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汽车内饰材料VOC检测概述 [复制链接]

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离线alex
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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2023-07-07
— 本帖被 mike 设置为精华(2023-08-05) —
关键词： 汽车内饰材料VOC检测
导语 } %rF}>$A  
 |yw-H2k1  
       随着人们环保意识的加强，车内空气污染问题越来越受到关注。车厂为适应消费者的要求，提高车内装饰水平及车厢密闭性，及一些劣质材料的使用未得到控制，导致车内空气的污染，由此引发一些疾病的诉讼案逐渐增多。 |+ @  
车内VOC的污染从源头内饰材料控制起，因此一些国家和汽车制造商制定了一些控制汽车内饰材料VOC的相应检测方法。然而，到目前为止还没有一个统一的检测标准，其中以欧美和日本的检测标准最为成熟，我国也制定了相应的整车测试标准。 l{Xsh;%=  
[Fj h  
检测的目的 NI Qa{R/H  
 `7+?1 z  
　欧系方法测试的目的主要有4个方面：(1)气味：VDA270考察汽车内饰材料对人嗅觉感官上的影响;(2)甲醛：VDA275考察汽车内饰材料的甲醛释放量;(3)总碳：VDA277考察汽车内饰材料释放的挥发性的有机物总量;(4)雾化：DIN75201考察汽车内饰材料的成雾性对驾驶安全的影响。 aRj3TtFh  
　　气味测试： pLrNYo*d  
　　气味(odor)泛指汽车内饰件散发出来的所有气味，能直观反应汽车内饰件的优劣，基于人嗅觉感官和舒适度的主观评价。车内气味现已成为买车族选车时的考虑因素，因此车厂要求其供应商对材料和零部件进行气味测试，以保证车内气味不引起消费者的反感。 &)<]AG.vd!  
　　测试对象：汽车车厢内的材料及与乘客车厢有气流交换的零部件或材料。 NAHQ:$  
　　测试原理：在经过一定的温度和气候时效处理后，由专业的气味测试人员对被测零部件或材料进行气味性等级判定。 Vs\ )w>JF  
UV@<55)K  
等级		 Y"G$^3% (]  
评价
!|,=rM9x  
1		 t55CT6Se  
无气味
Iu%/~FgPj{  
2		 $F;$-2  
有气味，但无干扰性
:IbrV@gN{@  
3		 st'Y j  
有明显气味，但仍无干扰性
!>gc!8Y'o  
4		 l&U3jeW-o  
有干扰性气味
Br1JZHgA  
5		 ?A YI   
有强烈的干扰性气味
&> }MoB  
6		 OlMCF.W#3  
有难以忍受的气味
　　注：允许0.5级评定;结果取算术平均值，并圆整到最接近的0.5级 ?W%3>A  
　　甲醛释放量测试： /.7x[Yc  
　　测试原理：将样件悬挂在一个封闭的瓶子中，瓶中装有一定数量的水，样件在水的上方。将瓶子放在60℃烘箱加热3小时，使甲醛释放出来溶解到水中。然后将吸收液与乙酸铵和乙酰丙酮混合发生反应，通过UV进行检测。 z&cfFx#h)  
>3 qy'lm  
　　总碳测试： ,Sghi&Ky  
　　测试目的：测试汽车内饰材料有机挥发物的总散发量(用丙酮半定量) o NJ/AT  
　　测试原理：将样品放在顶空瓶中加热，利用静态顶空原理，使样品和顶空瓶上方气体形成气固/气液平衡，顶空瓶中充满了易挥发物质，一定量的蒸汽被运送到GC的柱子进行分析。 \#G`$JD  
　　雾化测试： F2 >o"j2  
　　汽车内装饰材料如皮革、塑料、纺织物以及粘贴材料的胶粘剂等都含有一些挥发性物质，尤其在阳光照射下，车内温度升高，会加剧这种挥发。挥发气体在汽车窗户或挡风玻璃上凝结，造成视线不良，影响驾驶者的视线和行车安全，有些挥发物对人体有害，会影响驾驶者的身体健康。 tH17Z  
　　测试目的：可挥发性物质从汽车内饰材料上散发出来，冷凝在车内的玻璃不见(尤其是挡风玻璃)上，会减弱玻璃不见的可视度。 [@Uc4LX  
　　测试原理：将样品放在烧杯内，利用油浴对烧杯杯身加热，在这一过程中，材料的挥发性物质会在烧杯上方覆盖的铝箔或玻璃板上冷凝。利用加热前后，烧杯口上铝箔的重量差(G法)或玻璃板的反射系数的比值(F法)计算材料的雾化值。 [C P V5\2  
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离线alex
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只看该作者 沙发  发表于: 2023-07-07
VOC相关法规 o$4xinK  
  F0i` HO{  
      欧盟于2005年制定的《有关化学品注册、评估、授权与限制制定》(REACH法规)对汽车相关材料做了部分规定。 ZjB]pG+  
V DN@=/  
美国环保局要求汽车制造厂所使用的材料必须申报，并必须经过环保部门审查以确保对环境和人体危害程度达到最低点后才能使用，另外，美国加州65提案中对VOC的限制为室内空气总挥发性有机物含量低于0.5mg/m3。 {D>@ZC  
'c6t,%  
俄罗斯也在1999年制定并实施了P51206-98号“车辆车内污染物评价标准及方法”的国家标准，对汽车室内空气进行规范。 \jHHj\LLr.  
