沙发中有害物质的研究

文/刘曜国 许 俊 罗菊芬

沙发作为办公、民用家具的重要组成部分，其在家具行业中一直占有较为重要的地位。但随着沙发产品加工工艺的改变及新材料的应用，沙发中有害物质也逐渐成为消费者关注的问题。作为最为常用的家具产品之一，沙发产品安全环保性能的讨论在社会上一直没有间断，关于沙发有害物质的投诉也在家具产品投诉中占有很大的比例。因此，开展对沙发中有害物质的研究，制定合理、科学的检测技术，以达到监控安全品质，确保使用者安全的目的，是目前全行业关注的焦点。

经过长期调研我国沙发行业市场以及消费者普遍反映的沙发中有害物质伤害问题，结合国内外相关文献资料，研究沙发中有害物质的种类、来源及危害等，进行了大量的验证试验，并对沙发中有害物质检测进行了系统的研究。

一、国内外沙发中有害物质的检测现状

我国从2004年开始实施家具轻工行业标准QB 1952.1-2004《软体家具 沙发》，对产品的外观及力学、理化等性能提出了相应的质量要求，但该标准对沙发产品中的有害物质未作规定。目前，国内在沙发中有害物质的检测方面存在空白。而沙发作为日常生活中经常使用的家具产品，其有害物质含量的多少直接关系到消费者的健康安全。因此急需对沙发产品中的有毒有害物质提出限量要求，制定检测方法标准，以提升它的质量安全要求。

经研究调查，国外沙发产品中涉及的有害物质主要是甲醛、TVOC等挥发性有害物质，其对应的检测方法主要采用气候舱法。它具备几大优势：首先，由于该检测方法是非破坏性检测，样品检测后可以继续正常使用，有利于节约资源和保护环境；其次，此方法已形成国际标准；再者，该检测方法能够合理地反应整件沙发产品中挥发性有害物质的释放水平，相对于局部取样检测有着不可替代的测试准确性。

二、沙发中有害物质的种类、来源

根据沙发产品的使用环境及使用特性，即通常在一定密闭的室内空间使用产品，空气交换不频繁，易造成沙发周围环境中挥发性有害物质的积聚，而且日常使用沙发时，产品表面频繁接触使用者的皮肤，故一般可将沙发中有害物质分为挥发性有害物质及覆面材料中有害物质两大类别。

经调查研究，沙发中的挥发性有害物质主要有甲醛和TVOC。沙发产品中较常使用的纺织面料很少采用纯棉、纯羊毛原料，大多为轻工业纺织的化纤、棉麻及混纺等。而这些类别的化学性纺织物在印染、制胚和防虫防霉处理时，必须使用甲醛这种工业原料来达到防虫、防蛀、防霉等效果。同时，在沙发产品的加工过程中也会使用部分含有甲醛原料的胶粘剂，多方因素的汇聚，让沙发极易成为甲醛的集聚地，形成污染隐患；另一方面，沙发产品的原材料，如海绵、布料（皮革）等材料本身含有一定量的TVOC，而且在加工过程中，再经多次的涂胶工艺流程，使得TVOC不断积聚，造成二次加工污染。常见的TVOC种类有烷烃/环烷烃、芳香烃、烯烃、醇、酚、醛、酮、萜烯等。

沙发覆面材料中，有害物质主要来源于产品中使用的可分解芳香胺染料。这种染料由可致癌芳香胺合成，也就是人们熟知的欧盟禁用的“偶氮染料”。由于这种染料制造简单、价格低廉，色种齐全，着色力强，颜色鲜亮持久，色牢度高，所以常用于沙发产品中纺织布料、皮革等覆面材料。由于消费者在使用沙发产品时与产品表面的包覆材料有长时间的皮肤接触，因此沙发常用覆面材料中可分解芳香胺染料已列为主要的有害项目，也是我国纺织品及皮革行业中重点规范的技术指标。2008年以来，欧洲相继发生沙发产品使用含富马酸二甲酯防霉剂致消费者皮肤过敏和丘疹的事件，富马酸二甲酯在沙发产品中的使用也开始引起了人们的广泛关注。此前富马酸二甲酯被应用于出口家具的生产、储存和运输中，以防止在高温高湿环境中家具的皮革、纺织面料发霉变质。

