家具油漆重金属含量检测标准与方法

黄震炜 陈华才 单 剑

我国是家具生产、使用和出口大国。2014年出口金额为527.15亿美元，同比增长0.56%。2015年出口金额为535.35亿美元，同比增长1.56%。2015年1月，美国消费品安全委员会（CPSC）和NPD家具公司联合宣布对中国产餐桌椅实施自愿性召回；加拿大卫生部、Learning Curve公司宣布继续对中国产儿童座椅实施自愿性召回；2月，CPSC和Mima公司联合宣布对中国产高椅实施自愿性召回。甲醛、重金属等指标不合格成为我国家具被召回的主要原因。目前，家具厂商与消费者对家具中重金属的含量，都缺乏足够的重视。

1 国内外相关标准

1.1 国内相关标准

目前，我国国家质量监督检验检疫总局颁布并实施了GB 18584—2001《室内装饰装修材料 木家具中有害物质限量》[1]和GB 28007—2011《儿童家具通用技术条件》[2]两个国家强制性标准，标准明确了我国市场上销售的室内墙用涂料和木器家具漆产品中的有害物质含量，国内市售产品必须分别符合上述两个标准的强制性限定要求。按照GB 28007—2011规定，对镉、铬、铅、汞、锑、砷、钡、硒等8种重金属作了限量规定，其中铅≤90 mg/kg，镉≤75 mg/kg，铬≤60 mg/kg，汞≤60 mg/kg，锑≤60 mg/kg，砷≤25 mg/kg，钡≤1 000 mg/kg，硒≤500 mg/kg。

1.2 国外相关标准

国外针对家具中重金属检测要求，美国消费品安全委员会（CPSC）根据美国消费品安全法案（CPSA），于2011年制定了实施条例16 CFR Part 1303《禁止含铅油漆以及部分使用含铅油漆的产品》[3]，其中规定凡受到FHSA的0.5%的铅限定的儿童用品生产商必须保证他们使用的油漆符合所述的铅含量小于0.06%的标准，即儿童家具中使用的油漆必须符合这一标准要求；欧盟于1976年制定实施了76/769/EEC[4]《有害物质限制指令》，经过几次修正，对重金属的要求也作了规定。其中于1991年7月12日实施规定了含量大于0.01%（100 mg/kg）的镉及其化合物不能被用来对某些化合物和其生产的最终产品染色；1999年1月20日实施的指令中对镍释放作了规定，要求≤0.5μg/（cm2·week）。欧洲玩具安全标准EN71-3[5]和美国玩具安全标准ASTMF963—2003[6]均对油漆中重金属油漆含量作了规定，2013年7月21日最新实施的协调报告更是将重金属限量数量增加到19项。

2 国内外主要检测方法

2.1 分光光度法

分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。紫外可见吸收光谱法主要用于测定微量和痕量组分，测定下限可达10-6～10-7。ISO 3856.1—1984[7]和我国的GB 9758.1—88《色漆和清漆-“可溶性”金属含量的测定-第一部分：铅含量的测定-火焰原子吸收光谱法和双硫腙分光光度法》中利用双硫腙的 1,1,1-三氯乙烷溶液从试液中萃取铅，在波长为 520 nm 处，用分光光度计测量红色的双硫腙铅。ISO 3856.2—1984 和我国的 GB 9758.2—88中测定色漆和清漆中的“可溶性”锑，用异丙醚从浓盐酸溶液中萃取锑，它与罗丹明B溶液形成一种红色络合物，在波长 553 nm处进行分光光度法测量。

2.2 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法(AAS)是利用被测元素的基态原子特征辐射线的吸收程度进行定量分析的方法。根据被测金属对象的不同可选择相对应的元素灯。根据原子化的方式不同又分为火焰光度原子光谱法和石墨炉原子光谱法。火焰光度原子光谱法可测到10-6g/L 数量级，石墨炉原子光谱法可测到10-10g/L 数量级。对于挥发性元素汞、砷、铅、硒、锡、碲、锑、锗等，采用氢化物发生器进行微痕量测定[8]。原子吸收光谱法的优点是：检出限低、灵敏度高、精度好、选择性强、简便、快速、抗干扰性强、应用范围广、用样量少、仪器设备操作简便、易于掌握。GB18584—2001中规定即用火焰原子吸收光谱法或无火焰原子吸收光谱法测定涂层粉末溶液中的重金属元素。朱万燕采用压片法处理涂料样品，并利用 X 射线荧光光谱法同时测定涂料中的铅、铬、硒和钴4种元素，各元素线性范围为 50～1 000 mg/kg，检出限分别为铅 2.6 mg/kg、铬 0.6 mg/kg、硒 0.3 mg/kg、钴0.6 mg/kg，精密度低于 1.56%，回收率为95.2%～106.6%[9]。

2.3 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 BS 566-3:1991 标准方法相媲美[10]。

2.4 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，通过选择不同质核比(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，但一般油漆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-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[11]。

3 结语

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表面漆中重金属含量进行定性定量分析具有重要意义。目前家具表面漆面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]GB 18584—2001 室内装饰装修材料 木家具中有害物质限量[S]. 北京:中国标准出版社, 2002.

[2]GB 28007—2011 儿童家具通用技术条件[S]. 北京:中国标准出版社, 2012.

[3]16 CFR Part 1303.Part 1303-BAN OF LEAD-CON-TAINING PAINT AND CERTAIN CONSUMER PRODUCTS BEARING LEAD-CONTAINING PAINT[Z].CPSC,2011.

[4]76/769/EEC.COUNCIL DIRECTIVE of 27 July 1976 on the approximation of the laws, regulations administrative provisions of the Member States relating to restrictions on the marketing and use of certain dangerous substances and preparations[Z]. EU, 1979.

[5]EN71-3, 2009/48/EC. Safety of toys-Part 3:Migration of certain elements[S]. Brussels:CEN-CENELEC, 2014.

[6]ASTMF963—2003 Standard Consumer Safety Specification for Toy Safety[S]. West Conshohocken:ASTM, 2011.

[7]ISO3856.1—1984 Paint and varnishes-Determination of“soluble”metal content-Part1:Determination of lead content-Flame atomic absorption spectrometric method and dithizone spectrophotometry method [S]. Geneva:ISO, 1984.

[8]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, 32(1):23-25.

[9]朱万燕. 涂料中重金属总量的测定方法研究[D]. 青岛:中国海洋大学, 2009:20-21.

[10]方刑有, 路东琪, 张文. 电感耦合等离子体发射光谱法测定防腐剂及防腐处理后木材中的铜铬砷[J]. 理化检验-化学分册, 2011, 47(2):237-238.

[11]韩井伟, 朱万燕, 杨娟, 等. 微波消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定木制家具中6种重金属元素[J]. 理化检验-化学分册, 2015,51(10):1440-1443.