Qo%IZw$l  
德国环保署与德国汽车制造学会联合制定的“德国汽车车内环境标准”相关规定，车内装饰，坐套垫、胶粘剂等装饰材料含有的苯、甲醛、丙酮、二甲苯必须低于德国汽车内环保标准、如甲醛含量不能超过0.08mg/m3。 z\F#td{r  
<meQ  
日本汽车工业协会制定了JASO M 902：2007《自动车部品-内装材-挥发性有机化合物散发测定方法》，专门针对汽车零部件及装饰品VOC测定方法。 Dwx^hNh  
l(~i>iQ 4  
各大汽车厂商也对制定了相应的企业标准用以规范汽车材料中VOC含量。 WL#E%6p[  
l>t0 H($  
我国的VOC法规：2004年7月14日，国家环保总局在北京召开标准开题认证会，正式启动国家环保标准《车内空气污染物浓度限值及测量方法》的制订方法;2008年3月1日，由国家环境保护总局牵头制定的《HJ/T 400-2007车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》的行业标准实施;2009年底，环境保护部公布了《车内空气挥发性有机物浓度要求》(征求意见稿)，该《要求》规定了车内空气中挥发性有机物的浓度要求，并确定了以苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、甲醛、乙醛和丙烯醛等作为主要控制物质;2011年，环保部与国家质检总局联合发布《GB/T 27630-2011乘用车内空气质量评价指南》国家标准，并于2012年3月1日正式实施。《指南》规定了车内空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的浓度要求。 Yvn*evO4  
U)sw IisE  
GB/T 27630-2011是中国第一次就乘用车内空气质量发布国家标准，填补了我国车内空气质量长期无标准的空白，使我国市场上的乘用车车内空气质量终于有法可依。标准主要适用于销售的新生产汽车，使用中的车辆也可参照使用。 ,qz:(Nr  
@ =XJ<  
各国汽车VOC检测标准比较及限量值 SJai<>k h  
lK2=[%,~  
检测方法比较 H'_v  
 ahmxbv3f=5  
Ij{ K\{y  
参考标准		 ]fdxpqz  
德国 -V.W.3938		 k;~*8i=%,\  
日本 -JAMA		 ny'wS  
中国-GB/T27630 HJ/T400
G pC*w ~  
测试环境条件		 a)qlrtCl  
23℃ 50%RH		 }xb?C""q^q  
23℃、50%RH		 =#.qe=  
25℃±1.0℃，50%RH±10%，气流速度<0.03m/s
Id<O/C  
操作条件		 HbZFL*2x3  
将整车静止、密闭地放置在恒温恒湿标准测试环境中;使用红外灯同时照射车内不同部位使其表面温度达到65℃，封闭一定时间后采集车内空气样品。		 ai$s  
将整车静止、密闭地放置在恒温恒湿（标准测试环境中，打开车门窗进行30min的换气实施预处理；之后关闭车门窗，使用射灯加热密闭的车辆，将室内温度调整到40℃，在该状态下保持4.5h后使用DNPH采样管采集车内空气30min后测定甲醛；采样结束后启动汽车发动机，使其空调正常工作，在该状态下采集车内空气15min后测定VOC。		 'S'Z-7h>0  
将整车静止、密闭地放置在恒温恒湿标准测试环境中（检测舱），完全打开车门窗至少6小时，换气实施预处理；之后保持车辆封闭状态16hrs后，采集VOC和醛酮。同时对采样环境舱内空气进行采样。
KGP*G BZr  
　　我国整车VOC标准限值与其它同类标准的对比表 +z INnX  
UPGS/Xs]1  
编号
物质
我国标准限值（mg/m3）
WHO限值（mg/m3）
日本JAMA（mg/m3）
1
苯
0.11
-
-
2
甲醛
0.10
0.10
0.10
3
甲苯
1.10
-
0.26
4
二甲苯
