汽车内污染物测试测试及解决方案

随着汽车工业的迅猛发展,人们停留在车内的时间越来越长,车内的环境质量将更大限度的影响人们的健康,也因此越来越受到关注。车内环境质量的重要污染源是汽车内饰材料,这主要是由纺织品、皮革和塑料等汽车内饰材料在生产加工时残留的有机溶剂造成的,包括苯、甲醛、二甲苯等挥发性化合物,这种原因引起的污染在新车中尤其突出。

 

一、汽车内饰材料安全性能评价标准

现有的汽车内饰材料安全评价指标主要有阻燃性、气味、甲醛含量、挥发性化合物散发气体。

 

1、车内空气质量评价


1)车内空气污染物的来源
· 汽车主体材料中所含有害物质的释放
汽车主体用塑料、橡胶和化学纤维等高分子物质中未参加聚合的小分子物质如苯乙烯、醋酸乙烯、丙烯、酚醛类及聚合度较小的分子的释放

 

· 车内装饰材料中所含有害物质的释放
车内装饰材料自身及其使用的各种胶黏剂中都会含有污染物并造成车内空气的二次污染,污染物主要有甲醛、苯、甲苯、氯仿、丙酮、二甲苯、烯烃、氯化烃和芳香烃等

 

· 外界污染物的进入
外界污染物主要有一氧化碳、碳氢化合物、氢氧化物等,汽车尾气及车内空调蒸发器长期使用后管道内积累的污染物也会进入车内

 

· 车内驾乘人员的生活习惯
驾乘人员为改善新车的气味所喷的空气清新剂、甲醛清除剂、车用香料等也是车内空气的二次污染源,驾乘人员在车内吸烟也会增加挥发性有害物质和尘埃类的空气污染物的水平

 

2)车内空气污染的危害
汽车在行驶过程中,车内是一个相对封闭的环境,驾乘人员长期处于受污染严重的车内环境中,会出现头痛、乏力等症状,严重时会出现皮炎、哮喘、免疫力低下,甚至是白细胞减少。

 

2、阻燃性能
阻燃性能指物质具有的或材料经处理后具有的明显推迟火焰蔓延的性质。这在材料使用范围选择上起指导作用,特别用于建材、船舶,车辆,家电上的材料要求阻燃性高。评价阻燃性方法很多,如氧指数测定法、水平或垂直燃烧试验法等。汽车内饰材料必须要有很好的延烧和阻燃性能,为驾乘人员提供一定的生存和逃生时间。发达国家对此制定了严格的法规,我国于1987年也制定了相应的强制性标准。

 

3、雾化性能
雾化性能是汽车内饰材料至关重要的指标。汽车内饰材料如皮革、塑料、纺织物以及粘接材料等,都含有一些挥发性物质,在一定条件下会挥发出来在汽车窗户或挡风玻璃上凝结,严重影响驾驶者的视线和行车安全。

 

4、多环芳烃
近年来,媒体多次报道国内多款汽车被检出强致癌物多环芳烃(PAHs),由于PAHs的危害,多个国家和地区对其进行了限制,如欧盟指令2005/69/EC。多环芳烃含量作为汽车内装饰材料安全评价的指标也是有必要的。

 

5、禁用阻燃剂
目前没我国汽车塑料配件在汽车总量份额中的比例已经达到10%左右,特别是汽车塑料内饰件一般都要求阻燃。利用阻燃剂可以赋予一定的阻燃性能,而现用阻燃剂中有些品种本身有毒,或燃烧时产生有毒物质,部分阻燃剂具有生物累积性和致癌性。因此,此类阻燃剂的限量也应成为评价汽车内饰材料安全性能的指标之一。

 

二、指标测试方法

 

1、车内空气污染物含量的测定
根据污染物来源,分别对非金属材料、零部件和整车进行空气污染物的检测。车内空气污染物的测试主要有三类:
气味评价:主要靠人的感官嗅觉进行等级评价,也可采用电子鼻测定
挥发性有机污染物定量分析:包括顶空气相色谱法、热脱附法、高效液相色谱法等
碳氮氧化物含量测定:可采用不分光红外线气体测定法

 

2、阻燃性测试
阻燃性测试就是被测物推迟火焰延续、蔓延、扩散等能力的试验方法。经过多年的发展,阻燃性测试已经形成多种标准,成为业界非常重视的检测项目。大多数的车用内饰材料燃烧性能测试都要求在苛刻的试验环境下,采用标准规定的火源,对试验材料进行不同的火源撞击,然后观察和评价材料的燃烧现象。

 

3、雾化性能
通过对汽车内装饰材料进行雾化试验,实现对这些材料中可挥发性物质的控制,以有效地降低车内环境污染,已经成为汽车及汽车内饰材料生产企业控制产品质量的一个重要手段。
目前,汽车内饰材料的雾化试验方法包括重量法、光泽度法和雾度法。其成雾原理相同,都是利用物质的挥发-冷凝这一原理来实现成雾的过程,区别在于测量的参数是冷凝组分、成雾值还是雾度。

 

4、多环芳烃
多环芳烃测试原理为:将代表性样品剪碎,用合适溶剂(如甲苯、环己烷等)超声或索氏萃取,净化后用气相色谱-质谱仪或高效液相色谱进行分析。德国GS认证标准明确规定了多环芳烃的限量要求和测试方法,用该法测定的每种PAH的检出限为0.2mg/kg。

 

5、禁用阻燃剂
虽然阻燃剂能使易燃物质燃烧减慢、终止或难以燃烧,但因其对人体和环境都会造成危害,部分阻燃剂已被列入禁用名单。禁用阻燃剂的测试过程一般为:样品用溶剂超声萃取,过滤浓缩萃取液,GC-MS/LCMS/GC-NPD检测。

 

三、车内污染物应对措施
据调查,车内环境污染是车外的10倍以上,想要从根本上遏制它,可通过源头控制和末端处理两种途径进行。

 

1、源头控制
目前,国内针对汽车内饰材料环保安全的标准主要有GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》、GB/T 30512-2014《汽车禁用物质要求》等,国家或行业应出台更全面、更严格的相关标准,避免污染物出现。另外生产厂家应该执行更严格的标准,选用环保型材料,从源头上控制污染物的产生。

 

2、末端处理
对车内环境空气污染物的末端处理如下:多开窗通风;在车内放置活性炭、竹炭等吸附性净化材料;安装车载空气净化器,如汽车氧吧、光触媒车载空气净化器等;使用生物酶分解有害物质。

 

随着汽车进入消费者的日常生活,汽车内饰材料造成的污染与人体健康联系日益密切,已成为不容忽视的问题,需采用更为严格的车内污染物评价标准,来控制车内环境,保障驾乘人员身体健康。

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