某新能源車地毯VOC超標(biāo)溯源及管控方法研究

摘" 要：本文從試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程監(jiān)督，產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)境背景分析，原材料報(bào)告抽檢，材料拆解測(cè)試等四個(gè)方面進(jìn)行溯源，總結(jié)提煉出了某新能源車地毯VOC超標(biāo)溯源及管控方法。通過(guò)實(shí)際效果驗(yàn)證，整改后的產(chǎn)品VOC結(jié)果達(dá)到了目標(biāo)要求。本文不僅對(duì)企業(yè)在解決產(chǎn)品VOC超標(biāo)問(wèn)題方面提供借鑒，而且對(duì)企業(yè)提高產(chǎn)品VOC管控意識(shí)，建立有效的管控方案也有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：VOC；溯源；管控

中圖分類號(hào)：U465" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " 文章編號(hào)：1005-2550（2023）01-0077-04

Research on Traceability and Control Methods of Passenger Car Carpet VOC Exceeding the Standard

ZHENG Guan-cui， CHEN Chun-gan， WANG Xian-feng， FENG Hui， LIN Lian-di

（Guangzhou Linjun Co.， Ltd， Guangzhou 511356， China）

Abstract： In this paper， the traceability and control method of VOC exceeding standard of carpet of a new energy vehicle has been summarized， after the traceability were carried out from four aspects： supervision of test and detection process， analysis of product production， transportation and storage environment background， sampling inspection of raw material report and analysis of volatile organic compounds of materials， etc.， Through the actual effect verification， the modified product VOC results have met the target requirements. This paper not only provides reference for enterprises in solving the problem of excessive VOC of products， but also helps enterprises to improve their awareness of VOC control and establish effective control schemes.

Key Words： VOC; Traceability; Control

鄭冠崔

畢業(yè)于廣東輕工業(yè)技術(shù)學(xué)院，本科學(xué)歷，現(xiàn)就職于廣州林駿汽車內(nèi)飾件有限公司研發(fā)中心（廣汽零部件內(nèi)外飾研發(fā)及聲學(xué)技術(shù)分中心），任實(shí)驗(yàn)室主管工程師，主要研究汽車內(nèi)外飾零部件VOC和NVH的性能優(yōu)化和試驗(yàn)技術(shù)。

1nbsp; " 前言

近年來(lái)，汽車已經(jīng)是家家戶戶必不可少的交通工具。消費(fèi)者在購(gòu)車時(shí)，除了關(guān)注車輛的品牌、節(jié)能、美觀、科技感之外，越來(lái)越關(guān)注車內(nèi)空氣對(duì)人體的危害。我國(guó)在2012年制定并實(shí)施GB/T 27630-2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》[1]，至今已有十年。在這十年中，各個(gè)汽車廠家及零部件企業(yè)除了積極對(duì)應(yīng)車內(nèi)空氣質(zhì)量的改進(jìn)與提升[2]，同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的過(guò)程中存在的問(wèn)題也提出很多的建議和意見(jiàn)。結(jié)合這些建議和意見(jiàn)，新版的GB 27630-202X《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》也在不斷的修訂完善，預(yù)計(jì)將會(huì)在近期定稿發(fā)布。新版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車內(nèi)空氣質(zhì)量提出了更科學(xué)合理的要求，預(yù)計(jì)將是全球最嚴(yán)格的強(qiáng)制國(guó)標(biāo)[3]。所以，企業(yè)不僅要考慮在生產(chǎn)的產(chǎn)品揮發(fā)性有機(jī)物超標(biāo)時(shí)，如何去快速有效解決外，更重要的是建立一套完善的VOC管控措施，防患于未然。

揮發(fā)性有機(jī)物（Volatile organic compounds）在汽車行業(yè)中指利用Tenax等吸附劑采集，并用極性指數(shù)小于10的氣相色譜柱分離，保留時(shí)間在正己烷到正十六烷之間的具有揮發(fā)性的化合物的總稱[3]。車內(nèi)VOC的主要來(lái)源是乘用車內(nèi)飾件的揮發(fā)以及車輛周邊環(huán)境的污染。內(nèi)飾件的VOC主要來(lái)源于產(chǎn)品材料的揮發(fā)和生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)境的污染[5]。本文將介紹在乘用車內(nèi)飾產(chǎn)品VOC超標(biāo)時(shí)，作為零部件企業(yè)，如何去溯源、整改以及管控。

