;有害物質(zhì);無損檢測;研究

1 ?引言

家具是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚奈锲?，但因家具在生產(chǎn)過程中所使用的原材料質(zhì)量優(yōu)劣不一，劣質(zhì)原材料會揮發(fā)產(chǎn)生有害物質(zhì)，對人們的生活質(zhì)量以及身體健康帶來嚴(yán)重的影響。基于某兒童醫(yī)院關(guān)于白血病的統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，90%的白血病患兒家庭都曾經(jīng)在半年之內(nèi)實施過室內(nèi)裝修，并配備了新家具。對家具中有害物質(zhì)揮發(fā)性實施科學(xué)合理的檢驗檢測，目前國內(nèi)已有成熟的檢測方法。但如何不破壞家具，實現(xiàn)對家具中揮發(fā)性有害物質(zhì)的無損檢測，是家具行業(yè)包括消費者在內(nèi)都非常關(guān)注的問題。

2 ?國內(nèi)外對家具揮發(fā)性有害物質(zhì)進行檢測的現(xiàn)狀

2.1 ?國外

家具中揮發(fā)性質(zhì)的有機化合物種類繁多，比如甲醛、TVOC檢測法等，發(fā)達國家或者是發(fā)達的地區(qū)對家具原材料的使用要求是非常嚴(yán)格的。比如人造板的實際應(yīng)用過程中，對其中包含的甲醛、TVOC測試與限量規(guī)定是非常清晰的。檢測方式通常有四種，萃取法、氣候箱法，其他分析法和干燥器法。但是其中尚且沒有對一整件家具當(dāng)中的甲醛、TVOC含量進行檢測，也并未對檢測方式進行明確的規(guī)定。

2.2 ?國內(nèi)

中國是家具產(chǎn)品的制造大國，品類和樣式非常多。按生產(chǎn)原材料進行劃分包含：全實木、人造板、人造板混合實木等多種家具形式，其中還包含沙發(fā)、床墊等軟體家具，還有塑料家具和金屬家具等類型。國家在對家具中揮發(fā)性有害物質(zhì)進行檢測的時候，通常會使用干燥器法和1m3氣候箱法的方式。在對人造板當(dāng)中的揮發(fā)性有害物質(zhì)進行檢測的時候，通常會使用的方式是干燥器法、萃取法以及氣候箱法，而這些檢測方法中的任意一種都是對家具先破壞性取樣，再進行收集揮發(fā)性有機物。

3 ?探析家居中形成揮發(fā)性有害物質(zhì)的原因與類別

家具是各種原、輔材料基于加工制作而最終形成的終端產(chǎn)品，原材料當(dāng)中主要包含人造板、油漆、紡織面料、皮革、膠粘劑等等。在對這些材料進行制作的時候，需要添加一些有機的化學(xué)原料，當(dāng)其未充分實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的時候會存在游離形式的殘留物，且持續(xù)揮發(fā)。一般情況下，其揮發(fā)形成的有害物質(zhì)，包含苯、乙酸乙酯、鄰二甲苯、對二甲苯、間二甲苯、乙基苯以及苯乙烯與十一烷等等多種。此外，基于相關(guān)實驗也發(fā)現(xiàn)，在底漆與面漆當(dāng)中包含聚氨酯類、硝基類、醇酸類、油漆類的面板等原料當(dāng)中還包含很多乙酸丁酯、乙二醇醚及酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯等，上述有害物質(zhì)的揮發(fā)速度偏慢，在28天的實驗結(jié)束以后，依然有很多殘留量。所以，針對家具當(dāng)中的TVOC實施定量檢測，發(fā)現(xiàn)其依然包含上述的有害物質(zhì)，所有化合物綜合看成是家具當(dāng)中的TVOC值。

