汽車(chē)VOC檢測
目前，國內及歐、美、日均沒(méi)有汽車(chē)車(chē)內空氣質(zhì)量的國家標準、法規。但有資料表明，國外主要汽車(chē)公司對于車(chē)內空氣質(zhì)量的控制，主要通過(guò)對配套零部件的管控來(lái)實(shí)現的。今天，我們就側重來(lái)講講汽車(chē)VOC的相關(guān)標準及主要測試方法。
一、汽車(chē)VOC相關(guān)標準
1、我國汽車(chē) VOC檢測相關(guān)標準歷程
目前，我國出臺的有關(guān)汽車(chē)VOC 的直接標準只有兩個(gè)，即 HJ/T 400《車(chē)內揮發(fā)性有機物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測定方法》和 GB/T 27630《乘用車(chē)內空氣質(zhì)量評價(jià)指南》。
HJ/T400 規定了 M 類(lèi)(載客)車(chē)輛和 N 類(lèi)(載貨)車(chē)輛車(chē)內揮發(fā)性有機物和醛酮類(lèi)物質(zhì)的采樣和測定方法，但是該標準只適用于車(chē)輛靜止狀態(tài)、恒溫及恒濕條件下的車(chē)內空氣采樣，并未涉及車(chē)輛運行狀態(tài)下的車(chē)內污染物采樣，而且未對車(chē)內空氣污染物的指標與限值進(jìn)行規定。
GB/T27630 規定了車(chē)內空氣中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的濃度要求，給出了汽車(chē)車(chē)內各 VOC 污染物的限值標準。該指南引導汽車(chē)企業(yè)開(kāi)展車(chē)內 VOC 控制工作，但引起的爭議也暴露出我國在汽車(chē)揮發(fā)性有害物質(zhì)管理方面仍面臨一系列問(wèn)題，且指南只針對我國整車(chē)的 VOC 標準，汽車(chē)的原材料和零部件并無(wú)相關(guān)國家標準，沒(méi)有從源頭控制 VOC 的排放問(wèn)題。圖 1 展示了我國汽車(chē)VOC 檢測相關(guān)標準發(fā)展歷程，表明我國的汽車(chē) VOC檢測相關(guān)標準還有很多需要完善的地方。
2、我國汽車(chē) VOC 檢測相關(guān)標準發(fā)展建議
通過(guò)借鑒國外汽車(chē)行業(yè)VOC 檢測相關(guān)標準先進(jìn)經(jīng)驗，深入了解我國汽車(chē)行業(yè) VOC 現狀，研究和完善我國汽車(chē) VOC 檢測相關(guān)標準，提出建議及改進(jìn)措施如下：
1）雖 然 我 國 先 后 出 臺 了 HJ/T 400-2007 和GB/T 27630-2011，但對于汽車(chē)車(chē)內 VOC 污染物，國家并未按這兩個(gè)標準對新出廠(chǎng)和銷(xiāo)售車(chē)輛的車(chē)內空氣污染實(shí)施控制，這給消費者的健康和人類(lèi)環(huán)境帶來(lái)隱患。因此，我國應明確汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈各方責任和監督管理措施，對汽車(chē)行業(yè)進(jìn)行監管，健全汽車(chē)信息披露機制，讓消費者了解每臺新車(chē)的揮發(fā)水平，時(shí)機成熟時(shí)，有必要強制實(shí)施這兩個(gè)標準。
2）借鑒國外 VOC 檢測管理經(jīng)驗，結合我國汽車(chē)揮發(fā)性有害物質(zhì)現狀，規范我國汽車(chē)行業(yè)零部件和材料VOC 檢測方法，降低零部件、材料供應商的技術(shù)和成本壓力，基于全產(chǎn)業(yè)鏈引導零部件及材料企業(yè)開(kāi)展統一的揮發(fā)性有害物質(zhì)管理工作。
3）《指南》僅明確了車(chē)內VOC 要求，為有效控制汽車(chē)外飾產(chǎn)生的大量 VOC，保護大氣環(huán)境，有必要建立汽車(chē)揮發(fā)性有害物質(zhì)防治管理體系，推進(jìn)監督管理措施和提升 VOC 控制技術(shù)。
4）隨著(zhù)國家關(guān)于車(chē)內空氣污染物濃度限值及測量方法相關(guān)標準和檢測方法的逐漸頒布和執行，希望有關(guān)部門(mén)制訂對內飾件的原材料質(zhì)量進(jìn)行控制的環(huán)保標，從汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的源頭零部件和材料限制 VOC 排放值。
5）目前的汽車(chē) VOC 檢測標準方法中取樣程序復雜，所用設備昂貴，測試成本高，因此迫切需要加強對VOC 測試方法的研究和簡(jiǎn)化(簡(jiǎn)便快捷實(shí)時(shí)監測設備)，降低產(chǎn)業(yè)鏈成本，使檢測手段更加快捷和準確，共同為我國的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展貢獻力量。
二、汽車(chē)VOC主要測試方法
針對汽車(chē)VOC含量測試，主要從整車(chē)VOC、總成（車(chē)內零部件）VOC以及材料VOC。下面將分別講一下對應的測試方法。
1、整車(chē)VOC含量測試方法：
