家具中重金属含量问题及其检测技术分析论文_赵向辉,周利虹

洛阳市质量技术监督检验测试中心 河南省 洛阳市 471000

摘要:目前我国虽然对家具中重金属含量的限制越来越严格,但是市场上仍有不少重金属超标的家具产品及原材料。虽然消费者的环保意识在不断增强,在选购家具时,对重金属的防范远远没有像对甲醛那样小心翼翼。因此,相关部门应加大相关标准的宣传力度普及相关知识,同时加强对家具产品重金属达标状况的监督、检查力度,从而保障消费者的合法权益。另外,家具企业应严格把控原材料的质量,在家具产品生产过程中加强规范和管理,提高家具产品的使用安全性。

关键词:家具;重金属;检测技术

引言:

随着消费者对产品质量的要求越来越高,相关产品标准制定越来越严格。选择合适的方法对家具中重金属含量进行定性定量分析具有重要意义。目前家具中重金属检测基本还是采用传统家具环保性能检测方法。按比例取样检测,对家具有造成一定程度的破坏,被检测家具需返厂重新生产及出厂检验后才能继续销售或使用。针对无损检测在保证检测结果的同时,避免对检测单品造成的损坏,节约资源的方法值得开发和使用。

1 家具中重金属来源及标准限量规定

家具中,可能含有的重金属主要有8种:分别是铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、锑(Sb)、硒(Se)、钡(Ba),其来源途径主要有两方面:家具原辅材料和制造工艺。家具中重金属的一个来源是家具原辅材料,如防腐处理的木材、PVC、皮革、纺织物、塑料等,这些原辅材料本身含有一定的重金属化合物,而且在制造或特定处理过程中也会残留重金属化合物,如PVC塑料在制造过程中会添加阻止PVC热降解的铅、镉盐稳定剂,木材防腐处理、纺织物阻燃处理、皮革防腐处理等都可能在材料中残留砷等重金属,如使用含有铬、砷元素的铜铬砷防腐剂CCA、铜铬硼防腐剂CCB等。家具中重金属的另一个来源是制造工艺。为了使家具更加美观,通常都会对家具表面进行饰面,如家具表面涂料涂饰、浸渍胶膜纸和装饰木纹纸饰面、PVC薄膜覆面及油墨表面印刷等。为了改善或增加这些饰面材料的美观性、耐用性、稳定性等性能,可能会添加含有有害重金属化合物的着色剂、阻燃剂、稳定剂等助剂。如涂料中添加含有重金属的白色颜料PbCrO4和PbCrO4·PbO,黄色颜料CdS。为此我国也制定了相关的标准,强制性规定了不同家具中重金属的限量要求。目前,我国现有家具产品中重金属主要检测项目包括可溶性重金属铅、镉、铬、汞、砷、硒、锑和钡8种重金属元素的可迁移含量。家具中重金属限量标准主要有GB18584—2001《室内装饰装修材料木家具中有害物质限量》、GB28481—2011《塑料家具中有害物质限量》和GB28007—2011《儿童家具通用技术条件》等。这些标准中重金属的检测项目和限量要求见表1。

表1部分标准中重金属的检测项目和限量要求

2 家具中重金属的检测技术

家具中可溶性重金属检测是模拟材料在吞咽后与胃酸持续接触一段时间的条件下,从中提取出的溶出重金属。检测时,首先对样品进行预处理,将粉碎好的样品与0.07mol/L的盐酸溶液(模拟胃酸)混合均匀,在37℃下搅拌1h,在37℃下放置1h,然后进行过滤分离得到提取液,再采用合适的分析方法定量测定可溶性重金属的含量。目前主要的分析方法有原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光度法(AFS)、电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP—MS)。

2.1 原子吸收光谱法

基态原子特征辐射线具备不同的吸收程度,原子吸收光谱法就是根据这一原理进行家具重金属含量的检测,检测人员需要根据不同的被测金属,选择相应的元素灯。该方法具备较强的灵敏度,检测方法简便,应用范围相对较广,而且检出限低、抗干扰能力较强。其中,火焰光度原子光谱法能够测量10-6g/L的数量级;石墨炉原子光谱法能够测量10-10g/L的数量级.原子吸收光谱法能够通过微痕量测定方式检测家具中的汞、砷、铅、锑及锡等多种重金属。有研究学者利用压片法对家具样品进行了处理,并应用原子吸收光谱法同时进行铅、铬、硒、钴这四种重金属含量的检测。检测的结果显示:铅含量为2.6mg/kg;铬含量为0.6mg/kg;硒含量为0.3mg/kg,钴含量为0.6mg/kg,满足国家标准要求。

2.2 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP—AES)

电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP—AES)基于物质在高频电磁场所形成的高温等离子体中,有良好特征谱线发射,进而实现对不同元素的测定。该法具有检出限较低、准确度及精密度高、分析速度快和线性范围宽等许多独特的优点。电感耦合等离子体光谱仪不同于原子吸收测定(一次只能检测一种元素),它可以一次测定多种元素,可以节约检测时间,其检测限一般为1×10-8~1×10-9,虽比石墨炉原子吸收光谱仪的检出限低,但高于火焰原子吸收光谱仪。方刑有等利用ICP—AES法测定木材防腐剂及防腐处理后家居材料中铜、铬、砷的含量,得到了较为满意的结果,方法测量结果可与BS566—3:1991标准方法相媲美。

2.3 电感耦合等离子体质谱法(ICP—MS)

电感耦合等离子体质谱仪是一种将电感耦合等离子体(ICP)技术和质谱结合在一起的分析仪器。在ICP—MS中,电感耦合等离子体起到离子源的作用,高温的等离子体使大多数样品中的元素都电离出一个电子而形成了一价正离子,质谱是一个质量筛选和分析器,通过选择不同质核tL(m/z)的离子通过情况来检测某个离子的强度,进而分析计算出某种元素的强度。电感耦合等离子体质谱仪是一种灵敏度非常高的元素分析仪器,可以测量溶液中含量在10-9或10-9以下的微量元素。其缺点是,仪器采购安装费用高,并且适合痕量分析,但一般涂料中的重金属都在10-9mg/kg左右,如采用此类方法操作,对仪器的损害大,并且需要稀释试样。韩井伟等使用微波消解一电感耦合等离子体质谱法同时测定了木制家具中铅、镉、铜、铬、砷和汞等6种重金属元素的含量。方法应用于灌木枝叶标准物质(GBW07602)的分析,测定值和认定值相符。

结束语:

综上所述,家具的重金属含量超标对家具出口造成了负面影响,要求加强对家具重金属含量检测的重视.通过本文的分析可知,家具生产厂家需要严格遵守国家的强制性标准,控制家具的重金属含量,采用合理的检测方法明确家具的重金属含量,只有满足标准的家具才能够出厂销售,保障家具的安全及质量,促进我国家具的出口,促进我国经济增长.

参考文献:

[1]吴静霞,姚晨岚.油漆中重金属元素分析方法研究进展[J].河南化工.2015(01)

[2]徐培培,王峰,陈名蔚,马强,曹海燕.重金属检测方法的研究[J].安徽农业科学.2013(20)

论文作者:赵向辉,周利虹

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/14

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