孫建亮,張 瑾,康醫飛,賈彥敏
(中國汽車技術研究中心,北京 100176)
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汽車材料有害物質的法規限量要求及應對措施
孫建亮,張 瑾,康醫飛,賈彥敏
(中國汽車技術研究中心,北京 100176)
摘要:指出了隨著汽車數量的急劇增加,由此帶來的環境問題日益突出,其中部分汽車零部件材料中含有的或揮發的有害物質危害汽車使用者的身體健康。分析了汽車材料有害物質的法規標準要求,提出了相應的應對措施,以期為汽車產品生產企業提供技術參考。
關鍵詞:汽車材料;有害物質;措施
1引言
隨著汽車行業的快速發展,汽車帶來的環境問題已引起汽車行業的共同關注。部分汽車零部件材料含有的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴二苯醚等有毒有害物質不僅在汽車生產環節造成嚴重的污染,還會在汽車使用過程中及報廢后以不同方式進入水、大氣和土壤,污染環境,危害人身健康。自2000年以來,世界各國相繼頒布法律法規,嚴格限制汽車產品中鉛、汞、鎘、六價鉻等重金屬的使用,限制或替代其在汽車上的使用已成為必然趨勢。另外,汽車內飾材料揮發的甲醛、苯等有毒有害氣體也危害司乘人員的身體健康,我國已有多起消費者由于汽車內部有毒有害氣體嚴重超標、損害消費者身體健康而投訴汽車生產廠家的案例。不斷提升的生活質量要求使得人們對汽車車內空氣質量的要求越來越高,車內空氣質量正成為消費者和汽車生產企業共同關注的熱點問題。
減少汽車產品對環境的破壞,保護環境及人身健康,已成為世界汽車工業亟待解決的問題。本文分析了汽車材料有害物質的法規要求及應對措施,以期為汽車產品生產企業提供技術參考。
2汽車零部件材料含有的有害物質
汽車零部件材料中所含有的有毒有害物質主要是鉛、汞、鎘、六價鉻等金屬及多溴聯苯、多溴二苯醚、石棉等非金屬。
GB/T 30512-2014《汽車禁用物質要求》規定:除在一定期限內豁免的汽車零部件和材料外,汽車及其零部件產品中每一均質材料中的鉛、汞、六價鉻、多溴聯苯、多溴二苯醚的質量百分數不得超過0.1%,鎘的質量百分數不得超過0.01%。
GB 24409-2009《汽車涂料中有害物質限量》于2009年9月30日發布,并于2010年6月1日開始實施。該標準規定了乘用車、商用車、掛車、汽車列車用原廠涂料、修補涂料和零部件涂料中鉛、汞、六價鉻、多溴聯苯、多溴二苯醚的質量百分數不得超過1 000 mg/kg(0.1%),鎘的質量不得超過100 mg/kg(0.01%)。
GB 12676-2014《商用車輛和掛車制動系統技術要求及試驗方法》要求制動襯片不得含有石棉。HJ 2532-2013《環境標志產品技術要求輕型汽車》規定離合器片中不得含有石棉纖維物質;汽車零部件和材料除鉛合金、蓄電池、鍍鉛、鍍鉻、添加劑、燈用水銀外,不得使用鉛、汞、鎘及六價鉻。
3汽車內飾部件揮發的有害物質
因性能要求,涂料產品中一般會含有各種重金屬、有機溶劑和VOC等有害物質。含有有害物質的涂料應用在汽車、玩具和其他消費品上后,對人類的健康和環境造成危害。因此我國陸續推出了汽車行業所用涂料產品的有害物質限量要求標準。GB24409-2009《汽車涂料中有害物質限量》規定了乘用車、商用車、掛車、汽車列車用原廠涂料、修補涂料和零部件涂料中對人體和環境有害的物質容許限量的要求、試驗方法、檢驗規則、包裝標志等內容(表1)。
在汽車使用過程中,汽車內飾材料所揮發的苯、甲苯、甲醛、苯乙烯等易揮發性有機物(VOC)會危害司機及乘坐人員的健康。苯類、醛類等不僅具有強烈的致癌、致畸作用,還易產生刺激性氣味,嚴重危害生態環境。
GB/T17729-2009《長途客車內空氣質量要求》規定了長途客車車廂內空氣主要成分(氧氣、二氧化碳和一氧化碳)的含量要求,同時也限制了揮發性有機物的揮發量(表2)。
我國自2012年3月1日起執行的GB/T27630-2011《乘用車內空氣質量評價指南》,限制車內空氣中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的最高濃度(表3),該標準是我國第一次就乘用車內空氣質量發布的相關標準,在一定程度上緩解了消費者對汽車空氣質量的擔憂;但該標準只是推薦性國家標準,不具備強制性,尚不足以填補我國汽車空氣質量監管和相關法律法規的空白。將推薦性標準《乘用車內空氣質量評價指南》上升為強制性標準已列入有關政府部門的強制性標準制訂計劃。

