检测
Testing
及材料VOC测试结果的影响
文／欧阳慧 唐风志 莫恒勤
[摘要]本文研究了袋式法中不同采样袋规格（10L、30L、50L、100L、500L、1000L和2000L）对汽车零部件及材料挥发性有机物（VOC）测试结果的影响。试
汽车甲醛验结果表明，同一样品在10L、30L、50L和100L采样袋中的VOC挥发量一致，在
500L、1000L和2000L中的挥发量一致。从10L到2000L各VOC物质的挥发量整体增
加。
[关键词] VOC测试 采样袋规格 袋式法
一、前言
在袋式法测试中，采样袋是用于收集汽车零部件及材料V O C 的容器，样品放入测试袋中密封后形成一定的密闭空间，加热一定时间后样品中的V O C物质挥发于此密闭空间内，采集袋中气体进行分析得出V O C含量。在各个汽车企业标准中，V O C测试采用的采样袋规格主要有10L、30L、50L、100L、200L、300L、500L、1000L和2000L。针对同一个零部件，不同汽车企业测试标准中规定选用的测试采样袋规格并未完全一致，同一零部件或材料供应商的样品在供给不同汽车主机厂时，可能因采用不同汽车企业测试标准而选用不同规格的
采样袋，得到不同的测试结果。
因此，有必要研究不同采样袋规
格对同一样品VOC测试结果的影
响趋势，以便指导后续的测试工
作。
二、实验部分
实验选用了低成本、材质均
一、含量稳定且测试过程中不
含水分的后立柱和中下立柱作
为研究对象。其中，后立柱进
行整体测试，即将样品整体放
入袋子中进行测试，采样袋规
格分别为200L、300L、500L、
1000L和2000L（整体测试样品
可放入的最小规格为200L）。中
下立柱裁剪为25cm×20cm进行
测试，采样袋规格分别为10L、
30L、50L、100L、200L、300L、
500L、1000L和2000L。把同批
次样品分别密封在不同规格的采
样袋中，在80℃的测试舱中加热
2h，采样分析。
三、结果统计与讨论
1.中下立柱实验结果
中下立柱样品在不同采样
袋规格中的测试结果见图1，其
中，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、
苯乙烯、乙醛在10L、30L、50L
和100L的采样袋中挥发量差别不
大，200L到300L时逐渐变大，增
至500L时挥发量基本保持不变，
随后的1000L和2000L中的挥发量
基本与500L的保持一致。
【DOI】10.16691/jki.10-1214/t.2019.08.009
《质量与认证》2019 ·8 75
76 《 质量与认证》2019·8
2.后立柱实验结果
如图2所示，在后立柱样品中，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、的测试结果在200L到300L时逐渐变大，当采样袋规格增至500L 时，各物质的挥发量基本保持不变，随后在1000L和2000L采样袋中各物质的挥发量基本与在500L采样袋中的保持一致。
3.实验结果及分析
由图1和图2可知，随着采样袋规格的增大，各V O C物质的整体浓度有增大的趋势。中下立柱样品的苯系物和醛类物质在10L、30L、50 L和100 L的
采样袋中挥发量差别不大，当采样袋规格增大到200L和300L时，VOC浓度逐渐变大，再到使用500L采样袋测试时，V O C挥发量基本保持不变，随后的1000L和2000L采样袋中的 VOC挥发
量基本与500L采样袋的保持一致。后立柱中有同样的趋势，在200L和300L 采样袋中，V O C 浓度缓慢增大，采样袋体积增加到500L、1000L和2000L时，VOC挥发量基本保持不变。
根据Fick第一定
律（稳态情况下，
dC不随时间变化，即dC/dt=0），
（1） 式（1）中, D称为扩散系数(m/s)；
C为扩散物质（组元）的体积浓度(原子数/m或kg/m)；
dC/dx为浓度梯度。
“–”号表示扩散方向为浓度梯度的反方向，即扩散组元由高浓度区向低浓度区扩散。扩散系数(D)是描述扩散速度的重要物理量，相当于浓度梯度为1时的扩散通量，D值越大则扩散越快。
一方面，同一个样品，在同一加热时间、加热温度、压
力下，扩散系数D [1-2]不变，dC不变，dx相同条件下，扩散量J差别不大，即产生的V O C结果应保持一致，如中下立柱的10L、30L、50L和100L中的结果差异不大。另一方面随着袋子容积的增大，各物质在样品中的浓度不变，但在采样袋中的浓度值变小，造成浓度差变大，从而使得扩散量增大，即V O C 各物质的整体浓度值增大，但增加到一定程度后（500L、1000L和2000L），dx变大，dC变小，dC/dx变小，因而扩散量J差别不大。
四、结论
对于同一样品，放在不同采样袋中进行测试时，在10L、30L、50L和100L采样袋中的VOC 挥发量一致，在500L、1000L和2000L中的挥发量一致。从10L到2000L各VOC物质的挥发量整体增加。各汽车生产企业及零部件供应商在实际V O C的管控工作中可参考上述规律，可有效提高检测效率，降低测试成本。
[参考文献]
[1] Fujita H. Diffusion in Polymer-Diluent Systems［J］. Fortschr. HochPoly. -Forsch.，1961，3: 1－47.
[2] 王平利.塑料包装材料中迁移物扩散系数的分子动力学研究[D].广州: 暨南大学，2010:17-37.
（作者单位：中国质量认证中心广州分中心）
检测
Testing
编辑 徐航
图1 不同采样袋规格下VOC测试结果（中下立柱）
图2 不同采样袋规格下VOC测试结果（后立柱）
发布评论