整体橱柜引起室内空气污染的研究
青岛理工大学 陆平平 张吉光 王永强
图1 测点示意图
图2 橱柜内甲醛浓度
图3 橱柜内苯浓度
图4 甲醛浓度对比1、2为厨房内测点,3、4为餐厅内测点
图5 苯浓度对比1、2为厨房内测点,3、4为餐厅内测点
引 言
近年来,家庭装饰不仅仅重视客厅、卧室,对厨房和卫生间也开始关注。追求时尚讲究品位的人们对于厨房的设计更是费心思量,一场“厨房革命”悄悄来到,集烹饪、调理、洗涤、储藏功能于一体的整体橱柜也逐渐进入了平常百姓家。整体橱柜的广泛应用,最大限度的扩大了厨房的使用空间,大大改善了厨房环境,不但有效利用了厨房空间,拿取物品也很方便,体现了人性化的追求,在现代生活中扮演着越来越重要的角色。厨房在人们的居家日常生活中,具有非常重要的位置,中国人喜欢吃,喜欢吃得有滋有味,在厨房和烹饪过程中,花费很多时间。绝大多数的家庭油盐酱醋粮平日储存在橱柜中。殊不知,问题就出在这里,如果橱柜制造的材料和表面涂装的油漆不合格,再加上台面板或其他物体放射性和重金属含量超标, 食品未入口就已经被严重污染了,根据调查,室内空气污染超标近七成来自厨房,严重影响室内空气质量。
1 橱柜污染物现状
在对卧室和客厅的污染物倍加重视的同时,却往往忽略了对厨房橱柜、台面等质材及装修所引发的污染,质监机构的最新抽检显示,抽检20个批次的橱柜产品,仅游离甲醛释放量超标的就达75%,国家强制性标准《室内装饰装修材料木家具中有害物质限量》规定甲醛释放量须≤1.5mg/L,但4成被检橱柜竟高达4.1mg~8.1mg/L。江苏省质监局对整体橱柜产品进行抽查后发现,目前市场销售的整体橱柜产品抽样合格率为73.3%,存在的主要问题是甲醛释放量超标和表面耐磨不合格。这主要是由于部分企业为降低成本,选用质量差的原材料及不具备检测能力、未按标准组织生产、管理混乱等原因造成的。在抽查的8批次不合格产品中,有7批次产品的甲醛释放量超过标准。如果室内安装了污染物超标的橱柜,必定对室内空气质量造成严重影响。
2 整体橱柜带来的污染物
整体橱柜带来的污染主要来自于板材、溶剂型木器涂料、胶粘剂、石材,这几种成分带来的主要污染物见下表:[1]
材料
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污染物
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人造板
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甲醛
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溶剂型木器涂料
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VOC、苯、TDI、重金属
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胶粘剂
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VOC、苯、游离甲醛、TDI
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石材
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放射性物质、苯
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2.1 材质污染
橱柜体积至少占到厨房的1/3,其主要原料为人造板,如果材质不达标,就会存在污染,再加上厨房使用明火、温度高,会加速有害物质的挥发。室内空气中的甲醛广泛存在于各种室内装饰装修的人造板材之中,如用于生产家具和室内装修的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材。甲醛是各种人工合成板材及装饰用壁纸的粘合剂的必要成份,主要来源于生产中使用的脲醛树脂胶。板材中残留的和老化分解产生的甲醛会逐渐向周围环境中释放,是形成室内空气中甲醛的主要原因。
2.2 胶粘剂
