胡寅浩,劉亞林,崔恩有,王越,應宇驥
(中國汽車技術研究中心寧波汽車零部件檢測有限公司,浙江 寧波 315104)
汽車產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),也是當今世界經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)。隨著消費者環(huán)保理念增強,車內空氣質量越來越受到關注,國家及政府相繼出臺了很多政策及法規(guī)。2007年國家環(huán)境保護總局出臺了HJ/T 400-2007《車內揮發(fā)性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》提出整車車內揮發(fā)性有機的檢測方法。由環(huán)境保護部和國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的 GB/T 27630-2011 《乘用車內空氣質量評價指南》標準則明確規(guī)定了整車車內空氣質量的限值要求。
雖然國家及政府對車內揮發(fā)性有機物(VOC)做出了明確規(guī)定,但是關于氣味的相關檢測方法及限值要求都是空白。目前行業(yè)內多為各主機廠自主編制的氣味標準,標準僅針對整車或車內非金屬材質的氣味檢測方法,但沒有相關氣味提升方法。本文通過對相關政策法規(guī)的研讀及其在日常試驗中的應用,并且通過對試驗數(shù)據(jù)及結論的不斷總結及改進提出整車氣味提升的流程及方法,為整車生產(chǎn)企業(yè)提供整車氣味提升方案。
氣味是人的嗅覺器官以空氣為介質對揮發(fā)性物質物理性能的嗅覺感知。氣味物質分子在空氣中擴散,由鼻腔收容之后,并與嗅神經(jīng)相接處,然后將情報傳達到大腦,于是就產(chǎn)生了氣味感。
車內氣味是由車內各類零部件所使用的材料揮發(fā)出來的小分子,彌散在車內的空氣中,進而被人們的嗅覺器官-鼻子所感知到。
金屬物件本身氣味較低,甚至無味,所聞的氣味實際是車內各類非金屬物件所散發(fā)的氣味的混合物,主要非金屬物件如下圖:
圖1
車內氣味評價完全依靠專業(yè)人員的嗅覺器官-鼻子來感受,并由專業(yè)人員進行主觀評價,而車內非金屬材料繁多,氣味類型復雜,單獨嗅辨整車氣味難以確認整車氣味主要來源。
目前汽車行業(yè)內關于整車氣味的檢測并無相關的國家標準或行業(yè)標準,基本都是汽車生產(chǎn)廠家自行編制的企業(yè)標準,各個汽車生產(chǎn)廠家雖然對最終氣味評價的位置及氣味等級描述存在差異,但試驗條件基本一致。主要技術參數(shù)參考HJ/T 400-2007《車內揮發(fā)性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》試驗條件:環(huán)境溫度:25℃±1℃,;環(huán)境濕度:50%RH±10%RH;風速:≤0.3m/s;背景濃度:甲苯≤0.02mg/m3,甲醛≤0.02mg/m3對車輛進行平衡穩(wěn)定。即去除車內所有表面覆蓋物,(如座椅、地毯薄膜等),打開車門窗,平衡至少 6小時;關閉車門窗平衡16小時后,通過專業(yè)培訓的氣味評價人員進入車輛內部進行氣味評價。一般要求至少由3人參與評價,評價的平均結果作為參考,確定需要進行整車氣味提升的目標車輛。
對于整車氣味未達到標準要求的目標車輛,做進一步的零部件總成氣味檢測,建議零部件從整改目標車輛上直接拆卸。對零部件總成進行氣味評價,刪選出需重點整改的零件總成。重點零部件總成刪選我司總結了一套有效便捷的檢測方法。如下:
2.2.1 試驗原理
將車內飾單個零部件總成(如地毯)放入自身無氣味的泰德拉采樣袋中,然后密封采樣袋,排除袋內空氣,充入一定量的氮氣,在一定溫度條件下放置一定時間后,零部件的氣味散發(fā)到采樣袋內,由氣味評價人員打開袋子封口處嗅辨袋內氣味。
