揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds,簡稱“VOC”)主要包括烷烴、烯烴、芳烴、醛類或酮類等物質(zhì), 具有特殊的刺激性氣味,而且部分已被列為致癌物,國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中將其定義為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下沸點(diǎn)小于或等于250℃的有機(jī)化合物。
VOC 含有苯等致癌物,會抑制人體的造血功能,使紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板減少,濃度過高時,很容易引起急性中毒,會出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻醉的癥狀,輕者頭暈、頭痛、惡心、乏力,意識模糊,重者昏迷以致呼吸循環(huán)衰竭而死亡。
車內(nèi)VOC 主要來源于汽車地毯、儀表板的塑料件、車頂氈、座椅和其他裝飾時使用的膠水等。汽車使用的塑料和橡膠部件、織物、油漆涂料、保溫材料、粘合劑等材料中含有的有機(jī)溶劑、助劑、添加劑等揮發(fā)性成分釋放到車內(nèi)環(huán)境,造成空氣污染。由于汽車空問窄小,車內(nèi)空氣量本就不多,加上汽車密閉性好,因此汽車內(nèi)有害氣體超標(biāo)比房屋室內(nèi)有害氣體超標(biāo)對人體的危害程度更大。
事件聚焦:
2003年12月,北京盧先生購買某品牌汽車后出現(xiàn)脫發(fā)、流眼淚等“甲醛接觸反應(yīng)”,將經(jīng)銷商告上法庭后勝訴,獲得補(bǔ)償。
2004年3月,上海朱先生購買某品牌轎車后,其孫子患上“急性淋巴細(xì)胞白血病”。
2004年4月2日,北京李先生以妻子因“新車苯中毒致死”而狀告某品牌汽車銷售有限責(zé)任公司和汽車廠商。
2012年9月,有媒體曝出300名車主集體投訴某品牌汽車甲醛超標(biāo)事件。
2013年底,王先生在4s店買了一輛房車,價(jià)款148萬,車內(nèi)異味太重,經(jīng)檢驗(yàn),該房車所有被檢項(xiàng)目都超標(biāo),其中甲醛指標(biāo)超過了5倍。
2015年03月14日,20個批次車內(nèi)裝飾用品樣品中有13個檢出甲醛,其中5個甲醛釋放量超標(biāo)。
汽車VOC相關(guān)法規(guī)
歐盟于2005年制定的《有關(guān)化學(xué)品注冊、評估、授權(quán)與限制制定》(Reach法規(guī))對汽車相關(guān)材料做了部分規(guī)定。
我國的VOC法規(guī):2004年7月14日,國家環(huán)??偩衷诒本┱匍_標(biāo)準(zhǔn)開題認(rèn)證會,正式啟動國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)《車內(nèi)空氣污染物濃度限值及測量方法》的制訂方法;2008年3月1日,由國家環(huán)境保護(hù)總局牽頭制定的《HJ/T 400-2007車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施;2009年底,環(huán)境保護(hù)部公布了《車內(nèi)空氣揮發(fā)性有機(jī)物濃度要求》(征求意見稿),該《要求》規(guī)定了車內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的濃度要求,并確定了以苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、甲醛、乙醛和丙烯醛等作為主要控制物質(zhì);2011年,環(huán)保部與國家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布《GB/T 27630-2011乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價(jià)指南》國家標(biāo)準(zhǔn),并于2012年3月1日正式實(shí)施?!吨改稀芬?guī)定了車內(nèi)空氣中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的濃度要求。
GB/T 27630-2011是中國第一次就乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn),填補(bǔ)了我國車內(nèi)空氣質(zhì)量長期無標(biāo)準(zhǔn)的空白,使我國市場上的乘用車車內(nèi)空氣質(zhì)量終于有法可依。標(biāo)準(zhǔn)主要適用于銷售的新生產(chǎn)汽車,使用中的車輛也可參照使用。
汽車VOC檢測的目的
歐系方法測試的目的主要有4個方面:(1)氣味:VDA270考察汽車內(nèi)飾材料對人嗅覺感官上的影響;(2)甲醛:VDA275考察汽車內(nèi)飾材料的甲醛釋放量;(3)總碳:VDA277考察汽車內(nèi)飾材料釋放的揮發(fā)性的有機(jī)物總量;(4)霧化:DIN75201考察汽車內(nèi)飾材料的成霧性對駕駛安全的影響。
