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嘉峪檢測網 2016-09-27 09:49
7月16日晚8點30分,“蓋世微課堂—乘用車VOC測試方法”正式開講!蓋世汽車特邀上海譜尼測試集團VOC技術經理王素芳開堂授課并解答微友疑問。同時,整車廠、金屬零部件供應商、研發機構及其他相關企業、媒體及相關企業共計354位人士在群內展開熱烈討論。
以下是課堂焦點內容速記匯總,與業內共饗。
VOC是Volatile Organic Compounds的縮寫,是易揮發的有機化合物。目前綜合所有機構VOC最普遍的共識認為VOC是指那些沸點等于或低于250℃的揮發性有機物質。這些揮發性有機物質主要包括:苯系物、醛酮、有機氯化物、氟利昂系列、胺、醇、醚、酯、酸等氰化物。
voc對人體的危害原理是一致的,乘用車因為車廂體積小,問題凸顯更嚴重。對用戶來說,乘用車買回來后,車窗車門打開散放voc并不現實。半揮發性有機物質沸點比較高的揮發性有機物,在普通溫度下揮發性較低,高溫情況下揮發比較劇烈,像霧化類的項目集中在沸點比較高的voc;由于車廂體積比較小,乘用車越來越高端,密封性也好,特別是高級別的車,因為密封性好空間狹小,比房間里的材質更多更復雜,對乘客和開車的人來說voc的掌控越來越重要。
目前主機廠主要關注的voc包括圖中的十幾類化合物,前五種苯系物和10,11,12的醛酮是國標27630里面有限值的,其他像乙酸丁酯、1,4-二氯苯、十一烷、環己烷、丙酮只有個別主機廠關注,特別是日系主機廠會把乙酸丁酯、1,4-二氯苯、十一烷等列入管控范圍。
就車型里的零部件來說,包括儀表板,頂棚,座椅,車門板,地毯,行李箱等等18到22個左右的零部件組成。對于材料來說,voc主要來源集中在皮革,織物,塑料,橡膠,泡沫,粘膠劑,涂料及處理液像清潔劑或脫模劑之類。
目前在我們國內對乘用車空氣質量有國家推薦標準GB/T 27630-2011,是2011年發布的,2012年3月1日正式實施,這個標準預計2015年底會成為強制性標準,現在草稿版應該很快就能出來,大家對限值比較關注,而且通過以往的測試數據,發現某些數據的限值可能設置的不是很合理,有可能還在進行專家討論,年底出臺的強制性標準的最終限值會被制定出來。
目前,對國內乘用車內飾VOC的測試體系主要分成三大塊,第一、整車VOC的測試方法,包括HJ/T 400-2007,ISO 12219-1-2012,以及日系的標準;第二、零部件VOC的測試方法,最常用的是袋子法,其他還有1m3艙法和桶子法;材料VOC的測試方法是從不同側面反映材料的揮發性能包括氣味、霧化、醛酮、總碳、全譜分析等。
整車的車內空氣測試方法,對環境倉有具體的要求:環境溫度:25.0℃±1.0℃;環境相對濕度:50%±10%;環境氣流速度≤0.3m/s;環境污染物背景濃度值:甲苯≤0.02mg/m3、甲醛≤0.02mg/m3。測試流程打開車門窗6個小時以上,再封閉16個小時以上,最后進行采樣。
直觀測試流程,準備好特殊要求的環境倉,將新車推進環境艙,開車門,封閉,采樣,最后帶回實驗室在儀器上定量分析。
零部件VOC測試方法-袋子法是目前幾乎所有主機廠都在用的,都有自己的企標,雖然企標之間存在差異,但是原理是一樣的。將樣品放入封閉采樣袋加熱一段時間,使voc充分發揮,再用捕集管捕集一定氣體到儀器上進行定量分析。
1m3艙方法由艙于比較貴,測試效率比較低,所以用的主機廠比較少,一般是歐美系的主機廠在用,像奔馳,寶馬,沃爾沃,路虎,現代,上海大眾也開始用1m3艙管控,以及現代。其原理是將樣品零部件放入1m3艙密閉進行加熱,采集里面的氣體進行定量測試。1m3艙的好處就是可以有個在線的fid,在線監測里面的零部件的voc揮發的狀況,比如說加熱多長時間,揮發量多少,隨時間的增加是上升還是下降。對于材料測試分成氣味、霧化、醛酮、總碳、全譜分析從不同側面反映材料的揮發性能的優劣。
氣味測試
氣味通俗來說,就是能產生令人不愉快感覺的氣體,是基于人嗅覺感官對氣味的強度和舒適度的主觀評價,能直觀反應汽車內飾件VOC性能的優劣。
n 原理
將一定量的樣品放至烘箱加熱,使其中的氣味因子充分釋放,氣味評價員通過主觀聞嗅辨別給出最終評價。
在日常工作中積累的數據發現,真皮、POM、發泡、橡膠、劣質塑料、復合面料等的氣味測試的不合格率比較高。在此解釋下Pom氣味測試通過率比較低的原因,這主要是因為它本身是一個聚甲醛的材料,在使用過程中會降解或分解出甲醛單分子,所以使甲醛的材料測試和氣味測試不容易通過,甲醛本身的氣味是比較刺激。
