木质门产品质量安全风险研究_于富磊.pdf

V Jan N14812023o o 2 0 2 3 年1 月第48卷第1期林业科技FORESTRY SCIENCE&TECHNOLOGY木质门产品质量安全风险研究于富磊1 于辉2 程建伟1 张艳艳1*王萍1 杨晓蕾1 王建惠1 曾盼1 张晓阳1李世全1（1.青岛市产品质量检验研究院，山东 青岛 266000，2.青岛水务集团实业发展有限公司，山东 青岛 266000）摘要：针对“木门有味”的投诉热点，对青岛市生产及流通领域 25 批次木质门产品进行甲醛释放量和总挥发性有机化合物（TVOC）的检测和风险评估，结果表明，25 批次木质门产品中，甲醛释放量项目均符合相关标准要求，TVOC 项目不符合率为 12.0%；通过采用美国环境保护局(EPA)建议的致癌风险计算公式及非致癌风险计算公式，对木质门可能存在的风险进行综合分析，木质门的甲醛释放量项目存在致癌风险，TVOC 项目非致癌风险较小。关键词：木门；甲醛释放量；总挥发性有机化合物；风险评估；致癌风险中图分类号：TS653 文献标识码：A 文章编号：1001-9499(2023)01-0044-04随着房地产行业和建筑装饰装修行业的迅猛发展，木质门在家庭居室装饰中的使用比重越来越大。木质门行业进入门槛较低，近年来，青岛地区众多木门品牌应运而生，木门企业之间的竞争也愈演愈烈。各木质门生产企业在原材料选择、产品结构、生产工艺、质量控制水平等方面各有不同，造成木质门产品的质量和价格千差万别1。木质门的生产工艺大致为：门架封边锯边贴皮重复喷底漆、砂光修色面漆干燥，在封边、贴皮等工序中不可避免引入大量的胶粘剂，实木复合门芯板所使用的纤维板等人造板在生产过程中也会使用大量的胶粘剂，木质门（实木门和实木复合门）在底漆和面漆工序中会用到大量油漆，这些生产工序都在一定程度上增加了木质门中甲醛和总挥发性有机化合物（TVOC）的释放2-3。通过调查发现，木质门产品的各级监督抽查结果合格率较高4-6，甲醛释放量项目多采用干燥器法进行检测，检测结果相对较低；随着 GB 18580-2017室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量标准的实施，采用气候箱法检测人造板及其制品的甲醛释放量进入强制阶段，已有较多相关研究报道7-8；另外，木质门的相关标准较多，标准要求各有不同9，但消费者关于木质门“有味、刺鼻”的咨询和投诉日益增多。2021 年 6 月 1 日实施的 LY/T 1923-2020室内木质门标准首次规定了木质门的总挥发性有机物（TVOC）指标，相关报道和检测数据积累较少。另外，有害物质甲醛和 TVOC 对人体造成伤害的概率究竟有多大?针对这些舆论热点，本文对青岛市生产及流通领域采集的木质门产品进行甲醛释放量和 TVOC 的检测和风险评估，对木质门可能存在的质量安全风险进行综合分析。1 试验部分1.1 主要仪器与试剂紫外可见分光光度计（UV-1800，岛津企业管理（中国）有限公司）；1m3 VOC 释放量环境测试舱（V-1000，东莞市升微机电设备科技有限公司）；气相色谱-质谱联用仪 Agilent 7890A/5975C（安捷伦科技（中国）有限公司）；热脱附仪TD-100（英国Marks公司）；水中甲醛溶液标准物质BW3450（中国计量科学研究院）；甲醇中 16 种挥发性有机物GWT900637-A（坛墨质检科技股份有限公司）。1.2 样品来源从青岛市木质门生产和流通领域共采样25批次。1.3 试验方法1.3.1 甲醛释放量试样尺寸为（5005）（5005）mm，在温度（231）、相对湿度（505）%和空气置换率（10.01）h-1条件下放置（152）天，试件之间距离至少 25mm，试件平衡处理后，采用不含甲醛的铝胶带封边，每块试件未封边长度DOI:10.19750/ki.1001-9499.2023.01.009 第 1 作者：于富磊（1989），男，工程师，主要从事建筑装饰装修材料与室内环境检测与研究。