折疊水壺產品質量安全風險監測分析

湯培勇 潘海寧 蔡向明

（上海市質量監督檢驗技術研究院 上海 200233）

1 產品介紹

近年來，酒店衛生問題的報道屢見不鮮，為避免使用可能存在問題的公用電水壺，經常出差、旅游的消費者更趨向于使用方便攜帶的折疊水壺。

折疊水壺又稱為折疊液體加熱器，一般由電源線、加熱底座、溫控裝置、硅橡膠外殼等結構組成。加熱底座包含發熱元件，一般為金屬加熱管，可將電能轉化為熱能，通過熱傳導的方式使得與之直接接觸的飲用水升溫、沸騰。溫控裝置一般有自復位熱斷路器、熱熔斷體等，用以限定水溫在一定范圍內，并防止空燒。硅橡膠外殼因其材料特性，能夠在使用后通過折疊的方式減小產品體積，以實現方便攜帶的功能特點。典型產品示例如圖1所示。

折疊水壺使用硅橡膠材料作為外殼，以實現折疊功能。相較于玻璃、金屬等材質，硅橡膠的機械性能穩定性較低。由于長期接觸高溫液體，而硅橡膠的物理機械性能會隨溫度發生變化，使用劣質材料的折疊水壺在長期使用后外殼會變軟或變脆，縮短水壺的使用壽命，并可能導致沸水意外流出，造成燙傷。

由于壺體材料與飲用水直接接觸。如果生產廠家為節省成本使用非食品級的硅橡膠，在高溫加熱過程中，可能產生重金屬等有毒物質。此外，硅橡膠為多孔結構，容易吸附灰塵等物質。不注意清潔，可能積聚污物，長期飲用劣質材料加熱的水可能造成健康危害。

2 行業概況

折疊水壺，屬于家用液體加熱器類別，屬于國家強制性產品認證目錄范疇，上市銷售必須獲得CCC認證。據統計，近年來我國有液體加熱器3C獲證企業一千余家，年總產值大約在百億元左右。大多數企業集中在浙江、廣東兩省，多數生產企業通過OEM和ODM等委托加工形式貼牌生產。委托方往往缺乏對其生產廠的質量控制手段和能力，產品質量完全取決于生產廠的加工水平和能力，很難達到有效的控制。折疊水壺作為液體加熱器的一個品類，目前并未獲得較大的推廣，僅有幾十家企業進行生產。在產品零售渠道方面，目前絕大部分硅膠燒水壺是通過網絡平臺進行銷售的，超市、賣場等線下渠道僅有少量產品在售。網絡銷售渠道的虛擬性加大了監管的難度，產品質量難以得到保證。

目前折疊水壺的品牌相對較少，市場集中度較高。常見的品牌包括蘇泊爾、美的、德爾瑪、北歐歐慕、小熊、九陽、生活元素、卓朗、榮事達等，Top10品牌銷售占比超過80 %，市場銷售額也保持著較高的年同比增長率。

3 質量安全狀況分析

折疊水壺產品，主要用于加熱飲用水。其使用安全風險，主要是電氣安全風險、產品材料選材不合理所帶來的食品安全風險等。電氣安全風險包括空燒、電源線過細過長、接地措施不可靠等情況，會導致產品發熱元件、電源線發熱嚴重，防護措施失效，可能導致觸電、火災等人身傷害。

由于部分生產企業所選硅橡膠、金屬不符合與食品接觸材料的相關要求，經過長時間加熱煮沸，硅橡膠壺體材料穩定性降低，遷移、揮發出過量的有害物質。長期飲用重金屬等指標超標的水，吸入過量的有害物質，會對人體的多個組織器官產生危害，影響身體健康。

此外，由于硅橡膠的材料特性，折疊水壺的外殼在經過加熱后的穩定性發生改變。一旦消費者在使用過程中意外擠壓、拉伸產品，可能發生沸水溢出的情況，導致燙傷事故。

硅膠制品中有過多的可揮發性化合物，有可能遷移到食品中，造成安全隱患。揮發性物質是奶嘴產品國家強制性標準GB 4806.2-2015《食品安全國家標準奶嘴》[1]的檢測項目，企業一般比較重視，而GB 4806.11-2016《食品安全國家標準食品接觸用橡膠材料及制品》[2]對揮發性物質并未作出相關規定，導致產品中揮發性物質較高的情況比較普遍，對人體造成安全隱患，揮發性化合物也是近年來國內硅膠材質食品接觸材料的風險關注焦點。

