汽车VOC专题简介.pdf

LOGO VOC改进工艺研究改进工艺研究 AOV标准技术研发中心标准技术研发中心 目目 录录 背景知识介绍 VOC检测方法介绍 VOC改进工艺实例 VOC改进工艺总结 展望 背景知识介绍背景知识介绍 ? 2004年，中国《车内空气质量》项目计划正式启动；年，中国《车内空气质量》项目计划正式启动； ? 2007年，环保部颁布年，环保部颁布HJ/T 400-2007《车内空气挥发性有机物和醛 酮类物质采样测定方法》； 《车内空气挥发性有机物和醛 酮类物质采样测定方法》； ? 2012年年3月月1日，日，GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》 开始实施； 《乘用车内空气质量评价指南》 开始实施； ? 车内空气质量不仅危害消费者的身体健康，也影响试驾人员（主要 是消费者）对新车的直观评定，因此，各汽车 车内空气质量不仅危害消费者的身体健康，也影响试驾人员（主要 是消费者）对新车的直观评定，因此，各汽车OEM都十分重视该标 准，也制定了严格的汽车内饰材料散发性能测试标准 都十分重视该标 准，也制定了严格的汽车内饰材料散发性能测试标准 背景知识介绍背景知识介绍 GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评 价指南》 《乘用车内空气质量评 价指南》，规定了车内空气中苯、甲苯、 乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙 烯醛的浓度要求。

报批中，但各主机厂都已制定相应企业标 准 ，规定了车内空气中苯、甲苯、 乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙 烯醛的浓度要求 报批中，但各主机厂都已制定相应企业标 准 GB/T 172290-2009《长途客车内空气质 量要求》，规定了车内空气中氧、二氧化 碳、一氧化碳、甲苯、二甲苯、甲醛、总 挥发性有机化合物的浓度要求 《长途客车内空气质 量要求》，规定了车内空气中氧、二氧化 碳、一氧化碳、甲苯、二甲苯、甲醛、总 挥发性有机化合物的浓度要求 国内车内空气 主要法规 国内车内空气 主要法规 内饰材料内饰材料 长途客车长途客车 9座以下车 型 座以下车 型 背景知识介绍背景知识介绍 嗅觉所能感觉到的味道，在车内空气中， 多指令人不悦的味道 简称 嗅觉所能感觉到的味道，在车内空气中， 多指令人不悦的味道 简称VOC或或TVOC（（Total Volatile Organic Compound)，不同国家和地区 定义不同，一般指在标准大气压下，沸点 在 ，不同国家和地区 定义不同，一般指在标准大气压下，沸点 在250度以下的有机会化合物 常见 度以下的有机会化合物 常见VOC有苯、甲苯、乙醛、丙烯醛等， 为方便介绍及测试方法的不同，本次将 有苯、甲苯、乙醛、丙烯醛等， 为方便介绍及测试方法的不同，本次将 VOC分为苯系物和醛酮类两大类。

分为苯系物和醛酮类两大类 空气质量 专业术语 空气质量 专业术语 挥发性有 机物 挥发性有 机物 VOC的分 类 气味 的分 类 气味 车内空气车内空气VOC采样方法采样方法 ? 将将受检车辆（受检车辆（1））置于一个恒温恒湿置于一个恒温恒湿环境测试 舱 环境测试 舱中，该舱要求温湿度可控，中，该舱要求温湿度可控，VOC背景浓度 低； 背景浓度 低； ? 通过通过恒流气体采样泵（恒流气体采样泵（2））将车内空气抽出；将车内空气抽出； ? 苯系物等非极性化合物较稳定，可采用具有 较高比表面积的 苯系物等非极性化合物较稳定，可采用具有 较高比表面积的TENAX采样管（采样管（3））物理吸 附后，送至实验室检测； 物理吸 附后，送至实验室检测； ? 醛酮类极性较强的化合物沸点较低，不易被 物理吸附，可采用 醛酮类极性较强的化合物沸点较低，不易被 物理吸附，可采用化学衍生（和化学衍生（和DNPH试剂 反应）（ 试剂 反应）（5））后，送至实验室检测；后，送至实验室检测； ? 通过通过流量控制器（流量控制器（4））监控采样流量监控采样流量 5 车内空气车内空气VOC化学分析化学分析 ? 苯系物采样后可利用气质联用（苯系物采样后可利用气质联用（GC-MS）进行分析，通过气相色谱）进行分析，通过气相色谱 (GC）进行不同物质的分离，质谱）进行不同物质的分离，质谱(MS）进行定性定量分析。

