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植物消臭噴霧能去除甲醛嗎?

日本4.98 m³環境艙實測:35種植物萃取消臭液與芬多精溶液噴霧後,甲醛相當換氣量僅0.10與0.06 m³/h,低於精製水對照組的0.28 m³/h;檜木加尤加利精油配方則降低了17種VOC中的11種

「噴一下,連甲醛都能去除」是很多植物消臭液的賣點,我們自己在家裡的臭味從哪來一文中,也引用過芬多精把10 ppm甲醛降到接近零的數據。但那是在小體積容器裡。2011年,東北文化學園大學與日本「暮らしの科学研究所」的團隊在《室內環境》期刊發表了一項更接近真實房間的測試:在4.98立方公尺的環境艙裡,噴灑6種市售消臭液,並用「精製水」噴霧當對照組。結果,以35種植物萃取為主成分的消臭液,以及100%天然芬多精溶液,對甲醛的去除能力都比清水還低。

噴霧後的去除能力:相當換氣量 Qeq(m³/h,越高越好) 依 吉川・野崎・成田(2011)本文、圖7與表3整理 甲醛(只測消臭液①②) 0 0.1 0.2 0.3 0.10 0.06 0.28 ①植物萃取 (35種植物) ②芬多精 溶液 精製水 (對照組) TVOC(6種消臭液) 0 0.6 1.2 無 無 0.40 1.11 0.43 無 0.16 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 水 ③酵素 ④蒸餾水+礦物質 ⑤檜木+尤加利精油 ⑥玉米來源成分 植物萃取/精油類 其他消臭液 精製水對照組 噴霧量不同:精製水6.01 g、①3.97 g、②2.50 g、⑤6.70 g;各產品看起來僅單次測定;甲醛只測①②與精製水
圖:噴霧前後濃度衰減斜率換算的「相當換氣量」(依 Kikkawa et al., 2011 本文、圖7與表3整理,本圖為本文整理,非原始論文圖表)。左:甲醛,植物萃取①與芬多精溶液②都低於精製水對照組。右:TVOC,①②⑥未測到去除效果,④(蒸餾水加礦物質)最高,為精製水的約6.9倍(論文數值)。

一、實驗怎麼做:一個「關起門的小廁所」大小的環境艙

研究團隊先指出一個常被忽略的問題:市售消臭劑常用的「袋測法」,每立方公尺空間灌入的消臭液量(loading factor)是90–450 g/m³,而實際房間使用時只有0.80–1.61 g/m³,前者是後者的55.9–563倍。在小袋子裡「瞬間歸零」的結果,因此很難推估到真實房間。

他們改用一個4.98 m³的環境控制艙,設定為夏季密閉廁所的條件:溫度28°C、相對濕度50%、換氣率每小時0.01次。先通入甲醛(約300 μg/m³)或36種VOC的混合氣體(TVOC約1,200 μg/m³),這兩個濃度約為日本厚生勞動省室內指針值與暫定目標值的3倍。接著觀察噴霧前60分鐘的自然衰減,再以同一個噴霧器噴入一定量的消臭液,觀察噴霧後60分鐘。噴霧後衰減斜率比噴霧前多出的部分,乘以艙體積,就是該產品的「相當換氣量」:噴一次的效果,相當於額外為這個空間換進多少立方公尺的乾淨空氣。

6種受測產品都是一般零售店隨機購買的液體消臭劑,其中三種屬於植物類:①以木曾檜木、青森羅漢柏、熊笹、楠木、艾草、白樺等35種無農藥植物萃取為主成分;②100%天然植物芬多精溶液;⑤檜木精油加尤加利精油。對照組則是精製水。

二、甲醛:植物萃取與芬多精溶液,都不如清水

噴霧前,三組的甲醛濃度都只是緩慢下降。噴霧後,①與②在噴霧後第一個採樣時段為291與273 μg/m³,一小時後同樣降到236 μg/m³;精製水則從305 μg/m³降到209 μg/m³。換算成相當換氣量,①為0.10 m³/h、②為0.06 m³/h,而精製水是0.28 m³/h。作者的解讀是:甲醛極易溶於水,原本預期液體消臭劑會有效果,但即使只噴清水,也看不到室內濃度明顯下降。

作為比較,作者引用的家用空氣清淨機甲醛相當換氣量為99.6 m³/h,約為消臭液①的1,000倍(本文計算)。

研究發現(Kikkawa et al. 2011):
  • 甲醛:35種植物萃取消臭液0.10 m³/h、芬多精溶液0.06 m³/h,都低於精製水對照組的0.28 m³/h;作者結論為「未見明顯的室內濃度降低效果」。
  • TVOC:6種中只有3種測到去除效果(0.40–1.11 m³/h),植物萃取①與芬多精溶液②沒有。效果最高的是④蒸餾水加礦物質,約為精製水的6.9倍。
  • 個別VOC:檜木+尤加利精油配方⑤在17種目標物質中降低了11種,是6種產品中最多的;但它的平均相當換氣量只有0.91 m³/h。
  • 4種產品(含①②⑤)噴霧後,艙內乙醇濃度明顯上升(12.0–4,899 μg/m³);①另釋出2-丙醇,⑤釋出α-蒎烯。

