朱振宇，王 雷，劉 偉

（中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司 中汽數(shù)據(jù)有限公司，天津 300300）

引言

目前，汽車(chē)座艙逐漸成為人們生活的第三空間，車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量對(duì)人體健康的影響逐漸增大[1-2]。為保護(hù)消費(fèi)者身體健康，我國(guó)在2011年發(fā)布了GB/T 27630—2011《乘用車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》[3]，對(duì)車(chē)內(nèi)的苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等八種揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的濃度做出了限值要求。GB/T 27630—2011依據(jù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為HJ/T 400—2007《車(chē)內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測(cè)定方法》[4]，該標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)常溫條件下的車(chē)內(nèi)VOCs進(jìn)行檢測(cè)。此外，國(guó)際上的ISO 12219—1—2012Interior air of road vehicles—Part 1:Whole vehicle test chamber—Specification and method for the determination of volatile organic compounds in cabin interiors[5]標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定了大氣模式、停車(chē)模式、駕駛模式三種狀態(tài)的車(chē)內(nèi)VOCs檢測(cè)方法。

本研究依據(jù)HJ/T 400—2007和ISO 12219—1—2012標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)市場(chǎng)上在售的新車(chē)分別進(jìn)行常溫和高溫條件的車(chē)內(nèi)VOCs檢測(cè)，研究不同檢測(cè)溫度車(chē)內(nèi)VOCs濃度特征，并對(duì)其相關(guān)性進(jìn)行了初步探索。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 測(cè)試車(chē)輛

在市場(chǎng)上選取在售的22款新車(chē)，包括轎車(chē)和SUV車(chē)型各11款，涵蓋自主與合資品牌。為保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性，選取的車(chē)輛須滿足以下條件：（1）下線3個(gè)月以?xún)?nèi)；（2）行駛里程小于100公里；（3）內(nèi)部構(gòu)件表面覆蓋物（如出廠時(shí)為保護(hù)座椅、地毯等使用的塑料薄膜）保存完好；（4）用戶(hù)尚未使用且未對(duì)車(chē)內(nèi)空氣進(jìn)行處理。

1.2 測(cè)試程序

1.2.1 常溫檢測(cè)

常溫檢測(cè)按照HJ/T 400—2007規(guī)定的程序進(jìn)行，分別采用填充有Tenax TA吸附劑的采樣管（Tenax采樣管）和表面涂漬2，4-二硝基苯肼吸附劑的采樣管（DNPH采樣管）收集氣體。Tenax采樣管采樣流量為0.1 L/min，采樣體積為3 L；DNPH采樣管采樣流量為0.4 L/min，采樣體積為12 L。

1.2.2 高溫檢測(cè)

常溫采樣結(jié)束后，采樣點(diǎn)位置不變，關(guān)閉車(chē)門(mén)，參考ISO 12219—1—2012停車(chē)模式要求對(duì)車(chē)輛進(jìn)行加熱，加熱4 h后，分別使用Tenax采樣管和DNPH采樣管采樣。

1.3 分析方法

VOCs分析均按照HJ/T 400—2007規(guī)定的方法進(jìn)行，苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯采用熱脫附/毛細(xì)管氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定，甲醛、乙醛、丙烯醛采樣固相吸附/高效液相色譜法測(cè)定。

1.4 結(jié)果計(jì)算

VOCs濃度均采用下列公式（1）計(jì)算：

式中：cm為分析樣品的濃度，mg/m3；mF為采樣管所采集到的VOCs的質(zhì)量，mg；mB為空白管中VOCs的質(zhì)量，mg；V為采樣體積，L。

2 結(jié)果與分析

2.1 車(chē)內(nèi)VOCs達(dá)標(biāo)分析

22款新車(chē)的常溫VOCs檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，依據(jù)GB/T 27630—2011標(biāo)準(zhǔn)，苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、丙烯醛的濃度均遠(yuǎn)低于限值要求。然而，乙醛超標(biāo)的新車(chē)達(dá)9輛，超標(biāo)率為40.9%，其中乙醛的最大濃度為0.103 mg/m3，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值的2.06倍。

表1 22款新車(chē)VOCs檢測(cè)結(jié)果

2.2 不同檢測(cè)溫度車(chē)內(nèi)VOCs濃度特征

不同檢測(cè)溫度車(chē)內(nèi)VOCs濃度見(jiàn)圖1。由圖1可知，高溫條件的車(chē)內(nèi)VOCs濃度明顯高于常溫濃度，甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛的高溫濃度平均值分別達(dá)到常溫濃度平均值的2.89、3.22、3.79、3.70、5.72、2.56倍。此外，在不同檢測(cè)溫度下，甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛的濃度均明顯高于其他VOCs濃度。

圖1 不同檢測(cè)溫度車(chē)內(nèi)VOCs濃度

2.3 不同檢測(cè)溫度車(chē)內(nèi)VOCs相關(guān)性分析

為研究不同檢測(cè)溫度車(chē)內(nèi)VOCs濃度之間的關(guān)系，本文利用SPSS軟件進(jìn)行回歸分析。由于常溫條件下，苯和丙烯醛在大部分車(chē)內(nèi)均未檢出，故不做分析。對(duì)不同檢測(cè)溫度的VOCs濃度進(jìn)行線性擬合，得到六種VOCs常溫濃度和高溫濃度之間的相關(guān)關(guān)系，結(jié)果見(jiàn)圖2及表2。上述分析結(jié)果表明，車(chē)內(nèi)甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛的常溫濃度和高溫濃度之間存在一定的線性關(guān)系。今后可嘗試只進(jìn)行常溫檢測(cè)，得出檢測(cè)結(jié)果后帶入關(guān)系式中即可估算出高溫濃度。這樣可以減少檢測(cè)量，降低成本，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。然而，必須指出的是，由于樣本量有限，且車(chē)內(nèi)VOCs濃度與車(chē)輛存儲(chǔ)狀態(tài)、下線時(shí)間、內(nèi)飾材料種類(lèi)等有關(guān)，使得車(chē)內(nèi)VOCs濃度處于不斷變化之中，要想真正得到不同檢測(cè)溫度下車(chē)內(nèi)VOCs濃度之間的關(guān)系，還需要進(jìn)一步研究。

圖2 甲苯常溫和高溫濃度的回歸曲線

表2 不同溫度車(chē)內(nèi)VOC濃度相關(guān)關(guān)系

3 結(jié)論

（1）22款新車(chē)內(nèi)的苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、丙烯醛的濃度均遠(yuǎn)低于GB/T 27630—2011標(biāo)準(zhǔn)限值。但是，乙醛超標(biāo)率達(dá)40.9%，最大濃度為0.103 mg/m3，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)限值的2.06倍。

（2）高溫條件的車(chē)內(nèi)VOCs濃度明顯高于常溫條件的濃度。此外，在不同檢測(cè)溫度下，甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛的濃度均明顯高于其他VOCs濃度。

（3）車(chē)內(nèi)甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛的常溫濃度和高溫濃度之間存在一定的線性關(guān)系。