汽車內飾部件散發VOC的質量分析

殷祥剛,朱文怡,魏 峰,王 崢,黃 威,王弄璋,王鴻博

(1.中華人民共和國無錫海關,江蘇 無錫214101;2.南京海關紡織工業產品檢測中心,江蘇 無錫214101;3.江南大學 紡織服裝學院,江蘇 無錫214122;4.無錫吉興汽車聲學部件科技有限公司,江蘇 無錫214191;5.上海沐睿環境技術有限公司,上海200180)

車內空氣污染物主要來自零部件和膠黏劑中所含有害物質的釋放,內飾材料中的添加劑、有機溶劑等也會隨溫度和時間的變化,不斷向車內釋放甲醛、甲苯、二甲苯和其他揮發性有機物.汽車內紡織品、地毯、座椅皮革海綿、頂棚、遮陽板、側板、密封條、儀表盤、防護罩、隔板、坐墊、軟管和濾網等裝飾和功能用非金屬材料及零部件(以下統稱為"內飾部件"),是由各類纖維、橡膠、塑料等高分子材料作為原材料,根據功能需要,在生產工藝中添加發泡劑、增塑劑、膠黏劑、抗氧化劑、穩定劑、阻燃劑等添加劑,以及阻聚劑、引發劑、乳化劑、分散劑等助劑,再在一定條件下通過整理加工、組合而成.這些汽車內飾零部件中的高分子材料及含有的化學試劑,在新車下線后,由于環境和其固有性質,會逐漸向外散發釋放芳香烴、酮類、醛類、不飽和芳香烴類等有機化合物,并在汽車相對封閉空間內積聚,造成車內空氣污染,對人體呼吸、神經系統等產生不利影響,甚至危及生命.甲醛、苯和總揮發性有機物(TVOC)是國際公認的三大空氣污染源[1].甲醛會危害人體的神經系統、免疫系統,被世界衛生組織確定為可致癌物質;苯會引起人體骨髓與遺傳損害,造成人體再生障礙性貧血甚至白血病;總揮發性有機物(TVOC)則會引起機體免疫系統失調,嚴重時可損傷肝臟和造血系統.車內首要污染物質為甲苯,其次為二甲苯、甲醛和總揮發有機物(TVOC)[2].本文通過對不同內飾材料及零部件散發有害物質的測試,對其質量狀況進行分析.

1 試驗部分

1.1 試驗樣品、編號及數量

試驗選擇的樣品包括汽車內各類內飾部件,根據其結構、材料、功能等分成8個大類、共153個樣品,具體編號、分類和數量如下:

編號A,纖維面料制品類,如窗簾、座椅面料、地毯等,共20個;

編號B,海綿皮革薄膜標簽類,如座椅海綿、地板革、坐墊薄膜、PVC標簽等,共20個;

編號C,儀表臺防護罩類,如儀表臺面板、回風罩、換擋桿防塵罩等,共11個;

編號D,頂棚板材封條類,如PVC板、ABS吸塑板、門板膠條、橡塑條等,共33個;

編號E,填縫發泡包層類,如護欄軟包件、PU包層柱、泡沫填縫劑、座椅發泡等,共22個;

編號F,膠黏劑類,如密封膠、硅酮膠、熱熔膠、樹脂膠等,共28個;

編號G,隔熱降噪材料類,如管路隔熱棉、隔音隔熱材料、復合降噪材料等,共7個;

編號H,管道濾網類,如波紋管、排水管、濾網等,共12個.

1.2 主要設備和試劑

試劑:甲醛標樣(濃度100 mg/L),乙酰丙酮和乙酸銨(分析純),苯、甲苯、二甲苯、乙苯標準物質(德國Dr.Ehrenstorfer Gmb H).

設備:紫外可見分光光度計(美國PE公司,型號:λ25),頂空-氣相色譜儀(美國安捷倫科技有限公司,型號:7697A-7890A).

1.3 測試方法

試驗針對8類樣品,分別對其散發的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯和總碳揮發值進行檢測,并根據測試結果和質量要求對所檢測樣品進行質量分析,測試方法條件和質量要求見表1.

