國內外彈簧床墊質量安全影響因子研究

文/陸林華徐洋

引言

全世界床墊消費（生產價格）量大約150億美元，占世界家具消費量的5%。其中彈簧床墊的比重從占歐洲全部床墊消費的60%到在北美約占90%，是其他主要消費國總和的77%。目前，床墊制造商主要聚集在比利時、意大利、丹麥、中國和德國，然后大多流入德國、美國、法國和西班牙。

近年來我國家具出口量急劇擴大，已躍居世界第二大家具出口國。本文通過對比歐盟EN 1725-1998《家具—床和床墊—安全要求和測試方法》、美國ASTM F 1085-2008《用于海輪泊位的床墊和床柜的標準規范》和我國輕工行業標準QB 1952.2-2004《軟體家具彈簧軟床墊》中關于軟體床墊的質量安全因子的對比分析，以期幫助企業了解出口國的技術法規與標準，避免家居產品出口遭遇不必要的貿易障礙和損失。

一、耐久性因子

彈簧床墊除供人體休息、睡眠外，其彈簧強度及分布是否科學合理也對人體健康有著不可忽視的影響。

歐盟標準EN 1725-1998中對床墊耐久性的測試由三部分組成：床墊耐久性測試、床墊邊緣耐久性測試以及垂直靜載荷測試。在床墊耐久性測試中，利用表面直徑為200mm，凸曲率半徑為300mm，前沿半徑為12mm的剛性圓形加載板（如圖1所示）在圖2中位置，垂直向下施加1 000N的力，每次加載保持（3±1）s，共加載10 000次而不失效，即通過測試；在床墊邊緣耐久性測試中，利用表面堅硬、光滑的剛性柱狀邊緣加載板在床墊縱向中心線邊緣上方200mm處向下施加1 000N的垂直力5 000圈而不失效，即通過測試；在垂直靜載荷測試中，利用表面直徑為200mm，凸曲率半徑為300mm，前沿半徑為12mm的剛性圓形加載板在任何可能發生失效的位置向下施加1 400N的力，每次保持（10±1）s，每個位置加載10次而不失效，即通過測試。

美國標準ASTM F 1085-2008中對床墊耐久性的測試是依照ASTM F 1566-2008《內置彈簧床墊、彈簧床墊及床墊和床體評估的標準測試方法》中第7部分的床墊樣品的耐久性測試和第9部分床墊樣品的表面變形測試。床墊的耐久性測試的過程是利用重型滾輪（如圖3所示），首先對床墊預加載4.4N（加載位置如圖4中所示），記錄此時床墊的厚度，作為參考點；然后再對床墊加載25 000、50 000、75 000和100 000次。記錄每次加載后的硬度值和床墊變形量。硬度值的計算是用所加載的力除以床墊的變形量。要求床墊在加載 100 000次后，床墊的硬度級別為330N±10%，厚度的永久變形≤20%，并且床墊無損壞。

我國行業標準QB 1952.2-2004中對床墊耐久性試驗是分兩個階段進行的。測試的原理是利用2個加載模塊（如圖5所示），置于水平放置的床墊加載位置（如圖6所示）上方一定高度，以一定頻率（如圖7所示）交替自由跌落，對床墊進行反復加載，來檢驗床墊對長期重復性載荷的承受能力。每階段測試后對墊面高度Hdn、壓縮量bn和cn都有具體的數值要求。

通過對比歐盟、美國和我國關于耐久性標準，可以發現：歐盟標準中要求試驗床墊在連續通過上述三個試驗后而不失效，即為通過試驗；美國和我國標準中要求，測試完成后，檢測的參量要達到某一具體數值，才能通過試驗。因此，相比較于歐盟，美國和我國的耐久性測試要求更為科學、嚴格。

二、抗沖擊因子

歐盟標準EN 1725-1998中，抗沖擊試驗是利用沖擊器（如圖8所示） 在圖9所示位置上方180mm位置自由落下，每個位置沖擊10次，試驗床墊通過豎直沖擊試驗而不失效，即為通過測試。

