「甲醛」建材中都會看到的小小身影

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託，泛科學企劃執行

文/陳衍達│自由寫手

“最近某知名指甲油品牌驗出甲醛超標 82 倍，「甲醛」是什麼？想必很多人馬上聯想到嶄新的裝潢、家具、汽車等等散發出的刺鼻味，以及新聞偶有報導衣物、化妝品、黑心食品等等含有過量甲醛…" — 《指甲油、家具、衣服，無所不在的甲醛對人有什麼危害呢？》

甲醛是一種在日常生活中被應用廣泛的物質，因此，它除了是〈毒性化學物質管理法〉中管制的第二類（慢毒性）及第三類（急毒性）化學物質，更還有許多不同主管機關分別管理不同層面的釋放標準。如衛生福利部〈食品安全衛生管理法〉規定金屬罐或紙類食品容器由不得溶出甲醛，〈環境用藥管理法〉亦規定環境用藥中不得含有甲醛；而內政部營建署則限制建築合板中的甲醛含量需低於 1.5 ppm；經濟部〈紡織品安全規範〉規定直接與皮膚接觸的紡織物游離甲醛需低於 75 ppm。

究竟為什麼會有這麼多法規都將甲醛列入「黑名單」？又為什麼我們的食衣住行好像無法完全脫離這個化學物質呢？

回顧：活潑的最小醛類

首先，不免俗地再次介紹甲醛的結構：一個碳原子與一個氧原子以雙鍵鍵結，並接上兩個氫原子，是醛類中最小的。如果還記得高中化學的內容，我們大概還依稀記得氧和碳相比是比較愛電子的（無論是電子親和力或者電負度都較高），加上雙鍵的鍵長比單鍵短，中心碳原子又沒有接上其他碳原子來分攤氧原子的拉力，所以電荷分布很不均勻。這個情形讓甲醛的「極性」變得相當高，即使在室溫下仍是氣體、也可與水混溶（而若調成 35-40% 水溶液，就是所謂的福馬林囉），反應性也很活躍，較有名的反應是與苯酚的聚合反應，可形成具有耐熱耐水性的合成塑料。

甲醛是最小的醛類。圖/ Benjah-bmm27 @ Wikimedia, CC0

塑膠誕生的重要建材

自 1859 年被俄羅斯化學家 A. M. Butlerov 意外合成，1868 年被德國化學家 A. W. Hoffmann 建立穩定的合成方法後，甲醛被廣泛用做合成化學的「建材（building block）」。

1907 年，來自比利時的化學家 L. Baekeland 利用苯酚和甲醛的縮合反應，發明了酚醛樹脂（就是俗稱的電木），這是史上第一種合成塑膠，也從此改寫了塑膠材料的歷史 ── 自此以後人們衍生出各式各樣的應用，從各類器具的塑膠外殼、建材及零件黏著劑，到化妝品、食品的防腐劑，甚至醫療或養殖產業的殺菌除藻，甲醛相關製品充滿了生活。甲醛是如此重要的化工原料，就算是在被國際癌症研究總署 IARC 認列為確認會致癌的第一級致癌物的2012年，仍有超過四千萬噸的年產量，而且每年持續成長。

酚醛樹脂有各式各樣的用途。圖/ Chemical Heritage Foundation @ Flickr, CC by 2.0

如何避免中毒與過敏？

甲醛具致癌性、刺激性，還是常見的過敏原（延伸閱讀：《指甲油、家具、衣服，無所不在的甲醛對人有什麼危害呢？》），但其實日常環境中暴露到的甲醛濃度都不高，且常常與其他物質一起出現。像是油漆的的溶劑除了使用甲醛，還會有甲苯等揮發性物質，也因此暴露的毒性劑量時常因此被忽略，如甲醛油漆事件總是每隔一陣子就會再次出現。

關於「過敏」，樹脂能在布織品表面產生交聯聚合反應，使其不容易產生皺摺，因此常在成衣生產中被用來處理織品，但若成品殘留過多甲醛，便可能造成過敏。因此經濟部標準檢驗局針對一般我們會接觸到的紡織品限制游離甲醛的濃度需低於 75 ppm 以下，使用於嬰幼兒的紡織品則須低於 20 ppm 以下；如 2013 年臺中發生的國中小制服甲醛超標，去年也有日本品牌因嬰幼兒服裝甲醛殘留超標而回收商品。

不過，大家也不需太過恐慌，前面提到甲醛是反應性很高的氣體，在環境中的半衰期大約只有一小時4，濃度基本上沒辦法累積，因此針對室內油漆之溶劑揮發，以及建材中樹脂老化緩緩分解出的甲醛，原則上保持良好的通風換氣就可以改善許多，其他污染源如吸菸、有機物燃燒，則儘量減少或是使燃燒產物排出室外；衣物的部分也可以在買回來後先下水洗過再穿，以避免不必要的甲醛暴露喔。

刨花板（上圖）和密度板等常用建材皆須用膠黏合，有些會使用甲醛相關的樹脂。圖/ Wiher @ Wikimedia, CC by SA-3.0

參考資料：

1. BBC新聞－塑膠簡史
2. 國際癌症研究總署－IARC Monograph
3. Merchant Research & Consulting, Ltd.－World Formaldehyde Production to Exceed 52 Mln Tonnes in 2017
4. 世界衛生組織－室內空氣品質指導手冊：甲醛
5. 國家環境毒物中心－甲醛
6. 列管毒性化學物質及其運作管理事項
7. 紡織品安全規範