家具中挥发性有害物质无损检测研究

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　　摘    要：通过对国内外家具检测市场的跟踪调研，积极搜集家具中有害物质挥发对消费者产生的危害，对其产生原因、类别、危害程度等进行探究。并且基于目前国家标准中的样本采集和检测方法，对家具中有害物质的挥发性如何开展无损检测提出建议。
　　关键词：家具;挥发性;有害物质;无损检测;研究
　　1  引言
　　家具是人们日常生活中不可缺少的物品，但因家具在生产过程中所使用的原材料质量优劣不一，劣质原材料会挥发产生有害物质，对人们的生活质量以及身体健康带来严重的影响。基于某儿童医院关于白血病的统计数据发现，90%的白血病患儿家庭都曾经在半年之内实施过室内装修，并配备了新家具。对家具中有害物质挥发性实施科学合理的检验检测，目前国内已有成熟的检测方法。但如何不破坏家具，实现对家具中挥发性有害物質的无损检测，是家具行业包括消费者在内都非常关注的问题。
　　2  国内外对家具挥发性有害物质进行检测的现状
　　2.1  国外
　　家具中挥发性质的有机化合物种类繁多，比如甲醛、TVOC检测法等，发达国家或者是发达的地区对家具原材料的使用要求是非常严格的。比如人造板的实际应用过程中，对其中包含的甲醛、TVOC测试与限量规定是非常清晰的。检测方式通常有四种，萃取法、气候箱法，其他分析法和干燥器法。但是其中尚且没有对一整件家具当中的甲醛、TVOC含量进行检测，也并未对检测方式进行明确的规定。
　　2.2  国内
　　中国是家具产品的制造大国，品类和样式非常多。按生产原材料进行划分包含：全实木、人造板、人造板混合实木等多种家具形式，其中还包含沙发、床垫等软体家具，还有塑料家具和金属家具等类型。国家在对家具中挥发性有害物质进行检测的时候，通常会使用干燥器法和1m3气候箱法的方式。在对人造板当中的挥发性有害物质进行检测的时候，通常会使用的方式是干燥器法、萃取法以及气候箱法，而这些检测方法中的任意一种都是对家具先破坏性取样，再进行收集挥发性有机物。
　　3  探析家居中形成挥发性有害物质的原因与类别
　　家具是各种原、辅材料基于加工制作而最终形成的终端产品，原材料当中主要包含人造板、油漆、纺织面料、皮革、胶粘剂等等。在对这些材料进行制作的时候，需要添加一些有机的化学原料，当其未充分实现化学反应的时候会存在游离形式的残留物，且持续挥发。一般情况下，其挥发形成的有害物质，包含苯、乙酸乙酯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、乙基苯以及苯乙烯与十一烷等等多种。此外，基于相关实验也发现，在底漆与面漆当中包含聚氨酯类、硝基类、醇酸类、油漆类的面板等原料当中还包含很多乙酸丁酯、乙二醇醚及酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯等，上述有害物质的挥发速度偏慢，在28天的实验结束以后，依然有很多残留量。所以，针对家具当中的TVOC实施定量检测，发现其依然包含上述的有害物质，所有化合物综合看成是家具当中的TVOC值。
　　4  家具当中挥发性有害物质产生的危害以及危害方式
　　甲醛属于容易挥发出来的一种物质，空气当中残存少量游离甲醛的时候，人的眼睛会产生刺痛感，同时会有流泪的症状。甲醛浓度持续升高的时候，人会觉得咽喉位置产生痛痒、胸闷、咳嗽、鼻痛甚至会产生呼吸困难、疲弱无力与头疼等诸多显性症状。如果在甲醛浓度偏高的环境当中长期生活或者工作，人就会产生慢性中毒的状况，甚至有可能会造成人体消化系统的故障问题，出现实例障碍，甚至还会导致神经系统麻痹，呼吸道黏膜、眼睛的芥末会出现溃烂的状况。基于此，上个世界美国相关部门就已经发出警告，甲醛属于癌症最为关键的诱因，要对其进行合理有效的管控。
　　而TVOC实际上就是室温状态下，沸点在50℃-250℃之间所有挥发性有机化合物质的总称。常温状态下，能够通过蒸汽的形式存在空气当中，其毒性、刺激性、致癌性与特殊气味等，会对人体皮肤与粘膜产生不良影响，其对人类产生的危害是记性的，能够导致人体集体免疫力迅速出现失调，对人体的中枢神经系统功能产生不良影响，导致人体出现头晕、嗜睡、头疼、物理、星门等状况，更能够对消化系统产生不良影响，导致人体产生食欲不振、恶心等症状，甚至还会对人体肝脏与造血系统产生损伤，产生变态反应等。世界卫生组织始终在强调TVOC属于极为恶劣的空气污染物。并且， 相关研究中已经表明，家具当中的挥发性有害物质会对人体呼吸系统以及血液循环系统和生殖系统产生严重损伤。一般而言，挥发性有害物质在较为密闭的空间中实现集聚，人们在呼吸过程中吸入到体内，基于机体反映对人体健康产生不良影响。
