汽車(chē)內(nèi)飾零部件材料VOC與氣味檢測(cè)技術(shù)

汽車(chē)內(nèi)飾零部件材料VOC與氣味檢測(cè)技術(shù)摘要：在人們生活質(zhì)量的不斷提升下，汽車(chē)成為了家家戶戶不可或缺的重要工具，然而，汽車(chē)會(huì)帶來(lái)噪聲、尾氣污染，車(chē)體材料也會(huì)揮發(fā)有害物質(zhì)，常見(jiàn)的VOC有甲苯、甲醛、苯、二甲苯等，嚴(yán)重影響車(chē)內(nèi)人員的身體健康。鑒于此，本文將對(duì)汽車(chē)內(nèi)飾零部件材料VOC與氣味檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：汽車(chē)內(nèi)飾；零部件；材料；VOC；氣味檢測(cè)技術(shù)1VOC的定義VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatileorganiccompounds）的英文縮寫(xiě)。普通意義上的VOC就是指揮發(fā)性有機(jī)物；但是環(huán)保意義上的定義是指活潑的一類揮發(fā)性有機(jī)物，即會(huì)產(chǎn)生危害的那一類揮發(fā)性有機(jī)物。例如，美國(guó)ASTMD3960-98標(biāo)準(zhǔn)將VOC定義為任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署(EPA）的定義：揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。世界衛(wèi)生組織(WHO，1989）對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的定義為，熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50～260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。巴斯夫公司認(rèn)為，最方便和最常見(jiàn)的方法是根據(jù)沸點(diǎn)來(lái)界定哪些物質(zhì)屬于VOC，而最普遍的共識(shí)認(rèn)為VOC是指那些沸點(diǎn)等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)。所以沸點(diǎn)超過(guò)250℃的那些物質(zhì)不歸入VOC的范疇，往往被稱為增塑劑。這些定義有相同之處，但也各有側(cè)重。如美國(guó)的定義，對(duì)沸點(diǎn)初餾點(diǎn)不作限定，強(qiáng)調(diào)參加大氣光化學(xué)反應(yīng)。不參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的就叫作豁免溶劑，如丙酮、四氯乙烷等。而世界衛(wèi)生組織和巴斯夫則對(duì)沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)作限定，不管其是否參加大氣光化學(xué)反應(yīng)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4618/1-1998和德國(guó)DIN55649-2000標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沸點(diǎn)初餾點(diǎn)不作限定，也不管是否參加大氣光化學(xué)反應(yīng)，只強(qiáng)調(diào)在常溫常壓下能自發(fā)揮發(fā)。2VOC與氣味相關(guān)的零部件材料2.1聚氨酯在聚氨酯中，甲醛、乙醛的含量較高，在汽車(chē)內(nèi)飾中，聚氨酯有著廣泛的應(yīng)用范圍，包括頭枕、坐墊、遮陽(yáng)板、儀表板、頂棚襯里、門(mén)板。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，需要添加小分子反應(yīng)型阻燃劑、穩(wěn)定劑、催化劑，都會(huì)引入苯類物質(zhì)與醛類物質(zhì)，聚氨酯泡沫在靠背、坐墊、頭枕等區(qū)域都有廣泛使用，這些區(qū)域是直接與人體接觸，需要嚴(yán)格遵循環(huán)保原則，在制造過(guò)程中，需盡可能應(yīng)用固體聚氨酯，減少VOC揮發(fā)數(shù)量。2.2真皮在真皮中，乙醛、甲苯、甲醛的含量較高，這與皮革生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)。皮革的生產(chǎn)過(guò)程有固化、浸水、去毛、脫脂、酸浸、鞣制、復(fù)鞣、涂飾，在制作過(guò)程中，需要添加大量的溶劑與制劑，這都會(huì)產(chǎn)生VOC，特別是鞣制、復(fù)鞣、涂飾環(huán)節(jié)，會(huì)產(chǎn)生大量醛類物質(zhì)。皮革的質(zhì)感非常好，中高檔汽車(chē)中都會(huì)使用皮革座套，因此，需要嚴(yán)格規(guī)范加工流程，選擇綠色材料與綠色制劑，將其中的有害物質(zhì)降低到最小化。3汽車(chē)內(nèi)飾零部件材料VOC與氣味檢測(cè)技術(shù)3.1檢驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題在檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)按規(guī)定標(biāo)識(shí)樣品的檢驗(yàn)狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)樣品不符合要求或有其他問(wèn)題，應(yīng)做好標(biāo)識(shí)予以保留并拍照，并如實(shí)記錄即時(shí)情況，以便有充分的證明材料。若被檢產(chǎn)品明示的質(zhì)量要求高于檢驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)按被檢產(chǎn)品明示的質(zhì)量要求判定。若被檢產(chǎn)品明示的質(zhì)量要求低于檢驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)按強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求判定。若被檢產(chǎn)品明示的質(zhì)量要求低于檢驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)的推薦性標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)按照被檢產(chǎn)品明示的質(zhì)量要求判定。若被檢產(chǎn)品明示的質(zhì)量要求缺少檢驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)按強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求判定。