三、沙发中有害物质的危害

1.甲醛

甲醛是一种无色的强烈剌激性气体，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。其40%的水溶液称为福尔马林，此溶液沸点为19℃。故在室温时极易挥发，随着温度的上升挥发速度加快。甲醛对人体健康的影响，其主要症状有：嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等。其在空气中的浓度达到0.06 mg/m3～0.07 mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘。当室内空气中甲醛含量为0.1 mg/m3时，就有异味和不适感；达到0.5 mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到0.6 mg/m3，可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时，可引起恶心呕吐，咳嗽胸闷，气喘甚至肺水肿；达到30 mg/m3时，会立即致人死亡。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病、引起青少年记忆力和智力下降。

2.TVOC

挥发性有机化合物（VOC）在室内空气中作为异类污染物，由于它们单体时浓度低，但种类多，一般不予逐个分别表示，以TVOC表示其总量。TVOC包括甲醛、苯、对（间）（邻）二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯、三氯乙烯、三氯甲烷、十一烷等。室内建筑和装饰材料是空气中TVOC的主要来源。研究表明，即使室内空气中单个VOC含量都低于其限含量，但多种VOC的混合存在及其相互作用，就使危害强度增大。TVOC其毒性、刺激性能引起人机体免疫水平失调，影响中枢神经系统功能，出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等症状，还可能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统，甚至引起死亡。

3.可分解芳香胺染料

可分解芳香胺染料又称“偶氮染料”，在一定条件下，可分解还原出具有致癌性的20多种芳香胺类。这种染料在与人体长期接触的过程中，其有害成分被皮肤吸收，并在人体内扩散，然后与人体正常新陈代谢过程中所释放的物质混合起来，发生还原反应。在特殊条件下分解产生20多种致癌芳香胺，形成致癌芳香胺化合物，经过活化作用而改变人体的DNA结构，引起病变和诱发恶性肿瘤物质，导致膀胱癌、输尿管癌、肾盂癌等恶性疾病。可分解芳香胺的毒性和致癌性远强于甲醛。另甲醛有刺激性气味，易分辨察觉，而可分解芳香胺染料不但不溶于水，而且无色无味，从沙发外观上更无法分辨，只有通过技术检验才能发现，更严重的是一旦使用，它无法被消除，故危害极大。

4.富马酸二甲酯

富马酸二甲酯是20世纪80年代开发的新型防霉防腐剂，对常见的霉菌具有明显的抑制作用。富马酸二甲酯在低剂量使用时，对人体基本不会造成伤害。但部分生产商在制造出口产品时，为了降低防霉成本，在某些产品中超量地使用了富马酸二甲酯。临床表现为患者呼吸道一旦吸入它后，一般经6h～12h左右后发生急性中毒；皮肤侵入，潜伏期较长，也曾有在患者皮肤灼伤基本愈合后再出现中毒的报道。消费者在使用含有富马酸二甲酯的家具时，通过接触引起了皮肤接触型皮炎痛楚，包括发痒、刺激、发红和灼伤等。因此沙发产品中富马酸二甲酯的使用状况越来越受到人们的关注。

四、有害物质检测方法的研究

1.甲醛及TVOC的检测方法

①甲醛及TVOC收集方法

根据沙发中挥发性有害物质的种类、来源、危害以及目前国内外沙发中有害物质检测现状的研究后发现，采用环境舱测试法对沙发产品中的甲醛及TVOC进行收集更具有科学性和可操作性等现实的意义。

按照沙发中甲醛及TVOC产生危害的机理，即考虑沙发产品正常使用环境状态下温度、相对湿度、换气量、家具承载率等条件，用模拟沙发使用状态的环境舱收集甲醛及TVOC挥发性有害物质。在日常使用沙发产品时，室内空气的循环过程通常是：晚上关闭门窗换气量较少、白天偶尔打开门窗通风换气，因此测试沙发中挥发性有害物质时模拟换气量较少、危害性较大的恶劣条件，24 h后收集沙发在环境舱中产生的甲醛及TVOC。该方法能考察挥发性有害物质的释放速率及数量，记录环境舱内样品的平均挥发性有害物质浓度，并可评价长期使用过程中的危害指数。