4 質量風險監測分析

4.1 風險監測項目

針對折疊水壺產品可能存在的潛在風險，上海市質量監督檢驗技術研究院開展了折疊水壺產品質量安全風險監測，共從市場上采集樣品15批次，參考相關國內標準，最終選擇產品風險性較大，同時日常生活中易發生的11個項目作為監測項目。詳見表1。

表1 風險監測項目

非正常工作：檢查產品在經受空燒、溫控器短路、熱斷路器失效等非正常工作條件下，產品的溫升、電氣強度是否滿足標準要求，絕緣外殼等部件是否出現異常；電源連接和外部軟線：檢查電源線是否滿足標準要求，測試產品電源線橫截面積是否符合標稱值，經受拉力試驗后電源線是否發生過大形變；接地措施：檢查產品接地措施是否可靠固定，測試接地電阻是否滿足標準要求；熱空氣老化（70 ℃×（166±2）h）：檢查產品硅橡膠材料在熱空氣加速老化后拉伸強度、拉斷伸長率的變化；熱水老化（100 ℃×（166±2）h）：檢查產品硅橡膠材料在熱水加速老化后拉伸強度、拉斷伸長率的變化；滿沸狀態傾倒試驗：檢查產品在加水至額定容量后煮沸狀態下，放置于15 °傾斜平臺上的穩定性；手把及壺體的連接強度：檢查壺體在承載一定的負荷時，手把與壺體之間的連接強度、以及硅橡膠壺體與塑料或金屬等壺身之間的連接強度，能否保證產品不出現把手斷裂或壺體分離等現象；總遷移量：檢查產品在100 ℃水中浸泡2 h條件下的總遷移量是否滿足標準要求；高錳酸鉀消耗量：檢查產品在60 ℃水中浸泡2 h條件下的高錳酸鉀消耗量是否滿足標準要求；重金屬：檢查產品在60 ℃4 %（v/v）乙酸浸泡2 h條件下的重金屬量是否滿足標準要求；揮發性物質：檢查產品在200 ℃的條件下加熱4 h條件下的揮發性物質是否滿足要求。

4.2 風險監測結果

本次風險監測折疊水壺產品共監測11個項目，其中4批次產品監測項目全部符合，占26.7 %，檢驗結果情況見表2。從表2可見，非正常工作、電源連接和外部軟線以及接地措施項目全部符合家用和類似用途電器的安全標準要求。在硅橡膠壺體材料的檢測項目中，總遷移量、高錳酸鉀消耗量、重金屬符合食品接觸用橡膠材料及制品標準要求，熱水老化（100 ℃×（166±2）h）、滿沸狀態傾倒試驗、手把及壺體的連接強度滿足參考要求，但有11批次揮發性物質超出參考值（≤0.5 %），占73.3 %，3批次熱空氣老化（70 ℃×（166±2）h）超出參考值（拉伸強度變化率超過25 %，拉斷伸長率變化率超過25 %），占20.0 %。

表2 監測項目檢驗結果情況

4.3 監測結果分析

分析監測結果，折疊水壺產品質量風險主要來自以下三個方面。

4.3.1 揮發性物質

本次風險監測有11批次的樣品經檢測揮發性物質含量超過《法國1992年11月25日關于已經或預期接觸食品、副食品和飲料的硅酮彈性體材料和制品的法令》第6條的要求（參考值：≤0.5 %），超出參考值的比率為73.3 %，揮發性物質含量在0.8～2.2 %之間。

硅橡膠嬰幼兒奶嘴中揮發物化合物主要是硅氧烷低聚物和脂肪烴，最多的是烷烴，其次是硅氧烷類（D4、L4、D5、D6等）和芳烴類，也有少量的醚類、酚類、胺類等。此外，橡膠制備過程中也會添加一些助劑，如補強劑、結構控制劑、硫化劑、催化劑和顏料等。常用的補強劑是白炭黑，常用的結構控制劑有二苯基硅二醇、二甲基二甲氧硅烷、環硅氮烷、六甲基二硅氮烷等，過氧化物硫化型硅橡膠常用有機過氧化物作催化劑。

對揮發性物質含量2.2 %的折疊水壺壺體進行GC-MS分析，得到揮發性化合物主要為硅氧烷類（D4、D5、D6等），如圖2所示。

八甲基環四硅氧烷（D4）具有生殖毒性，會造成肝臟損傷和雌激素效應；十甲基環五硅氧烷（D5）會對肝臟和肺等器官造成傷害，高濃度D5具有致癌性；十二甲基環六硅氧烷（D6）會刺激人體眼睛、皮膚，影響呼吸系統。此外，該類物質具有一定的毒性和生物富集性，可能對水生環境和生物多樣性產生影響。2018年6月27日，歐洲化學品管理局（ECHA）將D4、D5、D6納入高度關注物質清單（SVHC）。如果企業生產物品中存在相應物質的濃度超過0.1 %(w/w)，且該物質每年投放歐盟市場的量超過一噸，則生產商或進口商必須在6個月的時間完成通報。

