文/羅菊芬 張曉杰 李隆平

良好的睡眠離不開適宜的床墊，各類床墊產(chǎn)品與人們的日常生活已息息相關。但床墊中存在的甲醛、揮發(fā)性有機化合物（VOC）等揮發(fā)性有害氣體的濃度若超過一定的范圍，則會對人體造成危害。要科學檢測確定甲醛和VOC等揮發(fā)性有害氣體的濃度值，合理地收集床墊中的甲醛、VOC等揮發(fā)性有害氣體是檢測技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。

一、床墊中甲醛、VOC的來源

床墊中的甲醛、VOC主要的來源有三個方面：一是在床墊的面料中所添加的染料、助劑、防腐劑中含有甲醛、VOC；二是床墊鋪墊料中的一些泡沫塑料和化纖氈在處理時噴上了膠粘劑，常用的膠粘劑中都含有一定的甲醛、VOC；三是一些椰棕或山棕作鋪墊料的床墊，在棕片的制作過程中，加入了大量的膠粘劑。因此，床墊中甲醛、VOC等有害氣體主要來源于原材料和生產(chǎn)加工過程。

二、目前我國相關標準收集方法的局限性

我國輕工行業(yè)標準QB 1952.2-2004《軟體家具彈簧軟床墊》是目前我國唯一有關檢測彈簧軟床墊中甲醛釋放量的標準，該標準規(guī)定收集甲醛的方法為：從彈簧軟床墊的面料至鋪墊料整體（單面）取樣，取樣部位應距離樣品邊緣和加載部位至少100 mm，試樣尺寸為800 mm×500 mm，厚度不計，按裝載率為0.4 m2/m3放入1 m3的氣候箱。氣候箱內(nèi)的環(huán)境條件為：溫度（23±1）℃，相對濕度（50±5）%，空氣交換率每小時1.0，空氣流速0.1 m/s～0.3 m/s，放置24h后采氣。按GB18587-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑有害物質(zhì)釋放限量》中的規(guī)定進行分析測試。該方法初步實現(xiàn)了床墊中甲醛釋放量的檢測，為床墊中甲醛釋放量的控制起到了重要的作用，但是該方法存在以下幾個方面的局限性：

1.有害氣體的種類局限于甲醛，而對家具中消費者普遍關注的苯、甲苯、二甲苯等VOC測試方法和評價規(guī)則沒有規(guī)定；

2.該收集方法是破壞性的，一方面不利于節(jié)約資源、保護環(huán)境；另一方面樣品檢測后基本報廢不能使用，企業(yè)和消費者承擔的檢測風險較大，成本較高；

3.這種檢測方法是局部取樣檢驗，試驗結(jié)果不能準確地反映整體床墊產(chǎn)品的甲醛及VOC的釋放情況；

4.收集的環(huán)境不能真實反映床墊通常使用時釋放有害氣體的危害狀態(tài)。

三、床墊中甲醛、VOC對人體危害的狀態(tài)

通常情況下，床墊的下面有床支承，上面覆有床單、被子等，根據(jù)其甲醛、VOC的來源和使用狀況，一般對室內(nèi)有害氣體的貢獻率較小，對人體健康基本沒有影響。但是，在自然睡眠狀態(tài)時，通過人體體溫通常為（36±1）℃加熱、加濕后（溫濕度對甲醛釋放的影響見下表），床墊中釋放的氣體會從床墊的上表面（因床墊的下表面有床板阻擋）釋放到床墊與被子形成的空間里。此時甲醛、VOC將在被子里聚集，通過人體呼吸系統(tǒng)，從而危害人體健康特別是在人把頭捂在被子里睡覺的極端狀態(tài)時。

溫濕度對甲醛釋放的影響表

四、甲醛、VOC收集器的研究

1.收集器形狀規(guī)格的確定

床墊的高寬比一般小于1∶7，所以可忽略側(cè)面的甲醛釋放。在使用過程中床墊的下表面絕大多數(shù)都有床板阻擋，床墊中釋放的氣體主要從上表面釋放到床墊與被子形成的空間中，因此床墊上表面可近似認為是有害氣體釋放的唯一表面。據(jù)GB/T10000-1988《中國成年人人體尺寸》標準中統(tǒng)計顯示，我國成年人的平均身體尺寸為：男性身高178 cm、肩寬48 cm、胸厚26 cm；女性身高165 cm、肩寬46 cm、胸厚26 cm，故人睡覺時占用的床墊表面大約在長1.8 m、寬0.55 m、即1 m2面積上。如果采用平臥睡覺姿勢所占高度平均為胸厚26 cm，采用側(cè)臥睡覺姿勢所占高度會小于肩寬46 cm。所以，本收集方法規(guī)定的甲醛、VOC收集器尺寸為長1000 mm、寬1000 mm、高300 mm的長方體箱體，完全模擬人體睡覺時所占用床墊空間體積。

