国内外弹簧床垫质量安全影响因子研究

文/陆林华徐洋

引言

全世界床垫消费（生产价格）量大约150亿美元，占世界家具消费量的5%。其中弹簧床垫的比重从占欧洲全部床垫消费的60%到在北美约占90%，是其他主要消费国总和的77%。目前，床垫制造商主要聚集在比利时、意大利、丹麦、中国和德国，然后大多流入德国、美国、法国和西班牙。

近年来我国家具出口量急剧扩大，已跃居世界第二大家具出口国。本文通过对比欧盟EN 1725-1998《家具—床和床垫—安全要求和测试方法》、美国ASTM F 1085-2008《用于海轮泊位的床垫和床柜的标准规范》和我国轻工行业标准QB 1952.2-2004《软体家具弹簧软床垫》中关于软体床垫的质量安全因子的对比分析，以期帮助企业了解出口国的技术法规与标准，避免家居产品出口遭遇不必要的贸易障碍和损失。

一、耐久性因子

弹簧床垫除供人体休息、睡眠外，其弹簧强度及分布是否科学合理也对人体健康有着不可忽视的影响。

欧盟标准EN 1725-1998中对床垫耐久性的测试由三部分组成：床垫耐久性测试、床垫边缘耐久性测试以及垂直静载荷测试。在床垫耐久性测试中，利用表面直径为200mm，凸曲率半径为300mm，前沿半径为12mm的刚性圆形加载板（如图1所示）在图2中位置，垂直向下施加1 000N的力，每次加载保持（3±1）s，共加载10 000次而不失效，即通过测试；在床垫边缘耐久性测试中，利用表面坚硬、光滑的刚性柱状边缘加载板在床垫纵向中心线边缘上方200mm处向下施加1 000N的垂直力5 000圈而不失效，即通过测试；在垂直静载荷测试中，利用表面直径为200mm，凸曲率半径为300mm，前沿半径为12mm的刚性圆形加载板在任何可能发生失效的位置向下施加1 400N的力，每次保持（10±1）s，每个位置加载10次而不失效，即通过测试。

美国标准ASTM F 1085-2008中对床垫耐久性的测试是依照ASTM F 1566-2008《内置弹簧床垫、弹簧床垫及床垫和床体评估的标准测试方法》中第7部分的床垫样品的耐久性测试和第9部分床垫样品的表面变形测试。床垫的耐久性测试的过程是利用重型滚轮（如图3所示），首先对床垫预加载4.4N（加载位置如图4中所示），记录此时床垫的厚度，作为参考点；然后再对床垫加载25 000、50 000、75 000和100 000次。记录每次加载后的硬度值和床垫变形量。硬度值的计算是用所加载的力除以床垫的变形量。要求床垫在加载 100 000次后，床垫的硬度级别为330N±10%，厚度的永久变形≤20%，并且床垫无损坏。

我国行业标准QB 1952.2-2004中对床垫耐久性试验是分两个阶段进行的。测试的原理是利用2个加载模块（如图5所示），置于水平放置的床垫加载位置（如图6所示）上方一定高度，以一定频率（如图7所示）交替自由跌落，对床垫进行反复加载，来检验床垫对长期重复性载荷的承受能力。每阶段测试后对垫面高度Hdn、压缩量bn和cn都有具体的数值要求。

通过对比欧盟、美国和我国关于耐久性标准，可以发现：欧盟标准中要求试验床垫在连续通过上述三个试验后而不失效，即为通过试验；美国和我国标准中要求，测试完成后，检测的参量要达到某一具体数值，才能通过试验。因此，相比较于欧盟，美国和我国的耐久性测试要求更为科学、严格。

二、抗冲击因子

欧盟标准EN 1725-1998中，抗冲击试验是利用冲击器（如图8所示） 在图9所示位置上方180mm位置自由落下，每个位置冲击10次，试验床垫通过竖直冲击试验而不失效，即为通过测试。

