劉劍,趙紹偉,周昭露,朱江華,齊園園
(1.重慶車輛檢測研究院有限公司 節能與排放試驗研究部,重慶 401122;2.保定長安客車制造有限公司技術部,河北 定州 073000)
隨著國家主管部門對客車內空氣質量監管加嚴和乘客對客車內空氣質量投訴量的逐年增加,客車企業對車內空氣質量的重視程度也在逐步提高。各個企業根據 GB/T 17729-2009《長途客車內空氣質量要求》標準中對整車內空氣質量的要求,也分別制訂了非金屬材料的揮發性有機物(VOC)限值的企業標準,用于對零部件供應商進行非金屬材料的VOC和氣味管控[1-3]。雖然客車企業對非金屬的零部件進行了氣味管控,但是客車企業對于整車氣味評價還沒有一個成熟的評價方法,適用于量產車的車內氣味監測。本文結合車內空氣質量測試經驗,為客車企業提供一套整車氣味的評價方法,對客車企業而言具有重要的應用價值和現實意義。
客車企業應根據實驗室情況建立起相應的設備能力和人員團隊,在此基礎上才能對整車進行氣味評價。
首先實驗室應具備氣味評價環境艙,且環境艙滿足下面的功能:環境艙溫濕度可控,環境艙通風系統具備與外界環境空氣交換功能和內部循環功能,環境艙具備空氣過濾系統,環境艙本底氣味等級滿足氣味強度≤1。
氣味評價人員需要滿足以下要求:經過實驗室培訓的氣味評價員;氣味評價時要求評價員身體狀態良好;至少5名氣味評價員參與評價;評價時氣味評價員不得相互交流。
實驗室應根據VDA270《汽車內飾材料氣味性質》完善本實驗的氣味培訓制度,并建立定期考核制度。本實驗室的氣味培訓制度要點如下,給行業提供參考。
氣味評價實驗室作為氣味測試評價場所。首先應無異味,要具備新風系統,保障實驗室內外部空氣交換;其次實驗室場所應保持干凈,地面應由易打掃的材料鋪設,清潔時不產生特殊的氣味;再次實驗室應配備溫濕度控制裝置,以保證實驗室溫度處于常溫狀態;最后實驗室應配備獨立的評價臺,避免進行氣味測試評價時評價員之間相互影響。
氣味評價員作為氣味測試評價的重要參與部分,自身應滿足以下條件:身體健康,不能有嗅覺感覺方面的缺陷;個人衛生條件較好,無明顯個人氣味,無吸煙習慣;具有從事氣味感官分析的興趣;各評價員之間及評價員本人要有一致和正常的敏感性;經過相關專業培訓并對所檢驗的產品無偏見;年齡在18~45周歲,嗅覺感知能力良好者。
在進行氣味評價培訓時,全部測試器具(如氣味瓶、烘箱等)均需經過清洗或老化,保證無氣味或不得超過測試標準的最低等級,否則重新測試。氣味培訓時稍微移開瓶蓋,鼻子離瓶口2 cm~3 cm,正常呼吸5~10 s,記錄味強度和氣味特性。氣味評價員每次進行氣味評價的間隔時間大于3 min。每兩個氣味評價員進行氣味評價間隔時間大于 1 min。每個氣味評價員獨立進行氣味評價,不應相互討論。氣味評價員至少每三月培訓一次,且通過考核。未通過考核的人員,需兩周考核一次,并暫停一切嗅辨測試,直至考核通過。
有條件的實驗室氣味培訓通常進行氣味特性、氣味強度、實際樣品三方面的培訓。實驗室可根據自身條件選擇至少兩個方面進行培訓。氣味特性是指氣味可感知的特征性質,為每種揮發性物質本身所特有的,如甜味、花香味、水果味、刺激性氣味等。氣味強度是指氣味的強弱程度,可通過嗅覺器官感知到的氣味強弱等級。
