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汽车的大量使用及普及,给人们的生
活带来了极大的便利,但由于汽车内使用的装饰材料如:仪表台、车窗的塑料件、真
皮座椅、海棉坐垫、车门内装饰板、地毯、顶篷及仪表板杂物盒盖面料人造地板革等处使用的粘合剂以及车体上的喷漆等,都会产生一些有害物质,因汽车内空间狭小,密封性能好,更容易造成车内环境的污染。在车内有害物质中,以二甲苯为代表的苯系物对人体的健康威胁不小。
根据美国EPA的划分,苯是一种已知的致癌物质,并且呼吸后可能导致白血病。即使在很低的浓度下,对于儿童也是很危险的。因此,世界卫生组织规定在人们暴露或接触的环境中苯的含量为零[1]。我国对这类污染也有着严格的限制,《室内空气质量标准》G B /T18883-2002规定,苯的含量应低于0.11mg/m 3。在最新出台的《乘用车内空气质量评价指南》GB/T27630-2011中规定苯的含量低于0.11mg/m 3,甲苯的含量低于1.10mg/m 3,二甲苯的含量低于1.50mg/m 3,乙苯的含量低于1.50mg/m 3。
1 内饰产品中的苯系列挥发物检测的研
究
对于汽车内饰产品中的苯系列挥发物检测,国内外科研都十分重视,应用不同方法进行研究,如:气相谱法、T D S -G C -MS、GC-MS-SIM等[2~7]。而现在汽车内饰产品挥发物检测标准的缺失,测试方法的不统一,使得大企业对汽车内饰产品中有机挥发物的控制各说各的,小企业也没有方向,盲目跟从。
早先,对汽车内饰品有机挥发物的控制,是从原材料抓起。最广泛使用的是
VDA277方法,原理是气相谱法,将2g的样品保温在120℃,测定散发在20ml样品瓶中的有机挥发物总量,以丙酮当量计算其C 原子的总量。质量限值是在50μg(C/g以内。这是德系法的监控,从源头抓起,该方法主要控制总挥发量,但不需明确其中具体每种成分的含量。而日系法,注重从实际使用状态监控,模拟产品在车内空间的散发,使用的是袋式法,原理是(1)选取80cm 2大小的样品,放置在10L的袋子中,冲入4L 的氮气,在40℃或者60℃时,保温2h,散发的有机挥发物含量;(2)选取成品件,放置在2000L的袋子中,在40℃或者60℃时,保温4.5h,散发的有机挥发物含量。缺点是该方法没有具体成分的限值,只需提供每种成分的实际含量。现在很多企业监控时,用袋式法进行测试时,为了有限值比较,就依据《乘用车内空气质量评价指南》的要求。日系法测试时,为了让模拟车内的环境,实际空间都与测试方法大致匹配,车内体积是3000L,试验用2000L袋子;或者如座椅面料,试验用样品是80cm
2,试验空间是10L,实际上座椅面料用量在40000cm 2左右,车内空间在3000L左右。如仪表板等实际面积在8000cm 2,切割后按比例计算试验用空间40L,实际用10L袋子试验,比实际情况还严格。现在出台ISO12219.2-2012标准,只针对小样品,取样选取100cm 2大小的样品,放置在10L的袋子中,冲入5L的氮气,在65℃时,保温2h,散发的有机挥发物含量。这与日系标准稍有不同,则结果肯定不一样。现在企业在引用日系标准时,会选用其它体积的袋子,如:200L、500L等,其实日系标准或者ISO标准,选用样品量时,考察了实际样品量与车内空间的比例关系,
因此不能盲目按照样品大小随意确定试验用袋子大小。
2 方法介绍及结果
笔者在用V D A 277方法测试样品的T V O C 是,关注了其中苯系列挥发物的含量,用此方法测得是每克样品能散发出苯
系列挥发物的含量。在实际生产监控时,可依据实际使用的材料量核算在一定空间内的散发量,当然,散发也是与温度有关的,试验的温度在120℃,实际情况的温度最在60℃,故实际生活中使用时的散发量应小于测量值。
由于VDA277方法是用气相谱法,利用气相谱的各个成分的保留时间特点,在相同的方法条件下,
