胡雋雋,劉凱,吳向東
(安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心,安徽 合肥 230601)
自GB/T 27630《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》發(fā)布以來,車內(nèi)空氣質(zhì)量已成為衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo),氣味性已成為消費(fèi)者選擇購車的重要指標(biāo)之一;2016年1月22日國家環(huán)保部發(fā)布GB 27630意見稿,對(duì)汽車的環(huán)保性要求隨之加嚴(yán),解決汽車零部件的氣味性問題已刻不容緩[1-4]。
將整車拆解為零部件總成,測(cè)試零部件總成的氣味性,與江淮零部件企標(biāo)限值進(jìn)行對(duì)比[5],發(fā)現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的零部件總成主要有以下5個(gè),詳見表1:
表1 整改前不達(dá)標(biāo)的零部件總成一覽表
將零部件總成分解至二級(jí)部件材料分別進(jìn)行分析,座椅總成主要拆分為座椅發(fā)泡、座椅面套、金屬嵌件、金屬骨架四部分,其中金屬件對(duì)氣味性無影響,主要從發(fā)泡和面套排查座椅重點(diǎn)影響源,從發(fā)泡與面套檢測(cè)對(duì)比結(jié)果來看(詳見表2、表3),重點(diǎn)改進(jìn)的零部件為發(fā)泡。
通過分析,主要從以下兩個(gè)方面來改善座椅總成氣味性:
1)原材料變更:發(fā)泡配方中增加醛類消除劑;
2)工藝變更:a)發(fā)泡澆注采用機(jī)器人澆注替代手工澆注,澆注時(shí)產(chǎn)生的氣體通過專用管道排放到戶外,不會(huì)對(duì)車間的發(fā)泡造成污染;b)管道改造,發(fā)泡真空開泡機(jī)的開泡排氣通過管道排入戶外,不會(huì)造成二次污染;c)倉儲(chǔ)變更:發(fā)泡上懸掛鏈后熟化,擺放有一定間隙,避免排放緊密。
表2 座椅總成發(fā)泡材料有害化學(xué)物質(zhì)統(tǒng)計(jì)表
表3 座椅總成面套材料有害化學(xué)物質(zhì)統(tǒng)計(jì)表
座椅總成經(jīng)整改后滿足企標(biāo)要求,檢測(cè)結(jié)果詳見表4:
表4 座椅總成整改前后氣味性對(duì)比表
將零部件總成分解至二級(jí)部件材料分別進(jìn)行分析,儀表板總成主要由塑料本體及噴涂件構(gòu)成,詳細(xì)影響因素如下:
(1)塑料件本體
塑料粒子本身乙醛表現(xiàn)不佳,且零件長時(shí)間存放乙醛不會(huì)明顯衰減,PP降解主要在注塑過程中,在高溫與剪切的作用下,聚丙烯降解,生成甲醛、乙醛、丙酮等小分子物質(zhì)。通過生產(chǎn)線改造,對(duì)苯類有改善,但對(duì)醛類很難達(dá)到有效控制。聚丙烯基料在聚合過程中存在單體和高聚物,并且需添加溶劑、催化劑等,這些都會(huì)對(duì)原材料氣味性產(chǎn)生影響。
(2)出風(fēng)口、裝飾條、中控面板
涂料是甲苯、乙苯、二甲苯的主要來源,經(jīng)過對(duì)基材原料、生產(chǎn)工藝和油漆配方進(jìn)行多輪調(diào)整,改善效果明顯。
通過分析,主要從以下三個(gè)方面來改善儀表板總成氣味性(詳見表5):
1)原材料變更:a)通過使用低 VOC環(huán)保原材料(如普利特低VOC的PP+EPDM-T20等);
b)采用低苯油漆。
2)工藝變更:a)嚴(yán)格控制注塑工藝,避免溫度過高,例注塑PP時(shí)溫度控制在210~230度之間
b)對(duì)包覆產(chǎn)品在供方進(jìn)行烘烤處理;
3)倉儲(chǔ)變更:產(chǎn)品存放于工位架,倉庫通風(fēng)。
表5 儀表板總成材料變更方案
儀表板總成經(jīng)改進(jìn)后滿足企標(biāo)要求,檢測(cè)結(jié)果詳見表6:
表6 儀表板總成整改前后氣味性對(duì)比表
將零部件總成分解至二級(jí)部件材料分別進(jìn)行分析,主要由零部件本體、吸音棉、包覆表皮、防撞塊組成,詳細(xì)影響因素如下:
(1)零部件本體
構(gòu)成零部件本體的原材料都是PP、ABS,對(duì)甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛等揮發(fā)有影響。
(2)吸音棉