2" " 溯源管控方法

2.1" "試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程監(jiān)督管控

2.1.1 試驗(yàn)方法

參考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(cè)定方法》[6]，將乘用車內(nèi)飾產(chǎn)品置于2000L采樣袋中，充入1000L氮?dú)?，?5℃環(huán)境下加熱2h，用Tenax-TA管采集苯系物，DNPH管采集醛酮類物質(zhì)，采集條件見(jiàn)表1。Tenax-TA管用熱脫附-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀分析，DNPH管乙腈洗脫后用高效液相色譜法進(jìn)行分析，分析條件參考標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 樣品采集階段管控

空白采樣袋：與樣品測(cè)試條件一樣，同步進(jìn)行空白采樣袋的測(cè)試，樣品測(cè)試結(jié)果需扣除采樣袋空白值。

采樣管空白：Tenax管300℃老化1h以上，在樣品測(cè)試前，先進(jìn)行空白管測(cè)試，Tenax管空白單一物質(zhì)小于0.10ug/管；DNPH管中甲醛小于0.15ug/管，乙醛小于0.10ug/管，丙酮小于0.30ug/管。

采樣階段：采樣過(guò)程需要注意確保采樣體積準(zhǔn)確，連接采樣管的的硅膠管盡量簡(jiǎn)短，減少因艙內(nèi)外溫度差凝結(jié)蒸餾水，影響試驗(yàn)結(jié)果。

2.1.3 數(shù)據(jù)分析階段管控

標(biāo)準(zhǔn)曲線控制：標(biāo)準(zhǔn)曲線線性證線性系數(shù)滿足0.995以上。

QC控制：在樣品進(jìn)樣前后各進(jìn)行QC樣品的分析， QC值需要保證誤差10%以內(nèi)。

2.2" "環(huán)境管控

參考GB 18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[7]，進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)境背景監(jiān)控，采集并分析環(huán)境中的甲醛、乙醛、丙烯醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯。采樣方法為將Tenax-TA管和DNPH連接采樣泵后，另一端直接放置在上述環(huán)境中進(jìn)行采集，采集條件依據(jù)表1，采集完后進(jìn)行上機(jī)分析。

2.3" "原材料報(bào)告管控

產(chǎn)品開發(fā)需要材料供應(yīng)商按標(biāo)準(zhǔn)完成原材料的VOC測(cè)試，并提交合格報(bào)告，重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)品主要構(gòu)成材料以及易超標(biāo)材料的報(bào)告抽查；如條件允許，部件廠家可以采用隨機(jī)抽樣的方法對(duì)供應(yīng)商材料進(jìn)行抽檢，并輸出檢測(cè)結(jié)果。

2.4" "材料拆解測(cè)試管控

依據(jù)產(chǎn)品的要素構(gòu)成，將產(chǎn)品的主要材料分別進(jìn)行2000L袋子法測(cè)試，計(jì)算出各材料的VOC揮發(fā)值，找到超標(biāo)物質(zhì)貢獻(xiàn)量最大的材料，讓供應(yīng)商進(jìn)行針對(duì)性的改善，并提交改善報(bào)告。

3" " 試驗(yàn)驗(yàn)證

某新能源車地毯處于開發(fā)階段，需要把握VOC水平，所以對(duì)地毯總成依據(jù)主機(jī)廠標(biāo)準(zhǔn)用2000L袋子進(jìn)行VOC測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

從上述表2結(jié)果可以得出，地毯中乙醛和丙烯醛數(shù)值超標(biāo)。按照管控措施的要求，首先需要對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。

3.1" "實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)監(jiān)督

為了確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，查閱了試驗(yàn)過(guò)程的質(zhì)量控制，結(jié)果見(jiàn)表3及圖1，圖2：

由表3、圖1、圖2結(jié)果可知，試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程，采樣袋背景管控合格，采樣管背景管控合格，苯系物、醛類物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線線性符合要求，樣品前后QC控制在范圍內(nèi)，綜上，試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果可信。地毯乙醛、丙烯醛數(shù)據(jù)超標(biāo)，由此，需要溯源找到不合格原因。