与苯系物标准样品的保留时间比较,理论上可在VDA277方法检测时同时获得该样品的苯系物含量。由于其他挥发物的存在,保留时间本身也会稍有不同,所以用气相法,并不是每个样品都能测得苯系物含量。如表1所示。选用10种样品,除塑料粒子是原材料,其余都是成品。不同种类样品测试结果比较发现,塑料类和复合材料类的苯系物含量都比较高,而布料类的苯系物含量相对较低,真皮类样品可能由于在加工处理过程中加入过各类化学物质所以苯系物也比较高,而此次选取的橡胶密封条的苯系物含量很低,可见橡胶类产品也可以做到“绿”。
短时间在常温下的放置对样品影响不大。两组相同的样品,第一组测试后在常温下放置一个月后,再次测试苯系物含量,比较结果测试。从数据可以看出,苯系物的散发情况随时间的变化不明显。见(表1、图1)。
汽车内饰产品中苯系列挥发物含量的测试方法探讨①
姚榕 严瑾
(上海机动车检测中心 上海 201805)
摘 要:简述使用气相谱法检测汽车内饰材料中苯系列挥发物含量,并进行比较不同方法对苯系列挥发物测定结果的影响。关键词:汽车内饰材料 苯系列挥发物中图分类号:TS197文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)06(c)-0070-02
①作者简介:姚榕(1973,10—),从1994年开始从事理化分析、
环境可靠性试验、现场跟踪试验等,单位:上海机动车检测中心。表1 材料放置前后试验结果汇总
附:A为第一次试验;B为放置一个月后的试验表中“/”表示谱图中不到相应的峰。表中“0.00”表示谱图中有相应的峰,但峰面积过小,含量计算为0。
振德
汽车密封条急救包 750地毯
550真 皮椅套 座椅(表面PU 带内衬纺织品) 遮阳板套子(外层布内层仿皮)
座椅(带孔皮套+
厚海绵) 织布 +海绵 档位 真皮套 橡胶 密封条 塑料粒 子(耐特) A B A B A B A B A
B A B A B A B A B A B 苯 0.00 / 0.00 0.00 1.15 1.95 / / / / 2.16 2.22 / / 1.34 1.49 0.00 0.00 7.77 5.87 甲苯 / / / / / / 0.00 0.00 / / 0.00 0.00 0.00 / / / / / / / 乙苯 / / / / / / / / / / 0.00 0.00 0.07 0.97 / / / / / / 间二甲苯 0.00 0.00 7.58 0.00 / 3.76 0.00 0.00 / 0.00 / / 0.95 1.26 / / 0.00 0.00 / 0.00 邻二甲苯 1.46
0.37
/ /
0.00
0.00
/
/ / /
0.00
0.00
0.28
0.11
0.56
0.67
/
/
5.91
4.94
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科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON (图1)为其中一个样件的图例。3 结语
为了人身健康,减少车内污染物,更应该从源头抓起,监控内饰产品的有机挥发物。测试标准的缺失,方法的不统一,给厂商带来很大不便,应加快标准的出台,有助于汽车和零部件生产企业逐步建立和完善产品空气污染物释放性能的检测、监控体系,改进车内空气质量。
关注未来汽车内饰装饰材料的发展方向,国外汽车内饰产品材料开发研究方面有一个值得注意的趋势是:在汽车内饰结构材料方面(如:车顶、车门内饰板及后舱盖板等),重视采用麻类天然纤维。
选用“绿”的内饰材料,可减少车内污染,减少苯
(a )第一次试验
(b )放置一个月后的试验
图1
系列挥发物的污染。
参考文献
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(National Center for Environmental
Assessment),Carcinogenic Effects of Benzene:An Update,Report Number EPA/600/P-97/001F[R].Washington,1998.
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