楊巍巍 周學禮 曾東東 丁鵬 楊劍
摘要:隨著人們生活水平的日益提高,家居環境受到全社會廣泛關注,越來越多的家庭選擇實木家具作為裝修用品。實木家具材料需要進行阻燃、防腐以及防蟲等相關化學處理,增強使用性。含有重金屬有害物的化學試劑就易在家具使用過程中、廢棄處理中,對人和周圍環境產生污染,影響健康。論文對國內外重金屬控制相關政策法規及標準進行了介紹與闡述;分析家具產品中重金屬的來源及危害;對比重金屬常用防治方法的適用條件。在此基礎上,對贛南家具產業重金屬控制提出了一些策略。
關鍵詞: 贛南家具 重金屬 有害物 研究進展 綜述
Review on Research Progress of Heavy Metal Harmful Substances in Solid Wood Furniture in Gannan
Yang Weiwei1, Zhou Xueli2, Zeng Dongdong1, Ding Peng3, Yang Jian4
[1. Jiangxi Environmental Engineering Vocational College; 2. Jiangxi Provincial Institute of Quality and Standardization; 3. National Furniture Product Quality Supervision and Inspection Center (Jiangxi); 4. Ganzhou Nankang District Furniture Association]
Abstract: With the increasing improvement of people's living standards, the home environment has been widely concerned by the whole society, and more and more families choose solid wood furniture as decoration supplies. In the production process of solid wood furniture, chemicals containing heavy metals are often used for anti-corrosion, insect-proof and flame-retardant treatment. Heavy metals can enter the human body through contact with materials, which is harmful to human health, and it is easy to pollute the environment after materials are discarded. The policies, regulations and standards related to heavy metal control at home and abroad are introduced and expounded. Analyze the source and harm of heavy metals in furniture products. Compare the applicable conditions of common control methods for heavy metals. On this basis, some strategies for heavy metal control in Gannan furniture industry are put forward.
Key words: Gannan furniture, heavy metals, harmful things, research progress, summarize
1 贛南家具產業現狀
隨著2019年江西省深入參與“一帶一路”倡議和中歐中俄班列開通、內陸港“贛州港”建設推進,以及南康家具集體商標“南康家具”的落地,特別是2020年南康區政府提出“木材買全球,家具賣全球”的發展理念[1],乘著蘇區振興的東風,搶抓家具產業列為全省14個重點產業鏈的機遇,贛南家具產業飛速發展。產業集群現有家具企業達到7548家,從業人員發展到40余萬人[2]。