进行定性定量分析 苯 甲苯 车内空气车内空气VOC化学分析化学分析 ? 醛酮类化合物可以和醛酮类化合物可以和DNPH试剂进行反应，反应（衍生）后的化合 物较稳定，可以通过高效液相色谱进行定性定量分析 试剂进行反应，反应（衍生）后的化合 物较稳定，可以通过高效液相色谱进行定性定量分析 甲醛 乙醛 丙烯醛 Diagram 车内空气内饰材料 影响车内空气质量的主要因素是内饰材料、粘胶剂等 车内空气内饰材料 影响车内空气质量的主要因素是内饰材料、粘胶剂等 内饰材料散发性能内饰材料散发性能(VOC)测试测试 为应对GB/T 27630-2011新标准，各主机厂对甲醛、 总碳测试标准进行升级，后续内容对新方法进行详细 的方法介绍 甲醛气味甲醛气味 雾化 总碳 雾化 总碳 气味试验气味试验 ? 评价材料释放的气味对人的感官的刺激程度，是评价材料散发性 能的重要指标 评价材料释放的气味对人的感官的刺激程度，是评价材料散发性 能的重要指标 ? 很多材料散发的很多材料散发的VOC，浓度很低，但气味很重，如硫醚等，这类 化合物通过仪器测试满足不了灵敏度的需要，但感官测试是一个 很好的评价手段 ，浓度很低，但气味很重，如硫醚等，这类 化合物通过仪器测试满足不了灵敏度的需要，但感官测试是一个 很好的评价手段。

? 气味测试是将测试样品放在一个密闭的容器（容器内有水或无水） 中，该容器置于一定温度、一定时间后，用鼻子感知气味的剧烈 程度或其它特征 气味测试是将测试样品放在一个密闭的容器（容器内有水或无水） 中，该容器置于一定温度、一定时间后，用鼻子感知气味的剧烈 程度或其它特征 ? 嗅辨员一般通过特定考核或实验室间比对，以使感官测试更加科 学、客观 嗅辨员一般通过特定考核或实验室间比对，以使感官测试更加科 学、客观 气味试验气味试验 气味测试流程图 1. 样品制备样品制备2. 样品存放样品存放 3. 气味评价气味评价 雾化试验雾化试验 ? 塑化剂不仅在在食品领域有着塑化剂不仅在在食品领域有着“重要重要”的应用，在汽车领域 也有着 的应用，在汽车领域 也有着“重要重要”的应用 ? 以下现象为塑化剂在汽车领域的集中体现：以下现象为塑化剂在汽车领域的集中体现： ? 玻璃模糊；玻璃模糊； ? 人体代谢物含增塑剂；人体代谢物含增塑剂； ? 雾化试验雾化试验 ? 造成雾化的主要因素为：造成雾化的主要因素为： ? 为增强高分子材料的可塑性，加工时都加入大量的塑化剂，特别 是邻苯二甲酸二乙基己基酯（ 为增强高分子材料的可塑性，加工时都加入大量的塑化剂，特别 是邻苯二甲酸二乙基己基酯（DEHP）塑化剂；）塑化剂； ? 虽然塑化剂的沸点较高，在常温下不易挥发，但在阳光暴晒下， 车厢内温度升高，这些增塑剂会缓慢挥发，冷凝在车窗下成雾； 虽然塑化剂的沸点较高，在常温下不易挥发，但在阳光暴晒下， 车厢内温度升高，这些增塑剂会缓慢挥发，冷凝在车窗下成雾； ? 这些增塑剂具有亲脂性，不溶于水，当有灰尘时，极难清洗，严 重时影响驾驶人员的视线； 这些增塑剂具有亲脂性，不溶于水，当有灰尘时，极难清洗，严 重时影响驾驶人员的视线； ? 挥发的塑化剂极易被人吸收，影响人的身体健康，特别是未成年 人。

