付鑫,喬兵，任明輝，程發(fā)祥，郭秋彥

(吉利汽車(chē)研究院(寧波)有限公司,浙江寧波 315000)

0 引言

汽車(chē)儀表板為汽車(chē)內(nèi)飾中的重要零部件，集安全性、功能性、舒適性與裝飾性于一體[1]儀表板根據(jù)觸感分為硬質(zhì)儀表板和軟質(zhì)儀表板。根據(jù)儀表板上本體工藝分類(lèi)有：注塑(PP或TPE)、吸塑、搪塑(搪塑PVC或搪塑TPU)、PU噴涂?jī)x表板上本體。

隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與人們對(duì)汽車(chē)品質(zhì)的要求包括裝飾美觀性、舒適性、安全性與環(huán)保性不斷提高[2]，與此同時(shí)汽車(chē)市場(chǎng)面臨著成本的巨大壓力，因此搪塑PVC或搪塑TPU，吸塑TPO儀表板成為中端車(chē)型的主要選擇，其中搪塑PVC儀表板占比更大。

儀表板作為汽車(chē)內(nèi)飾八大系統(tǒng)之一，對(duì)整車(chē)氣味VOC的貢獻(xiàn)可見(jiàn)一斑，因此如何提升儀表板氣味成為車(chē)內(nèi)空氣品質(zhì)的重要內(nèi)容，文中主要驗(yàn)證總結(jié)了搪塑PVC儀表板的氣味優(yōu)化提升方案，主要從原料配方優(yōu)化、搪塑PVC粉末工藝優(yōu)化、搪塑PVC表皮后處理工藝優(yōu)化幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

1 儀表板氣味問(wèn)題與溯源

1.1 主觀氣味評(píng)價(jià)

對(duì)整車(chē)進(jìn)行氣味評(píng)價(jià)，前排與后排氣味類(lèi)型有差異，后排主要表現(xiàn)為輕微座椅皮革氣味，前排有明顯的儀表板干擾。對(duì)儀表板進(jìn)行總成與單組份材料進(jìn)行氣味評(píng)價(jià)，從主觀氣味評(píng)價(jià)角度進(jìn)行第一步溯源。

實(shí)驗(yàn)條件：

(1)總成氣味實(shí)驗(yàn)：2 000 L袋子法，室溫(25±2)℃，袋子中準(zhǔn)確充入袋子體積50%的氮?dú)?純度不小于99.99%)，密閉(16±0.5)h后由7位氣味評(píng)價(jià)員進(jìn)行氣味評(píng)價(jià)。

(2)材料法干法氣味實(shí)驗(yàn)：根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求進(jìn)行樣件裁取后，裝入1 L氣味瓶，至于70 ℃烘箱中24 h，取出后室溫靜置1 h后由7位氣味評(píng)價(jià)員進(jìn)行氣味評(píng)價(jià)。

氣味評(píng)級(jí)使用十級(jí)制進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中5級(jí)表示：可明顯感知到氣味，存在中等刺激(有點(diǎn)不能忍受)；5.5級(jí)表示：介于5～6級(jí)之間；6級(jí)表示：可明顯感知到氣味，輕微刺激；7級(jí)表示：可明顯感知到氣味，不刺激(不反感);6.5級(jí)：介于6～7級(jí)之間。

表1為儀表板總成氣味評(píng)價(jià)結(jié)果，表2為儀表板子零件氣味評(píng)價(jià)結(jié)果。

表1 儀表板總成氣味評(píng)價(jià)結(jié)果

表2 儀表板子零件氣味評(píng)價(jià)結(jié)果

1.2 客觀全譜分析

借助全譜分析數(shù)據(jù)與氣味溯源分析軟件，根據(jù)每種物質(zhì)的氣味等級(jí)進(jìn)行溯源得到如下數(shù)據(jù)(取8.5級(jí)以下的物質(zhì)進(jìn)行分析，8.5級(jí)以上基本屬于無(wú)氣味狀態(tài))

圖1 氣味溯源分析報(bào)告

對(duì)以上CAS號(hào)與化合物名稱(chēng)一一對(duì)應(yīng)的物質(zhì)進(jìn)行氣味類(lèi)型及用途查詢(xún),結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 物質(zhì)的氣味類(lèi)型及用途查詢(xún)結(jié)果