2.收集器內(nèi)環(huán)境溫度的確定

由于人體是一個均勻而且恒定的發(fā)熱體，在睡覺的所有空間溫度分布都是均勻的，所以，為真實模擬睡覺環(huán)境，測量采集10人每日早晨剛睡醒時的被窩溫度，匯總統(tǒng)計后取中值為36℃。故要求甲醛、VOC收集器中的加熱器為熱量均布（加熱板任意兩點的溫差不大于0.5℃）的板式加熱裝置，加熱板的尺寸為長800 mm、寬300 mm（加熱裝置不應使用點熱源和線熱源，如紅外燈泡、石英加熱管等），其功率以能在20 min～30 min的時間將箱內(nèi)溫度從15℃升到36℃，并保證溫度恒定在（36±1）℃。

3.收集器中氣體交換情況的確定

在睡眠過程中，被窩中的空氣是自然換氣的，無強制換氣現(xiàn)象。因而，甲醛、VOC收集器采用四周各設置一個單向通氣口和中間一個單向通氣口，以保證自然換氣要求。同時，中間通氣口兼任采樣口，這樣在采樣過程中可最大限度地使新進入的空氣與被窩中的空氣充分地混合，確保采樣氣體的均勻性。

4.采氣量的確定

通過測量采集10人靜坐呼吸量每小時通常在480L～600 L之間；據(jù)統(tǒng)計，人一生中70%左右的時間在室內(nèi)度過，人均日吸入空氣12 m3，并參考醫(yī)學上的相關數(shù)據(jù)和GB/T18204.26-2000《公共場所空氣中甲醛測定方法》中的有關規(guī)定，確定采樣流量0.5 L/min，采樣量為10 L。

5.收集器材料

收集器內(nèi)壁和通氣口的材料應使用低散發(fā)、低吸收性揮發(fā)性有機化合物以及易于清洗的惰性材料，例如不銹鋼（砂光或拋光）、玻璃等。

甲醛、VOC收集器結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 甲醛、VOC收集器結(jié)構(gòu)圖

6.床墊支撐架

為模仿床墊的通常使用狀態(tài)，試驗時應配備床墊支撐架，支撐架不但要有支撐功能，還要具有環(huán)保性能，應不使用任何膠粘劑及油漆涂料的、高度為220 mm～250 mm、長寬尺寸以被測試樣品為宜（不應小于測試樣品）的純實木或不銹鋼支架，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖2：

圖2 測試架結(jié)構(gòu)示意圖

7.甲醛、VOC的收集

試驗前甲醛、VOC收集器內(nèi)表面應清潔干凈。清潔時可以用堿性清潔劑清洗甲醛收集器的內(nèi)表面，然后用清潔的蒸餾水擦拭測試室2次，然后烘干。收集器也可以通過熱脫附進行清潔。

將已預處理24 h以上的床墊放入測試室的床墊支撐架上，在床墊的中心位置放置甲醛、VOC收集器，并保證與床墊所接觸的邊緊貼床墊表面，使之形成密閉的收集空間，見圖3（甲醛、VOC收集器示意圖）。啟動甲醛、VOC收集器的加熱器，當甲醛、VOC收集器內(nèi)的氣體溫度達到36℃時開始計時，1 h后進行甲醛采樣，甲醛采樣1 h后進行VOC采樣。采樣流量均為0.5 L/min，抽氣10 L。

圖3 甲醛、VOC收集器示意圖

五、結(jié)論

本研究確定較為科學地收集床墊中甲醛、VOC有害氣體的方法，有利于準確檢測分析床墊產(chǎn)品中有害氣體的含量，從而為合理地控制床墊產(chǎn)品質(zhì)量提供了依據(jù)。本研究結(jié)果將提供有關國家標準的制定，將有利于節(jié)約資源，有利于較為全面地反映床墊產(chǎn)品使用狀態(tài)對人體的危害，使產(chǎn)品更衛(wèi)生更安全，生活環(huán)境更美好，社會效益顯著。

陳放,肖天際,周玉成,等.LY/T1612-2004甲醛釋放量檢測用1 m3氣候箱[S].中國標準出版社,2004.