汽車車內散發性氣味的危害與評價

田 永，韋 俊

（廣汽菲亞特汽車有限公司，長沙 410100）

隨著汽車保有量的不斷增加，車內空氣質量問題也越來越成為人們關注的焦點[1]。中國室內裝飾協會室內空氣監測中心曾對200輛車進行監測發現，如參照室內空氣質量標準，有近90%的汽車都存在車內空氣甲醛或苯含量超標問題，而且大部分車輛甲醛超標都在5～6倍甚至更高，其中新車的空氣質量更差[2]。中科院環境技術研究中心及其廣州分中心對2000多輛車進行了為期4個月的車內空氣質量檢測，發現92.5%的車輛都存在車內空氣質量問題[3]。所以，對車內的有害氣味進行評判與控制，是汽車內飾零部件設計開發過程中必不可少的項目之一。

1 散發性氣味的來源與危害

汽車內飾零部件多為非金屬材料，種類繁多。按照內飾件的結構層次與功能，可分為面飾材料、緩沖材料和內飾骨架材料等三類[4]。面飾材料主要有纖維材料、皮革、木材及再生纖維毛氈等材料，緩沖材料主要有PU和PP發泡材料，內飾件骨架材料主要有金屬材料、高分子材料及各種復合材料[5-6]。汽車使用的織物、塑料和橡膠部件、油漆涂料、保溫材料、粘合劑、密封劑等材料中含有的有機溶劑、添加劑、助劑等揮發性成分是氣味散發的主要來源[7]。以汽車里用量最大的PP料為例，在擠出和注塑加工過程中，受到強剪切、高溫、氧氣等因素，自身結構中的叔氫原子容易被氧化，聚合物鏈段發生斷裂，生成各種氧化產物[8]，從而產生難聞的氣味。

氣味泛指汽車內飾件散發出來的全部氣味，能直觀反映汽車內飾件的優劣。基于人嗅覺感官和舒服度的主觀評價[9]，它的危害性很大，一切刺激嗅覺器官引起的不愉快和不舒適的氣體物質可以歸作惡臭物質[2]。惡臭物質不僅取決于它的種類和性質，也取決于它的濃度。它不僅給人的感官造成刺激，更重要的是讓人產生心情壓抑。惡臭物質會危害呼吸系統，妨礙正常呼吸功能；危害循環系統，會導致脈搏和血壓的變化；危害消化系統，使人感到厭食、惡心、產生嘔吐；危害內分泌系統，使分泌功能發生紊亂，影響機體的新陳代謝；危害神經系統，造成失眠、神經衰弱，嚴重影響駕駛員和乘客的身體健康及行車安全。

在汽車內飾件中，座椅真皮的氣味貢獻率最大，達到40%；其次是頂棚，可以達到15%[10-11]，所以在設計和生產中應重點控制這些零部件的有害氣味散發。目前，各大主機廠都要求供應商對材料和零部件進行氣味測試，以保證車內氣味不引起消費者的反感，對消費者的身體健康也不會產生嚴重損害。

2 氣味的評價

2.1 評價標準

鑒于有害氣味的嚴重危害，各大國際組織和主機廠都制定了相關的評價標準[12-15]。在產品開發前期對有害氣味加以評價并進行控制。表1是常用氣味試驗的評價標準。

表1 常用氣味評價標準

2.2 評價方法

關于評價方法，目前世界上都是采用由經過專業培訓的氣味評判師進行主觀評判的方法。目前可以做這種試驗的大部分都是第三方檢測機構或是主機廠指定的實驗室，如CTI、SGS等專業檢測機構，報告具有權威性。

1）主要試驗設備和儀器：高溫烘箱；氣味瓶。有1 L和3 L兩種型號，根據實際情況選取。

2）試驗步驟。首先取樣。內飾零件的形狀不一定規則，一般按照零件不同的部位，選取不同的質量和面積，如表2所示。

試驗分為三種條件，分別在不同的溫度下進行：

①將試樣放入氣味瓶，在瓶中加入去離子水并密封好后放入烘箱，在（23±2）℃的條件下放置（24±1）h，取出被測試件后立即評定。此試驗方法模擬常溫濕熱環境下的氣味散發。

