所謂的VOC，是揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds）的英文縮寫(xiě)。

 

美國(guó)ASTM d3960-98標(biāo)準(zhǔn)將VOC定義為任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署(EPA)的定義：揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2、碳酸、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。世界衛(wèi)生組織（WHO）對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC)的定義為，熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50-260℃之間的揮環(huán)保意義上的定義發(fā)性有機(jī)化合物的總稱(chēng)。

 

一般可以將可揮發(fā)性物質(zhì)分為兩類(lèi)，普通意義上的VOC只說(shuō)明什么是揮發(fā)性有機(jī)物，或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機(jī)物，而環(huán)保意義上的VOC是會(huì)產(chǎn)生危害的那一類(lèi)揮發(fā)性有機(jī)物，即對(duì)人體或者生物的健康產(chǎn)生危害的可揮發(fā)性物質(zhì)。

 

 

比較常見(jiàn)的易揮發(fā)有機(jī)物主要有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、TVOC（6-16個(gè)碳的烷烴）、酮類(lèi)等。

 

 

這些化合物具有易揮發(fā)和親油等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于鞋類(lèi)、玩具、油漆和油墨、粘合劑、化妝品、室內(nèi)和汽車(chē)裝飾材料等工業(yè)領(lǐng)域。VOC對(duì)人體健康有巨大影響，會(huì)傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，造成記憶力減退等嚴(yán)重后果，甚至可能致癌。

 

 

 

汽車(chē)行業(yè)VOC

 

 

很多車(chē)主都有這樣的感受，新車(chē)購(gòu)買(mǎi)后一段時(shí)間里車(chē)內(nèi)都有刺鼻的氣味，許多車(chē)主不以為然，然而一種“隱形殺手”正在威脅車(chē)主的健康，那就是VOC，對(duì)人體健康有巨大影響。當(dāng)居室中的VOC達(dá)到一定濃度時(shí)，短時(shí)間內(nèi)人們會(huì)感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)抽搐、昏迷，并會(huì)傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，造成記憶力減退等嚴(yán)重后果。

 

 

隨著汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，很多汽車(chē)廠商通過(guò)使用劣質(zhì)內(nèi)飾材料降低生產(chǎn)成本，隨之帶來(lái)的是車(chē)內(nèi)VOC的增加。VOC對(duì)于人體健康有著重大影響，由于VOC本身具有極大的危害性，已經(jīng)被社會(huì)喻為人類(lèi)的“隱形殺手”。目前，如何降低和消除車(chē)內(nèi)的VOC已成為了汽車(chē)行業(yè)新的發(fā)展目標(biāo)，引起了人們的廣泛關(guān)注。

 

 

目前國(guó)內(nèi)及歐、美、日均沒(méi)有汽車(chē)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)。但有資料表明，國(guó)外主要汽車(chē)公司對(duì)于車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量的控制，主要通過(guò)對(duì)配套零部件的管控來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如：有的日本汽車(chē)生產(chǎn)廠就有企業(yè)內(nèi)部規(guī)定，從原材料環(huán)節(jié)控制車(chē)內(nèi)異味的產(chǎn)生，在新車(chē)定型時(shí)還有專(zhuān)人針對(duì)“車(chē)內(nèi)味道”進(jìn)行感官評(píng)判。

 

 

 

 

 

歐盟制定了《有關(guān)化學(xué)品注冊(cè)評(píng)估授權(quán)與限制制度》（67/548/EEC）對(duì)汽車(chē)相關(guān)材料做了部分規(guī)定。

 

 

德國(guó)環(huán)保機(jī)構(gòu)與汽車(chē)制造公司協(xié)調(diào)制定了車(chē)內(nèi)環(huán)境空氣污染控制的條例，使得車(chē)內(nèi)各種有害氣體含量有了限制,如甲醛的濃度不得超過(guò)0.08ppm。奧迪汽車(chē)制造廠專(zhuān)門(mén)成立了車(chē)內(nèi)氣味評(píng)測(cè)小組，進(jìn)行氣味控制，甚至將環(huán)保當(dāng)作自己產(chǎn)品的新賣(mài)點(diǎn)。豐田、大眾、通用、日產(chǎn)、長(zhǎng)安集團(tuán)等參加了《車(chē)內(nèi)空氣污染物測(cè)量方法》標(biāo)準(zhǔn)編制組。大眾、豐田、日產(chǎn)、長(zhǎng)安、神龍、上汽等企業(yè)已經(jīng)建立了環(huán)境采樣艙。

