「甲醛」建材中都会看到的小小身影

本文由行政院环境保护署毒物及化学物质局委託,泛科学企划执行

文/陈衍达│自由写手

“最近某知名指甲油品牌验出甲醛超标 82 倍,「甲醛」是什幺?想必很多人马上联想到崭新的装潢、家具、汽车等等散发出的刺鼻味,以及新闻偶有报导衣物、化妆品、黑心食品等等含有过量甲醛…" — 《指甲油、家具、衣服,无所不在的甲醛对人有什幺危害呢?》

甲醛是一种在日常生活中被应用广泛的物质,因此,它除了是〈毒性化学物质管理法〉中管制的第二类(慢毒性)及第三类(急毒性)化学物质,更还有许多不同主管机关分别管理不同层面的释放标準。如卫生福利部〈食品安全卫生管理法〉规定金属罐或纸类食品容器由不得溶出甲醛,〈环境用药管理法〉亦规定环境用药中不得含有甲醛;而内政部营建署则限制建筑合板中的甲醛含量需低于 1.5 ppm;经济部〈纺织品安全规範〉规定直接与皮肤接触的纺织物游离甲醛需低于 75 ppm。

究竟为什幺会有这幺多法规都将甲醛列入「黑名单」?又为什幺我们的食衣住行好像无法完全脱离这个化学物质呢?

回顾:活泼的最小醛类

首先,不免俗地再次介绍甲醛的结构:一个碳原子与一个氧原子以双键键结,并接上两个氢原子,是醛类中最小的。如果还记得高中化学的内容,我们大概还依稀记得氧和碳相比是比较爱电子的(无论是电子亲和力或者电负度都较高),加上双键的键长比单键短,中心碳原子又没有接上其他碳原子来分摊氧原子的拉力,所以电荷分布很不均匀。这个情形让甲醛的「极性」变得相当高,即使在室温下仍是气体、也可与水混溶(而若调成 35-40% 水溶液,就是所谓的福马林啰),反应性也很活跃,较有名的反应是与苯酚的聚合反应,可形成具有耐热耐水性的合成塑料。

「甲醛」建材中都会看到的小小身影

甲醛是最小的醛类。图/ Benjah-bmm27 @ Wikimedia, CC0

塑胶诞生的重要建材

自 1859 年被俄罗斯化学家 A. M. Butlerov 意外合成,1868 年被德国化学家 A. W. Hoffmann 建立稳定的合成方法后,甲醛被广泛用做合成化学的「建材(building block)」。

1907 年,来自比利时的化学家 L. Baekeland 利用苯酚和甲醛的缩合反应,发明了酚醛树脂(就是俗称的电木),这是史上第一种合成塑胶,也从此改写了塑胶材料的历史 ── 自此以后人们衍生出各式各样的应用,从各类器具的塑胶外壳、建材及零件黏着剂,到化妆品、食品的防腐剂,甚至医疗或养殖产业的杀菌除藻,甲醛相关製品充满了生活。甲醛是如此重要的化工原料,就算是在被国际癌症研究总署 IARC 认列为确认会致癌的第一级致癌物的2012年,仍有超过四千万吨的年产量,而且每年持续成长。

「甲醛」建材中都会看到的小小身影

酚醛树脂有各式各样的用途。图/ Chemical Heritage Foundation @ Flickr, CC by 2.0

如何避免中毒与过敏?

甲醛具致癌性、刺激性,还是常见的过敏原(延伸阅读:《指甲油、家具、衣服,无所不在的甲醛对人有什幺危害呢?》),但其实日常环境中暴露到的甲醛浓度都不高,且常常与其他物质一起出现。像是油漆的的溶剂除了使用甲醛,还会有甲苯等挥发性物质,也因此暴露的毒性剂量时常因此被忽略,如甲醛油漆事件总是每隔一阵子就会再次出现。

关于「过敏」,树脂能在布织品表面产生交联聚合反应,使其不容易产生皱摺,因此常在成衣生产中被用来处理织品,但若成品残留过多甲醛,便可能造成过敏。因此经济部标準检验局针对一般我们会接触到的纺织品限制游离甲醛的浓度需低于 75 ppm 以下,使用于婴幼儿的纺织品则须低于 20 ppm 以下;如 2013 年台中发生的国中小制服甲醛超标,去年也有日本品牌因婴幼儿服装甲醛残留超标而回收商品。

不过,大家也不需太过恐慌,前面提到甲醛是反应性很高的气体,在环境中的半衰期大约只有一小时4,浓度基本上没办法累积,因此针对室内油漆之溶剂挥发,以及建材中树脂老化缓缓分解出的甲醛,原则上保持良好的通风换气就可以改善许多,其他污染源如吸菸、有机物燃烧,则儘量减少或是使燃烧产物排出室外;衣物的部分也可以在买回来后先下水洗过再穿,以避免不必要的甲醛暴露喔。

「甲醛」建材中都会看到的小小身影

刨花板(上图)和密度板等常用建材皆须用胶黏合,有些会使用甲醛相关的树脂。图/ Wiher @ Wikimedia, CC by SA-3.0

参考资料:

  1. BBC新闻-塑胶简史
  2. 国际癌症研究总署-IARC Monograph
  3. Merchant Research & Consulting, Ltd.-World Formaldehyde Production to Exceed 52 Mln Tonnes in 2017
  4. 世界卫生组织-室内空气品质指导手册:甲醛
  5. 国家环境毒物中心-甲醛
  6. 列管毒性化学物质及其运作管理事项
  7. 纺织品安全规範
 

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