挥发的塑化剂极易被人吸收，影响人的身体健康，特别是未成年 人 雾化试验雾化试验 样品制备样品制备 样品测试 结果评估 样品测试 结果评估 甲醛试验甲醛试验 ? 甲醛是无色、无味，极易致癌的化合物，广泛存在于建材及汽车 内饰材料中，如皮革、织物、地毯、粘胶、合成树脂中 甲醛是无色、无味，极易致癌的化合物，广泛存在于建材及汽车 内饰材料中，如皮革、织物、地毯、粘胶、合成树脂中 ? 甲醛不仅是各国家居场所中严格控制的物质之一，也是车厢空气 控制的主要化合物，从根源上解决车内空气中甲醛，必须控制内 饰材料中甲醛的含量 甲醛不仅是各国家居场所中严格控制的物质之一，也是车厢空气 控制的主要化合物，从根源上解决车内空气中甲醛，必须控制内 饰材料中甲醛的含量 ? 前期主要控制内饰材料中甲醛的含量，但前期主要控制内饰材料中甲醛的含量，但GB/T 27630-2011，也 规定了乙醛、丙烯醛也在受控范围，目前各主机厂标准在更新中 ，也 规定了乙醛、丙烯醛也在受控范围，目前各主机厂标准在更新中 ? 以下详细介绍几个标准以下详细介绍几个标准 紫外可见分光光度计法测甲醛紫外可见分光光度计法测甲醛 ? 甲醛和乙酰丙酮可以进行特征反应，生成有颜色的化合物，该化合 物在 甲醛和乙酰丙酮可以进行特征反应，生成有颜色的化合物，该化合 物在412nm波长下有强烈的吸收，根据颜色的深浅对该化合物进行 定性定量分析分析。

波长下有强烈的吸收，根据颜色的深浅对该化合物进行 定性定量分析分析 ? 测试步骤如下：测试步骤如下： 样品制备模拟散发反应显色 仪器测试 样品制备模拟散发反应显色 仪器测试 顶空法测总碳顶空法测总碳 ? 挥发的有机化合物种类很多，对每一种一一定量难度较大，但有机 物都含碳，配置 挥发的有机化合物种类很多，对每一种一一定量难度较大，但有机 物都含碳，配置FID的气相色谱仪的仪器响应信号和碳的总量成正 比，利用这个原理可以表征挥发出有机物浓度的高低 的气相色谱仪的仪器响应信号和碳的总量成正 比，利用这个原理可以表征挥发出有机物浓度的高低 ? 测试步骤如下：测试步骤如下： 样品制备 模拟散发结果分析 样品制备 模拟散发结果分析 袋子法法测袋子法法测VOC 样品制备 模拟散发 样品制备 模拟散发 环境测试舱法测环境测试舱法测VOC 袋子法袋子法 ? 和制造商进行沟通，了解主要工艺：加工过程为硫化工艺；和制造商进行沟通，了解主要工艺：加工过程为硫化工艺； ? 开发热塑性弹性体类密封条（塑料开发热塑性弹性体类密封条（塑料+橡胶），无需硫化工艺，极大降低橡胶），无需硫化工艺，极大降低 VOC的散发；在不能立即改变工艺的情况下，加大材料存放的通风条 件，如将存放环境改为正压环境，也可大大降低出厂产品 的散发；在不能立即改变工艺的情况下，加大材料存放的通风条 件，如将存放环境改为正压环境，也可大大降低出厂产品VOC的散发。

的散发 VOC改进工艺实例改进工艺实例 ? 案例三：案例三： ?样品名称：行李箱地毯样品名称：行李箱地毯 ?样品测试结果：样品测试结果： ? 甲醛、气味、总碳均不合格，雾化合格甲醛、气味、总碳均不合格，雾化合格 ?问题剖析：问题剖析： ? 通过现有通过现有VOC分析技术，未发现主要分析技术，未发现主要VOC类别：甲苯、乙苯、二甲苯、甲 醛； 类别：甲苯、乙苯、二甲苯、甲 醛； ? 了解行李箱地毯基本组成：面料、木纤维板、织物了解行李箱地毯基本组成：面料、木纤维板、织物; ? 了解行李箱地毯生产工艺：木纤维板粘帖到地毯上，纤维板背面喷胶，面料 进行粘合； 了解行李箱地毯生产工艺：木纤维板粘帖到地毯上，纤维板背面喷胶，面料 进行粘合； ? 分析原材料组成：甲苯、乙苯、二甲苯主要来源于粘胶剂中，甲醛来自于面 料中 分析原材料组成：甲苯、乙苯、二甲苯主要来源于粘胶剂中，甲醛来自于面 料中; VOC改进工艺实例改进工艺实例 ? 案例三：案例三： ? 改进面料生产工艺，如整理的温度和时间，加强水洗，提高洗涤水温，或采 用一定浓度的尿素水洗，降低织物中甲醛的含量； 改进面料生产工艺，如整理的温度和时间，加强水洗，提高洗涤水温，或采 用一定浓度的尿素水洗，降低织物中甲醛的含量； ? 采用水性粘胶剂，降低苯系物的含量；或采用聚乙烯涂层加热模式粘合，模 具成型，降低苯系物的含量；在通风环境中存放一定时间，也是一个很好的 降低 采用水性粘胶剂，降低苯系物的含量；或采用聚乙烯涂层加热模式粘合，模 。