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解析车内VOC主要来源及检测

工农兵

2012/08/06

解析车内VOC主要来源及检测
前言

大家对于VOC了解甚少，对汽车驾驶舱内的VOC的了解更是微乎其微。汽车由上万个零部件组成，上万个零部件中包括：塑料、橡胶、纤维织物、胶粘剂等化工产品，而这些化工产品、助剂中就有影响我们身体健康的VOC。2011年中国汽车的产销位居全球NO1，重要的是大部门车辆是内销，也就是说汽车内饰VOC对我们的伤害程度、危害力度在蔓延，如果不及时监控与整改，最终损害的还是老百姓自己的健康。本文主要分析车内VOC的来源及检测方法。

正文

一、车内VOC来源

1.1 VOC(volatile organic compounds）

挥发性有机化合物的英文缩写。

家族成员主要包括芳香族物质、醛酮类物质。

危害：毒性、致癌。

1.2 车内VOC来源

车内VOC主要来源是由各个零部件共同挥发而产生，主要挥发的零部件总成有：

塑料件：立柱护板；主、副仪表板；车门内板；

橡胶件：车门、门框密封条

纤维织物件：座椅面料、地毯、顶蓬

其他：各类复合零部件中应用的胶粘剂、阻尼胶板。

车内VOC来源主要零部件

1.3 VOC来源分析

下面就几个主要产生VOC的各零部件总成进行分析，查找VOC挥发的根源，从而对症下药，控制、降低VOC的挥发，保障驾驶者与乘车者的身心安全。

1.3.1座椅

汽车座椅结果图
由上图可知，现阶段汽车座椅主要由座椅骨架、聚氨酯发泡和面料三部分组成。座椅骨架主要材料是金属（传统用材），金属材料自身不会产生VOC。座椅的污染重在在于聚氨酯发泡和座椅面料上。

聚氨酯发泡是由聚醚多元醇与异氰酸酯共混发生化学反应的产物，在聚醚多元醇与异氰酸酯本身原料中就含大量的芳香烃、醛酮类有机物，两者的不完全反应、催化剂、发泡剂的使用以及副反应产生，都会在聚氨酯发泡体内残留VOC。

汽车的座椅面料不单单是像我们衣服面料一样，在面料的背面通过火焰复合添加一层聚氨酯泡棉，所以摸上去很柔软。在柔软、舒适的同时，却增添了二次污染。

汽车座椅面料又可分为皮革面料与植物面料。

皮革座椅面料

织物座椅面料

在皮革（天然革、人造革）加工过程中，鞣制工艺中会采用加工助剂，而这些助剂就是由大量VOC组成，同时皮革后期加工中会添加一些阻燃剂、固化剂、染色剂、耐磨助剂、耐光老化剂等等等易挥发有机物。这些VOC在后期处理如若不得当，那么这些物质会随着零部件带到4S店，最终来到购买者手中，如果购买者不进行一些处理，会直接影响到购买者的身心健康。织物面料亦如此。

需要提示的是，座椅在车内的使用面积较大，更是污染源的重中之重，同时座椅是一个典型的复合材料零部件，涉及到的材料有聚氨酯、织物、皮革，而汽车内饰零部件组成的材料无非这几种。

1.3.2仪表板、副仪表板

仪表板、副仪表板总成算是汽车内饰中最大的塑料件了。塑料件在生产加工过程中，会添加色粉、增韧剂、脱模剂等众多助剂与填料，这些助剂、填料会在高温分解、后处理不完全而残留在塑料制品中，影响我们的健康。

一、车内VOC 检测

车内VOC管控、检测项目主要从三方面体现；

1. 冷凝雾化

2. VOC气味

3. VOC限值

下面分别简单的介绍下这三个方面的检测设备、方法。

1.冷凝雾化

冷凝雾化特性指的是VOC在热作用下散发出来，遇到如玻璃、塑料等冷的零部件上，形成霜雾的特性。检测冷凝雾化主要目的是验证零部件VOC在车内受热后，附着在玻璃、车灯上影响驾驶者视线以及整车照明效果的性能。

主要检测仪器：冷凝雾化仪

检测步骤：

1.打开冷凝雾化仪，设定环境温度；

2.用分析天平称取干燥、恒重的铝箔；

3.将干燥试样放到玻璃杯中，不允许接触玻璃杯内壁。在每个玻璃杯口边缘放上密封圈，并将称好的铝箔一同放上。

4.玻璃杯在油浴中存放一定时间，关闭仪器。

5.将取下来的铝箔存放一定时间后进行称量。

6.通过计算公式计算冷凝雾化限值。

2.VOC气味

VOC气味指的是VOC在一定温度下，进行挥发并自身表现的刺激、香味、臭味等特征。描述VOC的气味主要有两种概念，一是：是否刺激；二是：什么味道（如：苹果味、酸味、臭鸡蛋味等）。