 

 

國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局于2007年12月7日發(fā)布了HJ/T400-2007《車(chē)內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測(cè)定方法》，2008年3月1日實(shí)施，2008年3月29日制訂限值標(biāo)準(zhǔn)組啟動(dòng)。國(guó)內(nèi)主機(jī)廠奇瑞、吉利、長(zhǎng)城等企業(yè)已經(jīng)全面啟動(dòng)車(chē)內(nèi)污染空氣的調(diào)查。目前大多企業(yè)都在進(jìn)行整車(chē)環(huán)境艙采樣以及對(duì)材料零部件VOC開(kāi)始管控。

 

 

車(chē)內(nèi)VOC主要來(lái)源于汽車(chē)內(nèi)地毯、儀表板塑料件、車(chē)頂氈、座椅以及其他裝飾用膠水。汽車(chē)使用的塑料、橡膠部件、織物、油漆材料、保溫材料、粘合劑等材料中含有有機(jī)溶劑、添加劑以及助劑等釋放到車(chē)內(nèi)，也會(huì)造成汽車(chē)內(nèi)部VOC值增加。由于其車(chē)內(nèi)空間較小、密封性好，因此汽車(chē)內(nèi)超標(biāo)VOC對(duì)人體的影響要比房間內(nèi)超標(biāo)VOC對(duì)人體的危害程度更大。下表即車(chē)內(nèi)產(chǎn)生VOC主要來(lái)源以及含量表。

 

 

 

 

 

 

汽車(chē)VOC相關(guān)法規(guī)

 

 

俄羅斯最早在1999年就制定并實(shí)施了P51206-98號(hào)《車(chē)輛車(chē)內(nèi)污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及方法》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以防止汽車(chē)駕駛室（車(chē)艙）的空氣被污染。

 

 

德國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)于2002年9月也制訂了VDA 278的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

日本汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)(JAMA)于2005年發(fā)布了《小轎車(chē)車(chē)內(nèi)空氣污染治理指南》，該指南以自主行動(dòng)計(jì)劃的形式發(fā)布，希望日本主要汽車(chē)公司在2005年以后新生產(chǎn)的汽車(chē)中減少車(chē)內(nèi)空氣污染，該指南同時(shí)也發(fā)布JAMA建議的測(cè)試方法并于2007年3月制訂了JASO M902：2007的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

韓國(guó)建設(shè)部在2007年底頒布了《新規(guī)制作汽車(chē)的室內(nèi)空氣質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)》，該管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了新生產(chǎn)車(chē)的揮發(fā)性污染物排放檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2007年6月發(fā)布交通車(chē)輛檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)ISO 16000-26，目前該標(biāo)準(zhǔn)方法還是修改意見(jiàn)稿，其檢測(cè)限值未規(guī)定。

 

 

中國(guó)最早是在2003年開(kāi)始關(guān)注汽車(chē)內(nèi)VOC含量對(duì)人體的影響,隨后2008年國(guó)家環(huán)保部于2008年3月實(shí)施了HJ/T 400-2007的整車(chē)測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)。在2011年國(guó)家環(huán)保部與國(guó)家質(zhì)檢總局又聯(lián)合發(fā)布《乘用車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》GB/T 27630-2011，此指南對(duì)整車(chē)VOC檢測(cè)值進(jìn)行了限定，限定值如下表所示：

 

 

 

 

 

 

 

汽車(chē)VOC主要測(cè)試方法

 

針對(duì)汽車(chē)VOC含量測(cè)試，主要從整車(chē)VOC、總成（車(chē)內(nèi)零部件）VOC以及材料VOC。下面將分別講一下對(duì)應(yīng)的測(cè)試方法。

 

 

整車(chē)VOC含量測(cè)試方法：

 

不同車(chē)系相應(yīng)不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，包括德國(guó)PV3938標(biāo)準(zhǔn)、日本《車(chē)內(nèi)VOC試驗(yàn)方法》、俄羅斯GOST R51206-2004標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)內(nèi)《車(chē)內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測(cè)試方法》即HJ/T 400-2007測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，具體測(cè)試條件如下：

 

 

 

PV3938測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)試條件:23oC、50% RH；測(cè)試方法：靜態(tài)測(cè)試；采樣方法：使用紅外燈同時(shí)照射車(chē)內(nèi)不同部位使其表面溫度達(dá)到65oC,封閉一定時(shí)間后采集車(chē)內(nèi)空氣樣品。