1.氣味測試:
氣味(odor)泛指汽車內(nèi)飾件散發(fā)出來的所有氣味,能直觀反應(yīng)汽車內(nèi)飾件的優(yōu)劣,基于人嗅覺感官和舒適度的主觀評價(jià)。車內(nèi)氣味現(xiàn)已成為買車族選車時的考慮因素,因此車廠要求其供應(yīng)商對材料和零部件進(jìn)行氣味測試,以保證車內(nèi)氣味不引起消費(fèi)者的反感。
測試對象:汽車車廂內(nèi)的材料及與乘客車廂有氣流交換的零部件或材料。
測試原理:在經(jīng)過一定的溫度和氣候時效處理后,由專業(yè)的氣味測試人員對被測零部件或材料進(jìn)行氣味性等級判定。
2.甲醛釋放量測試:注:允許0.5級評定;結(jié)果取算術(shù)平均值,并圓整到蕞接近的0.5級
測試原理:將樣件懸掛在一個封閉的瓶子中,瓶中裝有一定數(shù)量的水,樣件在水的上方。將瓶子放在60℃烘箱加熱3小時,使甲醛釋放出來溶解到水中。然后將吸收液與乙酸銨和乙酰丙酮混合發(fā)生反應(yīng),通過UV進(jìn)行檢測。
3.總碳測試:
測試目的:測試汽車內(nèi)飾材料有機(jī)揮發(fā)物的總散發(fā)量(用丙酮半定量)
測試原理:將樣品放在頂空瓶中加熱,利用靜態(tài)頂空原理,使樣品和頂空瓶上方氣體形成氣固/氣液平衡,頂空瓶中充滿了易揮發(fā)物質(zhì),一定量的蒸汽被運(yùn)送到GC的柱子進(jìn)行分析。
4.霧化測試:
汽車內(nèi)裝飾材料如皮革、塑料、紡織物以及粘貼材料的膠粘劑等都含有一些揮發(fā)性物質(zhì),尤其在陽光照射下,車內(nèi)溫度升高,會加劇這種揮發(fā)。揮發(fā)氣體在汽車窗戶或擋風(fēng)玻璃上凝結(jié),造成視線不良,影響駕駛者的視線和行車安全,有些揮發(fā)物對人體有害,會影響駕駛者的身體健康。
測試目的:可揮發(fā)性物質(zhì)從汽車內(nèi)飾材料上散發(fā)出來,冷凝在車內(nèi)的玻璃不見(尤其是擋風(fēng)玻璃)上,會減弱玻璃不見的可視度。
測試原理:將樣品放在燒杯內(nèi),利用油浴對燒杯杯身加熱,在這一過程中,材料的揮發(fā)性物質(zhì)會在燒杯上方覆蓋的鋁箔或玻璃板上冷凝。利用加熱前后,燒杯口上鋁箔的重量差(G法)或玻璃板的反射系數(shù)的比值(F法)計(jì)算材料的霧化值。
汽車材料VOC測試方法
汽車材料VOC測試方法一般有采樣袋法、檢測艙法、頂空法和熱解析法四種測試方法。
采樣袋法
采樣袋法多為日系車企使用。本方法進(jìn)行VOC采樣使用的采樣袋由厚度為0.05 mm的聚氟乙烯(PVF)制成,根據(jù)采樣袋容積分為大袋子和小袋子兩種方法,分別用于測量總成零部件和材料的VOC含量。采樣袋法主要被日系主機(jī)廠(包括豐田、日產(chǎn)和鈴木等)及其合資企業(yè)采用。
檢測艙法
檢測艙法的試驗(yàn)空間是一個體積為(1±0.05)m3的密閉空間,內(nèi)部裝有調(diào)節(jié)空氣均勻度的裝置和樣品支架。為了調(diào)節(jié)空氣交換率,試驗(yàn)箱體上安裝有進(jìn)氣管和排氣管。使用試驗(yàn)氣體(丙烷)和氮?dú)鈱鹧骐x子探測儀進(jìn)行校準(zhǔn),壓縮空氣需經(jīng)過濕度調(diào)節(jié)裝置以規(guī)定的濕度通入檢測艙。美國通用汽車公司、德國的大眾汽車公司和寶馬汽車公司等汽車企業(yè)及其合資企業(yè)采用此方法進(jìn)行零部件的VOC檢測。
頂空法
項(xiàng)空法是歐系汽車企業(yè)測量苯烴類揮發(fā)性有機(jī)物的常用方法。頂空法使用的設(shè)備是項(xiàng)空進(jìn)樣器和氣相色譜儀。采樣方法比較簡單,在項(xiàng)空進(jìn)樣器中完成采樣。從試驗(yàn)樣品中裁取2克樣品放入20 mL的頂空瓶中,在120°C的溫度條件下保溫平衡60min,然后用注射器從頂空瓶中抽取一定量的氣體,并通過氣相色譜儀和FID檢測器對其進(jìn)行分析。
頂空法是一種比較通用的測量汽車內(nèi)飾材料苯烴類揮發(fā)性有機(jī)物含量的方法。歐系大部分汽車企業(yè)均采用該方法對汽車內(nèi)飾材料進(jìn)行采樣和檢測,國內(nèi)部分自主品牌汽車企業(yè)(如吉利汽車公司等)也采用項(xiàng)空法。
熱解析法
熱解析法是歐系汽車企業(yè)測量苯烴類揮發(fā)性有機(jī)化合物的另一種檢測方法,我國大部分也采用此方法。以山東潤揚(yáng)儀器有限公司的熱解吸–氣相色譜儀(GC-2020型,配置氫火焰離子檢測器)為例進(jìn)行說明。熱解析法的分析過程為:從待測樣品上裁取一定質(zhì)量(10-30 mg)的材料放入熱解析管中;將熱解析管放入熱解析儀中進(jìn)行30min的90℃熱解析,試驗(yàn)樣品揮發(fā)出來的有機(jī)物氣體經(jīng)過傳輸線進(jìn)入氣相色譜儀;通過氣相色譜儀分析得到各種苯烴類揮發(fā)性物的含量和總的VOC含量。