氣味特性培訓采用5種經典的標準嗅覺物質進行培訓,判斷氣味評價員是否能進行氣味特性的識別。按照表1所示,將標準物質稀釋到相應的濃度。移取適量標液到棕色玻璃瓶中,保持玻璃瓶的頂部留有2/3的空間,最后蓋好瓶蓋低溫、避光、密封保存。

表1 5種標準嗅覺物質
由氣味評價小組組長對玻璃瓶進行編號,由氣味評價小組組長從5張無味嗅辨條中,任取2張,浸入5種標準嗅液中的任何一種或用滴管吸取滴到嗅條底端(末端)。其余 3張采用同樣操作方法浸入到無味溶液或用滴管滴無味液體。這樣這5張嗅條作為一組。同樣的方法制作其他四種標準嗅液的4組嗅條。將制備好一組的5個嗅條放到準氣味評價員前面,讓準氣味評價員逐一嗅每一張嗅條。氣味評價員可用鑷子將嗅條距離鼻子幾厘米輕輕揮動,通過吸嗅來評價氣味,判斷氣味并記住答案,不得拿嗅條接觸鼻子、嘴、皮膚。氣味評價員一旦確定氣味后,立即放下嗅條,迅速裝入塑料袋或其他密閉容器密封,使其不能擴散到實驗室的空氣中避免干擾以后的評價工作。同時填寫氣味評價員培訓記錄表。每位氣味評價員按以上方法,進行5輪測試,先對5種標準物質進行識別并記憶,然后由氣味評價小組組長隨機抽取其中幾種標液讓準氣味評價員嗅聞,能準確判別并描述氣味特征的判定為考核通過。

表2 氣味強度評價等級
氣味強度培訓用正丁醇配制氣味強度評分等級對應濃度的嗅辨標液,然后傾倒150 mL在1 L的氣味瓶中,在氣味評價實驗室存放1 h后,由每位氣味評價員進行評價。所有氣味評價員必須接受氣味強度等級的培訓,氣味強度由低到高進行嗅辨,評價員應牢記氣味的強度,填寫氣味評價員培訓記錄表。
實際樣品培訓選取車內常見的材料品種如 PP、PA66、ABS、PC、TPV等進行實際樣品的考核。取適量樣品于1 L氣味瓶中,加蓋密閉后置于80 ℃烘箱中加熱2 h,然后冷卻到室溫進行氣味評價。由氣味評價員對樣品進行氣味強度和氣味特性的評價。以出現次數最多的評價結果作為最終的氣味評價結果,與最終結果級差大于1的氣味評價結果,則考核結果判定為不合格。氣味特性、氣味強度和實際樣品考核三個項目均考核通過的人才能成為氣味評價員。
為保證氣味評價員對氣味樣品試驗結果準確性,要求氣味評價員在氣味試驗期間具有正常的生理和心理狀態,特別對氣味評價員提出相應的要求。在進行氣味評價試驗當天,氣味評價員不穿著皮衣皮鞋及有氣味的服飾、不噴灑香水、不使用有氣味化妝品及護手霜等。在進行氣味評價前1小時內,不得過于飽食或過于饑餓,不得吃濃郁異味的食物,不得食用辛辣性食物和刺激性食物,不飲咖啡、不飲茶水,但可以喝水。在進行氣味評價前,氣味評價員應用清水洗凈雙手。氣味評價員在感冒患病期間、身體健康狀況不佳期間以及女性妊娠期間不得參加氣味試驗,應提前通知氣味評價小組組長考慮接替的人選。氣味評價員在氣味評價前 30 min內,不得進行有關試驗或評價氣味或有氣味化合物的其他感官分析工作。
表3是氣味強度評價等級表,共8個等級,最低是1級,最高為6級,在2級到4級之間增加了0.5的等級及描述,以便評價員能準確的進行級別區分。

表3 氣味強度評價標準
企業可根據需要選擇以下兩種模式進行車內氣味評價。標準模式:車輛在環境溫度(25.0±1.0)℃、相對濕度(50±10)RH%狀態下密閉4 h后對受檢車輛車艙內空氣的氣味進行評價[4]。高溫模式:車輛在環境溫度(40±3)℃條件下,密閉4 h后對受檢車輛車艙內空氣的氣味進行評價。