不同車(chē)系相應不同的測試標準，包括德國PV3938標準、日本《車(chē)內VOC試驗方法》、俄羅斯GOST R51206-2004標準以及國內《車(chē)內揮發(fā)性有機物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測試方法》即HJ/T 400-2007測試標準，具體測試條件如下：
PV3938測試標準：測試條件:23oC、50% RH；測試方法：靜態(tài)測試；采樣方法：使用紅外燈同時(shí)照射車(chē)內不同部位使其表面溫度達到65oC,封閉一定時(shí)間后采集車(chē)內空氣樣品。
《車(chē)內VOC試驗方法》:測試條件:23oC、50% RH；測試方法：半動(dòng)態(tài)測試；溫度調整到40oC，保持4.5h后使用DNPH采樣管采集車(chē)內空氣30min后測定甲醛；采樣結束后啟動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機，使其空調正常工作，測定VOC。
GOST R51206-2004標準：測試條件:23oC、50% RH；測試方法：動(dòng)態(tài)測試；模式一：以速度50公里/小時(shí)勻速行駛行，行駛速度穩定20分鐘后測試；模式二：以制造廠(chǎng)家規定的最小穩定轉速空轉20分鐘后測試。
HJ/T 400-2007測試標準：國家環(huán)境保護總局于2007年12月7日發(fā)布，2008年3月1日實(shí)施。標準規定了測量機動(dòng)車(chē)乘員艙內揮發(fā)性有機物和醛酮類(lèi)物質(zhì)的采樣點(diǎn)設置、采樣環(huán)境條件技術(shù)要求、采樣方法和設備、相應的測量方法和設備、數據處理、質(zhì)量保證等內容。
環(huán)境溫度：25.0 1.0 oC相對濕度：50 10%。測試方法：1、受檢車(chē)輛放入符合規定的車(chē)輛測試環(huán)境中；2、新車(chē)應為合格下線(xiàn)28d5d并要求內部表面無(wú)覆蓋物；3、車(chē)窗、門(mén)打開(kāi)，靜止放置時(shí)間不小于6h；4、準備期間車(chē)輛測試條件應符合規定，安裝好采樣裝置；5、關(guān)閉所有門(mén)窗，受檢車(chē)輛保持封閉狀態(tài)16h，開(kāi)始進(jìn)行采集。
2、零部件（總成）VOC 含量測試方法：
測試標準：VDA 276
測試方法：平衡濃度排放氣體
3、材料VOC含量測試方法：
三、美系、歐系以及日系主機廠(chǎng)對VOC測試的要求
目前對于汽車(chē)整車(chē)VOC含量的測試標準主要有美系、歐系以及日系三種，分別對應的是頂空方法（HS-GC/MS）、熱脫附（TD-GC/MS）以及袋子法（Bag-TD-GC/MS）。下面將 分別介紹并對比三種VOC含量測試的差異：
1、美系頂空標準（HS-GC/MS）
頂空法是歐系、美系汽車(chē)企業(yè)測量苯烴類(lèi)揮發(fā)性有機物的常用方法。頂空法測試標準的主要裝置圖以及原理圖如上圖所示。頂空加熱樣品到120C；轉移樣品揮發(fā)出來(lái)的物質(zhì)到GCMS；以樣品峰面積與空氣峰面積之間的比較作為樣品揮發(fā)量的評估；通過(guò)質(zhì)譜庫檢索樣品揮發(fā)出來(lái)的是什么物質(zhì)；評估這些揮發(fā)物質(zhì)對人的影響風(fēng)險。
頂空法是一種比較通用的測量汽車(chē)內飾材料苯烴類(lèi)揮發(fā)性有機物含量的方法。歐系大部分汽車(chē)企業(yè)均采用該方法對汽車(chē)內飾材料進(jìn)行采樣和檢測，國內部分自主品牌汽車(chē)企業(yè)(如吉利汽車(chē)公司等)也采用項空法。
2、歐系熱吸附標準（TD-GC/MS）
熱解析法是歐系汽車(chē)企業(yè)測量苯烴類(lèi)揮發(fā)性有機化合物的另一種檢測方法,下面以PSA公司的D105495為例進(jìn)行說(shuō)明。熱解析法的分析過(guò)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，試驗樣品揮發(fā)出來(lái)的有機物氣體經(jīng)過(guò)傳輸線(xiàn)進(jìn)入氣質(zhì)聯(lián)用儀；通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀分析得到各種苯烴類(lèi)揮發(fā)性物的含量和總的VOC含量。
3、日系袋子法 (Bag-TD-GC/MS)
日系采樣袋法測試示意圖如下所示:
采樣袋法多為日系車(chē)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廠(chǎng)(包括豐田、日產(chǎn)和鈴木等)及其合資企業(yè)采用。
4.檢測艙法
檢測艙法的試驗空間是一個(gè)體積為(10.05)m3的密閉空間，內部裝有調節空氣均勻度的裝置和樣品支架。為了調節空氣交換率，試驗箱體上安裝有進(jìn)氣管和排氣管。使用試驗氣體(丙烷)和氮氣對火焰離子探測儀進(jìn)行校準，壓縮空氣需經(jīng)過(guò)濕度調節裝置以規定的濕度通入檢測艙。美國通用汽車(chē)公司、德國的大眾汽車(chē)公司和寶馬汽車(chē)公司等汽車(chē)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。
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