2.2.2 試驗條件
a.泰德拉采樣袋采用2000L采樣袋,需高溫清潔至無氣味干擾;b.高純氮氣,充入泰德拉采樣袋的氮氣需高純氮氣,純度達到 99.999%;c.試驗環(huán)境模擬整車氣味試驗,溫度為25±1℃,采樣袋內濕度無法控制。
2.2.3 試驗步驟
a.將泰德拉采樣袋高溫(80℃及以上)老化;b.采樣袋內充入50%采樣袋體積的高純氮氣(即1000L)進行空白驗證,確保采樣袋空白無氣味,則該采樣袋可進行樣品試驗;c.樣品放入可用的采樣袋內,密封完全,抽出采樣袋內殘余空氣,充入1000L高純氮氣并置換3次(即充入1000L高純氮后完全抽出,如此反復3次),最后準確充入1000L高純氮,放置于25℃環(huán)境箱內,保持16h后進行氣味評價。
2.2.4 方法參數(shù)依據(jù)
a.統(tǒng)一采用2000L采樣。2000L采樣袋能放入車內任何單個零部件總成,統(tǒng)一用2000L袋子可考察單個零部件對相同空間的釋放貢獻量;b.檢測溫度及檢測時間,模仿整車氣味試驗要求。
刪選出的重點需整改零部件總成(一般情況下選取 10件左右),將其拆解至均一材質,各材質根據(jù)汽車生產(chǎn)廠家制定的相關材料氣味標準進行試驗。根據(jù)不同企業(yè)標準,采用玻璃氣味瓶或者無味密封袋兩種試驗器皿。材料氣味評價結果用以明確最終需整改材料,不符合標準要求的材料均建議進行更換或整改。同時,對用于零部件之間粘合的膠粘劑等(如前擋風玻璃膠)進行氣味評價,對不符合標準要求的的一律進行整改。為方便后續(xù)整改,可應用氣味嗅辨儀、GC-MS、HPLC等設備幫助分析均一材質內氣味散發(fā)物及其含量。對于散發(fā)量高的物質進行氣味類型查詢,有刺激性氣味或不舒適的氣味類型散發(fā)物,建議進行其他物質更換。
明確需整改材料后,將需整改材料清單告知汽車生產(chǎn)廠家。氣味整改提升過程由主機廠主導,根據(jù)檢測機構提供的檢測結果,有針對性的要求各級供應商進行材料整改,整改后的均一材料應送至檢測機構進行整改后氣味評價,如符合標準要求則通過可用于零部件總成生產(chǎn),如不符合則重新整改,此過程可能需多次反復花耗較長時間。同一零部件總成需整改的不同材質都達到要求后,將整改后材質用于制成的零部件總成。再對零部件總成進行氣味評價,如符合標準要求則用于整車安裝。材料整改的同時,需對材料存放的環(huán)境進行評估,嚴格要求存放環(huán)境,放置材料受自然環(huán)境影響產(chǎn)生異味。
氣味嗅辨為人工評價,為尋求數(shù)據(jù)準確性一天內同一評價員評價不得超過10個。零部件拆解為不可逆過程,拆解過程一定要拍照等做好溯源工作。整車氣味整改是個繁瑣的過程,整個整改過程需花耗較長時間,且整改過程可能并不順利,需主機廠、檢測機構、供應商等多方合作才能達到整改提升效果。氣味散發(fā)容易受溫度、濕度、光照、存放環(huán)境等多方面的影響,整改過程中需密切關注相關條件。
整車氣味提升是從整車氣味——零部件總成氣味——材質氣味——零部件氣味——整車氣味的循環(huán)檢測,整改過程繁瑣耗時。本文研究的車輛氣味提升流程對主機廠、各檢測機構及供應商均有一定的幫助,為整車氣味整改提供一個切實有效的思路。
[1] 劉亞林,胡寅浩,陳魯鐵,鄭思維,王越.汽車零部件總成的氣味性試驗方法[J].汽車零部件,2016(12):72-73.
[2] HJ/T 400-2007 車內揮發(fā)性有機物和醛酮類物質采樣測定方法[S].
[3] 劉慶,游錦璋,郭創(chuàng)奇.汽車室內VOC法規(guī)及測試方法介紹[J].汽車零部件,2013(10):91-93.