2024年6月29日发(作者：装修卫生间效果图)
Ｔｈｅｓｉｓ论文・圆
【家具专 】
学术．］
床垫中甲醛、ＶＯ Ｃ挥发性
有害气体收集方法的研究
文／罗菊芬张晓杰李隆平
［摘要］各类适宜床垫产品已成为人们钟爱的床上用品之一，它所含有的化学成分安全性直接关乎
使用者的健康。本文对床垫中甲醛、ＶＯＣ的来源、对人体危害状态、目前检测方法的局限性进行了概
述，并对监控检测甲醛、ＶＯＣ技术的重要环节之一——收集方法的最新研究成果进行了重点论述。为
保证床垫安全质量监控、标准化提供一些方法支撑。
［关键词］床垫甲醛挥发性有机化合物收集方法
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖａｒｉｏｕｓ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｍａｔｔｒｅｓｓｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ ｐｅｏｐｌｅ’Ｓ ｆａｖｏｒｉｔｅ ｂｅｄｄｉｎｇ．Ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｍａｔｔｒｅｓｓ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｈａｓ ｄｉｒｅｃｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｃｏｎｓｕｍｅｒ’Ｓ ｈｅａｌｔｈ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｎ ｔｈｅ
ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ａｎｄ ＶＯＣ ｉｎ ｍａｔｔｒｅｓｓ，ｔｈｅｉｒ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｎａｔｕｒｅ ｔｏ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｅｄ ｉｎ ｉｔｓ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｒｅｃｅｎｔ ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｓａｍｐｌｅ
ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｓｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ａｎｄ ＶＯＣ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．
Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｔｏ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｎ ｍａｔｔｒｅｓｓ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍａｔｔｒｅｓｓ；Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ；ＶＯＣ；Ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ
良好的睡眠离不开适宜的床垫，各类床垫产品与
人们的日常生活已息息相关。但床垫中存在的甲醛、
挥发性有机化合物（ＶＯＣ）等挥发性有害气体的浓度
二、目前我国相关标准收集方法的局限性
