明知聚氨酯软泡含有害物质，为何仍在家具中用量最大？

　　目前，中国软体家具产值约占全球47%。未来在消费升级以及消费主体年轻化的趋势下，软体家具渗透率以及价格有望持续提升，2020-2023年达到2200-2250亿元市场规模。
　　聚氨酯材料在家具领域的应用范围很广，海绵、涂料、粘合剂、合成革、板材中都有聚氨酯材料的身影。聚氨酯制品种类主要包括：泡沫塑料（软泡、硬泡、半硬泡）、弹性体（CPU、TPU、防水铺装材料）、纤维（氨纶）、革鞋树脂（合成革浆料、鞋底原液）、涂料、密封剂和胶粘剂等，其中泡沫塑料占比最大。
　　中国聚氨酯软泡市场需求（单位%）
　　聚氨酯泡沫，是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成，按其硬度可分为硬质泡沫、软质泡沫等。其中聚氨酯软泡是具有一定弹性的柔软性聚氨酯泡沫，也是聚氨酯制品中用量最大的一种聚氨酯产品。
　　聚氨酯软泡用于家具产品主要包括：沙发、座椅、靠垫、坐垫、床垫、被垫、枕头等。随着人们生活水平的提高，软体家具使用越来越多，软体家具垫料原料基本上使用聚氨酯泡沫，特别是沙发完全改变了传统生产工艺，聚氨酯软泡占沙发成本的25%-30%。此外，聚氨酯自结皮泡沫体、聚氨酯胶粘剂、聚氨酯涂料等产品在家居生产的应用范围还会不断拓展。
　　聚氨酯软泡已成为我们日常生活中长时间接触的生活用品，其健康安全和环保性越来越得到人们的关注。
　　若要通过CertiPUR-US®认证，模塑聚氨酯泡沫和聚氨酯泡软块生产时不得含有臭氧损耗物，PBDE、TDCPP、TCEP（＂TRIS＂）和某些其他阻燃剂，甲醛，汞、铅和其他重金属，以及消费品安全委员会（CPSC）禁止的邻苯二甲酸盐，且排放量要低以保证室内空气质量（低于百万分之0.5）。
　　然而，当前家具污染已相当严重，成为我国三大室内环境污染问题之一。按照污染物质区分，包括甲醛污染、VOCs污染、苯系物污染、气味污染、微生物污染等。近年来我国出台了《室内墙壁及木器重涂服务及验收程序》《软体家具床垫燃烧性能的评价》《木家具通用技术条件》《室内装饰装修材料 人造板及制品中甲醛释放限量》《室内装饰装修材料有害物质限量》等一系列标准规定，消费者对于家居环保问题也空前关注；同时对于一些家具出口企业也需要满足Certi PUR、FSC、EPA等欧美认证标准，以尽量避免潜有害物质对消费者健康和环境的影响，未来家具环保标准还将收紧。
　　弹纶®是美国杜邦Sorona®（人类第一款生物基弹力短纤维）的又一个延伸，是由美国杜邦、海兴材料、众享实业协作创新的最新成果，是天然植物、生物科技及清洁纤维加工技术的完美结合。弹纶®源于天然可再生植物，环保健康，且具有海绵的作用，因此又名植物海棉。
　　传统的聚氨酯软体家具因为实用性而被广泛采购，然而聚氨酯软泡耐火性差，且一旦燃烧就会产生含有剧毒（如氰化氢）气体，挥发性有机物(VOC)含量超标。聚氨酯软泡在制备中以及成品使用后会出现一些常见问题：硅油活性高，用量少；底角裂(胺用量过多,发泡速度太快)；通气性差；发泡时冒烟；泡沫带白筋；反弹性差；拉伸强度差；泡沫酥脆；泡沫有底皮、边皮、底部空化；闭孔率高；收缩；内裂；泡沫低温性能差；伸长率大。
