王依(長城汽車股份有限公司技術中心河北省汽車工程技術研究中心,河北保定071000)
汽車車內氣味的危害與評價
王依
(長城汽車股份有限公司技術中心河北省汽車工程技術研究中心,河北保定071000)
主要介紹汽車車內揮發(fā)性氣味的形成機理與危害,以及車內氣味的評價方法和管控措施;重點論述通過氣味類別、氣味強度以及實物測試三個階段的篩選,挑選出初級的氣味評價團隊。
汽車;車內氣味;氣味評價;管控
汽車已經成了現代人生活不可或缺的一部分,可很多時候卻成為了健康的潛在殺手,尤其是在夏季。近幾年,常有車內有害物質致病的消息見諸報端,車內氣味使人“望而卻步”。如果新車內的氣味能變得不那么讓人難以接受,這無疑是消費者的福祉。畢竟,現代都市人消耗在汽車內的時間越來越多,相對狹小空間內的空氣質量嚴重影響著駕乘人員的身體健康。因此,需對內飾零部件進行氣味測試,以保證車內空氣質量不引起駕乘人員的反感。
1.1氣味的主要來源
車內氣味主要由車內零部件和內飾材料中所含有害物質釋放,包括塑料、膠粘劑、阻尼材料(固化后)、皮革、橡膠、發(fā)泡劑、毛氈等。這些材料在生產以及加工中添加的有機溶劑、添加劑、助劑等揮發(fā)性成分是氣味散發(fā)的主要來源。以車內與人體接觸面積最大的皮革為例,皮革生產工序包括前處理、鞣制、復鞣、染色、加脂、干燥、涂飾等,每道工序都需要添加大量的加工助劑。如果汽車門窗緊閉且在陽光下暴曬,則其中的添加劑以及加工助劑等會揮發(fā)出來,產生大量有毒有害和強烈刺激性氣味的氣體[1]。
1.2車內氣味危害
在車內狹小的幾平方米的密閉空間內聚集著幾百種有機物,如烷烴類:甲烷、十一烷、十四烷;烯烴類:苯乙烯;醇類;醛類:甲醛、乙醛、丙烯醛;酮類:丙酮、丁酮等,會讓人感到惡心、頭痛、頭暈、記憶力減退、失眠乏力,更嚴重的還可造成白細胞減少、引起白血病、癌癥等疾病。澳大利亞聯邦科學與醫(yī)學科研部門測試發(fā)現,新車出廠后車內有害氣體濃度很高,揮發(fā)時間甚至可持續(xù)6個月以上[2]。另外,有研究表明,由駕車綜合癥引發(fā)的交通事故遠比疲勞駕駛、酒后駕駛引發(fā)的事故多,車內空氣污染問題已經影響到駕駛員的安全駕駛[3]。
對內飾零部件材料進行氣味評價是解決內飾零部件氣味的簡單而有效的方法之一,并根據評價結果進行相應的質量管控。這里所說的氣味評價有別于車內揮發(fā)性有機物(VOC)的儀器分析方法和人工智能嗅覺系統,是完全依靠專業(yè)人員的鼻子進行主觀嗅辨,而不是依靠氣質聯用儀、高效液相色譜儀和傳感器陣列等儀器設備進行檢測[4-7]。精密的儀器只能檢測出單一或幾種氣體的濃度,但是對綜合性氣味的濃度無法進行判斷,而人工智能嗅覺系統也不可能完全能取代人的主觀感受,所以由氣味評價師直接對車內空氣進行嗅辨感受,能夠直接反映乘客的感覺。
2.1評價方法
2.1.1試驗室環(huán)境要求
氣味主觀評價應在專門的試驗室中進行,試驗室內的環(huán)境要求如下:
1)溫度控制在(25±1)℃,濕度控制在(50±10)% RH,能達到恒溫恒濕的條件。
2)應保持無氣味,降低其他氣味的影響。3)應有專門的通風設備,便于通風換氣。4)應具備獨立的氣味試驗評價和準備間,避免氣味交叉污染。
2.1.2氣味評價團隊的要求
氣味評價師是氣味評價的關鍵所在,他們的工作就是靠鼻子來嗅辨汽車內空氣和相關材料的氣味是否達標。研發(fā)一輛新車,從零件到成品車需要嗅辨400多次。這些氣味評價師的鼻子必須都要健康,生活習慣要好,而且氣味評價師要求在日常生活中不能抽煙,也不能大量飲酒,日常飲食要少食辛辣食品,保持清淡的口味,參加氣味測試前半小時內,不能抽煙、喝咖啡或食用其他食品。
初級的氣味評價員選拔可以通過氣味測試進行篩選。分別包括氣味類別、氣味強度以及實物測試三部分。
1)氣味類別測試。氣味類別測試可以通過讓被測試人員分辨具有特征氣味的溶液來篩選氣味識別能力較好的氣味評價員(見表1)。
表1 氣味類別溶液的配制
在評價時,首先將鼻子湊近玻璃容器邊緣位置,然后將玻璃容器蓋平移1.5~2.5 cm,再將鼻子置于縫隙處進行嗅辨;一個試樣與下個樣品至少要有30 s的間隔時間,以便中和一下對氣味的感覺;在聞了具有很重氣味的樣品后,應走出去呼吸一下新鮮空氣。
2)氣味強度測試。氣味強度的評判合格要求:將不同濃度的正丁醇水溶液放在打亂順序的玻璃瓶中,氣味評價員一一嗅辯后能夠將溶液按照從弱到強的順序準確地排列出來(見表2)。
表2 氣味強度篩選方法
3)實物測試。測試原理:將樣品放置在密閉的容器中,在一定溫濕度條件下老化后,由經過定期培訓并比對合格后的氣味評價人員對容器中樣品散發(fā)出來的氣味進行等級評定[8]。
