國家質量基礎設施技術研究1
——以家具產品揮發性有機物為例

文 /侯曉芳 李 倩 葉倩慧

國家質量基礎（NQI）是指建立質量體制框架，提升質量技術基礎設施，以保障商品、生產商、經銷商、檢測機構、監管部門的技術要求和廣大消費者的實際需求。這些需要提升的基礎設施就是指計量、標準、檢驗檢測和認證認可。

近幾年，環境保護議題備受關注，我國政府正持續加大監管力度。2015年初實施的《環境保護法》給各行各業帶來了深刻影響，家具行業首當其沖。家具的原材料材質種類越來越多，生產工藝也越來越復雜，封邊、阻燃防腐處理、油漆（包括噴漆、烤漆）等工藝的加入帶來了更多、更復雜的污染問題。

家具之所以會造成污染，主要原因在于家具原輔材料和生產過程中使用的涂料、膠合劑等存在揮發性有機物（VOCs），在制成家具產品后，沒有完全揮發。我國從2001年開始研究家具甲醛釋放量限量和檢測方法，“十一五”后，重點對地板、地毯、人造板、涂料等室內裝飾材料中甲醛、總揮發性有機物（TVOCs）、VOCs等開展研究，并引入國外相關的檢測設備和技術。目前，甲醛釋放量控制技術已較為成熟，監測合格率已達90%以上，但家具產品中VOCs有害物質限量標準尚未發布，家具異味仍是高風險隱患。

由此，家具行業降低VOCs釋放的NQI專項孕育而生。此專項不同于以往項目，它不局限于只是研發一種技術，而是研究了一種戰略，轉化了原來相對單一的研究模式，多方位協同展開。通過家具產品中VOCs的NQI技術（計量—標準—檢驗檢測—認證集成鏈條）研究，從家具生命周期的各個環節規范，來最終實現家具VOCs減排，從而推動整個家具行業安全品質的提升。為此，我們在此方面進行了一些研究和探索。

一、家具產品中VOCs種類——由總量向單體的轉變

盡管消費者可以自主選擇產品，但辨識家具有害物質釋放造成的污染卻存在一定困難。對于其中哪些物質是高污染物？哪些是引起人們嗅覺敏感的物質？哪些有害物質會長效釋放并產生不良影響？這些問題尚未進行過深入研究。現實往往是：有氣味但不知道是否有危害？危害的程度又如何？散發的周期要多長？就算對于其中個別物質的毒性進行研究，也不能涵蓋VOCs的危害程度。多種有害物質有沒有疊加作用？會不會由于多種物質產生聯合毒性？其毒性傳播的途徑是什么？以往的研究方法并不能解決這些問題。所以人們往往談味色變，而監管機構也無從下手。

為應對此種情況，根據家具多層結構中VOCs釋放機理和特性等，應開展深入研究，進一步探究典型家具有害物質釋放速率與其他變量因子之間的關系。通過研究種類、毒性、濃度和分布等情況，我們發現了多元混合物之間的相互作用及影響方式，由此建立了家具產品中多元混合物累計風險評估模型（見圖1）。

圖 1 聯合毒性作用方式和定量預測模型

通過不同物質毒性危害程度（測試）和模型研究，找出家具中會引起人體不適且毒性較強的10種需要重點關注的VOCs，并繼續評估其危害程度和釋放限量，達到最終形成標準的目的，為政府監管、企業質量控制提供進一步技術支持。

二、家具表面裝飾涂料——由油性向水性的轉變

一件家具產品，其原料涉及到木料和輔料，不同木料的家具所用的輔料也不同。以木家具為例，木家具木料可以分為實木、板木和人造板。輔料中又有貼面膠、貼面、膠合劑、涂料等。人造板分為膠合板、纖維板、刨花板和細木工板，一般的人造板家具基本都由貼面材料來降低VOCs的釋放。實木材料本身的樹種就具有某些VOCs。本文主要針對我國主流木家具企業的板木家具采用的膠合劑、涂料的原材料及其生產工藝情況開展研究，部分調研結果見表1。