進行氣味評價的車輛應滿足,下線 28±5天以內,且車輛內飾未被改變;試驗前去除車輛內部構件的表面覆蓋物,如出廠時為保護座椅、地毯等使用的塑料薄膜等,并將覆蓋物清理出試驗環境外;車輛燃料箱中的燃料種類和燃料量按制造廠的規定添加。
標準模式測試流程是將測試車輛放入環境艙內,并將受檢車輛的門、窗完全打開,使受檢車輛充分與外部空氣流通。對測試車輛內部溫度進行監控,待受檢車輛內部溫度達到25.0 ℃±2.0 ℃后,并保持至少1小時。之后關閉車輛所有門窗,進入封閉階段。將受檢車輛保持密封狀態4 h。整個封閉階段,環境艙中的條件應當滿足本規范3.2中環境條件,之后進行氣味評價[5]。
在完成標準模式下的氣味評價后,關閉車門,待環境溫度升至(40±3)℃,受檢車輛保持封閉狀態4 h,之后進行高溫模式下氣味評價。
氣味評價員在進行氣味評價時,要保證5位氣味評價員均勻分布在車廂5個位置。駕駛位1人,其余4位氣味評價員,均勻分布在車廂左右兩側,左右分布位置梯次錯開,氣味評價員座位分布示意圖1所示。如車內有5排座椅,駕駛位置1位評價員,其余評價員位置分布方式是右邊2、4排,左邊3、5排。如車內有15排座椅,駕駛位置1位評價員,其余評價員位置分布方式是右邊3、9排,左邊6、12排。評價團隊在接到樣車后應根據車輛實際座椅排數,提前做好位置分布,保證氣味評價過程在規定的時間內完成。

圖1 氣味評價員座位分布示意圖
若車門數量為1個,氣味評價員依次進入,進入后迅速關閉車門。若車內數量為2個,3個氣味評價員由前門進入,2個氣味評價員由后門進入,進入后迅速關閉車門。
氣味評價員按照正常的乘坐姿態穩坐,處于正常呼吸帶高度;氣味評價員按照正常呼吸速度由鼻子吸入一定量的車內空氣,先對車內空氣的氣味強度進行評定,然后對氣味的特性進行評價;氣味評價員必須在盡可能短的時間內完成評價,在車內進行氣味評價時間不得超過10 s,評價完畢后應盡快統一下車。
如果所有氣味評價員給出的氣味強度評分結果極差小于1時,氣味強度評分結果為全部氣味評價員所給出結果的算術平均值,可約到0.5級(如2.5,3.5,4.5)。算術平均數小數部分<0.25時的采用退位制,取0;≥0.25且<0.5時的采用進位制,取0.5;≥0.5且<0.75的采用退位制,取0.5;≥0.75的采用進位制,取1。
如果所有氣味評價員給出的氣味強度評分極差等于 1時,則要去掉一個最大和一個最小值,取其余氣味評價員給出結果的算術平均值。算術平均數小數部分<0.25時的采用退5位制,取0;≥0.25且<0.5時的采用進位制,取0.5;≥0.5且<0.75的采用退位制,取0.5;≥0.75的采用進位制,取1。
如果所有氣味評價員給出的氣味強度評分結果極差大于1時,結果無效,需重新進行氣味評價試驗。
標準模式下氣味強度≤3為合格,高溫模式下氣味強度≤3.5為合格。
客車企業可以根據本文提供的整車氣味評價法,利用自己的氣味評價團隊,對量產車型的車內氣味強度進行管控,結合零部件及材料的氣味控制,可有效控制整車車內氣味等級,給乘客帶來良好的乘坐體驗。