按照零件不同的部位,選取不同的質量或面積的實物樣品放入專門的氣味測試瓶內,擰緊蓋子并做好標記,將已標記的氣味測試瓶放入電熱鼓風干燥箱中,在規(guī)定條件下保持一定時間。取出氣味測試瓶放置至室溫,由待測試人員進行主觀評價,一般將氣味強度分為6個等級(見表3)[9]。
表3 評價標準
通過以上測試,基本可以挑選出氣味評價員。氣味評價員需要接受定期的訓練,并對其進行測試。如果測試結果合格,則可繼續(xù)進行氣味評價檢測;如果不合格,則應取消其氣味評價員的資格。
2.1.3氣味描述
氣味評價師除了要對樣品做出強度、舒適/不舒適和敏感性進行等級評定外,還應對樣品做出氣味描述,每一種可能造成使用者反感的氣味描述都對應一個定義和一個標準氣味。
1)食品/蔬菜氣味:冷蔬菜湯的氣味,冰箱中的蔬菜保鮮儲藏格的氣味,密封在袋子里的三明治的氣味,濕面包的氣味。這是一種干餾的、油膩的氣味。
2)臭魚味:腐爛的魚的氣味,不新鮮的魚的氣味。這是一種胺的氣味。所有胺的氣味都必須對應此氣味描述。
3)臭雞蛋味:臭雞蛋的氣味。所有硫的氣味都必須對應此氣味描述。
4)垃圾箱/垃圾味:垃圾的氣味或者是垃圾堆放處的氣味。這是一種硫的、帶酸味的、醋酸的氣味。
5)動物味:動物的氣味,牲畜的皮毛的氣味,牲畜棚的氣味。這主要是一種酚的氣味。所有酚的氣味都必須對應此氣味描述。
2.2車內氣味的管控措施
車內氣味是否達標成為消費者購買新車時考量的一個重要因素,這就需要生產商在車輛的設計生產環(huán)節(jié)對乘用車內氣味進行管控。其中零部件和內飾材料使用情況、車輛下線時間、車輛所處環(huán)境均會影響消費者對車內氣味的感受[10]。因此,控制車內氣味可以從以下兩個方面入手:
1)使用環(huán)保材料。車內氣味的不達標很大程度上源自于內飾用材料的不合格,現在越來越多的企業(yè)開始致力于車內綠色、環(huán)保、低VOC材料的研制開發(fā)。東麗利用來源于植物的材料制成備用輪胎蓋和地毯;沃爾沃大幅度減少車內PVC塑料制品的使用,取而代之的是全皮包覆的座椅、座椅內的大豆填充物和純棉的縫線、純麻腳墊;錦湖日麗憑借10多年的改性經驗,通過調整聚合、反應擠出、設備工藝以及后加工后的凈化等一系列復雜環(huán)節(jié),有效降低了車內有毒有害物質含量。
2)合理通風。新車在行駛的前6個月內,應盡量少用空調,時常開窗以加強車內通風換氣,合理控制車內空氣通風系統,保證車廂內有良好的空氣環(huán)境和足夠的新鮮空氣,以防止乘員疲勞、頭痛和惡心。新車使用時,最好開窗行駛,或者把窗子開個小縫兒,把空調打到外循環(huán),使車內零部件以及內飾材料釋放的有害氣體能得以稀釋和排除。
車內空氣與消費者的身心健康息息相關,因此,無論從社會責任上講,還是從企業(yè)長遠利益上講,汽車制造廠商應高度重視這一問題,努力提高生產標準,改良生產工藝,采用環(huán)保材質,改善車內空氣質量。目前CQC已經制定了《乘用車內氣味評價檢測方法》[11],部分企業(yè)已經開展了自愿認證。未來標準將進一步加嚴,對車內氣味不達標企業(yè)進行干預,必要時進行處罰;不滿足標準要求的車輛不允許上市銷售,并實行召回制度,防止車內空氣污染對消費者的危害[12]。
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修改稿日期:2015-03-11
Harm and Evaluation of Vehicle Interior Odor
Wang Yi
(TechnologicalCenterofGreatWall Automobile Co.,Ltd,HebeiProvince Engineering Technology Research Center,Baoding 071000,China)
The author describes the formationmechanism and harm of the volatile odor inside the vehicles,aswell as the effectivemethod to evaluate and control the air quality.Shemainly introduceshow to pick outan elementary odorevaluation team through the threestagesofselection ofodor classification,odor intensityand objecttest.
vehicle;vehicle interiorodor;odorevaluation;managementand control
U465
B
1006-3331(2015)05-0060-03
王依(1987-),女,助理工程師;主要從事汽車材料環(huán)保法規(guī)檢測工作。