美國標準ASTM F 1085-2008中對床墊的抗沖擊性測試方法是按照ASTM F 1566-2008第9部分進行的，試驗的原理是利用柯內爾試驗機（如圖10所示）通過測試床墊內彈簧一定時間內抵抗荷載的能力，是用來評估床墊內彈簧的壽命的儀器。科內爾試驗機的加荷裝置由一對雙半球手動可調軸頭和一個稱重傳感器測力撞擊頭組成。主機數據電腦記錄、分析，并可輸出圖表和圖形，利于評估床墊彈簧品質。其試驗結果要求床墊的累積凹痕不超過44.5mm，支撐硬度的改變不超過40%或者-15%。

在我國行業標準QB 1952.2-2004中，根據試驗中利用兩個模塊交替對床墊進行加載，根據床墊受沖擊的次數，劃分等級。

對比三個標準，可以發現，歐盟對床墊抗沖擊性的要求是不失效即為通過測試；美國標準中利用計算機和傳感器與柯內爾試驗機連接，記錄、分析實驗的數據，結果更精確、有效；我國標準對床墊的抗沖擊性能進行了等級劃分，但是這種測試方法會受到人為因素的影響，而使試驗結果產生差異。

三、甲醛因子

由于床墊的墊層里大都包含棕氈，而棕氈在制作過程中要使用膠粘劑，會釋放游離甲醛。人睡眠時甲醛濃度超標，則通過呼吸道對人體構成一定的危害。因此，雖然在歐盟標準EN 1725-1998中，沒有關于甲醛因子的規定，但是在歐盟的REACH法案中，對消費品中甲醛的釋放量有明確的規定和要求；我國的行業標準QB 1952.2-2004明確規定，床墊的甲醛釋放量≤0.050mg/m2·h。

四、結構因子：

歐盟標準EN 1725-1998中要求人體所能接觸到的部位不應有毛刺和尖銳的邊緣，并且彈簧鋼絲不應刺出墊面；美國標準ASTM F 1085-2008中要求床墊中沒有影響功能、外觀等的缺陷。同時，在此標準中，還對床墊套、邊縫以及絕緣層等的尺寸、阻燃性、拉伸強度等都有具體要求。

我國的行業標準QB 1952.2-2004不僅規定了鋪料墊的材質、結構和質量要求。規定還要求鋪墊料中不應該出現霉變或蟲蛀現象；不應使用醫用廢棄物、廢舊纖維制品、未經高溫成型（熱熔）、消毒等工藝處理的纖維性工業下腳料或用其加工的再生纖維狀物質；不應夾雜塑料編織材料、植物秸稈、金屬等夾雜物；所使用的絮用纖維不應漂白。并且床墊彈簧鋼絲不應刺出墊面；并且彈簧不應有銹跡、銹蝕現象。

五、阻燃性因子

美國國家標準技術研究院（NIST）的研究結果表明，在住宅火災中，床墊、床具和床上用品是作為一個體系在起作用。通常先被引燃的是床上用品，然后它再引發床墊燃燒，而且床上用品本身在燃燒時能達到800KW的熱釋放率，是促成床墊失火的實質性物質，這類物品的存在對火災的性質將會產生極大影響。因此各國都對床墊及床上用品的阻燃性制定了嚴格的標準及法規。

在歐盟標準EN 1725-1998《國內家具—床和床墊—安全要求和測試方法》中，雖然沒有關于阻燃性因子的規定。但是在EN 597-1《家具-床墊和軟床基燃燒性能評定1點火源：陰燃卷煙》和EN 597-2《家具-床墊和軟床基燃燒性能評定2點火源：與火柴、火焰同等的火源》中明確要求床墊通過香煙陰燃試驗和火焰燃燒試驗。即：將香煙或火焰分別在距離其他試驗痕跡或床墊邊緣50mm或100mm的位置平行且緊貼床墊放置（尤其要考慮縫邊的內側和諸如線束的凹坑等局部凹陷處），同時開始計時并觀察陰燃或燃燒現象。若觀察到檢測部位有陰燃或有焰燃燒現象，則試件未通過測試；若未發現上述現象，則在新位置重復試驗；若仍未觀察到上述現象，則進行最后檢查，立即拆開試件，檢查試件內部是否有陰燃現象出現。若無陰燃現象，則試件通過測試，否則未通過測試。此外，在EN 1021-1-2006《家具-軟體家具可燃性評估1點火源：陰燃卷煙》和《家具-軟體家具可燃性評估2點火源：與火柴、火焰同等的火源》EN 1021-2：2006中要求床墊中填充物也要分別通過香煙陰燃試驗和明火火焰燃燒試驗，試驗過程與EN 597-1和EN 597-2基本一致。