1.50
4.8（24hr）
0.87
5
乙苯
1.50
22（1 year）
3.80
6
苯乙烯
0.26
0.26
0.22
7
乙醛
0.05
0.05
0.048
8
丙烯醛
0.05
0.05
-
K4vOy_wT  
]x1o (~  
 
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只看该作者 板凳  发表于: 2023-07-07
汽车材料VOC检测方法 ~7!J/LHg  
=>hq0F4[;  
　　5种汽车内饰VOC含量分析采样方法 A`7uw|uO$  
　　为了保证整车车内的空气质量符合GB/T27630要求，相关企业需要对汽车内饰零部件及其材料的VOC含量进行检测和控制，这项检测工作主要包括采样和样品分析两个步骤。本文将针对采样方法进行特别介绍。 QK\QvU2y  
汽车内饰零部件及材料VOC含量分析的采样方法一般有5种，包括：采样袋法、检测舱法、项空法、热解析法和甲醛挥发法。 KLXv?4!  
C9/?B:   
1．采样袋法 /c`)E r 6d  
    采样袋法多为日系车企使用。本方法进行VOC采样使用的采样袋由厚度为0.05 mm的聚氟乙烯(PVF)制成，根据采样袋容积分为大袋子和小袋子两种方法，分别用于测量总成零部件和材料的VOC含量。采样袋法主要被日系主机厂(包括丰田、日产和铃木等)及其合资企业采用。该方法有如下的优点和缺点。 k3[ ~I'  
1.1 优点 J! >HT'M  
  • 检测对象可以是零部件、总成，也可以是材料。
  • 可以同时采集用于检测苯烃类有机组分和检测醛酮组分的气体样品。
  • 本采样方法关于零部件、总成的VOC含量分析的采样与HJ／T400—2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》中车内空气VOC含量分析的采样方法相似，这样有利于建立整车车内空气质量技术要求与零部件／总成的VOC含量技术要求的对应关系。
1.2 缺点 ke~O+]  
  • 由于采样袋使用次数有限，且需要消耗一次性的DNPH吸附管，因此与其他几种采样方法相比，采样袋法的测试成本较高，仅次于检测舱法。
  • 与检测舱法相比，采样袋法无法实时监控零部件、总成的VOC挥发情况。总体而言，采样袋法是一种较为简便的测量零部件、总成VOC含量的采样方法，适合汽车企业和零部件供应商对零部件、总成的VOC含量进行检测和控制。
:eI .E:/'  
2．检测舱法 e+=Ojo#  
    检测舱法的试验空间是一个体积为(1±0．05)m3的密闭空间，内部装有调节空气均匀度的装置和样品支架。为了调节空气交换率，试验箱体上安装有进气管和排气管。使用试验气体(丙烷)和氮气对火焰离子探测仪进行校准，压缩空气需经过湿度调节装置以规定的湿度通入检测舱。美国通用汽车公司、德国的大众汽车公司和宝马汽车公司等汽车企业及其合资企业采用此方法进行零部件的VOC检测。该方法有以下优点。 i6r%;ueLb  
  • 检测舱法可以实时监测舱内总的VOC含量水平，能够研究零部件的VOC含量随时间变化的规律。
  • 本方法除了可以检测苯烃类和醛酮类挥发性有机化合物以外，还可以进行雾化检测。
    本方法能够检测的试验项目在所有采样方法中是最多的，检测成本很高。达到同样的密封性要求，检测舱的密封成本比采样袋的密封成本高很多；采样舱的内表面材料需要采用既不会产生挥发性有机物，也不会吸附挥发性有机物的不锈钢材料；实时在线检测的FID检测器的进气量小、价格昂贵。因此，无论从设备投资成本还是从使用成本来说，检测舱法都是最高的。只有规模较大、实力较强的汽车企业和第三方实验室才有能力配备此类设备。 >.PLD} zE_  
TeQWrm s  
3．顶空法 !xMyk>%2  