VOC气味是重要的VOC重要的性能指标之一，它是驾驶者与乘客进入车内首先接触与感知的项目。同样气味的刺激与否、香臭与否，直接影响人们的驾驶心情与舒适度。

VOC气味检测，顾名思义，是需要我们的气味评价师用鼻子去嗅，来判断气味的等级，从而判定气味是否合格。

VOC气味检测辅助设备：干燥箱、气味瓶（清洁、密封效果好）

气味瓶

检测步骤：

1. 将零部件样品放入气味瓶中，密封好放入干燥箱中；

2. 将带有零部件的气味瓶放入规定的温度的干燥箱中，加热规定时间；

3. 将气味瓶拿出，在室温下存放规定的时间后，进行气味试验。

4. 评价师根据对气味的感受，打出相应的等级。

3.VOC限值检测

如果说VOC气味评价是定性评价，那么VOC限值检测则是定量评价，根据2012年3月1日最新发布的GB/T27630《乘用车内空气质量评价指南》的国标中，车内空气质量重要的约束的VOC有八种：五项苯系物质：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯；三项醛系：甲醛、乙醛、丙烯醛。这八项物质都是致癌物质，同时也是应用较广的化学物质。

检测仪器：GC-MS（苯系） ,HPLC（醛酮系）

主要原理：

1. 苯系含量检测

将检测材料、零部件放入含有氮气密闭的规定升数的采样袋中，加热规定的时间后，利用TENAX管采集采样袋中的气体，用干燥惰性的气体将采集的气体吹进GC-MS进行定量分析。

GC-MS

2. 醛酮系含量检测

将检测材料、零部件放入含有氮气密闭的规定升数的采样袋中，加热规定的时间后，利用DNPH管采集采样袋中的气体，用乙腈进行洗脱，利用HPLC对醛酮组分进行定量分析。

HPLC

检测步骤：

1. 将装有检测材料、零部件的采集袋放入规定温度的烘箱中加热一定时间；

2. 轻揉采样袋，让其内部气体布置均匀。

3. 将采样袋的管道1、2上分别安装TENAX管以及DNPH管分别采集苯系、醛酮系有机物。

4. 打开管道1、管道2阀门开始采样。

5. 采完样的捕集管做好密封工作，备检。

尾声

查找、消除车内VOC是未来汽车行业的发展趋势，只有查找到了产生VOC的根本原因，才能有效、根除有毒有害物质，才能保证购车者的身体健康。同时，相关汽车管理部门也应加强对机动车的管控、检测力度以及完善奖罚制度，维护购车者的权益。

gongnongbing

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借我一年

第1楼2012/08/07

楼主说的这个是零部件的VOCs释放量检测，是不是还有一个整车检测才对？

0

燕飞

第2楼2012/08/07

上述方法应该都是针对小部件的，期待你对于大部件的测试舱法还有整车的空气质量检测的介绍。

0

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工农兵

第3楼2012/08/07

VOC的气味、限值检测是包含整车、零部件、材料3类。不限于某一种。文中主要体现零部件与材料检测

0

工农兵

第4楼2012/08/07

限值检测中大、小部件的一样适用，采样袋的升数由10L到2000L。

0

工农兵

第5楼2012/08/07

气味的检测只检测小件或整车。

大的零部件需要裁剪进行VOC气味检测。

0

智慧的弟弟

第6楼2012/08/07

整车检测是不是要一个环境试验仓？

0

KingDz

第7楼2012/08/07

把整个检测再细化一下会更好，方法原理大家都知道，更多的在于操作的细节。

整车做不？这个环境实验舱可造价不小，一般实验室受不起。

0

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工农兵

第9楼2012/08/07

对的，风速、温度、湿度都有要求。价格不菲。

0

工农兵

第10楼2012/08/07

其实细节，权威的检测机构同样熟悉。

整车是需要做的。GB/T27630 针对的就是整车。

零部件、材料的检测最终归结到整车。

0

Fe

第11楼2012/08/07

我们主要是做汽车材料检测的，一般非金属材料都会做这些项目，汽车厂家之间可能有些差异，比如气味所使用的罐子大小不一样，还有干法和湿法之分。
一般雾化实验重量法的比较常见，有些厂家会要求用光泽法或透光率法。
不知道楼主是不是编辑错误了，醛酮类的测试貌似是HPLC来进行仪器分析。流动相我们是采用乙腈和四氢呋喃来洗脱。

0

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