三、VOC:有效與否,因產品、也因物質而異

VOC的結果比甲醛複雜。以TVOC總量來看,植物萃取①、芬多精溶液②與玉米來源成分⑥都沒有測到去除效果;但若逐一看17種目標物質,每種產品都能降低其中6–11種。例如芬多精溶液②對三氯乙烷、丁醇等8種物質有效,檜木+尤加利精油⑤對己烷、苯、二氯甲烷等11種物質有效。精製水本身也降低了8種,對乙醇的相當換氣量(2.93 m³/h)甚至高於所有消臭液。

換句話說,「植物消臭液能去除VOC」這句話太籠統:它可能對某些物質有效、對另一些完全無效,而且噴霧本身也會帶入乙醇、萜烯等新的揮發性成分。作者也承認,⑤為什麼能去除較多物質,目前原因不明。

四、對工廠除臭的意義:接觸,比成分更難

這項研究最值得工廠端參考的,是作者在方法部分寫下的前提:噴霧型消臭劑要靠藥液與氣態污染物「碰撞」才能起作用,碰撞機率越高,去除效果越大,而碰撞取決於液滴粒徑、停留時間、溫濕度、氣流速度與污染物的擴散狀態。在一個幾乎不換氣的房間裡噴一次,就算藥液本身有反應性,能碰到的污染物分子也有限。

這也是為什麼工業除臭不能只看配方。NXT在停留時間估算與清味箱風速與停留時間設計兩篇文章中討論過,讓臭氣在可控的空間內與藥液充分接觸,是除臭工程的核心。但必須說清楚:這項研究沒有測試清味箱或任何加強接觸的設計,「提高接觸就能改善甲醛或VOC去除」是我們的推論,不是本研究的結論。也因此,本文不把甲醛或VOC去除列為SH200的效果訴求。我們在第39篇引用的「10 ppm甲醛降到接近零」,是在不同測試條件下得到的數字,不能直接套用到房間尺度的噴霧。

科學提醒:這是一項2011年的環境艙研究,不是工廠現場試驗:艙體只有4.98 m³、換氣率每小時0.01次,模擬的是夏季密閉的小廁所,而不是工廠排氣。受測的是6種日本市售消臭液,每種只噴一次,論文沒有說明重複次數,看起來是單次測定。這項研究只測了甲醛與VOC等化學物質,沒有測氨、硫化氫、甲硫醇等臭味物質;同一團隊另有一篇針對臭味物質的前作(臨床環境醫學,2010),本文未能取得閱讀。各組噴霧量不同:精製水6.01 g,多於①的3.97 g與②的2.50 g。若假設效果與噴霧量成正比、換算成每克噴霧量,①約0.025、②約0.024、精製水約0.047 m³/h(本文計算,非論文數值),植物類仍低於清水,但差距縮小。論文的英文摘要列出的甲醛相當換氣量為0.41與0.45 m³/h,與日文摘要、結果與結論三處一致的0.10與0.06 m³/h不同,本文以日文本文為準;結論部分仍將所有受測產品描述為「具有甲醛去除性能」,只是低於精製水。甲醛約300 μg/m³換算約0.24 ppm(以分子量30.03、25°C莫耳體積24.45 L計算,屬本文計算),遠低於第39篇引用的10 ppm。「約1,000倍」為本文以99.6除以0.10計算。這項研究測試的是市售消臭液,沒有測試SH200或任何NXT產品;SH200同樣是多種植物萃取的配方,因此本研究不能證明SH200對甲醛或VOC有效,也不能證明無效,它提醒的是:植物消臭液的效果要對著精製水對照組、在接近實際使用的條件下驗證。
📚 資料來源:Kikkawa, A., Nozaki, A., & Narita, Y.(吉川彩・野崎淳夫・成田泰章)(2011). Studies on the effect of air fresheners on indoor gaseous pollutant concentrations: A proposed evaluation method for the performance of atmosphere-type air fresheners in removing chemical substances(消臭剤が室内ガス状汚染物質濃度に与える影響に関する研究). Indoor Environment(室内環境), 14(1), 3–13. doi:10.7879/siej.14.3(J-STAGE開放取用,已閱讀全文)
延伸閱讀:蘇裕昌(2014)〈生活環境中主要的臭味成分及臭味的去除〉,《漿紙技術》18(1),45–56(本站第39篇引用)

植物配方有沒有效,要在現場對照驗證

NXT SH200 工業除臭系統以120種植物萃取配方為核心。正因為噴霧的效果取決於臭味種類、接觸方式與現場條件,我們建議先確認現場的主要臭味成分,再以儀器量測搭配對照組的小規模驗證,確認配方在您的現場是否真的有效。

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