3.2" "環(huán)境背景分析

用采樣泵連接采樣管，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲(chǔ)環(huán)境，進(jìn)行背景采集分析，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4：

由表4結(jié)果可知，產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲(chǔ)環(huán)境結(jié)果符合要求，不是地毯乙醛、丙烯醛超標(biāo)的原因。

3.3" "原材料VOC報(bào)告抽檢

依據(jù)地毯材料構(gòu)成，抽檢了供應(yīng)商提供的原毯、PE層、發(fā)泡、脫模劑的VOC檢測(cè)報(bào)告，結(jié)果均合格，但是發(fā)泡乙醛、丙烯醛數(shù)據(jù)較大。

3.4" "材料拆解測(cè)試

按照產(chǎn)品的各個(gè)主要材料的質(zhì)量及表面積參數(shù)，使用同一批原材料，試制測(cè)試式樣，然后用2000L袋子法對(duì)它們分別進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5：

由表5結(jié)果可得出，地毯總成乙醛、丙烯醛貢獻(xiàn)量主要來(lái)自于發(fā)泡層。通過(guò)材料素性得知，發(fā)泡的主要成分是聚醚多元醇和異氰酸酯；通過(guò)查詢生產(chǎn)工藝得知，要讓聚醚多元醇和異氰酸酯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)泡，需要加入特定的發(fā)泡劑及其他材料，乙醛和丙烯醛就是在這個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的。

查找到引起地毯乙醛、丙烯醛超標(biāo)的主要原因后，供應(yīng)商在不影響材料質(zhì)量的前提下，加入了對(duì)應(yīng)的除醛劑，然后用10L袋子法驗(yàn)證發(fā)泡整改前后的效果，見(jiàn)圖4：

從圖4可以看出，整改后的發(fā)泡乙醛、丙烯醛有明顯降低，整改有效。

3.5" "改善后產(chǎn)品測(cè)試

用改善后的原材料試制產(chǎn)品后，用2000L袋子法進(jìn)行VOC測(cè)試，并進(jìn)行改善前后結(jié)果對(duì)比，見(jiàn)表6。

從表6結(jié)果可以得出，改善了發(fā)泡后的地毯乙醛、丙烯醛結(jié)果均已合格。

4" " 結(jié)論

本文從試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程監(jiān)督，產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)境背景分析，原材料報(bào)告抽檢，材料拆解測(cè)試等四個(gè)方面進(jìn)行溯源，并進(jìn)行了某新能源車型地毯VOC超標(biāo)溯源整改試驗(yàn)，改善結(jié)果符合目標(biāo)值要求。本文除了能夠幫助企業(yè)解決實(shí)際產(chǎn)品的VOC超標(biāo)問(wèn)題，主要還是為了提高企業(yè)產(chǎn)品VOC管控的意識(shí)，并提供一個(gè)有效的管控案。

參考文獻(xiàn)：

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[2]宋崇，許丹等.降低汽車內(nèi)飾VOC措施[J].科技與企業(yè)，2014（1）.

[3]虞接華，牛茜，鄭冠崔.乘客艙地毯VOC性能優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)研究[J].汽車零部件，2021（08）；093-096.

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[5]黃振洪，熊芬，黃江玲，劉丹丹，姚響林.基于零部件VOC散發(fā)的材料及工藝研究[J].汽車工藝與材料，2020（4）：6-9.

[6]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(cè)定方法[S].

[7]GB 18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

專家推薦語(yǔ)

康" 明

東風(fēng)商用車技術(shù)中心工藝研究所所長(zhǎng)

材料科學(xué)與工程" 研究員級(jí)高級(jí)工程師

本文從試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程監(jiān)督，環(huán)境管控（產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)境背景分析），原材料報(bào)告抽檢，材料拆解測(cè)試管控等四個(gè)方面進(jìn)行溯源，總結(jié)出了某新能源車地毯VOC超標(biāo)溯源及管控方法。通過(guò)實(shí)際效果驗(yàn)證，整改后的產(chǎn)品VOC結(jié)果達(dá)到了目標(biāo)要求。本文不僅對(duì)企業(yè)在解決產(chǎn)品VOC超標(biāo)問(wèn)題方面提供借鑒，而且對(duì)企業(yè)提高產(chǎn)品VOC管控意識(shí)，建立有效的管控方案也有一定的幫助。