    项空法是欧系汽车企业测量苯烃类挥发性有机物的常用方法。顶空法使用的设备是项空进样器和气相色谱仪。采样方法比较简单，在项空进样器中完成采样。从试验样品中裁取2克样品放入20 mL的顶空瓶中，在120°C的温度条件下保温平衡60min，然后用注射器从顶空瓶中抽取一定量的气体，并通过气相色谱仪和FID检测器对其进行分析。 IBU(Hm1,  
    项空法是一种比较通用的测量汽车内饰材料苯烃类挥发性有机物含量的方法。欧系大部分汽车企业均采用该方法对汽车内饰材料进行采样和检测，国内部分自主品牌汽车企业(如吉利汽车公司等)也采用项空法。该方法有如下优点。 $qy%Q]  
  • 本方法所取试验样品质量(2g)>热解析法所取试验样品质量(1O一30mg)，检测结果的代表性和一致性比热解析法更好。
  • 采样、检测过程简单，采样设备投资仅限于顶空进样器，且顶空瓶可以重复使用，因此测试成本较低。但是目前GW8081、VDA277和PV3341等顶空法标准规定的分析设备均为气相色谱仪和FID检测器，而FID检测器只能检测和分析总的挥发性有机物含量，不能分析每一种苯烃类组分的含量。
3bpbk  
4．热解析法 qSMST mnQ  
    热解析法是欧系汽车企业测量苯烃类挥发性有机化合物的另一种检测方法,下面以PSA公司的D105495为例进行说明。热解析法的分析过程为：从待测样品上裁取一定质量(10N30 mg)的材料放入热解析管中；将热解析管放入热解析仪中进行30min的90℃热解析，试验样品挥发出来的有机物气体经过传输线进入气质联用仪；通过气质联用仪分析得到各种苯烃类挥发性物的含量和总的VOC含量。 4NwGP^ n  
    热解析法使用的分析仪器与HJ／T400《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》标准规定的分析仪器完全一致。对国内的汽车企业来说，如果汽车内饰材料的采样和分析按照此方法进行，则整车车内的VOC含量分析和汽车内饰材料的VOC含量分析可以采用同一套分析设备进行，无需另外增加分析汽车内饰材料VOC含量的检测仪器，节约了设备采购成本，而且热解析管可以重复使用，因此本方法的测试成本较低，适合于大批量试验样品的检测和分析。 l{aXX[E&1  
E$f.&< >T  
5．甲醛挥发法 g`gH]W FcG  
    甲醛挥发法是测量汽车内饰材料醛酮类挥发物含量的通用方法。甲醛挥发法的分析过程为：用1个洁净的500 mL广口瓶加入50 mL去离子水；从零件或材料样品中裁取尺寸为60 mmX30 mm的试样，并用1根细铁丝悬挂于广口瓶内，注意试样既不能接触瓶子内壁也不能接触去离子水；用酚醛树脂瓶塞密封广口瓶后，将广口瓶放入60℃的烘箱中保温3h，在环境温度下冷却4h后，用一次性吸液管从广口瓶中吸取9mL溶液注入1OmL容量瓶中，并加入1mL的DNPH溶液(6.1 mol／L)，使两者产生化学反应；用吸液管将反应后的溶液注入液相色谱仪的试验瓶中进行化学分析。 J}KATpHs  
    甲醛挥发法是一种应用比较广泛的方法。如果采用分光光度计分析试样，则只能测量样品的甲醛挥发含量；如果采用液相色谱仪分析试样，则可以测量各种醛酮类挥发物的含量，包括GB/T27630《乘用车内空气质量评价指南》要求的甲醛、乙醛和丙烯醛的含量。 6{}]QvR  
L]kSj$A  
5种汽车内饰零部件及材料VOC含量分析采样方法的对比 eqs.zL  
项目
采样袋法
检测舱法
顶空法
热解析法
甲醛挥发法
实验样品
零部件、材料
零部件、材料
材料
材料
材料
装载试样的容器
采样袋
检测舱
顶空瓶
热解析管
广口瓶
待测物质的载体
氮气、空气
空气
空气
氮气
水
分析仪器
GCMS+HPLC
GCMS+HPLC+FID
GC+FID
GCMS
UV／HPLC
采样附件
吸附管
吸附管
顶空进样器
热解析仪
 _7]* 5Pxo  
ve=oH;zf  
[1dlV/  
文章出自: 世科网
 
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