通讯作者：张艳艳（1978），女，高级工程师，主要从事建筑装饰装修材料与室内环境检测与研究。收稿日期：2022-09-18第 48卷45为 750mm；试件封边处理后，在 1h 内放入温度（230.5）、相对湿度（503）%、承载率（1.00.02）m2/m3、空气置换率（10.05）h-1、试样表面空气流速 0.10.3m/s 的 1m3气候箱内，试件之间距离不少于 200mm，24h 后采用 2 个吸收瓶各加入 25mL 蒸馏水串联，以 2L/min 的抽气速度抽取气候箱内的 120L 气体，采用乙酰丙酮-乙酸铵分光光度法对蒸馏水中的甲醛进行检测，达到稳定状态（最后 4 次测定的甲醛浓度的平均值与最大值或最小值之间的偏差值低于 5%或低于0.005mg/m3）后最后 4 次测定的甲醛浓度的平均值作为结果值。1.3.2 TVOC试 样 尺 寸 为（5005）（5005）mm，采用不含甲醛的铝胶带封边，在 1h 内放入温度（230.5）、相对湿度（503）%、承载率（1.00.02）m2/m3、空气置换率（10.05）h-1、试样表面空气流速 0.1m/s0.3m/s 的 1m3气候箱内，试样之间距离不少于 200mm，（722）h 后进行空气采样，采样流速 0.2L/min，采样体积6L，采样泵连接 Tenax-TA 吸附管对环境舱内空气进行采样，采样后采用 TD-GC/MS 分析，未知峰以甲苯计；每个试样平行采样 3 次，取 TVOC 释放率的平均值作为结果值。2 结果分析与风险评估2.1 检测结果从表1木质门甲醛释放量和TVOC检测结果可以看出，甲醛释放量的检出范围在0.010.08mg/m3，TVOC 的检出范围在 0.09 0.75mg/m2h，木质门甲醛释放量的检测结果符合相应产品的标准限值要求（0.124mg/m3），3 批次木质门的 TVOC 检测结果不符合相应产品的标准限值要求（0.05mg/m2h）。木质门中 TVOC 主要来源于木质门所用木质原材料、底漆、面漆中 TVOC 的释放。一方面企业为降低成本，在木质门涂饰工艺中使用劣质的油漆涂料；另一方面，企业为缩短工期，易在底层油漆尚未完全挥发干透时又进行新一轮的漆饰处理，这将不利于底漆中有机物质的干燥挥发。木质门中 TVOC 这一重要指标在我国木质门现行标准中，仅 2021 年 6 月 1 日实施的 LY/T 1923-2020室内木质门标准首次规定了木质门的总挥发性有机物（TVOC）指标，在标准变更前，一方面木质门的相关产品标准不能对企业起到规范生产的作用，另一方面消费者在遇到产品环保问题时，没有相关标准进行维权，这将不利于企业的良性健康发展，也不能更好地为消费者保驾护航。表 1 木质门甲醛释放量和 TVOC 检测结果样品编号检测结果甲醛释放量/mgm-3总挥发性有机化合物（TVOC）/mgm-2h-11#0.0320.0020.3230.0022#0.0410.0020.0940.0073#0.0120.0010.1070.0064#0.0280.0020.1860.0075#0.0320.0020.4760.0056#0.0230.0010.1230.0047#0.0290.0020.1870.0068#0.0330.0020.2440.0069#0.0270.0020.3380.00710#0.0570.0040.6260.00911#0.0470.0030.3250.00412#0.0540.0020.2030.00213#0.0530.0030.2010.00314#0.0780.0060.1620.00415#0.0410.0020.2200.00516#0.0320.0020.3040.00417#0.0580.0040.1770.00218#0.0440.0030.4870.00519#0.0430.0020.4570.00320#0.0200.0020.2120.00421#0.0770.0060.6950.00822#0.0470.0030.3860.00323#0.0310.0020.2110.00224#0.0680.0050.7450.00825#0.0330.0030.1210.0012.2 风险评估2.2.1 EPA 健康风险评估方法本次风险评估采用美国 EPA 建议的致癌风险计算公式及非致癌风险计算方法，对木质门可能存在的风险进行综合分析。