家用車內(nèi)空氣質量的VOC及氣味評價實驗探究

武和霞　張詩建

摘 要：現(xiàn)如今家用車已經(jīng)越來越普及，有些家庭甚至擁有好幾輛家用車，車子在為我們帶來方便的同時，也不能忽視車內(nèi)的空氣質量，調(diào)查顯示所有家用車內(nèi)空氣都存在VOC濃度超標的情況，在靜態(tài)封閉的情況下，久而久之會對乘車人員造成致癌風險。改良VOC是提高材料環(huán)保指標的重要方法，本文針對家用車內(nèi)空氣質量的VOC及氣味評價作出實驗和探究。

關鍵詞：車內(nèi)空氣質量 VOC 氣味

Research on VOC and Odor Evaluation Experiment of Air Quality in Family Car

Wu Hexia Zhang Shijian

Abstract：Nowadays， family cars have become more and more popular. Some families even own several family cars. While the car brings us convenience， we cannot ignore the air quality in the car. The survey shows that all family cars have VOCs in the air. If the concentration exceeds the standard， in the case of static closure， it will cause carcinogenic risks to passengers over time. Improving VOC is an important method to improve the environmental indicators of materials. This article makes experiments and investigations on the VOC and odor evaluation of air quality in family cars.

Key words：air quality in the car， VOC， smell

1 引言

隨著國家經(jīng)濟快速發(fā)展，人民的物質生活水平也顯著得到了提高和改善，上世紀八十年代罕見的小汽車在現(xiàn)如今幾乎已經(jīng)成為每家每戶都有的代步工具，很多人只看到車子帶來的方便卻忽視了車內(nèi)的空氣質量，殊不知一些身體的小毛病甚至癌癥發(fā)源都是來自您家的家用汽車，目前國家還沒有對家用車的VOC和氣味檢測制定出標準，如何降低汽車內(nèi)飾及整車的氣味，本文針對家用車進行VOC及氣味評價檢測展開探究。

2 實驗方案

2.1 目標設立

按照2019年版的中國生態(tài)汽車評價規(guī)程，綜合設定全車空氣質量，在保證新車下線31天內(nèi)的基礎上，根據(jù)常規(guī)項目中包含的苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、甲醛、乙醛、丙烯醛的等目標，并要求在室溫下達到10分以及高溫下達到4分，其次消費者主要關注的氣味主觀評價品質3級要求（4.5分，滿分 6分）。

2.2 挑選方案

從眾多的調(diào)查數(shù)據(jù)中，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)影響車內(nèi)空氣質量的來源通常是內(nèi)飾物件，獲取優(yōu)質的車內(nèi)空氣，需要先篩選出散發(fā)速度慢且品質較好的內(nèi)飾物件。

得到品質較好的內(nèi)飾物件前提就是對各個內(nèi)飾物件的材質全部進行控制，從而達到對材料的控制、內(nèi)飾物件的控制、以達到整車達標的目的。

2.3 驗證方法

利用整車進艙的實驗方法來進行采樣和檢測，根據(jù)《HJ/T 400-2007車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》以及2019年版的中國生態(tài)汽車評價規(guī)程（C-ECAP）標準來認真執(zhí)行。

3 實驗方法

3.1 內(nèi)飾件VOC和氣味測試舉措

對需要檢測的內(nèi)飾件按照相關的預處理條件（依照不同的汽車企業(yè)技術條件）寄存后，立即取出內(nèi)飾件并置于1m3實驗艙中，布置好溫度的程序設定以及空氣的交換率，并把整車高溫環(huán)境實驗時間和溫度保持一致。

3.2 全車揮發(fā)性有機物及氣味驗證測試舉措

室溫環(huán)境下整車VOC采集及分析;室溫環(huán)境下的整車氣味評價在VOC采樣后進行;高溫環(huán)境下的整車揮發(fā)性有機物采集及分析;高溫環(huán)境下的整車氣味評價在采樣結束后，安排4名氣味評價員分別依次上車進行評價。