　　近年来，由于环保及能源的压力，对聚氨酯软泡提出更高的要求，在满足各项环保硬性指标同时，既要实现产品的轻量化又要实现均衡的高性能（节能性、耐老化性能、物理性能、阻燃性能、密封性能、舒适性等），因此需要优化各组合参数，进而提升聚氨酯泡沫海绵产品的品质和性能。创新发展无污染的新型家具材料迫在眉睫，对用量最大的聚氨酯软泡原料甄选、发泡助剂提质、工艺升级都要求更高标准。据2020首届中国聚氨酯特种材料在软体家具创新应用技术研讨会发布的一些发泡原料、发泡助剂和发泡工艺，或将进一步提升聚氨酯软泡的环保性和舒适性，可参考的原料/助剂等相关产品有：
　　# 发泡原料
　　· 添加TZ-7300生物基多元醇。TZ-7300是一种新型生物基多元醇，以柠檬酸扩链聚合而成，多聚氨酯泡沫起到降低气味作用，具有良好的开孔性能，改善产品的软硬梯度，提升海绵的舒适性；
　　· 聚合物多元醇：无BHT、低残留单体、低粘度、高硬度用聚合物多元醇，可广泛应用于普通块状软泡、超高硬度块状软泡和热模塑泡沫等；
　　· 超低气味高活性聚醚：较常规高活性聚醚具有更低气味，制品具有更低VOC，发泡配方高宽容度。与聚合物多元醇混合可产生高回弹大块泡；
　　· 胀气慢回弹用聚醚：低饱和蒸气压不易挥发，毒性小；反应活性高，减少胺的用量，降低胺类催化剂所带来的气味问题；后熟化快，提高生产效率，降低人工成本；
　　· 亲肤活力棉用聚醚，单体气味低，VOC表现好，支撑的仿乳胶海绵回弹率可达70%，泡沫细腻手感好；使用年限高，可替代天然乳胶制品；
　　· 聚醚多元醇HG-1140，是含活性氢基团的化合物为起始剂，在催化剂作用下，与氧化乙烯和氧化丙烯环聚合反应而成，可作为高回弹模塑泡和高回弹块泡的开孔泡。同时也可作为产柔软泡沫的基础聚醚和MDI胀气慢回弹的基础聚醚；
　　# 各类助剂
　　· 辛酸亚锡HGDT-9是一种高活性的凝胶反应催化剂，不加抗氧剂，采用食品级添加剂生产。能促进聚氨酯加工的异氰酸酯/羟基的化学反应，有很高的催化活性和可控的催化稳定性，用量少，速度快，发泡效率高，抗氧化能力强，有更低的气味，可延长产品使用寿命；
　　· 胺催化剂HGD-8310H是一种低气温低雾化的反应型催化剂，可直接替代其他胺催化剂使用，生产的海绵可以达到环保无味，完全克服了一些普通聚氨酯催化剂环保不达标、VOC超标检测不通过等缺点；
　　· 除味剂HGD-50，是一种专为聚氨酯产品设计的甲醛催化剂，该品类可以与甲醛发生反应，可处理80-90%的甲醛等有害物，降低发泡制品中甲醛排放量；
　　· 抗黄剂H-8，专为聚氨酯海绵设计的高性能抗氧化剂，不含增白剂，不含芳香氨基，无气味，不可与水预混，能极大减少海绵发泡工艺中产生的焦心现象；
　　另外，在海绵中VOC改善方案中，也可以提高异氰酸酯指数，改变异氰酸酯品种，添加物消除TDA/MDA，但新原料新产品的引进开发会给业界带来挑战；也可将变相材料添加到海绵床垫和枕头中，这是一项新应用，在材料选择、加工方法和囊壁材料还需业界共同开发。当然，解决家具海绵的异味问题，应从异味源头着手，包括聚醚、胺催化剂、异氰酸酯、硅油、阻燃剂、脱模剂等，进一步优化海绵的配方和工艺。
　　国内外行业代表企业也在环保型聚氨酯软泡的发泡助剂和环保型聚氨酯组合料方面有不断突破。在行业内发泡剂也更新到第四代，主要有代表未来趋势的HFOs-LBA/OP1100 氢氟烯烃，研发企业有阿科玛、中化蓝天霍尼韦尔、科慕等；液态CO2发泡剂，是环保安全的超临界二氧化碳流体技术，研发企业有绍兴华创、北京中拓、卓细注塑机辅等；Ecomate ®甲酸甲酯，属于环保型物理发泡剂，完全零污染，代表企业有FSI 弗思艾化学；还有环保安全的全水发泡技术。
