王依(長城汽車股份有限公司技術(shù)中心河北省汽車工程技術(shù)研究中心,河北保定071000)
汽車車內(nèi)氣味的危害與評價
王依
(長城汽車股份有限公司技術(shù)中心河北省汽車工程技術(shù)研究中心,河北保定071000)
主要介紹汽車車內(nèi)揮發(fā)性氣味的形成機(jī)理與危害,以及車內(nèi)氣味的評價方法和管控措施;重點論述通過氣味類別、氣味強(qiáng)度以及實物測試三個階段的篩選,挑選出初級的氣味評價團(tuán)隊。
汽車;車內(nèi)氣味;氣味評價;管控
汽車已經(jīng)成了現(xiàn)代人生活不可或缺的一部分,可很多時候卻成為了健康的潛在殺手,尤其是在夏季。近幾年,常有車內(nèi)有害物質(zhì)致病的消息見諸報端,車內(nèi)氣味使人“望而卻步”。如果新車內(nèi)的氣味能變得不那么讓人難以接受,這無疑是消費(fèi)者的福祉。畢竟,現(xiàn)代都市人消耗在汽車內(nèi)的時間越來越多,相對狹小空間內(nèi)的空氣質(zhì)量嚴(yán)重影響著駕乘人員的身體健康。因此,需對內(nèi)飾零部件進(jìn)行氣味測試,以保證車內(nèi)空氣質(zhì)量不引起駕乘人員的反感。
1.1氣味的主要來源
車內(nèi)氣味主要由車內(nèi)零部件和內(nèi)飾材料中所含有害物質(zhì)釋放,包括塑料、膠粘劑、阻尼材料(固化后)、皮革、橡膠、發(fā)泡劑、毛氈等。這些材料在生產(chǎn)以及加工中添加的有機(jī)溶劑、添加劑、助劑等揮發(fā)性成分是氣味散發(fā)的主要來源。以車內(nèi)與人體接觸面積最大的皮革為例,皮革生產(chǎn)工序包括前處理、鞣制、復(fù)鞣、染色、加脂、干燥、涂飾等,每道工序都需要添加大量的加工助劑。如果汽車門窗緊閉且在陽光下暴曬,則其中的添加劑以及加工助劑等會揮發(fā)出來,產(chǎn)生大量有毒有害和強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體[1]。
1.2車內(nèi)氣味危害
在車內(nèi)狹小的幾平方米的密閉空間內(nèi)聚集著幾百種有機(jī)物,如烷烴類:甲烷、十一烷、十四烷;烯烴類:苯乙烯;醇類;醛類:甲醛、乙醛、丙烯醛;酮類:丙酮、丁酮等,會讓人感到惡心、頭痛、頭暈、記憶力減退、失眠乏力,更嚴(yán)重的還可造成白細(xì)胞減少、引起白血病、癌癥等疾病。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與醫(yī)學(xué)科研部門測試發(fā)現(xiàn),新車出廠后車內(nèi)有害氣體濃度很高,揮發(fā)時間甚至可持續(xù)6個月以上[2]。另外,有研究表明,由駕車綜合癥引發(fā)的交通事故遠(yuǎn)比疲勞駕駛、酒后駕駛引發(fā)的事故多,車內(nèi)空氣污染問題已經(jīng)影響到駕駛員的安全駕駛[3]。
對內(nèi)飾零部件材料進(jìn)行氣味評價是解決內(nèi)飾零部件氣味的簡單而有效的方法之一,并根據(jù)評價結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量管控。這里所說的氣味評價有別于車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的儀器分析方法和人工智能嗅覺系統(tǒng),是完全依靠專業(yè)人員的鼻子進(jìn)行主觀嗅辨,而不是依靠氣質(zhì)聯(lián)用儀、高效液相色譜儀和傳感器陣列等儀器設(shè)備進(jìn)行檢測[4-7]。精密的儀器只能檢測出單一或幾種氣體的濃度,但是對綜合性氣味的濃度無法進(jìn)行判斷,而人工智能嗅覺系統(tǒng)也不可能完全能取代人的主觀感受,所以由氣味評價師直接對車內(nèi)空氣進(jìn)行嗅辨感受,能夠直接反映乘客的感覺。
2.1評價方法
2.1.1試驗室環(huán)境要求
氣味主觀評價應(yīng)在專門的試驗室中進(jìn)行,試驗室內(nèi)的環(huán)境要求如下:
1)溫度控制在(25±1)℃,濕度控制在(50±10)% RH,能達(dá)到恒溫恒濕的條件。
2)應(yīng)保持無氣味,降低其他氣味的影響。3)應(yīng)有專門的通風(fēng)設(shè)備,便于通風(fēng)換氣。4)應(yīng)具備獨立的氣味試驗評價和準(zhǔn)備間,避免氣味交叉污染。
2.1.2氣味評價團(tuán)隊的要求
氣味評價師是氣味評價的關(guān)鍵所在,他們的工作就是靠鼻子來嗅辨汽車內(nèi)空氣和相關(guān)材料的氣味是否達(dá)標(biāo)。研發(fā)一輛新車,從零件到成品車需要嗅辨400多次。這些氣味評價師的鼻子必須都要健康,生活習(xí)慣要好,而且氣味評價師要求在日常生活中不能抽煙,也不能大量飲酒,日常飲食要少食辛辣食品,保持清淡的口味,參加氣味測試前半小時內(nèi),不能抽煙、喝咖啡或食用其他食品。
