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汽车内饰VOC测试方法及标准

汽车内饰VOC测试方法及标准

近年来,随着人们环保意识的增强,汽车环保性逐渐受到消费者关注。车内空气,禁用物质检测等工作已成为整车生产工作中的重要组成部分。


据专家介绍,车内空气的污染源无处不在:操控台、坐椅,车顶毡、脚底垫以及零配件和胶水等汽车本身的物件都是在一刻不停地释放着有害气体。大量对人身体有害的甲醛、苯、甲苯等物质充斥车内。因此,车内空气检测尤为重要。


VOC即为挥发性有机物,有多种定义,世界卫生组织定义为熔点低于室温(20℃)而沸点在50~260℃的有机化合物,TVOC(C6-C16)是指所有保留时间在C6和C16的保留时间之间出峰的有机化合物的总称。


一、整车VOC的标准

目前,我国出台的有关汽车VOC的直接标准只有两个,即 HJ/T 400《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》和 GB/T 27630《乘用车内空气质量评价指南》。以国标27630为例,标准要求如下:


由于 ISO 标准和 WP29 GTR 只制定测试方法,没有制定限值,因此具有相 对可比性的标准只有韩国国家标准和日本 JAMA 的自主行动计划,表 6-8 所示的 是中日韩三国的标准限值比较。 



不同实验模式下整车VOC实验结果比较

下图表示的是实验车辆在高温、常温(25℃)和驾驶模式下的实验结果。


实验车辆首先按 HJ/T400-2007 标准进行 16 h 的常温封闭实验,然后在阳光下曝 晒 4 h(车内温度接近 60 ℃,高于 ISO 和 JAMA 规定的环境温度),模拟夏季阳 光照射下的高温停车模式,高温封闭 4 h 后进行 30 min 的车内空气采样。


高温停车模式采样结束后,进入驾驶模式,驾驶员打开驾驶室侧车门,进入车内后,迅 速关闭车门(车门开启到关闭时间小于 1min),然后启动发动机并维持怠速运转, 开启车内空调,将温度设置最低,循环风量设置为最大,最后进行 30 min 的车内空气采样。


 图所示的是三种模式下的实验结果,其中在高温停车模式下,车内测得的各种控制物质的浓度比常温模式下高 1.5-2.5 倍左右。驾驶模式下各种物质的 浓度最低,最低值只有常温模式的 10-20%左右。


二、材料及零部件VOC的检测方法
1. 袋子法

主要应用在日系车厂,试件放在密封的采样袋里,往采样袋通入一定量高纯氮气,经过加热让试件的VOC挥发到袋子里,通过导气管和恒流采样器将VOC物质采集到吸附管中,烃类由TENAX捕集,醛酮类由DNPH捕集,最后用ATD-GC/MS和HPLC分析其挥发量。




2. 热解析法

欧美主要用此法。样品放解吸管中90℃热脱附30分钟,进GC分析,根据甲苯的标准曲线对出峰时间在C20以内的全部色谱峰的进行半定量分析得到总的VOC值或单个物质定量。


将已经经过VOC分析的解吸管放上ATD上120℃60分钟再次热脱附,进GC分析得到挥发气体的色谱质谱图,根据十六烷的标准曲线对出峰时间在C16到C32之间的全部色谱峰的进行半定量分析得到总的雾化挥发量。




3. 总碳挥发量测试—顶空法

顶空法是欧系、美系车企的常用方法。加热样品到120℃;转移样品挥发出来的物质到GCMS;以样品峰面积与空气峰面积之间的比较作为样品挥发量的评估;通过质谱库检索样品挥发出来的是什么物质;评估这些挥发物质对人的影响风险。



4. 甲醛测试

车内甲醛的主要来源有内部装饰选用真皮、电镀、油漆和塑料装饰件等材料。尤其是高档轿车,为了保证其舒适性使用了保温防寒材料和隔声材料,而这些材料在制造过程中使用了甲醛等挥发物。


目前检测甲醛的方法有:

(1)分光光度法:空气中甲醛气体与酚酞试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高价铁离子氧化形成蓝绿色化合物,根据颜色的深浅用分光光度计比色定量。


(2)酰丙酮分光光度法:甲醛气体经水吸收后在pH为6的乙酸/乙酸铵缓冲溶液中与乙酰丙酮作用,在沸水浴条件下,迅速生成稳定的黄色化合物,在波长413nm处测定。


(3)气相色谱和液相色谱法:目前,现场检测甲醛多使用便携式甲醛测定仪,采用溶液吸收采样,其原理一般是恒电位电解法。