我国轻工行业标准ＱＢ １９５２．２—２００４《软体家具弹
簧软床垫》是目前我国唯一有关检测弹簧软床垫中甲
醛释放量的标准，该标准规定收集甲醛的方法为：从
若超过一定的范围，则会对人体造成危害。要科学检
测确定甲醛和ＶＯＣ等挥发性有害气体的浓度值，合理
地收集床垫中的甲醛、ＶＯＣ等挥发性有害气体是检测
技术的重要环节之一。
一
弹簧软床垫的面料至铺垫料整体（单面）取样，取样
部位应距离样品边缘和加载部位至少１００ ｍｍ，试样尺
寸为８００ ｍｍ×５００ ｍｍ，厚度不计，按装载率为０．４ ｍＶｍ
放入１ ｍ，的气候箱。气候箱内的环境条件为：温度
、
床垫中甲醛、ＶｏＣ的来源
床垫中的甲醛、ＶＯＣ主要的来源有三个方面：一
是在床垫的面料中所添加的染料、助剂、防腐剂中含
有甲醛、ＶＯＣ；二是床垫铺垫料中的一些泡沫塑料和
（２３±１）℃，相对湿度（５０±５）％，空气交换率每小
时１．０，空气流速０．１ ｍ／ｓ～０．３ ｒｒｄｓ，放置２４ｈ后采气。
按ＧＢ １８５８７—２００１《室内装饰装修材料地毯、地毯衬
垫及地毯胶粘剂有害物质释放限量》中的规定进行分
析测试。该方法初步实现了床垫中甲醛释放量的检
测，为床垫中甲醛释放量的控制起到了重要的作用，
化纤毡在处理时喷上了胶粘剂，常用的胶粘剂中都含
有一定的甲醛、ＶＯＣ；三是一些椰棕或山棕作铺垫料
的床垫，在棕片的制作过程中，加入了大量的胶粘
剂。因此，床垫中甲醛、ＶＯＣ等有害气体主要来源于
原材料和生产加工过程。
但是该方法存在以下几个方面的局限性：
１．有害气体的种类局限于甲醛，而对家具中消费
质量与标准化Ｑｕａｆｉｔｙ ａｎｄ Ｓｔａｒ￣ｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ ２０１１．２ ４１
睁术圆・论文Ｔｈｅｓｉｓ
２．收集器内环境温度的确定
者普遍关注的苯、甲苯、二甲苯等ｖ０ｃ测试方法和评
价规则没有规定；
由于人体是一个均匀而且恒定的发热体，在睡觉
的所有空间温度分布都是均匀的，所以，为真实模拟
睡觉环境，测量采集１０人每日早晨刚睡醒时的被窝温
度，汇总统计后取中值为３６ ０Ｃ。故要求甲醛、ＶＯＣ收
２．该收集方法是破坏性的，一方面不利于节约资
源、保护环境；另一方面样品检测后基本报废不能使
用，企业和消费者承担的检测风险较大，成本较高；
３．这种检测方法是局部取样检验，试验结果不能
集器中的加热器为热量均布（加热板任意两点的温差
不大于０．５℃）的板式加热装置，加热板的尺寸为长
准确地反映整体床垫产品的甲醛及ＶＯＣ的释放情况；
４．收集的环境不能真实反映床垫通常使用时释放
有害气体的危害状态。
三、床垫中甲醛、ＶｏＣ对人体危害的状态
８００ ｍｍ、宽３００ ｍｍ（加热装置不应使用点热源和线
热源，如红外灯泡、石英加热管等），其功率以能在
２０ ｍｉｎ～３０ ｍｉｎ的时间将箱内温度从１５℃升到３６℃，
并保证温度恒定在（３６±１）℃。
３．收集器中气体交换情况的确定
在睡眠过程中，被窝中的空气是自然换气的，无
通常情况下，床垫的下面有床支承，上面覆有床
单、被子等，根据其甲醛、ＶＯＣ的来源和使用状况，
一
般对室内有害气体的贡献率较小，对人体健康基本
没有影响。但是，在自然睡眠状态时，通过人体体温
通常为（３６±１）ｏＣ加热、加湿后（温湿度对甲醛释
放的影响见下表），床垫中释放的气体会从床垫的上
强制换气现象。因而，甲醛、ＶＯＣ收集器采用四周各
设置一个单向通气口和中间一个单向通气口，以保证
自然换气要求。同时，中间通气口兼任采样口，这样
在采样过程中可最大限度地使新进入的空气与被窝中
的空气充分地混合，确保采样气体的均匀性。
４．采气量的确定
表面（因床垫的下表面有床板阻挡）释放到床垫与被
子形成的空间里。此时甲醛、ＶＯＣ将在被子里聚集，