　　针对CASE 聚醚多元醇、聚氨酯组合料、软泡聚醚，高回弹聚醚、弹性体聚醚以及醇胺产业链等开发研究，国内代表企业还有万华化学、长华化学、淄博信德联邦、淄博联创、河北亚东化工、江苏钟山化工、苏州湘园新材料、红宝丽集团、山东一诺威新材料、山东蓝星东大等。
　　基于新型环保要求和高性能设计，国际聚氨酯巨头在软泡产品上不断推陈出新，迎合了人们的个性化需求，受到了客户的青睐。
　　VOC测试是监测和预防材料超标排放的重要手段，科思创在上海聚合物科研开发中心建立挥发性有机化合物（VOC）测试实验室，适应了中国市场。优化软性泡沫原材料，通过计算机模拟，其高回弹冷泡沫床垫的生产程序中引入粘弹性泡沫多元醇，进一步改善了人们睡眠时身体受到的压力分布（老年人或卧床不起的患者使用这种床垫，可以防止出现浑身酸痛的症状），延长了聚氨酯床垫的使用寿命，并在更长的时间内使其保持良好的品质。
　　福派是适品海绵材料全球顶尖制造商之一。该公司遵循全面的安全、健康和环境政策，执行面向客户、经认证的质量管理体系，并在处理技术上求新，根据客户的需求量身定制智能和创新的系统解决方案，提供极致舒适并拥有出色人体工程学性能的一系列产品。包括适用于床垫、枕头和床垫罩的海绵产品，以及用于家具、旅行汽车和医疗舒适产品的完整床垫、枕头、床垫罩和个人解决方案。比如其智能床垫除了监测睡眠，还能够优化睡眠质量。集成睡眠跟踪器分析睡眠行为，多动力海绵结合精密的硬件和软件在不同睡眠阶段改变床垫的硬度，这些都可通过一个应用程序控制。
　　瑞克塞尔是欧洲最大聚氨酯海绵制造商，也是欧洲排名前三位的大型集团公司。针对聚氨酯软泡在家具上设计研发，分别成立了床垫海绵事业部和软泡海绵事业部。瑞克塞尔基于环保理念设计，利用可再生资源生产的海绵，研制用于座椅、床垫、床上用品和轻量的家具框架代替品（蜂窝软泡材料）的软质聚氨酯泡沫。使用的原材料主要是天然植物油而并非化石燃料，这样可以帮助减少碳足迹，并保证了无与伦比的质量保证。同时，将聚氨酯泡沫转化为一种真正可持续利用的材料：回收使用过的材料(如床垫)，把它们变成现成的构成材料或新产品。
　　纵观这几年发泡材料行业发展，不断有各种新产品和新工艺问世，满足了国民经济发展的各种所需。然而，聚氨酯泡沫仍是今后雷打不动的用量巨大的品类，尤其是聚氨酯软泡在家具上的应用没有哪一款发泡材料可以真正超越，其基数强大的实用性和普惠性仍会继续统治今后相当长的时间。传统聚氨酯存在的环保问题和使用问题已成事实，但国际上一些深耕聚氨酯软泡几十年之久的企业之所以屹立不倒标新立异，就是因为对聚氨酯软泡的性能和工艺向着极致的人性需求创新设计。
　　当前国内完善聚氨酯软泡材料应用性能、标准，特别是提升环保水平，仍是迫切又巨大的行业使命。尽管行业内仍在大力推广替代脲醛胶的无甲醛人造板、TDI替代脲醛胶、新型水性PU革替代传统皮革家具等新型环保技术产品，但聚氨酯软泡在家具领域的不可撼动地位深入观念，基于但也不限于聚氨酯软泡，行业要进一步加大绿色技术、产品的研发和推广力度，提升产品性能，降低产品价格，拓展应用领域，不断满足人民群众对高品质生活的美好向往。