4 ?家具當(dāng)中揮發(fā)性有害物質(zhì)產(chǎn)生的危害以及危害方式

甲醛屬于容易揮發(fā)出來的一種物質(zhì)，空氣當(dāng)中殘存少量游離甲醛的時候，人的眼睛會產(chǎn)生刺痛感，同時會有流淚的癥狀。甲醛濃度持續(xù)升高的時候，人會覺得咽喉位置產(chǎn)生痛癢、胸悶、咳嗽、鼻痛甚至?xí)a(chǎn)生呼吸困難、疲弱無力與頭疼等諸多顯性癥狀。如果在甲醛濃度偏高的環(huán)境當(dāng)中長期生活或者工作，人就會產(chǎn)生慢性中毒的狀況，甚至有可能會造成人體消化系統(tǒng)的故障問題，出現(xiàn)實例障礙，甚至還會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)麻痹，呼吸道黏膜、眼睛的芥末會出現(xiàn)潰爛的狀況?；诖?，上個世界美國相關(guān)部門就已經(jīng)發(fā)出警告，甲醛屬于癌癥最為關(guān)鍵的誘因，要對其進行合理有效的管控。

而TVOC實際上就是室溫狀態(tài)下，沸點在50℃-250℃之間所有揮發(fā)性有機化合物質(zhì)的總稱。常溫狀態(tài)下，能夠通過蒸汽的形式存在空氣當(dāng)中，其毒性、刺激性、致癌性與特殊氣味等，會對人體皮膚與粘膜產(chǎn)生不良影響，其對人類產(chǎn)生的危害是記性的，能夠?qū)е氯梭w集體免疫力迅速出現(xiàn)失調(diào)，對人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致人體出現(xiàn)頭暈、嗜睡、頭疼、物理、星門等狀況，更能夠?qū)ο到y(tǒng)產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致人體產(chǎn)生食欲不振、惡心等癥狀，甚至還會對人體肝臟與造血系統(tǒng)產(chǎn)生損傷，產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng)等。世界衛(wèi)生組織始終在強調(diào)TVOC屬于極為惡劣的空氣污染物。并且， 相關(guān)研究中已經(jīng)表明，家具當(dāng)中的揮發(fā)性有害物質(zhì)會對人體呼吸系統(tǒng)以及血液循環(huán)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重損傷。一般而言，揮發(fā)性有害物質(zhì)在較為密閉的空間中實現(xiàn)集聚，人們在呼吸過程中吸入到體內(nèi)，基于機體反映對人體健康產(chǎn)生不良影響。

5 ?探究甲醛/TVOC物質(zhì)的收集方式

5.1 ?收集方法存在的不足

探析國外對揮發(fā)性有害物質(zhì)的檢測現(xiàn)狀，國外并未對整件家具揮發(fā)性有害物質(zhì)所使用的收集方式進行規(guī)定，對人造板揮發(fā)性有害物質(zhì)使用萃取法、氣體分析法、干燥器法與氣候箱法實施收集。而我國規(guī)定木質(zhì)家具當(dāng)中甲醛有害物質(zhì)的收集方式是干燥器法，這種方式在對家具中揮發(fā)性的有害物質(zhì)進行測試時，存在很多不足，主要有這幾點：首先，揮發(fā)性的有害物質(zhì)種類并不全面，只規(guī)定了甲醛物質(zhì)的，對于消費較為重視的苯、甲苯以及二甲苯等具有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)，卻并未進行合理規(guī)定;另外，這種收集方式對家具是有破壞性的，不但不利于對能源資源的節(jié)約，也不利于對環(huán)境的保護，而且樣品檢測完成之后通常都報廢了，無法再進行使用，企業(yè)與消費者所承擔(dān)的風(fēng)險系數(shù)較高，成本也非常高;最后，這種檢測方式屬于局部取樣，試驗結(jié)果所反映的內(nèi)容不夠全面，無法將整件家具的有害氣體釋放情況進行精準(zhǔn)反映，測試對象只能是針對木質(zhì)家具。對彈簧軟床墊當(dāng)中的甲醛釋放量檢測，使用的是氣候箱法，這種方式也是具有破壞性的，反映出來的也是局部的原材料釋放屬性。

5.2 ?探尋家具揮發(fā)性有害物質(zhì)的有效收集方式

基于對家具中揮發(fā)性有害物質(zhì)類別、危害方式、收集技術(shù)等的探析，建議樣本收集方式如下。

5.2.1 ?木家具與沙發(fā)