美国标准ASTM F 1085-2008中对床垫的抗冲击性测试方法是按照ASTM F 1566-2008第9部分进行的，试验的原理是利用柯内尔试验机（如图10所示）通过测试床垫内弹簧一定时间内抵抗荷载的能力，是用来评估床垫内弹簧的寿命的仪器。科内尔试验机的加荷装置由一对双半球手动可调轴头和一个称重传感器测力撞击头组成。主机数据电脑记录、分析，并可输出图表和图形，利于评估床垫弹簧品质。其试验结果要求床垫的累积凹痕不超过44.5mm，支撑硬度的改变不超过40%或者-15%。

在我国行业标准QB 1952.2-2004中，根据试验中利用两个模块交替对床垫进行加载，根据床垫受冲击的次数，划分等级。

对比三个标准，可以发现，欧盟对床垫抗冲击性的要求是不失效即为通过测试；美国标准中利用计算机和传感器与柯内尔试验机连接，记录、分析实验的数据，结果更精确、有效；我国标准对床垫的抗冲击性能进行了等级划分，但是这种测试方法会受到人为因素的影响，而使试验结果产生差异。

三、甲醛因子

由于床垫的垫层里大都包含棕毡，而棕毡在制作过程中要使用胶粘剂，会释放游离甲醛。人睡眠时甲醛浓度超标，则通过呼吸道对人体构成一定的危害。因此，虽然在欧盟标准EN 1725-1998中，没有关于甲醛因子的规定，但是在欧盟的REACH法案中，对消费品中甲醛的释放量有明确的规定和要求；我国的行业标准QB 1952.2-2004明确规定，床垫的甲醛释放量≤0.050mg/m2·h。

四、结构因子：

欧盟标准EN 1725-1998中要求人体所能接触到的部位不应有毛刺和尖锐的边缘，并且弹簧钢丝不应刺出垫面；美国标准ASTM F 1085-2008中要求床垫中没有影响功能、外观等的缺陷。同时，在此标准中，还对床垫套、边缝以及绝缘层等的尺寸、阻燃性、拉伸强度等都有具体要求。

我国的行业标准QB 1952.2-2004不仅规定了铺料垫的材质、结构和质量要求。规定还要求铺垫料中不应该出现霉变或虫蛀现象；不应使用医用废弃物、废旧纤维制品、未经高温成型（热熔）、消毒等工艺处理的纤维性工业下脚料或用其加工的再生纤维状物质；不应夹杂塑料编织材料、植物秸秆、金属等夹杂物；所使用的絮用纤维不应漂白。并且床垫弹簧钢丝不应刺出垫面；并且弹簧不应有锈迹、锈蚀现象。

五、阻燃性因子

美国国家标准技术研究院（NIST）的研究结果表明，在住宅火灾中，床垫、床具和床上用品是作为一个体系在起作用。通常先被引燃的是床上用品，然后它再引发床垫燃烧，而且床上用品本身在燃烧时能达到800KW的热释放率，是促成床垫失火的实质性物质，这类物品的存在对火灾的性质将会产生极大影响。因此各国都对床垫及床上用品的阻燃性制定了严格的标准及法规。

在欧盟标准EN 1725-1998《国内家具—床和床垫—安全要求和测试方法》中，虽然没有关于阻燃性因子的规定。但是在EN 597-1《家具-床垫和软床基燃烧性能评定1点火源：阴燃卷烟》和EN 597-2《家具-床垫和软床基燃烧性能评定2点火源：与火柴、火焰同等的火源》中明确要求床垫通过香烟阴燃试验和火焰燃烧试验。即：将香烟或火焰分别在距离其他试验痕迹或床垫边缘50mm或100mm的位置平行且紧贴床垫放置（尤其要考虑缝边的内侧和诸如线束的凹坑等局部凹陷处），同时开始计时并观察阴燃或燃烧现象。若观察到检测部位有阴燃或有焰燃烧现象，则试件未通过测试；若未发现上述现象，则在新位置重复试验；若仍未观察到上述现象，则进行最后检查，立即拆开试件，检查试件内部是否有阴燃现象出现。若无阴燃现象，则试件通过测试，否则未通过测试。此外，在EN 1021-1-2006《家具-软体家具可燃性评估1点火源：阴燃卷烟》和《家具-软体家具可燃性评估2点火源：与火柴、火焰同等的火源》EN 1021-2：2006中要求床垫中填充物也要分别通过香烟阴燃试验和明火火焰燃烧试验，试验过程与EN 597-1和EN 597-2基本一致。