若被檢產(chǎn)品明示的質(zhì)量要求缺少檢驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)的推薦性標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，該項(xiàng)目不參與判定，但應(yīng)在檢驗(yàn)報(bào)告?zhèn)渥⒅羞M(jìn)行說(shuō)明。3.2運(yùn)用袋子法進(jìn)行采樣袋子法的主要原理是將汽車(chē)內(nèi)飾部件置于密封的采樣袋中，在采樣袋中通入適量的氮?dú)?，然后使揮發(fā)性有機(jī)化合物揮發(fā)至采樣袋中，再利用Tenax管和DNPH管采集一定的氣體樣品，從而分別對(duì)苯烴類物質(zhì)和醛酮類物質(zhì)進(jìn)行定性與定量分析。檢測(cè)過(guò)程：首先準(zhǔn)備有PVF制成的采樣袋，采樣袋厚度要控制在0.05mm，根據(jù)不同容積的采樣袋，分為用于檢測(cè)總成內(nèi)飾件VOC的大袋子和用于檢測(cè)材料VOC的小袋子兩種。把汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品裝入采樣袋，將采樣袋中空氣抽走后，向采樣袋中充入采樣袋體積一半的高純氮?dú)猓诉^(guò)程需要重復(fù)3遍，再向采樣袋中充入采樣袋體積一半的高純氮?dú)?，把采樣袋放進(jìn)65℃的試驗(yàn)箱待2h，65℃的試驗(yàn)箱剛好和夏季密閉的車(chē)內(nèi)溫度吻合，然后分別用Tenax管和DNPH管采集空白氣體，也就是采集苯烴類物質(zhì)和醛酮類物質(zhì)。這種汽車(chē)內(nèi)飾零部件材料檢測(cè)方法，主要被日系汽車(chē)企業(yè)及其合資企業(yè)采用，如豐田、日產(chǎn)和鈴木等。3.3運(yùn)用熱解析測(cè)試法進(jìn)行氣體采集分析熱解析測(cè)試法是歐系汽車(chē)企業(yè)測(cè)量汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料VOC的方法，檢測(cè)流程：將汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品放入熱解析管中，將熱解析管在放進(jìn)熱解析儀里面，在固定溫度下進(jìn)行解析，一段時(shí)間后汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品中的VOC充分釋放。再將汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品中充分釋放的VOC利用載氣導(dǎo)入氣質(zhì)聯(lián)用儀里面，通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品物質(zhì)峰進(jìn)行處理，得到各種單個(gè)苯系物類VOC和TVOC含量。熱解析測(cè)試法同其他檢測(cè)方法比較，更加簡(jiǎn)單操作，汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品中苯系物類VOC提取率較高，并且操作自動(dòng)化度高，并且熱解析管能夠重復(fù)使用，汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品的檢測(cè)成本低，也非常適合用于大批量的汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品進(jìn)行檢測(cè)。不過(guò)熱解析測(cè)試法與頂空測(cè)試法相同，對(duì)于汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品測(cè)試量小，數(shù)據(jù)代表性相對(duì)來(lái)說(shuō)較低。3.4運(yùn)用頂空測(cè)試法進(jìn)行材料揮發(fā)性有機(jī)化合物分析頂空進(jìn)樣器將汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品升溫至一定溫度，通過(guò)載氣將汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品中揮發(fā)性有機(jī)化合物輸送至氣質(zhì)聯(lián)用儀，所得汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品的各物質(zhì)峰通過(guò)質(zhì)譜庫(kù)相匹配，確定汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品所揮發(fā)的揮發(fā)性有機(jī)化合物，以汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品峰面積與空氣峰面積之間的比較來(lái)評(píng)估汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品揮發(fā)量。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線、汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品測(cè)試峰面積來(lái)計(jì)算揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量，同時(shí)評(píng)估這些揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)人的影響。由于頂空測(cè)試法的汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品測(cè)試量小，數(shù)據(jù)代表性相對(duì)來(lái)說(shuō)較低，在應(yīng)用方面有一定的阻礙。頂空測(cè)試法是歐系、美系車(chē)企檢測(cè)苯系物類VOC的常用方法，是一種較通用的檢測(cè)汽車(chē)內(nèi)飾材料苯系物類VOC的方法。國(guó)內(nèi)也有部分自主品牌車(chē)企采用頂空測(cè)試法，例如吉利汽車(chē)。頂空測(cè)試法檢測(cè)流程簡(jiǎn)單，預(yù)處理步驟比較少，不會(huì)引入有機(jī)溶劑，減少了有機(jī)溶劑對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾性。除此之外，頂空進(jìn)行瓶還可以重復(fù)使用，大大降低了汽車(chē)內(nèi)飾檢驗(yàn)零部件材料樣品的檢測(cè)成本。4結(jié)束語(yǔ)在社會(huì)的發(fā)展與時(shí)代的變革下，我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)與汽車(chē)有關(guān)的VOC、氣味相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為了保證環(huán)保效能，需要合理應(yīng)用汽車(chē)內(nèi)飾零部件材料VOC與氣味檢測(cè)技術(shù)，有效控制汽車(chē)內(nèi)飾零部件材料VOC，降低車(chē)內(nèi)環(huán)境污染，減少VO