基于甲醛釋放限量值環保木質家具材料的選擇

羅德宇，萬 毅

（1.溫州職業技術學院 輕工系，浙江 溫州 325035；2.國家家具及室內環境質量監督檢驗中心，北京 100068）

基于甲醛釋放限量值環保木質家具材料的選擇

羅德宇1，萬 毅2

（1.溫州職業技術學院 輕工系，浙江 溫州 325035；2.國家家具及室內環境質量監督檢驗中心，北京 100068）

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

甲醛釋放；限量值；木質家具；環保材料

0 引 言

眷戀綠色，向往自然，是現代都市人揮之不去的情結。21世紀以來，隨著人們環保及健康意識的增強，全球掀起了一股倡導環保和可持續發展生活方式的綠色風潮，人們不僅要求居住環境舒適愜意，更期望自己的室內空間綠色環保。據統計，人的一生大約有2/3的時間是在室內度過的，因而具有綠色環保性能的室內空間，不僅對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和發育。從室內設計角度看，空間環境分為硬裝修環境和軟裝修環境，只有兩部分都達到環保標準的生活空間才是綠色環保的。家具作為室內軟裝修環境的主要組成部分，也是生活空間的主要載體，其對人體健康的影響程度越來越受到關注與重視。

家具的生命周期分為四個階段：材料選用階段、產品制造階段、產品使用階段及產品廢棄階段。環保家具在以上四個階段中應具備如下屬性：原材料無毒、無污染或低毒、低污染性；制造環節節能、低消耗性；使用階段對人體無危害性；廢棄后有可再收性。其中，原材料的性能尤為關鍵，不僅是家具生產制造的第一步，更直接關系到家具產品整體的環保程度。

1 木質家具材料的現狀

從木質家具制造的整個生產流程看，有兩大環節需要進行家具材料的選用，一是零部件加工環節，二是表面裝飾環節。其中零部件加工環節所用材料主要為家具原材料，表面裝飾環節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、新技術的不斷發展，家具原材料已逐漸從以前的全實木時代進入到一個多種替代材料與之并存的新時代。雖然家具材料種類繁多，但受消費者青睞的仍為木質家具，即以實木或人造板材為原材料制成的家具。據搜房網“環保家具普及風暴之環保家具消費調查”顯示，在“買家具時您最優先考慮哪種材質的家具”選項中，消費者選擇實木類家具的占71%，選擇板材家具的占20%，如圖1所示。我國是一個嚴重缺林的國家，據國家林業局2010年出臺的《全國林地保護利用規劃綱要(2010—2020年)》數據表明，到2020年，我國木材消費總量將提高到4.57～4.77億m3，木材供應缺口將長期保持在1～1.5億m3左右[1]；加之消費者對木質家具和實木家具概念的混淆，使得大部分消費者所購買的所謂“實木家具”其實是人造板材家具或人造板材與實木相結合類型的家具。采用人造板材生產家具可節約資源，但其在加工過程中使用滅菌劑、膠粘劑等化學物質，會產生甲醛等有害物質，因而購買人造板材家具時要特別注意其類型。

圖1“買家具時您最優先考慮哪種材質的家具”調查結果

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性的涂膜。目前，木質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。多數消費者經常過分關注家具的造型、色彩及款式，卻極少關注家具所使用的涂料，因而所購買的家具常有刺鼻、刺眼等刺激性氣味，長期散發不掉。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濟性和美觀性而成為企業使用頻率較高的涂料。如硝基涂料施工簡便、干燥速度快，可減少家具產品因干燥需要等待的時間；不飽和聚酯涂料因豐滿度高、耐酸堿的特點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備投入較大和技術不成熟等原因，造成小規模企業難投入使用，應用范圍較小。

2 甲醛釋放限量值下環保木質家具材料的選擇

材料是家具的物質基礎，其性質直接決定家具最終的性能和環境屬性。因此，具有良好實用性又與環境具有良好協調性的材料，即綠色材料將成為環保家具材料的最佳選擇。綠色材料又稱環保健康材料，指采用清潔技術所制成的無毒害、無污染、無放射性，有利于環保和人體健康的材料。目前，家具在生產和使用中所釋放出的有害氣體主要為游離甲醛，其來源于氨基樹脂類膠粘劑和酸固化涂料，是一種刺激性氣體，對人的眼睛、皮膚等部位有較大危害，據GB/T16127—1995《居室空氣中甲醛的衛生標準》[2]規定，居室內空氣中甲醛的衛生標準（最高容許濃度）規定為0.08mg/m3。2009年中國質量認證中心發布的CQC52—381001—2009《質量環保產品認證規則——家具質量環保認證規則》[3]規定，（木質）家具產品的環保性能測試主要就是針對家具中游離甲醛釋放量的測定。

2.1 原材料的選擇

木質家具原材料分為實木與人造板材。實木也稱原生態木材，是人類最早所利用的家具原材料之一，以無毒無害、觸感良好、性能優良的特性滿足了環保材料中具有對人體低危害和低環境負荷值的要求，是最為健康與環保的木質家具材料之一。人造板材是相對于傳統的木材而言的，其對以木材、單板或其他木質纖維和碎料（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品的通稱[4]。人造板材產生游離甲醛的來源途徑主要有：一是人造板材所用膠粘劑在反應過程中產生；二是在制造人造板材的過程中產生；三是膠粘劑老化分解產生；四是在某些條件下，人造板材中的木材組分水解產生[5]。由于當前對人造板材膠粘劑無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價人造板材環保性能的重要標準。