　　5  探究甲醛/TVOC物质的收集方式
　　5.1  收集方法存在的不足
　　探析国外对挥发性有害物质的检测现状，国外并未对整件家具挥发性有害物质所使用的收集方式进行规定，对人造板挥发性有害物质使用萃取法、气体分析法、干燥器法与气候箱法实施收集。而我国规定木质家具当中甲醛有害物质的收集方式是干燥器法，这种方式在对家具中挥发性的有害物质进行测试时，存在很多不足，主要有这几点：首先，挥发性的有害物质种类并不全面，只规定了甲醛物质的，对于消费较为重视的苯、甲苯以及二甲苯等具有挥发性的有毒物质，却并未进行合理规定;另外，这种收集方式对家具是有破坏性的，不但不利于对能源资源的节约，也不利于对环境的保护，而且样品检测完成之后通常都报废了，无法再进行使用，企业与消费者所承担的风险系数较高，成本也非常高;最后，这种检测方式属于局部取样，试验结果所反映的内容不够全面，无法将整件家具的有害气体释放情况进行精准反映，测试对象只能是针对木质家具。对弹簧软床垫当中的甲醛释放量检测，使用的是气候箱法，这种方式也是具有破坏性的，反映出来的也是局部的原材料释放属性。
　　5.2  探寻家具挥发性有害物质的有效收集方式 　　基于对家具中挥发性有害物质类别、危害方式、收集技术等的探析，建议样本收集方式如下。
　　5.2.1  木家具与沙发
　　基于木质家具、沙发中甲醛、TVOC对人体产生危害的原理，要对家具正产使用中温度、换气量、装载率、相对湿度等因素，对家具的使用状态、环境等进行模拟实验，收集甲醛、TVOC等具有挥发性的有害物质。在常规生活状态之下，居民室内的空气循环情况一般都是晚上将门窗关闭，这个时候的换气量比较少，早上将窗户打开，这个时候的通风换气量就比较多。所以，要测试夹具当中的挥发性有害物质，就要对换气量少、危害系数大的环境进行模拟。24小时之后对家具在实验仓中产生的挥发性有害物质进行收集。
　　5.2.2  床垫
　　一般来讲，床垫中的甲醛、TVOC并不会对室内环境产生太大的影响。对人的影响主要是，人在自然平躺的时候，人体温度对床垫有加热或者加湿作用，甲醛、TVOC在被子中集聚，经由呼吸进入到人体中，对人体健康产生不良影响。所以，对床垫使用状态进行模拟，同时对人体功效学与睡眠过程中占用的穿点空间进行模拟。建议将收集环境仓设置为长宽为1000mm，高为300mm的长方形五面体，对穿点某个位置进行测试，确保环境仓的温度与人体温度相同。此外在睡眠的时候，被我里的空气属于自然换气，不存在强制换气的状况。要设置一个单项的通气口，这样才能够满足自然换气的要求，并且也能够当成是样本采集口，温度达到人体温度的一个小时之后对挥发性的有害物质进行收集。
　　6  明确甲醛、TVOC的分析方式
　　6.1  甲醛
　　甲醛測定分析法有很多，其中包含酚试剂、乙酰丙酮、变色酸、AHMT的比色法等，还有色谱法与电化学等一起方式，还有能够直接同甲醛进行接触的一起。基于同样的样品分别对酚试剂、乙酰丙酮、变色酸的比色法进行对比测试，基于甲醛的所有测试结果，对空气甲醛测试方法进行借鉴，能够获悉在对甲醛进行测试的时候，首选方式是酚试剂的比色法。
　　6.2  TVOC
　　检测TVOC的方式一般是气相色谱法与气相色谱质谱法、烘箱测固含量等，基于此对这几种方式进行探析和多种因素的中和考量，通常会首选热解、毛细管的气相色谱、质谱法对家具当中的TVOC进行检测，因为这种方式在反映TVOC含量的时候，会更为直观和精准。
　　7  结束语
　　综上所述， 综上所述，基于对家具当中存在的有害挥发物质的种类、危害方式、检测技术等进行深入探析，找出对家具挥发性有害物质进行收集、分析和检测的技术。基于国家相关标准制定对应合理的检测技术与检测方式，为落实国家合理有效的监管工作提供理论基础，并且为相关标准、制度的实行制定奠定坚实基础，为人们的身体健康、人身安全等提供保证。
　　参考文献：
　　[1] 许俊，钱明媛，罗菊芬.家具中有害物质来源及标准化研究[J].标准科学，2016（4）.
　　[2] 江俊[1]，单大坤[1]，汤杰[2]，etal.针对木家具中的甲醛进行快速无损采样的装置研究[J].中国科技成果，2017.
　　[3] 陈满英，王红强，海凌超，etal.家具产品中有毒有害物质相关国家标准解读[J].广东化工，2017（4）.
　　[4]高明.家具喷漆废气中挥发性有机污染物的调查[J].江西化工，2018，140（6）：187～188.
　　[5] 薛鹏丽，孙晓峰，邵霞，etal.北京市家具制造业涂料应用过程挥发性有机物排放现状及未来趋势[J].环境污染与防治，2019，41（2）：111～114.
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