表1 家具行業涂覆階段主要污染物產生

通過調研發現，在國家政策的引導下，目前企業使用的膠黏劑和涂料已逐步從溶劑型向水性轉變，水性漆在拼板膠和貼面膠的使用上基本已占多數。家具表面涂料的種類日新月異，出現了紫外光（UV）固化、PE（聚乙烯）、高固體分涂料、粉末等產品。UV固化涂料就是在UV光子的作用下實現快干的一種涂料，基本沒有溶劑的揮發。PE漆為自由基引發聚合，其溶劑為苯乙烯，成膜時參與反應，其固含量可近100%，比聚氨酯涂料（PU）漆提高了一倍。高固體分涂料是固含量超過涂料總質量的60%或者更高的環保型涂料，其通過提高固含量減少溶劑使用來降低VOCs。粉末涂料是將涂料物質細粉末覆蓋在家具上后，以超過粉末熔點的溫度將之融化形成漆膜，沒有VOCs。

涂裝相同面積時，使用油性涂料產生的VOCs最多，水性涂料次之，而粉末涂料最少。目前，家具制造企業在生產過程中主要使用PU、硝基類、醇酸類等油性涂料，而對于UV固化、高固體分、粉末等涂料的生產工藝比傳統更為復雜，其成本也更高，故很難在所有企業全面鋪開，并對其實施監管和控制。

通過NQI項目，將推動企業開展原材料采購、生產加工、出廠檢測等全過程質量控制，并提出監控要求和降低VOCs釋放措施。例如：在噴漆工藝方面，增加水性漆等環保型涂料的使用比例，改進涂裝工藝技術（旋杯式霧化靜電噴涂、空氣霧化靜電噴涂、刷涂、滾涂等）并提高涂裝車間的密閉性，從而減少VOCs產生。

三、家具涂飾干燥工藝——從自然干燥向加熱干燥的轉變

在整個家具產品生產工藝中增加或者決定木家具VOCs釋放量的就是涂飾環節，涂飾環節中涂飾干燥方式是重中之重。原先，傳統家具行業基本使用的是自然干燥，這個過程時間長且會造成干燥不完全，使得底層的溶劑揮發不出，導致VOCs的提高。隨著國外先進的技術和我國自身產業的發展，目前已有不少企業原材料的涂飾方式開始采用空氣加熱干燥，有的還采用紅外線干燥、紫外固化、電子束固化等先進技術。

通過NQI研究，我們將研制家具產品中VOCs釋放量控制技術，對于涂飾干燥工藝計劃從以下三個方面進行改進：采用先進的“溫控調漆法”替代常溫下完全依靠溶劑調節涂料黏度的方法；采用光離子化檢測技術（PID）和實時監控技術；采用涂膜干燥控制技術。形成的控制技術將結合認證準則和企業名錄，并面向我國家具大中型企業、家具檢測機構、家具設備研發機構開展技術宣貫培訓。在我國家具產業集群如珠江三角洲、長江三角洲、環渤海等地區將重點推廣應用技術，并聯合各企業開發團隊，繼續探索集成技術的革新和升級之路。

四、綠色家具產品認證——從無到有的轉變

發達國家家具VOCs釋放標識體系有效運行多年，標準也相對完善，為降低家具產品VOCs 釋放和保障室內空氣質量起到了關鍵作用。目前我國家具產品尚無VOCs釋放限量標準，VOCs釋放標識及其認證均為空白，且由于我國家具原材料、生產工藝以及使用環境與國外不相同，尚不能照搬國外的相關規范，這樣造成了產品質量信息的不對稱，影響了消費者的合法權益，更不利于推動綠色消費的發展。

通過NQI項目的開展，將對標歐美等發達地區相關標準，將探索研究包括抽樣技術（含實驗室檢測與現場檢測）、審查技術和監管技術，調研潛在用戶，提高技術的適用性，并進行技術驗證，以便發現技術規范中存在的不足和實用性缺陷；將探索建立典型綠色家具產品VOCs釋放標識自愿性認證體系，可以讓老百姓像了解能效標識一樣，能方便獲取家具產品的VOCs信息，同時也能促進家具行業供給側結構性改革，淘汰家具行業“高污染”企業，帶動我國家具綠色消費，促進家具制造業提質增效、綠色發展，提升居民室內空氣質量水平。

五、結 語

質量是基石，質量是保障。黨中央國務院已把質量振興上升為一種國家戰略來實施，NQI就是以質量為核心，以技術為主線，通過各方位的技術、監管、質量控制、認證方法進行規范和實施。我們將繼續通過NQI技術，研究降低VOCs 釋放的控制技術，編寫推廣應用建議和技術方案，普及推廣示范企業的成功經驗，為政府和企業提供技術支持，淘汰污染較重的原材料和落后的工藝，推動家具行業節能減排，使應用示范企業VOCs降低率達到30%，實現全行業綠色家具生產，提升我國家具產品的國際競爭力。