折疊水壺產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)分析

湯培勇 潘海寧 蔡向明

（上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院 上海 200233）

1 產(chǎn)品介紹

近年來(lái)，酒店衛(wèi)生問(wèn)題的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮，為避免使用可能存在問(wèn)題的公用電水壺，經(jīng)常出差、旅游的消費(fèi)者更趨向于使用方便攜帶的折疊水壺。

折疊水壺又稱為折疊液體加熱器，一般由電源線、加熱底座、溫控裝置、硅橡膠外殼等結(jié)構(gòu)組成。加熱底座包含發(fā)熱元件，一般為金屬加熱管，可將電能轉(zhuǎn)化為熱能，通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式使得與之直接接觸的飲用水升溫、沸騰。溫控裝置一般有自復(fù)位熱斷路器、熱熔斷體等，用以限定水溫在一定范圍內(nèi)，并防止空燒。硅橡膠外殼因其材料特性，能夠在使用后通過(guò)折疊的方式減小產(chǎn)品體積，以實(shí)現(xiàn)方便攜帶的功能特點(diǎn)。典型產(chǎn)品示例如圖1所示。

折疊水壺使用硅橡膠材料作為外殼，以實(shí)現(xiàn)折疊功能。相較于玻璃、金屬等材質(zhì)，硅橡膠的機(jī)械性能穩(wěn)定性較低。由于長(zhǎng)期接觸高溫液體，而硅橡膠的物理機(jī)械性能會(huì)隨溫度發(fā)生變化，使用劣質(zhì)材料的折疊水壺在長(zhǎng)期使用后外殼會(huì)變軟或變脆，縮短水壺的使用壽命，并可能導(dǎo)致沸水意外流出，造成燙傷。

由于壺體材料與飲用水直接接觸。如果生產(chǎn)廠家為節(jié)省成本使用非食品級(jí)的硅橡膠，在高溫加熱過(guò)程中，可能產(chǎn)生重金屬等有毒物質(zhì)。此外，硅橡膠為多孔結(jié)構(gòu)，容易吸附灰塵等物質(zhì)。不注意清潔，可能積聚污物，長(zhǎng)期飲用劣質(zhì)材料加熱的水可能造成健康危害。

2 行業(yè)概況

折疊水壺，屬于家用液體加熱器類別，屬于國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證目錄范疇，上市銷售必須獲得CCC認(rèn)證。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)我國(guó)有液體加熱器3C獲證企業(yè)一千余家，年總產(chǎn)值大約在百億元左右。大多數(shù)企業(yè)集中在浙江、廣東兩省，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)OEM和ODM等委托加工形式貼牌生產(chǎn)。委托方往往缺乏對(duì)其生產(chǎn)廠的質(zhì)量控制手段和能力，產(chǎn)品質(zhì)量完全取決于生產(chǎn)廠的加工水平和能力，很難達(dá)到有效的控制。折疊水壺作為液體加熱器的一個(gè)品類，目前并未獲得較大的推廣，僅有幾十家企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)。在產(chǎn)品零售渠道方面，目前絕大部分硅膠燒水壺是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行銷售的，超市、賣場(chǎng)等線下渠道僅有少量產(chǎn)品在售。網(wǎng)絡(luò)銷售渠道的虛擬性加大了監(jiān)管的難度，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證。

目前折疊水壺的品牌相對(duì)較少，市場(chǎng)集中度較高。常見(jiàn)的品牌包括蘇泊爾、美的、德?tīng)柆?、北歐歐慕、小熊、九陽(yáng)、生活元素、卓朗、榮事達(dá)等，Top10品牌銷售占比超過(guò)80 %，市場(chǎng)銷售額也保持著較高的年同比增長(zhǎng)率。

3 質(zhì)量安全狀況分析

折疊水壺產(chǎn)品，主要用于加熱飲用水。其使用安全風(fēng)險(xiǎn)，主要是電氣安全風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)品材料選材不合理所帶來(lái)的食品安全風(fēng)險(xiǎn)等。電氣安全風(fēng)險(xiǎn)包括空燒、電源線過(guò)細(xì)過(guò)長(zhǎng)、接地措施不可靠等情況，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)熱元件、電源線發(fā)熱嚴(yán)重，防護(hù)措施失效，可能導(dǎo)致觸電、火災(zāi)等人身傷害。