初級的氣味評價員選拔可以通過氣味測試進(jìn)行篩選。分別包括氣味類別、氣味強(qiáng)度以及實物測試三部分。
1)氣味類別測試。氣味類別測試可以通過讓被測試人員分辨具有特征氣味的溶液來篩選氣味識別能力較好的氣味評價員(見表1)。
表1 氣味類別溶液的配制
在評價時,首先將鼻子湊近玻璃容器邊緣位置,然后將玻璃容器蓋平移1.5~2.5 cm,再將鼻子置于縫隙處進(jìn)行嗅辨;一個試樣與下個樣品至少要有30 s的間隔時間,以便中和一下對氣味的感覺;在聞了具有很重氣味的樣品后,應(yīng)走出去呼吸一下新鮮空氣。
2)氣味強(qiáng)度測試。氣味強(qiáng)度的評判合格要求:將不同濃度的正丁醇水溶液放在打亂順序的玻璃瓶中,氣味評價員一一嗅辯后能夠?qū)⑷芤喊凑諒娜醯綇?qiáng)的順序準(zhǔn)確地排列出來(見表2)。
表2 氣味強(qiáng)度篩選方法
3)實物測試。測試原理:將樣品放置在密閉的容器中,在一定溫濕度條件下老化后,由經(jīng)過定期培訓(xùn)并比對合格后的氣味評價人員對容器中樣品散發(fā)出來的氣味進(jìn)行等級評定[8]。
按照零件不同的部位,選取不同的質(zhì)量或面積的實物樣品放入專門的氣味測試瓶內(nèi),擰緊蓋子并做好標(biāo)記,將已標(biāo)記的氣味測試瓶放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中,在規(guī)定條件下保持一定時間。取出氣味測試瓶放置至室溫,由待測試人員進(jìn)行主觀評價,一般將氣味強(qiáng)度分為6個等級(見表3)[9]。
表3 評價標(biāo)準(zhǔn)
通過以上測試,基本可以挑選出氣味評價員。氣味評價員需要接受定期的訓(xùn)練,并對其進(jìn)行測試。如果測試結(jié)果合格,則可繼續(xù)進(jìn)行氣味評價檢測;如果不合格,則應(yīng)取消其氣味評價員的資格。
2.1.3氣味描述
氣味評價師除了要對樣品做出強(qiáng)度、舒適/不舒適和敏感性進(jìn)行等級評定外,還應(yīng)對樣品做出氣味描述,每一種可能造成使用者反感的氣味描述都對應(yīng)一個定義和一個標(biāo)準(zhǔn)氣味。
1)食品/蔬菜氣味:冷蔬菜湯的氣味,冰箱中的蔬菜保鮮儲藏格的氣味,密封在袋子里的三明治的氣味,濕面包的氣味。這是一種干餾的、油膩的氣味。
2)臭魚味:腐爛的魚的氣味,不新鮮的魚的氣味。這是一種胺的氣味。所有胺的氣味都必須對應(yīng)此氣味描述。
3)臭雞蛋味:臭雞蛋的氣味。所有硫的氣味都必須對應(yīng)此氣味描述。
4)垃圾箱/垃圾味:垃圾的氣味或者是垃圾堆放處的氣味。這是一種硫的、帶酸味的、醋酸的氣味。
5)動物味:動物的氣味,牲畜的皮毛的氣味,牲畜棚的氣味。這主要是一種酚的氣味。所有酚的氣味都必須對應(yīng)此氣味描述。
2.2車內(nèi)氣味的管控措施
車內(nèi)氣味是否達(dá)標(biāo)成為消費(fèi)者購買新車時考量的一個重要因素,這就需要生產(chǎn)商在車輛的設(shè)計生產(chǎn)環(huán)節(jié)對乘用車內(nèi)氣味進(jìn)行管控。其中零部件和內(nèi)飾材料使用情況、車輛下線時間、車輛所處環(huán)境均會影響消費(fèi)者對車內(nèi)氣味的感受[10]。因此,控制車內(nèi)氣味可以從以下兩個方面入手:
1)使用環(huán)保材料。車內(nèi)氣味的不達(dá)標(biāo)很大程度上源自于內(nèi)飾用材料的不合格,現(xiàn)在越來越多的企業(yè)開始致力于車內(nèi)綠色、環(huán)保、低VOC材料的研制開發(fā)。東麗利用來源于植物的材料制成備用輪胎蓋和地毯;沃爾沃大幅度減少車內(nèi)PVC塑料制品的使用,取而代之的是全皮包覆的座椅、座椅內(nèi)的大豆填充物和純棉的縫線、純麻腳墊;錦湖日麗憑借10多年的改性經(jīng)驗,通過調(diào)整聚合、反應(yīng)擠出、設(shè)備工藝以及后加工后的凈化等一系列復(fù)雜環(huán)節(jié),有效降低了車內(nèi)有毒有害物質(zhì)含量。
2)合理通風(fēng)。新車在行駛的前6個月內(nèi),應(yīng)盡量少用空調(diào),時常開窗以加強(qiáng)車內(nèi)通風(fēng)換氣,合理控制車內(nèi)空氣通風(fēng)系統(tǒng),保證車廂內(nèi)有良好的空氣環(huán)境和足夠的新鮮空氣,以防止乘員疲勞、頭痛和惡心。新車使用時,最好開窗行駛,或者把窗子開個小縫兒,把空調(diào)打到外循環(huán),使車內(nèi)零部件以及內(nèi)飾材料釋放的有害氣體能得以稀釋和排除。