吸音棉材料為棉氈,采用膠水固定,對(duì)甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛、乙醛等揮發(fā)有影響。
(3)包覆表皮
包覆表皮材料為 PVC+泡沫,同樣采用膠水固定,對(duì)甲苯、乙苯、二甲苯等揮發(fā)有較大影響。
(4)防撞塊
防撞塊的材料為EPS,對(duì)乙苯、苯乙烯等揮發(fā)有影響。
通過分析,主要從以下三個(gè)方面改善門板總成氣味性:
1)原材料變更:a)通過使用低 VOC環(huán)保原材料快速提升零部件VOC品質(zhì)(如低VOC的PP+EPDM-T20等);b)采用雙組份吸音棉替代廢棉氈;c)采用低VOC油漆;
2)工藝變更:a)嚴(yán)格控制注塑工藝,避免溫度過高,如注塑PP時(shí)溫度控制在210~230度之間。
表7 門板總成材料變更方案
b)采用超聲波焊接替代膠水粘接;c)對(duì)包覆件進(jìn)行后處理;
3)倉儲(chǔ)變更:a)開設(shè)VOC存儲(chǔ)區(qū),產(chǎn)品置于工位架,避免產(chǎn)品密集堆放;b)產(chǎn)品放置空間增大,倉庫加強(qiáng)通風(fēng)。
門板總成經(jīng)整改后滿足企標(biāo)要求,檢測(cè)結(jié)果詳見下表:
表8 門板總成整改前后氣味性對(duì)比表
將零部件總成分解至二級(jí)部件材料分別進(jìn)行分析,主要由PU基材、面料、金屬燈框、XPE墊塊組成,詳細(xì)影響因素如下:
(1)PU板基材及面料
構(gòu)成頂棚的原材料都是化工材料,大多容易吸附環(huán)境空氣,氣味性可探測(cè)性、可控性難度系數(shù)大。PU板主要由多元醇及聚醚、催化劑合成,添加型催化劑一般為胺類物質(zhì),具有刺激性氣味;面料中的染料及膠水不利于零部件總成氣味性。
(2)金屬燈框
金屬燈框與頂棚粘接使用氯丁膠,膠水中含有揮發(fā)性的有機(jī)物。
(3)XPE墊塊
XPE墊塊與頂棚粘接使用熱熔膠,膠水中含有揮發(fā)性的有機(jī)物。
通過分析,主要從以下三個(gè)方面來整改頂棚總成的氣味性:
1)原材料變更:a)將添加型催化劑改為反應(yīng)型催化劑;b)面料采用環(huán)保染料和膠水。
2)工藝變更:成品面料收卷前增加加熱抽風(fēng)裝置。
3)倉儲(chǔ)變更:a)原料由堆集擺放變更為分?jǐn)倲[放;b)增加天窗頂棚掛架車數(shù)量。
頂棚總成經(jīng)改進(jìn)后滿足企標(biāo)要求,檢測(cè)結(jié)果詳見下表:
表9 頂棚總成整改前后氣味性對(duì)比表
將零部件總成分解至二級(jí)部件材料分別進(jìn)行分析,詳細(xì)影響因素如下:
(1)副儀表支撐塊材料
副儀表支撐塊材料為再生PU、EPS材料,對(duì)甲苯、乙苯、二甲苯等揮發(fā)有影響。
(2)膠水
所用膠水為非環(huán)保膠水(溶劑型萬能膠),對(duì)地毯總成醛類物質(zhì)的含量有較大影響。
通過分析,主要從以下三個(gè)方面整改地毯總成氣味性:
(1)將副儀表支撐塊材料由再生PU、EPS更換為EPP材料;
(2)將膠水類型由溶劑型萬能膠換成高分子樹脂膠;
(3)倉儲(chǔ)變更:a)原料由木板墊擺放變更為預(yù)成型模擺放;b)廠房頂部開排氣孔,有利于空氣的流通,改善零部件的氣味性。
地毯總成經(jīng)整改后滿足企標(biāo)要求,檢測(cè)結(jié)果詳見表10:
表10 地毯總成整改前后氣味性對(duì)比表
將整改后的零部件進(jìn)行裝車,依據(jù)江淮整車氣味性企標(biāo)[6],重新對(duì)整改車輛開展氣味性測(cè)試,具體結(jié)果詳見表11:
表11 整車整改前后氣味性對(duì)比表
由上表可以看出,整改車輛整車氣味性為 3.5級(jí),已達(dá)標(biāo)。
隨著消費(fèi)者對(duì)汽車健康要求的不斷提高,GB/T 27630《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》近期內(nèi)也將修訂為國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),這將大大促進(jìn)各大主機(jī)廠嚴(yán)格管控車內(nèi)空氣質(zhì)量,對(duì)零部件的原材料、生產(chǎn)工藝等進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),有效提升車內(nèi)空氣質(zhì)量。
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