由于部分生產(chǎn)企業(yè)所選硅橡膠、金屬不符合與食品接觸材料的相關(guān)要求，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間加熱煮沸，硅橡膠壺體材料穩(wěn)定性降低，遷移、揮發(fā)出過(guò)量的有害物質(zhì)。長(zhǎng)期飲用重金屬等指標(biāo)超標(biāo)的水，吸入過(guò)量的有害物質(zhì)，會(huì)對(duì)人體的多個(gè)組織器官產(chǎn)生危害，影響身體健康。

此外，由于硅橡膠的材料特性，折疊水壺的外殼在經(jīng)過(guò)加熱后的穩(wěn)定性發(fā)生改變。一旦消費(fèi)者在使用過(guò)程中意外擠壓、拉伸產(chǎn)品，可能發(fā)生沸水溢出的情況，導(dǎo)致?tīng)C傷事故。

硅膠制品中有過(guò)多的可揮發(fā)性化合物，有可能遷移到食品中，造成安全隱患。揮發(fā)性物質(zhì)是奶嘴產(chǎn)品國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 4806.2-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)奶嘴》[1]的檢測(cè)項(xiàng)目，企業(yè)一般比較重視，而GB 4806.11-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸用橡膠材料及制品》[2]對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)并未作出相關(guān)規(guī)定，導(dǎo)致產(chǎn)品中揮發(fā)性物質(zhì)較高的情況比較普遍，對(duì)人體造成安全隱患，揮發(fā)性化合物也是近年來(lái)國(guó)內(nèi)硅膠材質(zhì)食品接觸材料的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)注焦點(diǎn)。

4 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)分析

4.1 風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

針對(duì)折疊水壺產(chǎn)品可能存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)，上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院開(kāi)展了折疊水壺產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，共從市場(chǎng)上采集樣品15批次，參考相關(guān)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，最終選擇產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)性較大，同時(shí)日常生活中易發(fā)生的11個(gè)項(xiàng)目作為監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。詳見(jiàn)表1。

表1 風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

非正常工作：檢查產(chǎn)品在經(jīng)受空燒、溫控器短路、熱斷路器失效等非正常工作條件下，產(chǎn)品的溫升、電氣強(qiáng)度是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，絕緣外殼等部件是否出現(xiàn)異常；電源連接和外部軟線：檢查電源線是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，測(cè)試產(chǎn)品電源線橫截面積是否符合標(biāo)稱值，經(jīng)受拉力試驗(yàn)后電源線是否發(fā)生過(guò)大形變；接地措施：檢查產(chǎn)品接地措施是否可靠固定，測(cè)試接地電阻是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；熱空氣老化（70 ℃×（166±2）h）：檢查產(chǎn)品硅橡膠材料在熱空氣加速老化后拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率的變化；熱水老化（100 ℃×（166±2）h）：檢查產(chǎn)品硅橡膠材料在熱水加速老化后拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率的變化；滿沸狀態(tài)傾倒試驗(yàn)：檢查產(chǎn)品在加水至額定容量后煮沸狀態(tài)下，放置于15 °傾斜平臺(tái)上的穩(wěn)定性；手把及壺體的連接強(qiáng)度：檢查壺體在承載一定的負(fù)荷時(shí)，手把與壺體之間的連接強(qiáng)度、以及硅橡膠壺體與塑料或金屬等壺身之間的連接強(qiáng)度，能否保證產(chǎn)品不出現(xiàn)把手?jǐn)嗔鸦驂伢w分離等現(xiàn)象；總遷移量：檢查產(chǎn)品在100 ℃水中浸泡2 h條件下的總遷移量是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；高錳酸鉀消耗量：檢查產(chǎn)品在60 ℃水中浸泡2 h條件下的高錳酸鉀消耗量是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；重金屬：檢查產(chǎn)品在60 ℃4 %（v/v）乙酸浸泡2 h條件下的重金屬量是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；揮發(fā)性物質(zhì)：檢查產(chǎn)品在200 ℃的條件下加熱4 h條件下的揮發(fā)性物質(zhì)是否滿足要求。

4.2 風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果

本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)折疊水壺產(chǎn)品共監(jiān)測(cè)11個(gè)項(xiàng)目，其中4批次產(chǎn)品監(jiān)測(cè)項(xiàng)目全部符合，占26.7 %，檢驗(yàn)結(jié)果情況見(jiàn)表2。從表2可見(jiàn)，非正常工作、電源連接和外部軟線以及接地措施項(xiàng)目全部符合家用和類似用途電器的安全標(biāo)準(zhǔn)要求。在硅橡膠壺體材料的檢測(cè)項(xiàng)目中，總遷移量、高錳酸鉀消耗量、重金屬符合食品接觸用橡膠材料及制品標(biāo)準(zhǔn)要求，熱水老化（100 ℃×（166±2）h）、滿沸狀態(tài)傾倒試驗(yàn)、手把及壺體的連接強(qiáng)度滿足參考要求，但有11批次揮發(fā)性物質(zhì)超出參考值（≤0.5 %），占73.3 %，3批次熱空氣老化（70 ℃×（166±2）h）超出參考值（拉伸強(qiáng)度變化率超過(guò)25 %，拉斷伸長(zhǎng)率變化率超過(guò)25 %），占20.0 %。