表1 涂料中有害物質限量的要求

表2 長途客車內空氣質量要求

表3 我國乘用車內空氣中有機物濃度要求
4企業應對措施
4.1建立綠色材料數據庫
綠色材料是從產品的整個生命周期考察材料的綠色性更是緩解日益嚴重的環境污染、實施可持續發展戰略的重要途徑。建立綠色材料數據庫可以很好地支撐材料選擇、工藝設計、廢棄產品的回收處理及材料再生。綠色材料數據庫應包含各種原材料的成分、各種材料的生產、加工對環境的負荷值、材料自然降解時間和費用等等。
4.2使用綠色環保材料
只有對構成產品的每一種材料都進行有效的控制,才有可能使成品符合限制物質要求。因此,如何選擇零部件材料、選擇何種零部件材料是提高汽車綠色度的一個關鍵因素。
例如,達克羅技術可提高汽車零部件的穩定性、防熱、防潮及防蝕等性能,但其中的六價鉻具有很強的光敏性和致敏性,可導致臨床明顯的接觸性濕疹,并且六價鉻屬于致癌物質,故使用三價鉻鈍化或者無鉻鈍化替代六價鉻鈍化是鍍鋅鈍化工藝的一個發展趨勢。汽車企業應加強車用材料有害物質減量化及替代化技術的研究與應用,以滿足日趨嚴格的環保法規要求,削減汽車產品在全生命周期各階段對環境的負荷。
汽車涂裝過程中,若采用溶劑型涂料,該類型涂料含有大量有機溶劑,涂料烘干過程中會有大量有機溶劑揮發,其中的VOC造成大氣污染。若采用水性涂料或粉末涂料會大大減少VOC的排放。汽車涂料生產企業應根據產品最終的用途,確定產品所對應的標準,建立有效的管控體系確保產品符合限量,并按照標準要求對產品進行型式檢驗。
4.3建立企業有害物質管控體系
國際電工委員會電子元器件質量評定體系(IECQ)發布的IECQHSPMQC080000《電子與電器元件和產品有害物質過程管理體系要求》是一個比較成熟的有害物質管理體系,附加于ISO9001質量管理體制(QMS)架構中,以完整、系統化及透明的流程管理及管制來達成無有害物質及減量化有害物質的目標。汽車企業可參考IECQHSPMQC080000構建有害物質管控體系,推行汽車原材料信息化管理,對原材料生產、包裝、運輸、儲存等提出明確要求并進行必要監控,進而保障零部件及整車產品的合規性。
4.4開展汽車產品有害物質驗證工作
最終生產出來的汽車產品是否符合環保要求需要抽查驗證。對汽車產品進行驗證能夠充分驗證原料管控和過程管理的有效性,幫助企業發現管控工作中出現的疏漏;另一方面,一份合格的驗證報告能夠向采購商、消費者或執法機構提供環保合規性的直接證據。
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文章編號:1674-9944(2016)02-0115-03
中圖分類號:U465.1
文獻標識碼:A
作者簡介:孫建亮(1973—),男,山東濰坊人,高級工程師,主要從事汽車材料研究。
收稿日期:2015-11-24