②甲醛的分析方法

目前甲醛的分析方法有气相色谱法、乙酰丙酮比色法、酚试剂比色法、变色酸比色法等方法。通过对多种分析方法的测试比对，情况总结如下：

a）气相色谱法

该方法选择性好，干扰因素小，但是测试成本高，测试过程中用活性炭吸附甲醛后再用二硫化碳脱洗，重现性较差，且用气相色谱法测试甲醛目前应用较少，每次测试需制作标准曲线，其技术要求较高。

b）乙酰丙酮比色法

该方法操作简易、重现性较好，最适宜于预计产品甲醛释放量较高时的分析。但由于沙发产品中原材料比较复杂，容易对测定结果产生干扰。

c）酚试剂比色法

该方法能在常温下显色，且灵敏度高，具有操作简单、测定干扰小、稳定性好、精准度高的特点。

d）变色酸比色法

该方法显色稳定，灵敏度较高，但需要使用浓硫酸，操作不便，且对共存的酚有干扰测定，由于显色及测量过程中使用浓硫酸，产生的气泡不易消除，所以曲线稳定性不好，重现性较差。

③TVOC的分析方法

目前TVOC的分析方法主要有气相色谱质谱法、烘箱测固含量的传统方法。通过测试比对，情况总结如下：

a）气相色谱质谱法

按照进样方式分别有直接进样气相色谱法、顶空进样气相色谱法、热解吸/毛细管气相质谱法。直接进样气相色谱法适用于液体中挥发性有机物的检测；顶空进样气相色谱法适用于液体、固体直接进样检测；热解吸/毛细管气相质谱法能分离多种挥发性有机化合物，能解决共存物干扰问题，灵敏度高，特别适用于气体的检测。

b）烘箱测固含量的传统方法

该方法是采用烘箱对样品进行烘干后测固含量的方法，该方法仅适用于固体、液体中有机挥发物的测定。

2.可分解芳香胺染料的检测方法

可分解芳香胺染料主要存在于沙发产品的覆面材料中，根据沙发产品覆面材料不同，可参照国内最新的同类产品试验方法进行检测，其中纺织类面料中可分解芳香胺染料的测定按GB/T 17592标准执行，检出限不高于20 mg/kg；皮革类面料中可分解芳香胺染料的测定按GB/T19942标准执行，检出限不高于20 mg/kg。取样部位为沙发产品的座面、扶手或靠背等位置。

3.富马酸二甲酯的检测方法

经调查研究，我国家具在制造过程中，使用富马酸二甲酯的情况较少，一般情况发生在出口家具的集装箱内，防止家具在高温高湿船舱内发生霉变；另一种情况是家具用皮革在制革过程中加入富马酸二甲酯，同样用于防止皮革发霉变质。引起伤害的事件主要是由于消费者在使用家具产品过程中身体部位接触到了含有富马酸二甲酯的家具外表材料。结合这一特点，应在产品的外表材料上取样，而且取样部位应尽可能靠近使用产品时人体接触的部位。采用脱水乙酸乙酯对试样进行超声提取，提取液经浓缩、定容和过滤后，用气相色谱/质谱联用仪（GC/MS）测定沙发中富马酸二甲酯的含量。

五、小结

沙发中有害物质研究在国际上尚无成熟的验证体系，各国都没有对于沙发整体有害物质的控制指标和具体试验方式。通过沙发中有害物质的研究，可以加强生产厂家及社会舆论对于沙发中有害物质的重视程度，并且给生产企业采用新材料、新工艺留下了空间，对于终端产品沙发的有害物质限量进行规定可以全面引导整个行业链的所有产业进行规范和进步。

[1]许俊,刘曜国.家具中富马酸二甲酯的初步研究[J].家具,2010(3):105-106.

[2]张晓杰,罗菊芬等.家具中挥发性有害物质检测技术的研究[J].家具,2010(4):106-108.