4 實驗結果

4.1 兩款車的內(nèi)飾件VOC成績

實驗對一、二號車在分開的基礎上共同展開了10類與主要內(nèi)飾件有關的VOC及氣味測試，一號車的內(nèi)飾件VOC釋放水平典型整體控制水平在120g/m3以內(nèi);隨后在觀察發(fā)現(xiàn)了不同的VOC釋放水平的高低，例如其中座椅、主地毯、頂棚、的VOC釋放水平相對較高，其次是儀表板、方向盤、門板、前圍隔音墊、衣帽架，最后是副儀表板;這里面VOC種類釋放最高的依次是乙醛、甲醛、二甲苯。

而二號車的內(nèi)飾件各VOC釋放水平典型控制水平在450g/m3以下，數(shù)據(jù)均都高于一號車的釋放水平，結果闡明2號車的內(nèi)飾件品質相對劣質，其中釋放度最高的三個內(nèi)飾件是前圍隔音墊、頂棚、主地毯，其次駕駛座椅、儀表板、衣帽架，剩余一些內(nèi)飾件較低;而釋放濃度水平最高的VOC種類依次也是乙醛、甲醛、二甲苯。

4.2 內(nèi)飾件的氣味評價結果

五位氣味評價員依次對內(nèi)飾件展開評測，得出一號車最強為3級強度。并把等級判定為最差在3.5級，整體的氣味控制相對比較平衡，在整個內(nèi)飾件中，無極差內(nèi)飾件存在，固整車的氣味強度推測等級為3級至3.5級，相反二號車最差為4級，最高為3級，氣味強度的內(nèi)飾件評級4級，綜合總體的數(shù)據(jù)來看，二號車整體都差于一號車。

4.3 家用車VOC及氣味驗證結果

兩輛車分別在室溫和高溫的環(huán)境下進行了VOC級氣味驗證測試，結果顯示1號在室溫環(huán)境下苯、二甲苯、甲苯的VOC差異較小;2號車內(nèi)的VOC明顯高于1號車，且在高溫環(huán)境下VOC的釋放水平有明顯增加。兩種不同的環(huán)境下2號車的氣味強度均比1號車高，證明上文3.2中內(nèi)飾件氣味評假結果推斷的正確性。

5 結果與討論

一個車子的VOC主要來自于各個內(nèi)飾件，每一個內(nèi)飾件都具有散發(fā)性，因為有不同車內(nèi)組合的方式存在，所以暴露的方式不同，也導致了他們分別來自各自的揮發(fā)性。1號車的分布較為平均，主要是地毯及副儀表盤的占比較大，而2號車則不太均衡，尤其是駕駛座椅、方向盤、儀表盤、頂棚等等都有較大氣味占比。綜上所述，占比取決于內(nèi)飾件及其相應的數(shù)量。

VOC即揮發(fā)性有機化合物（Volatile organic Compounds）的簡稱，它也是影響家用車車內(nèi)空氣質量的最主要原因，含有大量的苯、烷烴、烯烴、芳烴、醛類或酮類等物質，當家用車內(nèi)VOC的濃度高時，會對身體造成較大影響和癥狀，最明顯的就是會導致人體急性中毒，中毒較輕的患者會出現(xiàn)惡心、嘔吐、頭暈頭痛、咳嗽等，而中毒較重的患者則會抽搐不止，長此以往下去對肝臟、大腦、腎臟和神經(jīng)系統(tǒng)都會產(chǎn)生不可逆轉的傷害。其中苯、烷烴等已經(jīng)被明確列為致癌物成分之一。而氣味性指的是材料或者其他零件在規(guī)定的溫度和氣候條件處理后，仍能散發(fā)出具有明顯可識別的氣味成分，通過氣味性相關專業(yè)培訓考試，以此來獲得擁有評價資格的團隊對此展開評價。

截止到目前，我國尚未出臺關于汽車氣味性測試的辦法，很多企業(yè)制定的氣味性檢測辦法標準也只是針對一些零部件和材料級別，不同的評價等級采取的測試方式也不同，例如吉利汽車通常采用的是10級標準，而長城則是6級標準，但這些檢測方式針對于氣味性測試的方法都比較少，在面對這種情況是基本上是采取氣味測試人員進入車內(nèi)，對車內(nèi)的氣味性直接判斷進行評價;還有一種方法就是用袋子或瓶子在汽車內(nèi)采集一定的氣體量，由氣味評價人員進行判斷評定。第一種方法對評價人員的要求非常高，因為在實際的環(huán)境當中，不同的人對于氣味的感覺程度是不一樣的，這樣就會導致評價的結果大相徑庭，可能需要多個氣味評價人員進行測評，如果得出的評價結果出入較大，就需要重新測評或者取幾者之間的中間值來作為評價結果。