 

 

 

《車(chē)內(nèi)VOC試驗(yàn)方法》:測(cè)試條件:23oC、50% RH；測(cè)試方法：半動(dòng)態(tài)測(cè)試；溫度調(diào)整到40oC，保持4.5h后使用DNPH采樣管采集車(chē)內(nèi)空氣30min后測(cè)定甲醛；采樣結(jié)束后啟動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其空調(diào)正常工作，測(cè)定VOC。

 

 

 

GOST R51206-2004標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)試條件:23oC、50% RH；測(cè)試方法：動(dòng)態(tài)測(cè)試；模式一：以速度50公里/小時(shí)勻速行駛行，行駛速度穩(wěn)定20分鐘后測(cè)試；模式二：以制造廠家規(guī)定的最小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)20分鐘后測(cè)試。

 

 

 

HJ/T 400-2007測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局于2007年12月7日發(fā)布，2008年3月1日實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)量機(jī)動(dòng)車(chē)乘員艙內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類(lèi)物質(zhì)的采樣點(diǎn)設(shè)置、采樣環(huán)境條件技術(shù)要求、采樣方法和設(shè)備、相應(yīng)的測(cè)量方法和設(shè)備、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量保證等內(nèi)容。

 

 

環(huán)境溫度：25.0±1.0 oC相對(duì)濕度：50 ±10%。測(cè)試方法：1、受檢車(chē)輛放入符合規(guī)定的車(chē)輛測(cè)試環(huán)境中；2、新車(chē)應(yīng)為合格下線28d±5d并要求內(nèi)部表面無(wú)覆蓋物；3、車(chē)窗、門(mén)打開(kāi)，靜止放置時(shí)間不小于6h；4、準(zhǔn)備期間車(chē)輛測(cè)試條件應(yīng)符合規(guī)定，安裝好采樣裝置；5、關(guān)閉所有門(mén)窗，受檢車(chē)輛保持封閉狀態(tài)16h，開(kāi)始進(jìn)行采集。

 

 

對(duì)于不同有機(jī)揮發(fā)物質(zhì)，設(shè)定的限定值如下表所示：

 

 

 

 

零部件（總成）VOC 含量測(cè)試方法：

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：VDA 276

測(cè)試方法：平衡濃度排放氣體

 

 

材料VOC含量測(cè)試方法：

 

 

 

美系，歐系以及日系主機(jī)廠對(duì)VOC測(cè)試的要求

目前對(duì)于汽車(chē)整車(chē)VOC含量的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有美系、歐系以及日系三種，分別對(duì)應(yīng)的是頂空方法（HS-GC/MS）、熱脫附法（TD-GC/MS）以及袋子法（Bag-TD-GC/MS）。下面將分別介紹并對(duì)比三種VOC含量測(cè)試的差異：

 

 

1、美系—頂空標(biāo)準(zhǔn)（HS-GC/MS）

 

 

 

 

美系頂空法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的主要裝置圖以及原理圖如上圖所示。頂空加熱樣品到120 oC；轉(zhuǎn)移樣品揮發(fā)出來(lái)的物質(zhì)到GCMS；以樣品峰面積與空氣峰面積之間的比較作為樣品揮發(fā)量的評(píng)估；通過(guò)質(zhì)譜庫(kù)檢索樣品揮發(fā)出來(lái)的是什么物質(zhì)；評(píng)估這些揮發(fā)物質(zhì)對(duì)人的影響風(fēng)險(xiǎn)。

 

 

2、歐系—熱吸附標(biāo)準(zhǔn)（TD-GC/MS）

 

 

 

 

歐系熱脫附法的主要裝置以及原理圖如上圖所示。將小質(zhì)量樣品放在玻璃解析管中加熱，釋放出的揮發(fā)性物質(zhì)隨著惰性氣體通過(guò)熱解析儀被冷阱吸附；加熱結(jié)束后，冷阱被迅速加熱到280 oC，解析出來(lái)的揮發(fā)性有機(jī)物直接進(jìn)入氣質(zhì)聯(lián)用儀測(cè)試。

 

 

3、日系—袋子法 (Bag-TD-GC/MS)

 

 

 

 

日系采樣袋法測(cè)試示意圖如下所示:

 

 

袋子法主要操作流程：

 

三種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比：

 

 

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