美國標準中對阻燃性的要求是由兩部分組成：16CFR1632《床墊和床墊套可燃性標準》和16CFR1633《床墊和床架易燃性要求》。在可燃性標準16CFR1632中要求利用沒有過濾嘴的天然煙草做為點火源，每個床墊至少進行18次香煙阻燃試驗，9個“裸露床墊測試（Bare mattress tests）”和9個“雙層床單測試（Two sheets tests）”（如圖11所示）。該項法規要求，床墊6個面必須全部通過測試，否則該床墊不合格。

16CFR1633設定了兩個指標來限定火焰在床墊或床墊套裝上的蔓延（如圖12所示），這兩項指標是利用兩個T型噴燃器，在指定的位置，把一個噴燃器火焰噴到床墊的上部表面，另一個噴燃器火焰噴到床墊和基架的側面。一是，在丙烷氣體噴燃器內自由燃燒30mins的峰值熱，釋放率不得超過200KW；二是，最初10mins內熱釋放總量不得超過15MJ。據統計，床墊標準的生效，減少84%的傷害事故。

我國現行關于床墊阻燃性的標準GB 17927-1999《軟體家具彈簧軟床墊和沙發抗引燃特性的評定》，適用于供賓館、家庭等場合使用的彈簧軟床墊和沙發等軟體家具。在該標準中規定，在溫度為15℃～25℃，相對濕度為40%～70%，空氣流動速率在（0.02～0.2）m/s的試驗環境中，將點燃的香煙沿著試件立面和水平面結合部位，且緊貼立面（或者其他最有可能引燃床墊的部位，如縫邊內側和諸如線束的凹坑等局部凹陷處），同時開始計時。在1h內，若觀察到檢測部位有陰燃或有焰燃燒現象，則試件未通過測試；若未發現上述現象，則在新位置重復試驗；若仍未觀察到上述現象，則進行最后檢查，立即拆開試件，檢查試件內部是否有陰燃現象出現。若無陰燃現象，則試件通過測試，否則未通過測試（試驗程序流程圖如圖13所示）。

在2006年6月19日，我國還發布了強制性的國家標準GB 20286-2006《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識》，并在2007年3月1日正式實施，標準對公共場所室內使用的床、床墊、沙發等家具及組件的燃燒性能提出了要求，阻燃1級軟墊家具的明火判定標準為熱釋放速率峰值≤150KW，5min內放出的總能量≤30MJ，最大煙密度≤75%；阻燃2級軟墊家具的明火判定標準為熱釋放速率峰值≤250KW，5min內放出的總能量≤40MJ，試件為整體燃燒。

對比歐盟、美國和我國的標準可以看出，在歐盟的標準中不僅對床墊的阻燃性提出要求，并且要求床墊中的填充物也要具有阻燃性；而美國和我國只要求床墊本身達到阻燃要求即可，并未對床墊填充物提出要求。此外，我們還應關注的是，在保證床墊阻燃性的同時，還要關注阻燃劑的毒性問題。在歐盟的REACH法案中已經明確規定，阻燃劑中不允許含有六溴環十二烷（HBCDD）等聚苯乙烯。近年來，化學品超標而被召回的事件，已經為我們敲響了警鐘。

通過對比歐盟、美國和我國關于彈簧軟床墊的標準，可以看出，雖然我國關于彈簧床墊的標準起步較晚，但是經過近幾年來的學習和借鑒，已經形成了較為系統和全面的標準體系。但是，總體上標準的內容比較簡單，缺少對細節的規定。因而我國的彈簧床墊標準中關于質量安全影響因子的規定有待于進一步完善。

圖1 3抗引燃試驗流程圖

[1]EN 1725-1998 Domestic furniture Beds and mattresses-Safety requirements and test methods,European Committee for Standardization[S],Jan,1998.

[2]ASTM F 1085-08 Standard Specification for Mattress and Box Springs for Use in Berths in Marine Vessels,

[3]QB1952.2-2004軟體家具彈簧軟床墊,中華人民共和國國家發展和改革委員會[S],2005-06-01.