表2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果情況

4.3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

分析監(jiān)測(cè)結(jié)果，折疊水壺產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自以下三個(gè)方面。

4.3.1 揮發(fā)性物質(zhì)

本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)有11批次的樣品經(jīng)檢測(cè)揮發(fā)性物質(zhì)含量超過(guò)《法國(guó)1992年11月25日關(guān)于已經(jīng)或預(yù)期接觸食品、副食品和飲料的硅酮彈性體材料和制品的法令》第6條的要求（參考值：≤0.5 %），超出參考值的比率為73.3 %，揮發(fā)性物質(zhì)含量在0.8～2.2 %之間。

硅橡膠嬰幼兒奶嘴中揮發(fā)物化合物主要是硅氧烷低聚物和脂肪烴，最多的是烷烴，其次是硅氧烷類（D4、L4、D5、D6等）和芳烴類，也有少量的醚類、酚類、胺類等。此外，橡膠制備過(guò)程中也會(huì)添加一些助劑，如補(bǔ)強(qiáng)劑、結(jié)構(gòu)控制劑、硫化劑、催化劑和顏料等。常用的補(bǔ)強(qiáng)劑是白炭黑，常用的結(jié)構(gòu)控制劑有二苯基硅二醇、二甲基二甲氧硅烷、環(huán)硅氮烷、六甲基二硅氮烷等，過(guò)氧化物硫化型硅橡膠常用有機(jī)過(guò)氧化物作催化劑。

對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)含量2.2 %的折疊水壺壺體進(jìn)行GC-MS分析，得到揮發(fā)性化合物主要為硅氧烷類（D4、D5、D6等），如圖2所示。

八甲基環(huán)四硅氧烷（D4）具有生殖毒性，會(huì)造成肝臟損傷和雌激素效應(yīng)；十甲基環(huán)五硅氧烷（D5）會(huì)對(duì)肝臟和肺等器官造成傷害，高濃度D5具有致癌性；十二甲基環(huán)六硅氧烷（D6）會(huì)刺激人體眼睛、皮膚，影響呼吸系統(tǒng)。此外，該類物質(zhì)具有一定的毒性和生物富集性，可能對(duì)水生環(huán)境和生物多樣性產(chǎn)生影響。2018年6月27日，歐洲化學(xué)品管理局（ECHA）將D4、D5、D6納入高度關(guān)注物質(zhì)清單（SVHC）。如果企業(yè)生產(chǎn)物品中存在相應(yīng)物質(zhì)的濃度超過(guò)0.1 %(w/w)，且該物質(zhì)每年投放歐盟市場(chǎng)的量超過(guò)一噸，則生產(chǎn)商或進(jìn)口商必須在6個(gè)月的時(shí)間完成通報(bào)。

硅膠制品的“二次硫化”的加工工藝是硅膠制品“揮發(fā)性物質(zhì)”不合格的主要原因。通常情況下硅膠制品在成型時(shí)需要加熱硫化以固化成型（一次硫化），在此階段溫度一般為180 ℃，加熱時(shí)間為5 min。此時(shí)硅膠制品已成型完畢，具有完備的外觀和物理性能。然而，僅經(jīng)由一次硫化加工的硅膠制品通常含有少量過(guò)氧化物和二甲基硅氧烷的三聚物和四聚物，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為可揮發(fā)物質(zhì)。如果硅膠制品中有過(guò)多的可揮發(fā)性化合物，則有可能遷移到食品中，造成安全隱患。這些可揮發(fā)性物質(zhì)可通過(guò)使用合適的硫化劑（如Pt催化劑）以及二次硫化工藝去除。一般硅膠使用的催化劑有：過(guò)氧化物硫化劑和Pt催化劑，過(guò)氧化物硫化劑是過(guò)氧化物引發(fā)的自由基聚合，交聯(lián)硫化后會(huì)有小分子的產(chǎn)物產(chǎn)生，需要二次硫化去除小分子的產(chǎn)物，Pt催化是硅氫加成型，也是屬于自由基聚合，而Pt催化反應(yīng)屬于無(wú)產(chǎn)物的加成型，沒(méi)有小分子的產(chǎn)生，不需要進(jìn)行二次硫化也不會(huì)產(chǎn)生較多的可揮發(fā)物。二次硫化指的是將一次硫化之后的產(chǎn)品在200 ℃的條件下加熱4 h，目的是為了使硫化更徹底，性質(zhì)更穩(wěn)定，同時(shí)去除產(chǎn)品中的可揮發(fā)物。由于二次硫化耗時(shí)較長(zhǎng)，又需要相應(yīng)的設(shè)備（如烘箱），部分企業(yè)為了節(jié)約成本，常會(huì)省略這個(gè)工藝流程，造成該項(xiàng)目的不合格。