基于木質(zhì)家具、沙發(fā)中甲醛、TVOC對人體產(chǎn)生危害的原理，要對家具正產(chǎn)使用中溫度、換氣量、裝載率、相對濕度等因素，對家具的使用狀態(tài)、環(huán)境等進行模擬實驗，收集甲醛、TVOC等具有揮發(fā)性的有害物質(zhì)。在常規(guī)生活狀態(tài)之下，居民室內(nèi)的空氣循環(huán)情況一般都是晚上將門窗關(guān)閉，這個時候的換氣量比較少，早上將窗戶打開，這個時候的通風(fēng)換氣量就比較多。所以，要測試夾具當(dāng)中的揮發(fā)性有害物質(zhì)，就要對換氣量少、危害系數(shù)大的環(huán)境進行模擬。24小時之后對家具在實驗倉中產(chǎn)生的揮發(fā)性有害物質(zhì)進行收集。

5.2.2 ?床墊

一般來講，床墊中的甲醛、TVOC并不會對室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生太大的影響。對人的影響主要是，人在自然平躺的時候，人體溫度對床墊有加熱或者加濕作用，甲醛、TVOC在被子中集聚，經(jīng)由呼吸進入到人體中，對人體健康產(chǎn)生不良影響。所以，對床墊使用狀態(tài)進行模擬，同時對人體功效學(xué)與睡眠過程中占用的穿點空間進行模擬。建議將收集環(huán)境倉設(shè)置為長寬為1000mm，高為300mm的長方形五面體，對穿點某個位置進行測試，確保環(huán)境倉的溫度與人體溫度相同。此外在睡眠的時候，被我里的空氣屬于自然換氣，不存在強制換氣的狀況。要設(shè)置一個單項的通氣口，這樣才能夠滿足自然換氣的要求，并且也能夠當(dāng)成是樣本采集口，溫度達到人體溫度的一個小時之后對揮發(fā)性的有害物質(zhì)進行收集。

6 ?明確甲醛、TVOC的分析方式

6.1 ?甲醛

甲醛測定分析法有很多，其中包含酚試劑、乙酰丙酮、變色酸、AHMT的比色法等，還有色譜法與電化學(xué)等一起方式，還有能夠直接同甲醛進行接觸的一起。基于同樣的樣品分別對酚試劑、乙酰丙酮、變色酸的比色法進行對比測試，基于甲醛的所有測試結(jié)果，對空氣甲醛測試方法進行借鑒，能夠獲悉在對甲醛進行測試的時候，首選方式是酚試劑的比色法。

6.2 ?TVOC

檢測TVOC的方式一般是氣相色譜法與氣相色譜質(zhì)譜法、烘箱測固含量等，基于此對這幾種方式進行探析和多種因素的中和考量，通常會首選熱解、毛細管的氣相色譜、質(zhì)譜法對家具當(dāng)中的TVOC進行檢測，因為這種方式在反映TVOC含量的時候，會更為直觀和精準(zhǔn)。

7 ?結(jié)束語

綜上所述， 綜上所述，基于對家具當(dāng)中存在的有害揮發(fā)物質(zhì)的種類、危害方式、檢測技術(shù)等進行深入探析，找出對家具揮發(fā)性有害物質(zhì)進行收集、分析和檢測的技術(shù)?；趪蚁嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定對應(yīng)合理的檢測技術(shù)與檢測方式，為落實國家合理有效的監(jiān)管工作提供理論基礎(chǔ)，并且為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、制度的實行制定奠定堅實基礎(chǔ)，為人們的身體健康、人身安全等提供保證。

參考文獻：

[1] 許俊，錢明媛，羅菊芬.家具中有害物質(zhì)來源及標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2016（4）.

[2] 江俊[1]，單大坤[1]，湯杰[2]，etal.針對木家具中的甲醛進行快速無損采樣的裝置研究[J].中國科技成果，2017.

[3] 陳滿英，王紅強，海凌超，etal.家具產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)解讀[J].廣東化工，2017（4）.

[4]高明.家具噴漆廢氣中揮發(fā)性有機污染物的調(diào)查[J].江西化工，2018，140（6）：187～188.

[5] 薛鵬麗，孫曉峰，邵霞，etal.北京市家具制造業(yè)涂料應(yīng)用過程揮發(fā)性有機物排放現(xiàn)狀及未來趨勢[J].環(huán)境污染與防治，2019，41（2）：111～114.