汽車腳墊揮發(fā)性有機(jī)物研究

杭州明 黃順民 翁文祥 岳高東 楊攀（浙江方圓檢測集團(tuán)股份有限公司，浙江杭州 310000）

汽車腳墊揮發(fā)性有機(jī)物研究

杭州明 黃順民 翁文祥 岳高東 楊攀（浙江方圓檢測集團(tuán)股份有限公司，浙江杭州 310000）

汽車腳墊屬于內(nèi)部裝飾品，保護(hù)車?yán)镘囃獾臐崈?，起到美觀舒適點(diǎn)綴的作用。但腳墊的揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）卻是造成車內(nèi)空氣污染的主要原因之一，當(dāng)一定空間內(nèi)VOC濃度超過一定濃度時(shí)，會(huì)傷害人的肝臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)等。本文檢測分析了浙江省42批次腳墊的VOC，并通過檢測27批次原材料的苯系物和甲醛的含量，深入探究了四大類（塑膠、絲圈、皮革和地毯）腳墊VOC超標(biāo)的主要原因。

汽車腳墊;揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）;樹脂;化學(xué)助劑

汽車腳墊是集吸水、吸塵、去污、隔音、保護(hù)主機(jī)毯五大主要功能為一體的一種汽車內(nèi)飾。它可以有效防止鞋底殘留的水分、臟物造成與離合器、制動(dòng)器和油門間的滑動(dòng)，降低安全隱患，降低內(nèi)飾被污染和損壞的可能性。

汽車腳墊種類繁多，按材質(zhì)分類，有亞麻腳墊、化纖腳墊、塑料腳墊、橡膠腳墊、呢絨腳墊、絲圈腳墊、皮革腳墊等。

浙江省汽車腳墊生產(chǎn)企業(yè)有近90多家，年產(chǎn)值約8億左右，占全國的三分之一，主要產(chǎn)地為溫州、寧波及臺州，生產(chǎn)企業(yè)普遍是小企業(yè)，工藝簡單，但是由于無統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，對整個(gè)行業(yè)缺乏基本的管理。目前國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，集中產(chǎn)品質(zhì)量安全問題表現(xiàn)在使用安全性和車內(nèi)空氣污染等方面。

腳墊的有機(jī)物揮發(fā)是造成車內(nèi)空氣污染的主要原因之一，ISO 12219-2-2012和德國VDA276也對汽車內(nèi)飾材料提出安全和環(huán)境（VOC）要求。進(jìn)入歐洲市場的汽車內(nèi)飾材料要通過Emark認(rèn)證。目前對于車內(nèi)空氣的VOC檢測方法已趨于成熟，GB/T 27630-2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價(jià)指南》也對車內(nèi)空氣中的苯等8種揮發(fā)性有機(jī)化合物限值做了相應(yīng)的要求，但對于汽車腳墊，尚無相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

按照世界衛(wèi)生組織的定義，揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）是沸點(diǎn)在50℃-250℃，常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機(jī)物。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，可以進(jìn)一步分為八類：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。

VOC的危害很明顯，當(dāng)一定空間內(nèi)VOC濃度超過一定濃度時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)人會(huì)感到頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力；嚴(yán)重時(shí)會(huì)抽搐、昏迷、記憶力減退。VOC還會(huì)傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。

1 實(shí)驗(yàn)

表1 檢測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)GB/T 27630-2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價(jià)指南》和車輛內(nèi)飾材料本身的揮發(fā)特性，確定以苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、甲醛、乙醛和丙烯醛作為汽車腳墊VOC的主要控制物質(zhì)。參照ISO 12219-2-2012氣袋法《汽車內(nèi)飾件和材料的揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放量的測試方法》的檢測方法對浙江省內(nèi)42批次腳墊進(jìn)行了VOC項(xiàng)目研究，并參照TS-INT-001-2012《車用材料及零部件散發(fā)性能測試標(biāo)準(zhǔn)及要求》進(jìn)行限值研究，參見表1。

由表2和3可見，所研究的浙江省絲圈、皮革、地毯和塑膠腳墊共42批次均存在VOC超標(biāo)現(xiàn)象，其中絲圈腳墊不符合率前三位的分別是甲苯、二甲苯、甲醛項(xiàng)目，皮革腳墊不符合率前三位的分別是甲苯、甲醛、乙醛項(xiàng)目，地毯腳墊不符合率前三位的分別是甲苯、甲醛、二甲苯項(xiàng)目，塑膠腳墊不符合率前三位的分別是甲苯、二甲苯、甲醛（乙醛）項(xiàng)目。四種省內(nèi)腳墊均在苯、乙苯和丙烯醛項(xiàng)目上不合格率較低，省內(nèi)絲圈腳墊丙烯醛項(xiàng)目均合格，皮革腳墊苯、乙苯和丙烯醛項(xiàng)目均合格。