通過搭平臺、育集群,拆轉建、促轉型,重創新、塑品牌等一系列措施,持續推進“個轉企、小升規、規改股、股上市、強龍頭、育集群”,贛州家具產業已形成了集研發設計、加工制造、銷售流通、專業配套、家具基地等為一體的產業集群,集群產值從2012年的剛過百億元,到2016年突破千億元,再到2020年超2000億元,8年增長20倍;全市家具產業規模以上工業企業數量從2016年的128戶增長到2020年的552戶,增加424戶,贛州家具產業集群規模快速壯大,在全國家具行業中實現從參與跟跑、到提速并跑、再到趕超領跑的跨越,成為中國實木之都、家具之都、家居之都[3]。現代家居產業已經成為贛州市“1+5+N”產業布局中的首位產業,在“十四五”規劃期間,作為沖擊5000億元產業的主要力量,綠色化轉型勢在必行。
實木家具材料需要進行阻燃、防腐以及防蟲等相關化學處理,增強使用性。含有重金屬有害物的化學試劑就易在家具使用過程中、廢棄處理中,對人和周圍環境產生污染,影響健康。為此,體系化研究實木家具綠色化生產是重中之重。
2 國內外對于重金屬控制研究進展
2.1 國外研究綜述
實木家具中的重金屬主要有鎘、鉻、鉛、汞、銻、砷、鋇、硒等8種,這些重金屬有害物對使用者的身心健康、使用環境的污染影響巨大。世界上主要的家具進出口國家、相關的行業協會都對家具中重金屬的種類、含量進行了嚴格的限定。其中,歐盟近20年間,先后發布了1999/13/EC、2000/532/EC、2003/02/EC、2009/894/EC和2009/251/EC指令,制定出實木家具(含其他木質家具)重金屬有害物的界定標準和含量要求,嚴格規劃了進出口家具的產品品質。美國頒布《美國消費品安全改進法案》,限定進出口家具產品;加拿大頒布《加拿大消費品安全法》,保護家具使用者權益。日本則通過實施JISA5905法規,從環境保護視角對實木家具有害物提出了更加嚴格、更加規范的要求。
世界上主要的家具產品進出口國家都對實木家具重金屬有害物的種類、含量進行了嚴格的管理和控制。制定了完善的法律、法規,確保了世界范圍內家具產品交易的安全,維護了家具貿易的合理性,規范了實木家具原輔料的標準體系和監控體系[5]。
2.2 國內研究綜述
國家標準GB 18584—2001《室內裝飾裝修材料 木家具中有害物質限量》規定了實木用材有害物限量。國家標準GB 9758.1—1988《色漆和清漆 可溶性金屬含量的測定 第1部分:鉛含量的測定 火焰原子吸收光譜法和雙硫腙分光光度法》規定了實木家具重金屬有害物含量測定的實驗方法,并介紹了以火焰原子吸收光譜法、雙硫腙分光光度法測定鉛的含量[6]。國家標準GB 9758.2—1988《色漆和清漆 可溶性金屬含量的測定 第2部分:銻含量的測定 火焰原子吸收光譜法和若丹明B分光光度法》詳細介紹了測定色漆和清漆中的“可溶性”銻的方法[7]。國家標準GB 28007—2011《兒童家具通用技術條件》和國家標準GB 6675—2014《兒童玩具》,規定了兒童家具中實木表面涂飾層、塑料涂飾層以及木蠟油涂飾層等相關部位重金屬有害物限量要求,為兒童家具的生產,制定了規范。并相應地完善了重金屬種類的規范、限量值的設定。相比較國家標準GB 18584—2001的內容,新增的銻、砷、鋇、硒4種重金屬有害物的限量值分別為:銻≤60 mg/kg、砷≤25 mg/kg、鋇≤1000 mg/kg、硒≤500 mg/g[8],同時鉛、鎘、鉻、汞限量值不變。國家標準GB/T 36021
—2018《家具中重金屬銻、砷、鋇、硒、六價鉻的評定方法 》介紹了家具中重金屬銻、砷、鋇、硒、六價鉻的測定方案和數值標準[9]。
3 贛南家具產品中重金屬的來源及危害
3.1 贛南家具產品中重金屬有害物來源
家具中可能含有的重金屬有害物主要有8種:分別是鉛(Pb)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、銻(Sb)、硒(Se)、鋇(Ba)。有害物來源主要是家具原輔材料本身含有和制造過程產生兩方面。
第一個來源是家具原輔材料本身。一些家具原材料和助劑在制造過程中,受到了污染,攜帶了重金屬元素。比如對木材進行防腐處理、對皮革進行清潔處理、對PVC進行強化處理、對紡織物進行染色處理,致使原材料含有相關的重金屬有害物。一些家具輔助材料,也會含有一些重金屬有害物元素。各類油漆涂料、著色劑、防腐劑、穩定劑、阻燃劑、催化劑,都有可能含有相應的重金屬有害物元素。比如鉛元素、鎘元素常存在于穩定劑中,容易穩定留存;砷元素常存在于阻燃劑中,容易阻燃留存;鉻元素、砷元素常存在于防腐劑中,容易防腐留存。