車內(nèi)空氣與消費(fèi)者的身心健康息息相關(guān),因此,無論從社會責(zé)任上講,還是從企業(yè)長遠(yuǎn)利益上講,汽車制造廠商應(yīng)高度重視這一問題,努力提高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),改良生產(chǎn)工藝,采用環(huán)保材質(zhì),改善車內(nèi)空氣質(zhì)量。目前CQC已經(jīng)制定了《乘用車內(nèi)氣味評價檢測方法》[11],部分企業(yè)已經(jīng)開展了自愿認(rèn)證。未來標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步加嚴(yán),對車內(nèi)氣味不達(dá)標(biāo)企業(yè)進(jìn)行干預(yù),必要時進(jìn)行處罰;不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的車輛不允許上市銷售,并實行召回制度,防止車內(nèi)空氣污染對消費(fèi)者的危害[12]。
[1]涂燦時.低含量揮發(fā)性有機(jī)化合物的天然皮革[J].西部皮革,2011,(6).
[2]胡厚鈞.轎車內(nèi)空氣污染監(jiān)測研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2004,20(6):31-35.
[3]喬玉霜,王靜,王建英.城市大氣可吸入顆粒物的研究進(jìn)展[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2011,27(2):22-26.
[4]夏慶云.汽車車內(nèi)有機(jī)揮發(fā)物(VOC)的檢測[J].環(huán)境技術(shù),2010,(8):40-46.
[5]孫琦,過學(xué)迅.汽車內(nèi)有害氣體檢測現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].環(huán)境保護(hù),2008,(7):41-43.
[6]李曉燕,李凌燕.超聲提取高效液相色譜法測定大氣可吸入顆粒物PM 10中的四種多環(huán)芳烴[J].內(nèi)蒙古石油化工,2007,(12):21-22.
[7]石騰龍,姚響林,柳立志,等.熱脫附氣相質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在校車車內(nèi)空氣質(zhì)量檢測中的應(yīng)用[J].客車技術(shù)與研究,2013,35(6):51-53.
[8]吳昊,周芩楠.聚氨酯材料氣味性的評價和改進(jìn)[J].聚氨酯工業(yè),2009,24(3):39-42.
[9]田永,韋俊.汽車內(nèi)飾件散發(fā)特性的試驗研究汽[J].汽車工藝與材料,2011,(8):14-17.
[10]魏鳳玉,余錦城,吳六四,等.客車車內(nèi)空氣質(zhì)量評價[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2007,30(8):992-994.
[11]CQC 9207-2014,乘用車內(nèi)氣味評價檢測方法[S].
[12]楊超.汽車車內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀[J].客車技術(shù)與研究,2010,32(1):48-51.
修改稿日期:2015-03-11
Harm and Evaluation of Vehicle Interior Odor
Wang Yi
(TechnologicalCenterofGreatWall Automobile Co.,Ltd,HebeiProvince Engineering Technology Research Center,Baoding 071000,China)
The author describes the formationmechanism and harm of the volatile odor inside the vehicles,aswell as the effectivemethod to evaluate and control the air quality.Shemainly introduceshow to pick outan elementary odorevaluation team through the threestagesofselection ofodor classification,odor intensityand objecttest.
vehicle;vehicle interiorodor;odorevaluation;managementand control
U465
B
1006-3331(2015)05-0060-03
王依(1987-),女,助理工程師;主要從事汽車材料環(huán)保法規(guī)檢測工作。