美国标准中对阻燃性的要求是由两部分组成：16CFR1632《床垫和床垫套可燃性标准》和16CFR1633《床垫和床架易燃性要求》。在可燃性标准16CFR1632中要求利用没有过滤嘴的天然烟草做为点火源，每个床垫至少进行18次香烟阻燃试验，9个“裸露床垫测试（Bare mattress tests）”和9个“双层床单测试（Two sheets tests）”（如图11所示）。该项法规要求，床垫6个面必须全部通过测试，否则该床垫不合格。

16CFR1633设定了两个指标来限定火焰在床垫或床垫套装上的蔓延（如图12所示），这两项指标是利用两个T型喷燃器，在指定的位置，把一个喷燃器火焰喷到床垫的上部表面，另一个喷燃器火焰喷到床垫和基架的侧面。一是，在丙烷气体喷燃器内自由燃烧30mins的峰值热，释放率不得超过200KW；二是，最初10mins内热释放总量不得超过15MJ。据统计，床垫标准的生效，减少84%的伤害事故。

我国现行关于床垫阻燃性的标准GB 17927-1999《软体家具弹簧软床垫和沙发抗引燃特性的评定》，适用于供宾馆、家庭等场合使用的弹簧软床垫和沙发等软体家具。在该标准中规定，在温度为15℃～25℃，相对湿度为40%～70%，空气流动速率在（0.02～0.2）m/s的试验环境中，将点燃的香烟沿着试件立面和水平面结合部位，且紧贴立面（或者其他最有可能引燃床垫的部位，如缝边内侧和诸如线束的凹坑等局部凹陷处），同时开始计时。在1h内，若观察到检测部位有阴燃或有焰燃烧现象，则试件未通过测试；若未发现上述现象，则在新位置重复试验；若仍未观察到上述现象，则进行最后检查，立即拆开试件，检查试件内部是否有阴燃现象出现。若无阴燃现象，则试件通过测试，否则未通过测试（试验程序流程图如图13所示）。

在2006年6月19日，我国还发布了强制性的国家标准GB 20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》，并在2007年3月1日正式实施，标准对公共场所室内使用的床、床垫、沙发等家具及组件的燃烧性能提出了要求，阻燃1级软垫家具的明火判定标准为热释放速率峰值≤150KW，5min内放出的总能量≤30MJ，最大烟密度≤75%；阻燃2级软垫家具的明火判定标准为热释放速率峰值≤250KW，5min内放出的总能量≤40MJ，试件为整体燃烧。

对比欧盟、美国和我国的标准可以看出，在欧盟的标准中不仅对床垫的阻燃性提出要求，并且要求床垫中的填充物也要具有阻燃性；而美国和我国只要求床垫本身达到阻燃要求即可，并未对床垫填充物提出要求。此外，我们还应关注的是，在保证床垫阻燃性的同时，还要关注阻燃剂的毒性问题。在欧盟的REACH法案中已经明确规定，阻燃剂中不允许含有六溴环十二烷（HBCDD）等聚苯乙烯。近年来，化学品超标而被召回的事件，已经为我们敲响了警钟。

通过对比欧盟、美国和我国关于弹簧软床垫的标准，可以看出，虽然我国关于弹簧床垫的标准起步较晚，但是经过近几年来的学习和借鉴，已经形成了较为系统和全面的标准体系。但是，总体上标准的内容比较简单，缺少对细节的规定。因而我国的弹簧床垫标准中关于质量安全影响因子的规定有待于进一步完善。

图1 3抗引燃试验流程图

[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软体家具弹簧软床垫,中华人民共和国国家发展和改革委员会[S],2005-06-01.