通过人体呼吸系统，从而危害人体健康特别是在人把
头捂在被子里睡觉的极端状态时。
温湿度对甲醛释放的影响表
通过测量采集ｌ０人静坐呼吸量每小时通常在
４８０Ｌ～６００ Ｌ之间；据统计，人一生中７０％左右的时间
在室内度过，人均日吸入空气１２ ｍ ，并参考医学上的
相关数据和ＧＢ／Ｔ １８２０４．２６—２０００《公共场所空气中
甲醛测定方法》中的有关规定，确定采样流量
四、甲醛、ＶＯＣ收集器的研究
０．５ Ｌ／ｍｉｎ。采样量为ｌ０ Ｌ。
５．收集器材料
１．收集器形状规格的确定
床垫的高宽比一般小于１：７，所以可忽略侧面的
甲醛释放。在使用过程中床垫的下表面绝大多数都有
床板阻挡，床垫中释放的气体主要从上表面释放到床
收集器内壁和通气口的材料应使用低散发、低吸
收性挥发性有机化合物以及易于清洗的惰性材料，例
如不锈钢（砂光或抛光）、玻璃等。
甲醛、ＶＯＣ收集器结构如图１所示：
垫与被子形成的空间中，因此床垫上表面可近似认为
是有害气体释放的唯一表面。据ＧＢ／Ｔ １００００—１９８８《中
国成年人人体尺寸》标准中统计显示，我国成年人的
平均身体尺寸为：男性身高１７８ ｅｍ、肩宽４８ ｅｍ、胸厚
２６ ｃｍ；女性身高１６５ ｃｍ、肩宽４６ ｃｍ、胸厚２６ ｃｍ，故
人睡觉时占用的床垫表面大约在长１．８ ｍ、宽０．５５ ｍ、
即１ ｍ２面积上。如果采用平卧睡觉姿势所占高度平均
为胸厚２６ ｅｍ，采用侧卧睡觉姿势所占高度会小于肩
宽４６ ｅｍ。所以，本收集方法规定的甲醛、ＶＯＣ收集器
尺寸为长１ ０００ ｍｍ、宽１ ０００ ｍｍ、高３００ ｍｉｌｌ的长方体
箱体，完全模拟人体睡觉时所占用床垫空间体积。
４２ 质 与标准化（＝＝）＝ｉ ｌｖ￣Ｌ－ｑｄ ａｎ∞ ；ｚ ｍ ２０１１．２
图中：ａ进气单向阀；ｂ箱体；Ｃ排气单向阀；ｄ嗅辨孔
ｅ温控器接口：ｆ板式加热装置。
图１甲醛、ＶＯＣ收集器结构图
Ｔｈｅｓｉｓ论
６．床垫支撑架
为模仿床垫的通常使用状态，试验时应配备床垫支
撑架，支撑架不但要有支撑功能，还要具有环保性能，
应不使用任何胶粘剂及油漆涂料的、高度为２２０ ｍｍ～
２５０ ｍｍ、长宽尺寸以被测试样品为宜（不应小于测试样
０．５ Ｌ／ｍｉｎ，抽气１０ Ｌ。
文・圆学
品）的纯实木或不锈钢支架，其结构示意图见图２：
图中：ａ床垫支撑架；ｂ床垫；ｃ甲醛收集器。
图３甲醛、ＶＯＣ收集器示意图
圈２测试架结构示意图
７．甲醛、ＶＯＣ的收集
试验前甲醛、ＶＯＣ收集器内表面应清洁干净。清
洁时可以用碱性清洁剂清洗甲醛收集器的内表面，然
后用清洁的蒸馏水擦拭测试室２次，然后烘干。收集
器也可以通过热脱附进行清洁。
五、结论
本研究确定较为科学地收集床垫中甲醛、ＶＯＣ有
害气体的方法，有利于准确检测分析床垫产品中有害
气体的含量，从而为合理地控制床垫产品质量提供了
依据。本研究结果将提供有关国家标准的制定，将有
利于节约资源，有利于较为全面地反映床垫产品使用
状态对人体的危害，使产品更卫生更安全，生活环境
更美好，社会效益显著。
参考文献：
将已预处理２４ ｈ以上的床垫放入测试室的床垫支
撑架上，在床垫的中心位置放置甲醛、ＶＯＣ收集器，
并保证与床垫所接触的边紧贴床垫表面，使之形成密
闭的收集空间，见图３（甲醛、ＶＯＣ收集器示意图）。
启动甲醛、ＶＯＣ收集器的加热器，当甲醛、ＶＯＣ收集
器内的气体温度达到３６℃时开始计时，１ ｈ后进行甲
醛采样，甲醛采样１ ｈ后进行ＶＯＣ采样。采样流量均为
陈放，肖天际，周玉成，等．ＬＹ厂ｌ、１６１２—２００４甲醛释放
量检测用１ ｍ，气候箱［ｓ】．中国标准出版社，２００４．目
（作者单位：上海市质量监督检验技术研究院）
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