另一個來源是家具制造過程中。家具具有二重性,藝術美觀至關重要,影響客戶購買率,在家具生產中會對表面進行處理,通過涂飾涂料和貼附裝飾材增加美觀性,而在生產工藝過程中,就會因為使用到了相應材料和相關試劑,而出現重金屬有害物。防腐處理、著色處理、阻燃處理等工藝過程中也會出現重金屬有害物。
3.2 重金屬有害物可能引起的危害
實木家具中的重金屬有害物對使用者的傷害非常大。其中,鉛元素是重金屬有害物污染源中毒性較大的一種,使用者接觸到含有重金屬有害物的家具,重金屬有害物就會進入體內,直接傷害腦細胞,特別是低齡使用者。鎘元素容易導致使用者出現高血壓,進而引起心腦血管類疾病,也會對骨骼、肝、腎產生破壞作用。鉻元素容易刺激使用者的皮膚,引起鼻炎、濕疹、氣管炎和皮炎。汞元素使用者食入后直接沉入肝臟,對大腦、神經、視力破壞極大。砷元素對使用者的皮膚和黏膜刺激產生皮炎、結膜炎、咽炎和鼻炎,導致腎臟、肝臟或胃部損傷以及貧血、皮膚病變以及鼻中隔穿孔或潰瘍。銻元素容易造成皮膚黏膜、心臟、肝臟、肺及神經系統等多個組織器官的損害,導致嘔吐、腹痛腹瀉、血尿、肝腫大、痙攣及心律失常等癥狀。鋇元素容易造成皮膚、喉嚨、鼻子炎癥和眼睛、支氣管疾病,過量接觸更會造成強烈腹痛、肌肉痙攣、心律不齊、脈搏減慢。
4 贛南家具產品中重金屬控制技術
4.1 重金屬技術標準
通過國家標準GB 18584—2001和GB 28007—2011有效實施,規范了實木家具表面裝飾中的重金屬有害物含量,以及配套空間的綠色環保要求,為生產、銷售、使用實木家具產品指明了方向。標準中詳細規定了鎘、鉻、鉛、汞、銻、砷、鋇、硒限量要求和技術標準。其中,鎘≤75 mg/kg,鉻≤60 mg/kg,鉛≤90 mg/kg,汞≤60 mg/kg,銻≤60 mg/kg,砷≤25 mg/kg,鋇≤1000 mg/kg,硒≤500 mg/kg。除此之外,還有地方標準、行業標準、團體標準、企業標準。
4.2 重金屬控制方法
贛南實木家具企業在重金屬有害物防控過程中,應當結合自身特點、企業實力和社會屬性等多方面因素,合理選擇控制途徑。在原材料控制方向上,盡量使用標準的環保型木材和水性涂料,保障家具材料的源頭可控、綠色環保。在生產工藝控制方向上,盡量避免加入更多的輔助材料,控制重金屬有害物的使用。
5 結語
贛南實木家具產業集群企業體量大、單體弱,單個企業規模參差不齊。對于重金屬有害物控制限量標準實施不完善、相關質量監管不足。大力實施企業技改和數字化轉型升級,加快綠色技術研發和創新,通過產品設計改進、設備工藝改革、物料循環再利用等,從源頭上節約資源能源、減少環境污染。以公開透明的標準體系為基礎,以企業為主體,以清潔生產技術改造為主要途徑,搶抓“碳達峰、碳中和”綠色發展機遇,加快促進家具企業轉型升級,鼓勵企業與涂料、涂裝設備、除塵設備、木工機械等供應鏈廠商合作推進技術升級,重點研發制造智能打磨裝備,引領行業推進清潔安全生產,打造綠色透明化工廠,加強重金屬防治技術的推廣及應用,有效改善家具環境。
參考文獻
[1] 楊巍巍.江西家具產業現狀與展望[J].木材工業, 2018, 32(5):47-49.
[2] 楊巍巍.贛南家具產業現狀與展望[J].木材工業, 2014, 28(6):48-50.
[3] 楊巍巍. 贛南家具產業發展史研究[J]. 家具與室內裝飾, 2020(12):32-33.
[4] 王成云,楊左軍,林楓. 軟體家具中有毒有害物質的來源與分析方法[J]. 家具, 2018(3):104-107.
[5] 梁顯源, 胡鵬飛, 司銀平. 家具中重金屬含量問題及其檢測技術分析[J]. 中國人造板, 2017, 24(7):31-33.
[6] 李敏,程秀蘭. ICP測定家具重金屬鉛的不確定度評定及檢出限分析[J]. 家具,2021,42(2):107-110.
[7] 吳靜霞,徐偉輝,陳光明. 家具漆膜涂層中可溶性重金屬檢測方法的探討及分析[J]. 輕工科技,2020,36(5):115-116.
[8] 黃震煒,陳華才,單劍. 家具油漆重金屬含量檢測標準與方法[J]. 林產工業,2017,44(3):54-56.
[9] 韓井偉,朱萬燕,楊娟. 微波消解-電感耦合等離子體質譜法同時測定木制家具中6種重金屬元素[J]. 理化檢驗(化學分冊),2015,51(10):1440-1443.
[10] 楊巍巍. 贛南現代家具產業標準化研究[J]. 中國質量與標準導報,2020(5):34-35.
基金項目:江西省教育廳科技項目(GJJ204401);國家技術標準創新基地(江西綠色生態家具中心)項目(JXLSJJ2019101);贛南家具工程技術研究中心項目(GNJJ2019401);贛州現代家具產業鏈技術創新中心項目(GZJJCYL2020401)