2.2.2 甲醛释放量、TVOC 的浓度换算系数本次试验，甲醛释放量、TVOC 测试时，样品的承载率为（1.00.02）m2/m3，为使评价结果更加科学严谨，将本次风险监测试验中甲醛释放量、TVOC 检测数值按照一般家庭卧室中木质门的承载率进行转化。GB 50096-2011住宅设计规范标准规定，兼起居的卧室面积不应小于12m2，室内净高不应低于 2.40m，则房间体积最小为 28.8m3；假定单个卧室使用单扇木质门，其面积为 1.6m2；甲醛释放量、TVOC 浓度换算系数为于富磊等：木质门产品质量安全风险研究第 48卷林业科技461.6/28.8=0.056。2.2.3 甲醛释放量风险评估2.2.3.1 甲醛释放量风险评价模型采用美国 EPA 健康风险评价方法10-11，吸入途径致癌风险值的计算方法：Cancer RiskLADDinhIUR （1）式中，Cancer Risk 为致癌风险系数；LADDinh为终生日均暴露剂量（g/m3）；IUR为单位风险因子（g/m3）。LADDinh（CEFEDET）/LT （2）式中，C 为甲醛质量浓度（g/m3）-1；EF为暴露频率（d/年）；ED为暴露周期（年）；ET为暴露时间（h/d）；LT为终生暴露时间（h）。IUR通过美国EPA IRIS数据库12进行查询，甲醛的 IUR 为 13.010-6（g/m3）-1。Cancer Risk 值一般以 1.010-6为限值，若超过该水平则认为致癌风险高，低于该水平则认为致癌风险低。2.2.3.2 评价参数a 甲醛质量浓度（C）来源于本次风险监测试验数据，并根据甲醛释放量在模拟房间中的浓度换算系数换算得到数据，甲醛释放 量 中 位 值 为 0.041mg/m3，换 算 为 暴 露 浓 度0.0410.056=0.0023mg/m3。b 暴露频率(EF)2021 年法定节假日共 31天，结合日常生活实际居家时间，选定暴露频率为 300d/年。c 暴露周期(ED)依据日常实际情况进行合理化判断获取最终数据。普通木质门的使用限期为 1020 年；另外，有研究表明：木质材料中甲醛的释放周期长达 15 年13；假定，木质门中的甲醛持续稳定释放，综合考虑木质门的使用年限，暴露周期选定为 15 年。d 暴露时间（ET）通常情况下，人们在入睡休息时会将卧室门关闭，每天需保证 8h 的睡眠，即暴露时间为 8h/d。e 终生暴露时间(LT)假定人均寿命为70年，终身时间为 7036524=613200h。2.2.3.3 结果计算LADDinh（CEFEDET）/LT2.3300158/613200 0.135g/m3；C a n c e r R i s k L A D Di n h I U R 0.13513.010-6 1.75510-6。2.2.3.4 甲醛释放量结果评估美国环保署（EPA）选用的可接受的危险水平是百万分之一（10-6），即 100 万人中癌症发生率低于 1 人。本次风险评估，甲醛释放量的致癌风险为 1.75510-61.010-6，因此木质门中释放的甲醛具有一定的致癌风险。2.2.4 TVOC 风险评估2.2.4.1 TVOC 风险评价模型由于本次风险监测 TVOC 中的苯均未检出，因此仅针对 TVOC 中其他物质进行健康危害评价，采用美国 EPA 非致癌风险进行风险评价，评价模型公式为HQ=ADDinh/Rfc （3）式中，HQ为非致癌风险商，HQ 1，非致癌风险大，HQ 1，非致癌风险小；ADDinh为吸入途径日均暴露量，g/m3；Rfc为非