硅膠制品的“二次硫化”的加工工藝是硅膠制品“揮發性物質”不合格的主要原因。通常情況下硅膠制品在成型時需要加熱硫化以固化成型（一次硫化），在此階段溫度一般為180 ℃，加熱時間為5 min。此時硅膠制品已成型完畢，具有完備的外觀和物理性能。然而，僅經由一次硫化加工的硅膠制品通常含有少量過氧化物和二甲基硅氧烷的三聚物和四聚物，這些物質統稱為可揮發物質。如果硅膠制品中有過多的可揮發性化合物，則有可能遷移到食品中，造成安全隱患。這些可揮發性物質可通過使用合適的硫化劑（如Pt催化劑）以及二次硫化工藝去除。一般硅膠使用的催化劑有：過氧化物硫化劑和Pt催化劑，過氧化物硫化劑是過氧化物引發的自由基聚合，交聯硫化后會有小分子的產物產生，需要二次硫化去除小分子的產物，Pt催化是硅氫加成型，也是屬于自由基聚合，而Pt催化反應屬于無產物的加成型，沒有小分子的產生，不需要進行二次硫化也不會產生較多的可揮發物。二次硫化指的是將一次硫化之后的產品在200 ℃的條件下加熱4 h，目的是為了使硫化更徹底，性質更穩定，同時去除產品中的可揮發物。由于二次硫化耗時較長，又需要相應的設備（如烘箱），部分企業為了節約成本，常會省略這個工藝流程，造成該項目的不合格。

4.3.2 熱空氣老化（70 ℃×（166±2）h）

本次風險監測15批次樣品中，熱空氣老化（70 ℃×（166±2）h）有3批次超出參考值要求。表現情況為，折疊水壺的硅橡膠材料放入70 ℃的烘箱166 h后，樣品的拉斷伸長率變化較大，變化率超過25 %。

硅橡膠材料的拉斷伸長率反映硅橡膠材料的柔軟性能。折疊水壺長期與100 ℃左右的熱水接觸，反復加熱后，硅橡膠材料的拉斷伸長率若變化較大，可能導致硅橡膠材料在受力后不夠柔軟（拉斷伸長率下降）或太過柔軟（拉斷伸長率增大），在使用過程中產品不易折疊影響使用，或容易變形，使得沸水外泄，造成燙傷事故。

由于國家標準并未將該項目納入強制性要求，因此一些生產企業（包括國內知名品牌）選擇硅橡膠材料時，僅考慮電氣設備、食品的國家強制性標準的要求，并未注意到此指標。

4.3.3 熱水老化（100 ℃ ×（166±2）h）

“（100 ℃×（166±2）h）熱水老化試驗”是將試樣置于純凈水中煮沸166 h，在本次風險監測中，發現有樣品在連續煮沸約100 h后，水相出現了白色懸浮物，圖3所示。該懸浮物質在水中較為穩定，靜置7天后仍沒有發現任何沉淀或上浮等分相現象，對該白色懸浮物烘干后進行紅外分析確認材質，紅外譜圖及譜圖庫對比分析如圖4，各基團峰最相近的是聚二甲基硅氧烷，相似率為88.55 %（未達到可定性判定的90 %）。此析出物的產生使用體驗影響較明顯，但從實際消費者使用的情況來講，對同一水樣進行連續加熱數十小時以上的情況基本不存在，各批次試樣在單次水煮加熱中均無白色懸浮物出現，故該風險僅作為潛在風險提出。

5 消費提示

目前市場上的折疊水壺品牌和型號較多，外觀相似，令人無從選擇。消費者在選購折疊水壺時，首先應注重產品的質量和安全性，其次結合自身的需要和經濟能力，選擇不同類型和檔次的產品。具體來說：

1）選擇規模較大、產品質量和服務質量較好的知名企業。在市場上選購時不應一味追求低價，需認準CCC標志。注意甄別外觀有嚴重缺陷的產品，壺體應無異味。

2）使用前應檢查硅橡膠壺體，特別是折痕處是否有裂痕、破裂等，若出現有應力發白或者裂紋等現象，應提高警惕，小心使用；輕嗅壺體是否有異味，并手捏硅橡膠部件檢查是否有發黏或變硬的情況，若有，表明硅橡膠已明顯老化，建議不再使用。

3） 新購買的折疊水壺在使用前多次煮沸和清洗，盡可能減少攝入揮發性物質。