胶粘剂是装饰装修中不可缺少的辅助材料,在地面、墙面、天棚、细木工装饰中都要使用胶粘剂。装饰用胶粘剂中有害物质主要有甲醛、苯、甲苯、VOC。溶剂型胶粘剂中一般甲苯占胶粘剂总量30%-70% ,这些溶剂在操作过程中挥发出来,造成空气污染。装修中应尽量使用水分散型或有机溶剂含量少的胶种。
2.3 溶剂型木器涂料
溶剂型木器涂料含有VOC、苯及苯系物、重金属、TDI。当前装修施工常用的溶剂型木器涂料的主要品种有硝基漆、聚氨酯漆、醇酸漆和聚酯漆等。
2.4 石材
厨房的台面的材料,有防火板、人造石、天然大理石,花岗岩、不锈钢等。用于装饰的天然石材有花岗岩和大理石等,一般天然大理石放射性较低,可放心选用,部分花岗岩放射性超标。这些放射性物质会对人体造成体内辐射和体外辐射两种危害。有些树脂合成的人造石中,使用的胶含苯、挥发性有机物等。
3 两种主要污染物的危害
3.1 甲醛
甲醛是一种无色、具有强烈刺激性气味的气体,主要是对呼吸系统造成伤害,有致癌和致畸的作用,它是室内装修造成危害最大的。当室内空气中含量为0.1 mg/m3时,就会有异味和不适感;0.6mg/m3时咽喉会感到疼痛,眼睛刺激流泪;浓度再高时可引起恶心、呕吐、胸闷、气喘甚至水肿,浓度达30mg/m3时可致死亡。长期接触低剂量可致慢性呼吸道疾病,还能致使胎儿畸形等。甲醛释放期达3-15年,是潜在的致癌物[2]。国家限量标准[3]:I类民用建筑为≤0.08 mg/m3,II类民用建筑为≤0.12 mg/m3。
3.2 苯
苯是无色具有特殊芳香味的挥发性物质,使人一时不易警觉其毒性.苯被世界卫生组织(WHO)确定为致癌物。长期接触弥散在室内空气中的低浓度苯及苯系物(主要是通过呼吸进入人体)即可能引起慢性中毒,导致红细胞、白细胞、血小扳减少,诱发再生障碍性贫血以及白血病 ,它们对妇女和儿童的危害尤为明显,甚至可导致胎儿的先天性缺陷和畸形。轻度中毒会造成嗜睡、头痛、头晕、恶心、呕吐等,高浓度苯蒸气可引起急性苯中毒;重度中毒可出现视物模糊、心律不齐、抽搐和昏迷,严重者出现呼吸和循环衰竭。长期吸入会破坏人体的循环系统和造血机能,导致白血病。国家限量标准[3]:I类民用建筑为≤0.09 mg/m3 ,II类民用建筑为≤0.09 mg/m3 。
4 现场测试结果及分析
本测试主要针对两种主要污染物甲醛和苯进行测试,测试条件在通风和关闭门窗一小时两种状况下。
4.1 测试仪器
甲醛测量采用PPM400甲醛分析仪,它能迅速测量空气中甲醛浓度,具有手持式直接读数的优点。其工作原理如下:
PPM400用电化学技术来检测空气中的甲醛浓度,仪器有两个贵重的电极和电解液组成。当空气通过内置泵系统被抽入传感器时,一个与甲醛浓度成比例的电压信号产生。信号传输给高精度电子放大器,并且输出给仪器进行数字显示,甲醛浓度用ppm表示。所有的电路系统由大规模集成电路构成,先进的技术使仪器具有极高的优越性和可靠性。在测量前,仪器需根据说明进行实地标定。
主要技术指标如下:
1) 探测范围:0.01~10ppm;
2) 分辨率:0.01ppm;
3) 采样间隔:0~3分钟;
4) 采样体积:10ml;
5) 响应时间:8秒;
工作条件:环境温度5~40℃
苯测试使用仪器是美国华瑞公司生产的UltraRAE(PGM-7200)手提式苯蒸气检测仪, 该仪器由一个带微处理机及电子回路的PID,过渡管,充电器,皮革箱,碱性电池适配器,水及杂物过滤器,校准器,校准附件组成.具有重量体积小,反应灵敏、性能可靠数据准确、操作简单,检测范围宽,连续采样,自动平衡速度快等特点。
技术指标如下:
1)测量范围:0-200ppm
2) 分辨率: 0.1 ppm
3)响应时间 60 sec
4.2 测试结果
测试地点为装修一周的厨房及其新安装的整体橱柜内两种污染物的浓度.按标准[4],本测试在对外门窗关闭1小时后进行.厨房内选取两个采样点,高度为1.2米,橱柜内选取四个柜子作为采样点,测定时每次重复测定2次,取平均读数.餐厅内选取两个测试点,见图1所示:
图1 测点示意图
因为甲醛测定仪测出甲醛浓度单位为ppm,因此需要换算成质量--体积浓度。
质量-体积浓度与ppm换算关系是:C=PPM×M/22.4×273/(273+t)×B0/101325
式中:
M ——污染物的分子量;
t ——气体温度;
B0——当地大气压
对橱柜内甲醛浓度的测试结果见图1,对苯的浓度测试见图2.
