汽車內飾部件的揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,簡稱VOC)是影響車內空氣質量的主要原因之一。主要包括烷烴、烯烴、芳烴和醛酮類物質。VOC濃度過高時,非常容易引起中毒,危害生命安全。
目前,對于VOC的定義不盡相同。世界衛生組織定義VOC為除農藥外的,所有沸點在50~260℃之間的有機化合物;歐盟定義為20℃下,蒸汽壓大于0.01kpa的所有有機化合物;美國國家環保局定義為參與大氣光化學反應的所有含碳化合物;澳大利亞環保署定義為25℃下,蒸汽壓大于0.27kpa的所有有機化合物。
根據目前國內外標準以及有關汽車公司對汽車VOCs檢測的要求,歸納VOC測試項目如下:
簡稱 |
英文名稱 |
中文名稱 |
VOCs |
1.1-DichIoroethane |
1.1二氯乙烷 1.2二氯乙烷 苯 甲苯 乙酸丁酯 乙苯 二甲苯 苯乙烯 p-二氯苯 正十一烷 正十四烷 鄰苯二甲酸二丁酯 鄰苯二甲酸二乙基己基酯 仲丁威 二擒農 毒死蜱 總揮發性有機物 |
醛類 |
Formaldehyde |
甲醛* 乙醛* 丙烯醛* 丙酮 丙醛 異丁醛 異戊醛 環己酮 戊醛 |
車內空氣、汽車材料中的VOC測試標準主要根據:
HJ/T 400-2007車內揮發性有機物和醛酮類物質采樣測定方法
VDA 276 采用1m3氣候箱法測試汽車內飾件有機揮發物
VDA 277 汽車內飾件非金屬材料有機揮發物的測定
VDA 278 熱脫附分析非金屬汽車內飾材料有機揮發物
各車廠標準
VDA 277和VDA 278的區別:VDA 277主要測試總的揮發物的量TVOC,使用的儀器為頂空GC-FID,用丙酮作標準物質。VDA 278是測VOC value和Fog value(半定量)。
VOC測試方法主要包括了整車測試、總成測試、零部件測試、材料測試。通過逐級控制的方法達到車內有機揮發物的控制。整車測試采樣方式各廠不同,下面的采樣流程主要根據國家環境保護總局頒布并實施的HJ/T 400-2007標準。
整車測試(根據HJ/T 400-2007)
采樣流程:
1、受檢車輛放入符合規定的車輛測試環境中;(環境溫度:25.0±1.0 ℃;相對濕度:50 ±10%;氣流速度:≤0.3m/s;背景濃度:甲苯≤0.02mg/m3,甲醛≤0.02mg/m3)
2、新車應為合格下線28d±5d并要求內部表面無覆蓋物;
3、車窗、門打開,靜止放置時間不小于6h;
4、準備期間車輛測試條件應符合規定,安裝好采樣裝置;
5、關閉所有門窗,受檢車輛保持封閉狀態16h,開始進行采集。
采集后的物質上機測試,揮發性有機物和醛酮類化合物所需的分析儀器不同,見下表:
檢驗參數 |
主要檢測儀器 |
分析儀器 |
揮發性有機物(非極性) |
Tenax管吸附 |
熱脫附/毛細管氣相色譜/質譜聯用法 |
醛酮類化合物(極性) |
DNPH管吸附 |
固定吸附/高效液相色譜儀 |
總成測試
方法主要有兩種,一種是根據VDA 276的氣候箱法,還有一種是袋子法。具體測試流程在此不詳細說明。
零部件和材料測試
采樣方法有袋子法,樣品裁剪后放入吸附空管直接測試法兩種。
袋子法
1.測試環境:溫度20℃以下、濕度50%±10%
3.儀器設備:恒流氣體采樣器、熱脫附(ATD)、毛細管柱氣相色譜/質譜聯用儀(GCMS)、高效液相色譜儀(HPLC)、Tenax吸附管、DNPH吸附管、10L氣體采樣袋、恒溫干燥箱。
4.取樣要求:各車廠企標對于樣品有不同的要求。
5.采樣袋前處理:填充袋容量30%的純氮氣→在100℃恒溫箱內老化24小時→用泵等迅速抽空(重復以上操作三次);管線在100℃中加熱50小時。
6.方法簡流程:
(1).采集
將樣品放入老化好的采樣袋→填充袋容量30%左右的純氮氣→用泵抽空(重復操作數次)→充入袋指定量的純氮氣→在指定溫度中恒溫加熱2小時→用Tenax吸附管和DNPH吸附管分別采集袋內氣體中的苯烴類和醛酮類組分。
(2).分析
Tenax吸附管避光保存(一周以內)→在ATD上熱脫附→用與ATD相聯的GCMS分析苯烴類組分含量
DNPH吸附管避光冷藏保存(10℃以下,一周以內)→用乙腈洗脫→用HPLC分析各醛酮類組分的含量
8.結果數據單位:μg或μg/cm3
直接測試法
將樣品裁剪成2mm×2mm的大小,并放入吸附空管中。將管子放入熱脫附系統(TDS)中,以自動進樣的方式對每個樣本,以各自規定溫度下(90℃VOC測試,120℃FOG測試)加熱30分鐘后,GC/MS分析其中揮發物質的含量。
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