從有益于人體健康的角度出發，選擇家具環保材料有兩種方式：一是在不同品質的材料中選擇最好品質的材料；二是在相同品質的不同材料中選擇甲醛釋放量相對較少的材料。根據家具環保材料的第一種選擇方式，并參照GB18580—2001《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》[6]的規定：凡在室內直接使用的人造板材及其產品，在以穿孔萃取法為實驗方法的基礎上，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品，允許其進行飾面處理后在室內使用；以干燥器法為基礎的，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 我國人造板材及其產品中甲醛釋放限量值

在不同品質的人造板材中，選擇甲醛釋放限量標志為E1類型的人造板材，能更好地減少家具產品中的甲醛釋放量。根據家具環保材料的第二種選擇方式，在相同品質的人造板材中，通過對國內某廠家同一批次的4種人造板材（刨花板、中密度纖維板、細木工板、膠合板）進行對比研究，發現細木工板的游離甲醛釋放量相對較低，可作為環保家具材料的優選對象，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材料，選擇一款高性能環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。涂料中產生游離甲醛的來源途徑主要有：一是樹脂中殘留的；二是已參與反應生成不穩定的化合物，在一定條件下發生可逆反應而釋放的；三是吸附在膠體粒子周圍已質子化的甲醛在電解質作用下而釋放出來的；四是為保證涂料質量或賦予特殊功能而加入的各種助劑。針對目前市場上常見的6種木質家具涂料，分步驟比較木質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種木質家具涂料游離甲醛釋放量，如圖3所示。

圖36種木質家具涂料游離甲醛釋放量比較

由圖3可知，常見的前4種木質家具涂料游離甲醛釋放量明顯高于后2種，主要因為水性涂料以水作為溶劑或稀釋介質，紫外光固化涂料屬于無溶劑型涂料。雖然在企業的實際操作中紫外光固化涂料也會含有少量溶劑，但相比純粹的溶劑型涂料，其甲醛含量會少很多。因此，紫外光固化涂料與水性涂料因其對人體的健康程度影響較小而成了較為環保的家具涂料。受成本及涂料固化后涂膜質量的限制，紫外光固化涂料和水性涂料暫時還不能大規模應用于家具涂料裝飾，但國家提倡建立環保型節約社會，環保涂料將成為環保木質家具的必由之路。

（2）比較前4種木質家具涂料固化后封閉甲醛、降低其釋放量的性能。相對紫外光固化涂料和水性涂料，其余4種木質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，是較為環保的涂料（見表2）。

表24種木質家具涂料固化后甲醛釋放量效果比較

3 木質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，開發速生材家具

速生材具有生長快、成材早、輪伐期短的特點，在相同時間內可以提高天然木材的產量，進而減少家具原材料的甲醛釋放量。2002年，國家林業局出臺了《重點地區速生豐產用材林基地建設工程規劃》[7]，對種植速生材實施相關政策鼓勵。

3.2 研制和開發新型環保人造板材

用新型環保材料替代木質家具原材料也是環保家具材料選擇的一種途徑。我國已開始嘗試使用農作物秸稈制造的秸稈刨花板替代木質人造板材，該新型材料在美國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保性能。因此，該項技術無論從節約木材的資源上，還是從產品本身的環保性能來說，都有著很好的發展前景。

3.3 對人造板材進行除甲醛工序預處理

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，我國節能低污染環保涂料（如水性涂料、紫外光固化涂料、粉末涂料等）所占市場份額僅約占26%，遠低于歐美發達國家80%的市場份額，因而我國應加大資金投入力度和推進技術研發速度。

4 結束語

為適應新的健康生活方式，改善人們的生存環境，家具設計和生產應本著以人為本的理念，確立新理念、新標準，明確各種材料的性能特性、加工工藝，全面考慮木質材料的各項環保指標，生產出環保的木質家具，給人們提供一個健康安全的生活環境。當然，環保木質家具材料不僅要考慮對人體健康的危害性，還要考慮生產過程中的能源消耗性，在使用過程中的效果性，在廢棄過程中的再回收利用性與快速降解性等影響。

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

[2]中華人民共和國衛生部.GB/T16127—1995居室空氣中甲醛的衛生標準[S].北京:中國標準出版社，1995.

[3]中國質量認證中心.CQC52—381001—2009質量環保產品認證規則——家具質量環保認證規則[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:中國輕工業出版社，2006:110.

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

[6]中國人造板標準化技術委員會.GB18580—2001室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量[S].北京:中國標準出版社，2001.

[7]中華人民共和國林業局.重點地區速生豐產用材林基地建設工程規劃[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，浙江平陽人，溫州職業技術學院輕工系講師;

萬 毅（1980—），男，山東泰安人，國家家具及室內環境質量監督檢驗中心工程師.

王雙科]