4.3 结果计算与分析:
由图1看出,橱柜内甲醛浓度严重超标,平均浓度为0.858 mg/m3,是一类民用建筑工程室内甲醛浓度限量的10倍,而最高浓度竟是标准限量的15倍.由图2,橱柜内苯浓度污染也较严重,平均浓度为0.21 mg/m3,是一类民用建筑工程室内苯浓度限量的2.3倍.最高浓度是标准限量的3倍.究其原因,整体橱柜以木板为原材料,加上封边处理不严密,大量胶粘剂的使用,平时通风不畅,使得污染物浓度含量很高.
图2 橱柜内甲醛浓度
图3 橱柜内苯浓度
图3、图4是在橱柜门打开1小时后对厨房和餐厅进行测试得到的数据,测点1,2为厨房内的,3,4为邻近的餐厅内的.此时外部门窗仍然关闭,由测试结果分析,橱柜的门的开关对厨房内污染物浓度有很大影响。未打开橱门时,厨房和餐厅内甲醛浓度超标不是很严重,但打开橱门后一段时间,其浓度急剧上升,尤其是厨房内甲醛浓度,变为原来的两倍.未打开橱门时,厨房内苯浓度基本达标,餐厅内浓度达到国家规定的I类民用建筑工程室内空气质量标准,打开橱柜门后,厨房内苯浓度上升,超过标准,对餐厅内也有一定影响,但仍未超标.
图4 甲醛浓度对比1、2为厨房内测点,3、4为餐厅内测点
图5 苯浓度对比1、2为厨房内测点,3、4为餐厅内测点
5 控制措施
橱柜内污染严重,污染源主要来自于胶粘剂、人造板和溶剂型木器涂料。因此,人们在选择整体橱柜时要注意以下几个方面:
1)橱柜的封边处理 橱柜封边工艺很重要,许多厂家为了节约材料,只做局部封边处理,购买时要看清楚是否做了全部封边;尽量减少现场封边,因为现场操作很难做到密封,而工厂采用高温高压封边,封边后牢固整洁;有些地方如需现场封边,要使用进口封边机,还要与进口热融胶配合,这样才能起到对板材密闭的作用。就人造板而言,大量试验表明,其甲醛释放主要通道是端面不是表面,其甲醛释放主要集中在边部端面.这是因为:第一,人造板的胶层在边部端面是裸露的,第二,甲醛的释放通过导管和纹孔等间隙为通道,第三,封闭了板材的表面反而加大了其周边释放甲醛的内部动力,因此,在家具标准中要求人造板要进行封边处理,这除了美观和防止变形外,更主要的是能有效降低甲醛释放量[6].
2)橱柜后面最好不装背板,这样既省钱又环保,还容易清洁,即使要用,也要用双面板,单面板污染严重;大多数厂家使用单面贴中密板或宝丽板作为橱柜的背板材料,都是一面有贴面,另一面裸露,裸露面无法阻止甲醛释放。
3)孔塞 橱柜的内箱体板上一般都有排钻孔位,如果没有封盖,即使板材符合E1级标准,箱体板内甲醛也会缓慢外泄,加上孔位塞,箱体板上碍眼的小洞不见了,而且把箱体甲醛释放量降到最低。
4)一定要合理使用符合国家标准的材料。使用E1级树脂胶的人造板基材制造家具,E1级树脂胶即低摩尔比脲醛胶,这种胶中的游离尿素较多,能直接降低其中的游离甲醛。降低脲醛树脂胶中游离甲醛含量,是减少板材甲醛释放的主要途径
5)橱柜内通风不畅,平时应将橱柜的门及抽屉打开,加速有害物的挥发。
6)厨房内要经常开窗,并且不要将厨房装的太满。
7)装修简约适度。我们要清楚,符合国家标准的材料并不是没有污染,而是限制在最低标准值以内,如为追求奢华,过量使用,尽管材料合格,但挥发出的有害物总量过大,仍然超标。
6 结语
由本文的分析知,橱柜内污染物对室内空气品质有很大影响.在打开橱门后,邻近房间的污染物浓度急剧上升,尤其是对厨房,影响更大.虽然室内空气质量已经引起有关部门及人们的普遍关注,但橱柜的污染问题却一直被忽略,这一问题的改善需要从源头,现场及后期处理几方面入手。