②將試樣放入氣味瓶，在瓶中加入去離子水并密封好后放入烘箱，在（40±2）℃的條件下放置（24±1）h，取出被測試件后立即評定。此方法模擬高溫濕熱環境下的氣味散發。

③將試樣放入氣味瓶，不加去離子水，密封好后放入烘箱中，在（80±2）℃的條件下保持 2 h、冷卻至（60±5）℃后，對被測試件進行評定；然后在（80±2）℃的條件下，放置30min后再次評定。此試驗模擬高溫干燥環境下的氣味散發。

2.3 結果分析

氣味測試試驗必須由3個以上經過嚴格培訓并獲得證書的評鑒人員進行評價，采用主觀評價的方法，一般將氣味強度分為6個等級（見表3），從不易察覺到無法忍受。

表3 氣味試驗的評定標準

2.4 降低有害氣味的措施

汽車駕駛艙氣味受到車輛下線時間、車內溫度、內飾材料的使用情況等控制[12]。因此，控制車內空氣質量可以從以下幾個方面入手：

1）使用環保型的材料和添加劑，減少各種污染嚴重的添加劑的使用。這也是從根本上解決氣味危害的辦法。

2）優化內飾件制造工藝等。盡量減少加工工序，減少各種有氣味污染的輔料添加。

3）增加放置時間，內飾件的氣味受生產時間影響很大，生產以后放置的時間越長，氣味濃度越低。

4）控制存放溫度，隨著溫度的不斷升高，有害氣味的揮發也越快。

3 結束語

嚴格實施汽車內飾件和非金屬裝飾材料有害氣味的檢測方法。在設計開發過程中，控制所使用的汽車內飾材料和添加劑的種類，有選擇地使用符合要求的環保材料，從而保證在整車生產源頭就能有效控制氣味污染，使駕駛員和乘客都有一個既舒適，又安全的駕駛環境和乘車環境。

[1]王政.今年汽車產銷增幅將在10%-15%左右[N].人民日報:2011.1.11.

[2]張志軍.汽車內飾設計概論[M].北京:人民交通出版社，2008.11：51-54.

[3]萬征，冀學武，趙長利，等.車內空氣質量及其控制技術分析[J].拖拉機與農用運輸車，2008，35(1):76-78.

[4]張彥如.汽車材料[M].合肥:合肥工業大學出版社，2006:1-7.

[5]張江萍.乘用汽車內飾材料的發展趨勢及選材方法[J].武漢理工大學學報：信息與管理工程版，2009，31(4):606-609.

[6]唐偉榮.現代客車內飾設計與選材[J].客車技術與研究，2000，22（2）：11-14.

[7]楊超.汽車車內空氣質量標準法規現狀[J].客車技術與研究，2010，32（1）：48-51.

[8]羅忠富，李永華，楊燕，等.車用聚丙烯復合材料氣味分析研究[J].工程塑料應用，2010，38(7):51-53.

[9]張亮，朱珊.GMW3205:2000與SAE J1351氣味測試標準差異解讀[J].環境技術，2011，(2):55-58.

[10]李中兵，史榮波.車內空氣質量控制思路[C].汽車內外飾產品及新材料國際研討會論文集，2009.5:61-62.

[11]楊亞軍，朱廣棟.客車車內空氣質量的改善方案[J].客車技術與研究，2009，31（2）：27-29.

[12]魏鳳玉，余錦城，吳六四，等.客車車內空氣質量評價[J].合肥工業大學學報：自然科學版，2007，30(8):992-994.

[12]PV-3900-EN-2000，汽車內飾件的氣味性試驗[S].

[13]VW50180-EN-2000，汽車內飾件的散發性要求[S].

[14]Q/SQR04103-2009，散發性能檢驗——氣味性試驗[S].

[15]SMC30156-2007，轎車內飾材料氣味性試驗[S].