1.3 結(jié)論

搪塑PVC儀表板總成主要表現(xiàn)為香味、PVC氣味，其氣味類(lèi)型與搪塑PVC表皮氣味類(lèi)型一致，故影響儀表板總成氣味的主要部位為搪塑PVC。進(jìn)一步通過(guò)全譜分析，香味物質(zhì)為壬醛，而PVC氣味主要來(lái)自于增塑劑2-乙基己醇。

2 搪塑PVC的氣味提升方案及驗(yàn)證

氣味的優(yōu)化驗(yàn)證主要從原材料配方優(yōu)化、生產(chǎn)工藝過(guò)程、后處理及倉(cāng)儲(chǔ)等方面進(jìn)行考量。

2.1 原材料配方優(yōu)化

原材料配方優(yōu)化從兩個(gè)方面來(lái)驗(yàn)證：添加香精對(duì)異味進(jìn)行掩蓋；添加無(wú)機(jī)吸附劑對(duì)小分子物質(zhì)進(jìn)行吸附。使用材料法氣味評(píng)價(jià)方式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 原材料配方優(yōu)化結(jié)果

由表可知增加香精物質(zhì)對(duì)氣味提升有一定的幫助，能夠起到一定的掩蓋異味的作用，提升愉悅度，但是對(duì)于香味種類(lèi)的接受卻因人而異，因此對(duì)于香精的添加應(yīng)做足充分驗(yàn)證以滿(mǎn)足市場(chǎng)上更多客戶(hù)的喜好。對(duì)于增加吸附劑產(chǎn)品而言并無(wú)明顯的氣味提升，其根本原因在于，無(wú)機(jī)吸附劑在受熱條件下將小分子物質(zhì)再次散發(fā)出來(lái)，從而無(wú)法從根本上解決問(wèn)題。

2.2 搪塑PVC粉生產(chǎn)工藝過(guò)程優(yōu)化

搪塑PVC粉末生產(chǎn)工藝為：原材料(PVC樹(shù)脂、增塑劑、顏料、穩(wěn)定劑等)通過(guò)熱混攪拌釜攪拌→冷混攪拌釜攪拌→篩分，最終獲得搪塑PVC粉末成品。

通過(guò)提高熱混攪拌釜溫度來(lái)增加小分子物質(zhì)的揮發(fā)，使用材料法氣味評(píng)價(jià)方式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 生產(chǎn)工藝優(yōu)化結(jié)果

由表可知，提高熱混溫度有利于小分子的散發(fā)，從而提高產(chǎn)品氣味性。

2.3 搪塑PVC表皮成品后處理

對(duì)搪塑PVC表皮成品進(jìn)行烘烤除味處理，分別驗(yàn)證70 ℃、2 h，70 ℃、4 h，75 ℃、4 h，80 ℃、2 h，80 ℃、4 h，80 ℃、8 h搪塑PVC表皮氣味等級(jí)(圖2)。使用材料法氣味評(píng)價(jià)方式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

圖2 氣味等級(jí)

表6 表皮成品后處理結(jié)果

綜合以上實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證結(jié)果可得出，隨著烘烤溫度的升高與烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)有利于氣味優(yōu)化提升。但實(shí)際量產(chǎn)選擇哪種烘烤條件需進(jìn)一步驗(yàn)證烘烤后的表皮是否有發(fā)生形變、紋理是否消失、剝離力是否受影響等實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證后均無(wú)影響則可擇優(yōu)選擇相應(yīng)烘烤條件。

3 結(jié)論

搪塑PVC儀表板作為整車(chē)內(nèi)異味重要來(lái)源，優(yōu)化其氣味性對(duì)優(yōu)化整車(chē)氣味性起到了重要支撐。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與量產(chǎn)實(shí)際反饋，搪塑PVC粉熱混溫度提高5 ℃，可有效提高成品氣味性，同步增加烘烤工藝，常用的烘烤工藝為80 ℃、4 h，總成氣味可達(dá)6級(jí)及以上；搪塑PVC表皮氣味優(yōu)化亦可根據(jù)客戶(hù)群體喜好選擇性使用香精進(jìn)行氣味遮蓋，同步增加烘烤工藝，常用的烘烤工藝為80 ℃、4 h。