4.3.2 熱空氣老化（70 ℃×（166±2）h）

本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)15批次樣品中，熱空氣老化（70 ℃×（166±2）h）有3批次超出參考值要求。表現(xiàn)情況為，折疊水壺的硅橡膠材料放入70 ℃的烘箱166 h后，樣品的拉斷伸長(zhǎng)率變化較大，變化率超過(guò)25 %。

硅橡膠材料的拉斷伸長(zhǎng)率反映硅橡膠材料的柔軟性能。折疊水壺長(zhǎng)期與100 ℃左右的熱水接觸，反復(fù)加熱后，硅橡膠材料的拉斷伸長(zhǎng)率若變化較大，可能導(dǎo)致硅橡膠材料在受力后不夠柔軟（拉斷伸長(zhǎng)率下降）或太過(guò)柔軟（拉斷伸長(zhǎng)率增大），在使用過(guò)程中產(chǎn)品不易折疊影響使用，或容易變形，使得沸水外泄，造成燙傷事故。

由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)并未將該項(xiàng)目納入強(qiáng)制性要求，因此一些生產(chǎn)企業(yè)（包括國(guó)內(nèi)知名品牌）選擇硅橡膠材料時(shí)，僅考慮電氣設(shè)備、食品的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求，并未注意到此指標(biāo)。

4.3.3 熱水老化（100 ℃ ×（166±2）h）

“（100 ℃×（166±2）h）熱水老化試驗(yàn)”是將試樣置于純凈水中煮沸166 h，在本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)中，發(fā)現(xiàn)有樣品在連續(xù)煮沸約100 h后，水相出現(xiàn)了白色懸浮物，圖3所示。該懸浮物質(zhì)在水中較為穩(wěn)定，靜置7天后仍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何沉淀或上浮等分相現(xiàn)象，對(duì)該白色懸浮物烘干后進(jìn)行紅外分析確認(rèn)材質(zhì)，紅外譜圖及譜圖庫(kù)對(duì)比分析如圖4，各基團(tuán)峰最相近的是聚二甲基硅氧烷，相似率為88.55 %（未達(dá)到可定性判定的90 %）。此析出物的產(chǎn)生使用體驗(yàn)影響較明顯，但從實(shí)際消費(fèi)者使用的情況來(lái)講，對(duì)同一水樣進(jìn)行連續(xù)加熱數(shù)十小時(shí)以上的情況基本不存在，各批次試樣在單次水煮加熱中均無(wú)白色懸浮物出現(xiàn)，故該風(fēng)險(xiǎn)僅作為潛在風(fēng)險(xiǎn)提出。

5 消費(fèi)提示

目前市場(chǎng)上的折疊水壺品牌和型號(hào)較多，外觀相似，令人無(wú)從選擇。消費(fèi)者在選購(gòu)折疊水壺時(shí)，首先應(yīng)注重產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性，其次結(jié)合自身的需要和經(jīng)濟(jì)能力，選擇不同類型和檔次的產(chǎn)品。具體來(lái)說(shuō)：

1）選擇規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量較好的知名企業(yè)。在市場(chǎng)上選購(gòu)時(shí)不應(yīng)一味追求低價(jià)，需認(rèn)準(zhǔn)CCC標(biāo)志。注意甄別外觀有嚴(yán)重缺陷的產(chǎn)品，壺體應(yīng)無(wú)異味。

2）使用前應(yīng)檢查硅橡膠壺體，特別是折痕處是否有裂痕、破裂等，若出現(xiàn)有應(yīng)力發(fā)白或者裂紋等現(xiàn)象，應(yīng)提高警惕，小心使用；輕嗅壺體是否有異味，并手捏硅橡膠部件檢查是否有發(fā)黏或變硬的情況，若有，表明硅橡膠已明顯老化，建議不再使用。

3） 新購(gòu)買的折疊水壺在使用前多次煮沸和清洗，盡可能減少攝入揮發(fā)性物質(zhì)。