表2 汽車腳墊VOC數(shù)據(jù)

表3 汽車腳墊種類與VOC的關(guān)系

通過對原材料的分析研究表明，對于絲圈和塑膠腳墊，最基礎(chǔ)的樹脂粉原材料甲醛均合格，增塑甲苯超標(biāo)，半成品粒子（樹脂粉添加了化學(xué)助劑（增塑劑、熱穩(wěn)定劑、染料等）制成的粒狀物質(zhì)）和染料甲醛含量超標(biāo)，這說明成品中甲醛項(xiàng)目超標(biāo)可能是由于化學(xué)助劑中的染料引起的，而成品中不合格率非常高的甲苯可能是由于增塑劑引起的，增塑劑通常是一種“類溶劑”的物質(zhì)，加入到塑料、樹脂或彈性體等物質(zhì)中時(shí)能改進(jìn)它們的加工性，增加可塑性、柔韌性、拉伸性或膨脹性的物質(zhì)，而增塑劑常用的溶劑就是甲苯。此外，有些企業(yè)在生產(chǎn)中使用了廢舊原材料（回料），3個(gè)批次甲醛均超標(biāo)，所以應(yīng)制定相應(yīng)法規(guī)禁止回料的使用。

（2）對于皮革腳墊，半成品甲醛均超標(biāo)，膠黏劑甲苯、二甲苯和甲醛含量均超標(biāo)，增塑劑甲苯超標(biāo)，故成品中甲醛和甲苯超標(biāo)可能是由于皮革生產(chǎn)過程中添加的染料、膠黏劑引起的，而以甲苯為溶劑的增塑劑，與樹脂（PVC、PU）有良好的相容性，增塑效率高，光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，揮發(fā)性低，遷移性小，耐抽出性好，低溫柔韌性好，無臭，無色，主要用于浸泡人造革來增塑。

（3）對于地毯腳墊，一般均有面料、XPE和底料復(fù)合而成，面料一般為化纖，而底料一般為PVC，經(jīng)檢測，化纖面料甲醛均未超標(biāo)，膠黏劑甲苯、二甲苯和甲醛含量均超標(biāo)，底料甲醛均超標(biāo)，這說明成品中甲苯、二甲苯和甲醛項(xiàng)目超標(biāo)與化纖原料本身可能無關(guān)，而與生產(chǎn)過程中使用的膠黏劑和PVC粒子有關(guān)，而PVC粒子生產(chǎn)過程如前所述，可能會(huì)產(chǎn)生甲苯和甲醛的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，VOC中苯系物超標(biāo)可能來源于增塑劑和膠黏劑等，醛超標(biāo)可能來源于染料和膠黏劑以及回料等。

2 結(jié)語

1、所有42個(gè)批次省內(nèi)汽車腳墊VOC（5苯3醛）項(xiàng)目整體不合格，安全風(fēng)險(xiǎn)較大，甲苯、二甲苯和甲醛超標(biāo)的腳墊批次數(shù)列前三位，分別為92.9%、47.6%和45.2%。

2、27 批原材料樣品中有15批甲醛超標(biāo)，10批次甲苯超標(biāo)，4批次二甲苯超標(biāo)，來源主要是化學(xué)助劑，如增塑劑、染料和膠黏劑等。2批次樹脂粉和4批次化纖面料未超標(biāo)，這說明成品中VOC安全風(fēng)險(xiǎn)與基礎(chǔ)原材料（樹脂粉，化纖等）關(guān)系不大，主要與生產(chǎn)過程中的化學(xué)助劑有關(guān)。

3、VOC項(xiàng)目中的苯、乙苯、苯乙烯、丙烯醛雖然不合格率較低，但超標(biāo)原因仍需進(jìn)一步研究。

[1]張傳楨，張繼鵬，趙紅，史晉.汽車內(nèi)飾污染物對人體健康的危害研究.青島大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，29（1）：105-110

[2]李棟，葉繼紅，李超俊，戴丹楓.小汽車內(nèi)環(huán)境污染的危害及防治分析.管理觀察，2015,13：58-62.

[3]http://baike.baidu.com/link?url=2x5TP8qs-Uj2YThjHaN?qJM7cI1YUx31YGD4zfQDJCLeSiRd8DJMzK2ki5lE2m4zcmuXJ-rEGOKB-h8qMNGvEAv8gLQjDb42NnPfL4AYmnICG3OHMvip?kNLQ7sf94thsA