6 VOC改善方法研究

6.1 原材料把關

VOC的含量在很大程度上是與生產(chǎn)的工藝及原材料有非常大的關聯(lián)，從源頭解決材料的氣味是改善VOC的有效辦法之一。隨著人們環(huán)保意識的加強，很多新型的低VOC含量材料開始逐漸被開發(fā)和應用。一些材料生產(chǎn)的家用電器，例如空調(diào)的電機風扇葉輪氣就符合制定的氣味要求。通過對產(chǎn)品配方調(diào)整還成功的制出了固體分在90%以上的機動車專用硅氧烷改性聚酯涂料，在施工中的含量極低，符合綠色環(huán)保的性能。

6.2 高溫處理

一些材料在生產(chǎn)后，氣味濃度散發(fā)性只在一定時間內(nèi)產(chǎn)生，而VOC的應當改善的終點應該是怎樣吧材料中的擴散系數(shù)及氣固界面分離。由于VOC的散發(fā)速度和擴散系數(shù)成正比，所以也可以通過加熱的方式來提高系數(shù)，達到對VOC快速釋放的初衷。這里要注意的是一些非金屬制的材料，不但是釋放VOC的源頭，還能給VOC制造吸收。假設外界的VOC濃度高于材料本身的VOC濃度，就會從VOC的釋放源變成吸收源，可當外界的VOC濃度低于材料中本身VOC濃度時，就會導致已經(jīng)吸收的VOC濃度在此升高，所以在吸收VOC的同時也應當做好排風處理，以此來減少材料本身的VOC殘留且隨著溫度的升高，室內(nèi)VOC的濃度水平達到標準值的實踐也會漸漸縮短。

7 結論

本文通過采用1m3實驗艙和整車實驗艙對1號車和2號車進行了整車內(nèi)飾件以及 VOC的氣味檢測展開了相關性的實驗。經(jīng)過整車內(nèi)飾件成分含量的氣味及整車的氣味關系研究，可推斷整車的氣味大多來自氣味較大的內(nèi)飾件以及相應的數(shù)量。1號車優(yōu)于2號車且達到了預期目標，而2號車氣味控制略差。說明想要擁有優(yōu)質的車內(nèi)空氣質量，要從材料的把控做起，關于整車內(nèi)飾件VOC數(shù)據(jù)的控制，基于C-ECAP評價車內(nèi)空氣質量方法更加具有客觀價值和實際意義。

參考文獻：

[1]萬玉峰，王少松，金建平.轎車針刺地毯氣味與揮發(fā)性有機物的管控[J].上海紡織科技，2020，48（09）：55-56+59.

[2]徐軍，郭勇生，崔玉志，燕杰善，劉芳.一種低氣味、低VOC、高性能聚氨酯汽車座椅組合料的開發(fā)[J].化學推進劑與高分子材料，2020，18（05）：43-46.

[3]曾彬，沈雋，王啟繁，董華君.基于GC-O技術分析環(huán)境條件對中纖板氣味活性組分的影響[J].中南林業(yè)科技大學學報，2020，40（09）：164-172.

[4]李人哲，鐘源，竇阿波.軌道車輛用單組分聚氨酯發(fā)泡膠VOC散發(fā)及氣味研究[J].聚氨酯工業(yè)，2020，35（03）：47-50.

[5]賈洪.降低汽車內(nèi)飾件用聚氨酯材料VOC的措施[J].黑龍江科學，2020，11（06）：54-55.

[6]孫宇.新型低VOC低FOG模塑高回彈PU泡沫穩(wěn)定劑的應用研究[J].彈性體，2019，29（06）：26-29+50.

[7]王莉，婁金分，劉靈祥，許聲堂，吳述璐.汽車用PVC材料的氣味溯源[J].現(xiàn)代塑料加工應用，2019，31（06）：12-15.