表1 檢測項目測試條件和質量要求

2 測試結果和分析

2.1 檢測項目不合情況

根據1.3測試條件,按照方法標準分別進行甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯和總碳揮發值的測試,得到8大類、153個樣品、共918個試驗結果,并按照表1中進行判斷,檢測項目未達到質量要求的即判定為不合格,判定結果見表2.表2中,縱向結果為每一類內飾部件所有檢測結果中未達到質量要求的檢測項目數,橫向結果為8大類所有檢測樣品結果中每一個檢測項目未達到質量要求的項目數.

2.2 不同類別樣品間質量狀況分析

從表2不合格樣品數的統計結果看,8大類內飾部件中6個檢測項目全都有不合格樣品的是填縫發泡包層類(E)和膠黏劑類(F)2大類,檢測項目不合格數占總不合格數的比例達到51.38%,而這2大類產品中都含有發泡劑、填縫劑、膠黏劑等化學試劑,也是汽車內飾部件散發污染物的重要來源.

表2 試驗樣品各檢測項目測試結果判定情況

頂棚板材封條類(D)產品,如PVC板、ABS吸塑板、門板膠條、橡塑條等,除基材外,在這些產品中會通過添加粘結劑、增塑劑等增強其功能,因此該類產品中檢測項目不合格數也較高,占不合格總數的比例為19.44%.

纖維面料制品類(A)、海綿皮革薄膜標簽類(B)和儀表臺防護罩類(C)3類產品,如窗簾面料、海綿、地毯、儀表板等,結構功能都比較簡單,在其加工生產過程中雖然也會使用到化學試劑等,但在后整理工序中會進行處理,到最終產品時含量都較少,這3類產品檢測項目不合格數占比均低于10%.

隔熱降噪材料類(G)和管道濾網類(H)2大類產品中檢測項目不合格數最少,2類產品中檢測項目不合格數占總不合格數的比例僅為4.86%,因為這2類內飾部件主要是由發揮功能作用的材料制成,如隔熱棉、隔音隔熱材料、濾網等,都很少含有易散發有害物質的化學試劑,因此其對汽車內空氣質量影響不大.

2.3 不同檢測項目間質量狀況分析

試驗共對甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯和總碳揮發值檢測項目進行了測試,從表2統計結果看,6個檢測項目中,不合格數最多的是總碳揮發值,占不合格總檢測項目數的比例達到38.88%,接下來依次為二甲苯、甲醛、甲苯、苯和乙苯.

總碳揮發值測試結果中,不合格數前3的依次是膠黏劑類(F)、填縫發泡包層類(E)、頂棚板材封條類(D)內飾部件,這3類占內飾部件總碳揮發值測試結果不合格總數的比例達78.57%.

二甲苯測試結果中,不合格數量前3的依次是填縫發泡包層類(E)、頂棚板材封條類(D)、膠黏劑類(F)內飾部件,這3類占內飾部件二甲苯測試結果不合格總數的比例達70.37%.

甲醛測試結果中,不合格數量前3的依次是海綿皮革薄膜標簽類(B)、頂棚板材封條類(D)、填縫發泡包層類(E)內飾部件,這3類占內飾部件甲醛測試結果不合格總數的比例達72.00%.

甲苯測試結果中,除隔熱降噪材料類(G)內飾部件外,其他7類中存在不合格的檢測項目,彼此間差異不是很大.

苯測試結果中,只有膠黏劑類(F)、填縫發泡包層類(E)、頂棚板材封條類(D)這3類內飾部件產品中有不合格的檢測項目,其余4類未出現不合格的檢測項目.

乙苯測試結果中,只有膠黏劑類(F)、填縫發泡包層類(E)這2類內飾部件產品中有不合格的檢測項目,其余4類未出現不合格的檢測項目.

3 結論

(1)本次試驗樣品中,檢測項目不合格數最多的內飾部件是膠黏劑類(F)產品,全部內飾部件不合格數最多的檢測項目是總碳揮發值.

(2)填縫發泡包層類(E)、膠黏劑類(F)和頂棚板材封條類(D)這3大類內飾部件中,基本上所有檢測項目都存在不合格,是汽車內飾部件散發污染物的重要來源;而隔熱降噪材料類(G)和管道濾網類(H)2大類產品對汽車內空氣質量影響不大.

(3)總碳揮發值、二甲苯、甲醛和甲苯等檢測項目是本次試驗中未達質量要求的主要檢測項目,占不合格項目總數的比例為88.19%.