氣味測試的流程,分成不同的溫度:常溫,40度,80度,就是模擬我們日常生活中低溫,中溫和高溫的狀態。這三個溫度是基于vda270,也就是德國汽車工業協會的標準,國內其他主機廠,通過自己的研究,制定出適合自己車型的氣味標準,比如說他們會把溫度定在70度,105度,模擬夏天太陽直射的時候車廂溫度極端情況,例如儀表板,衣帽架那里的溫度。
霧化測試
n 定義
內飾材料揮發出的有機物,冷凝后凝結在擋風玻璃或車窗上,形成一層“霧膜”,影響駕駛員和乘客的視線。
n 原理
一定面積的材料,一定溫度下加熱一定時間后揮發物凝結在鋁箔或玻璃板上,通過加熱前后鋁箔的重量差(重量法)或玻璃板的光澤反射率比值(反射法)來考察材料霧化性能的優劣。
重量法就是鋁箔測試前后的重量差,就是冷凝在鋁箔上的有機物的重量;反射法就是當揮發物凝結在玻璃板上后,測試前后對光的反射的變化,通過這個來考察霧化性能的優劣。
總碳測試
■ 原理
是考察材料里揮發出總的有機物揮發物的量,將樣品剪碎放在頂空瓶,120度加熱5個小時,看揮發出來的有機物的量是多少,他的測試是可以加一些定量的物質,像苯,甲苯,二甲苯等這些都可以半定量出來。
甲醛測試
■ 定義
是通過加熱后材料里揮發出的甲醛會被瓶子水吸收,和乙酰丙酮進行絡合生成絡合物在UV-Uis上進行定量測試。
VDA 278測試
■ 原理
將樣品放入TENAX管中,經TDS系統在規定溫度下( 90 ℃ 30minVOC 測試, 120 ℃ 60minFOG 測試)加熱后,GC/MS分析其中VOC的揮發量,表征的是單位重量的材料揮發出的低沸點有機物和高沸點有機物的總量。經過圖譜分析,可以了解VOC的主要成分,有針對性的進行配方或工藝改進。
報告圖
報告中有Voc值和svoc值即低沸點揮發物的總量和高沸點揮發物的總量,還會對揮發物進行定性和半定量的分析,看具體揮發出什么物質,能夠定性就會給出這些物質的CAS.NO.和半定量的結果。
這個方法的好處就是可以通過數據反推出哪些物質出現在原材料里,如果物質揮發量比較大,可以改善原材料和生產工藝,從而達到改善材料voc散發的目的。
目前對企業來說,企標越建越多,國內的合資主機廠都有嚴格的準入制度,原材料或零部件必須經過他們的標準檢測,合格后才能成為他們準許的供應商。
就目前的檢測標準來看,越來越多的車企用2000l的袋子去管控零部件,用其他四項企標管控原材料。用2000l的袋子去管控零部件的好處是車廂里面的零部件用同樣大小的袋子去測試,可以橫向比較哪些零部件是對車廂里面voc貢獻量大,比如現在泛亞,上汽,江淮,一汽,神龍,比亞迪,尼桑等都使用2000l的袋子管控零部件,弊端是測試成本高。
在檢測過程中,客戶和主機廠都會碰到問題。比如,材料測試合格,總成測試卻超標,這主要的原因包括以下三點(但不限于):1、材料和總成測試方法不同,不能直接比較;2、材料和總成的狀態不同,材料測試時取樣量是一定的,總成測試時面積可能比較大,像皮革;3、有可能材料的限值和總成的限值設置需要更新,二者的匹配度不是很好。
圖測試結果影響因素
客戶反饋同樣的東西兩次測試結果不同,主要是揮發性物質是會持續揮發的,不同材質揮發的速率是不一樣的,比如夏天生產和冬天生產同樣的產品放置一樣的時間去測試結果是有差異的,這與存儲時間,溫度,原材料批次都是有關系的。
對voc測試結果影響最大的是原材料和生產工藝。原材料的好壞直接影響voc測試結果;不同生產工藝對voc測試結果也是很顯著地,比如調整溫度的高低,其他像交叉污染也會導致voc的差異,因此盡量要求客戶在寄樣品過程中用鋁箔包裹樣品,防止運輸過程受到污染。
圖解決方案
改進配方,改進工藝,更換為低散發的替代品,增加產品后處理工序,生產者避免使用清潔劑,減少脫模劑的使用。
1、 Voc最嚴格的方法是哪種?
嚴格是相對的,沒有國家出臺統一測試標準,除了整車的,都是企業出臺的企標,無法衡量哪個最嚴格。我國對整車級別是用常溫25度的測試條件,ISO 12219是紅外燈加熱到65度,過2個小時或更長時間采樣的,日本也是要加熱到40度,過一段時間再進行采樣的。
2、 我把生產當天的產品拿去送檢,和生產完成后放置半個月以后的產品去送檢,結果是否差異很大?
當天生產的產品和放置半個月的產品送檢差異可能會很大,生產出來最初的半個月是產品voc集中爆發期,也有相關機構做產品的揮發曲線的研究,不同的產品有不同的揮發曲線。
3、 檢測voc大的和小的樣件有區別嗎?為什么大的不易通過?
這個提問主要是針對同樣大小袋子的檢測,理論而言是這樣的,大的物件用的材質多,因此揮發出的voc相對就多。
4、 座椅的voc和皮革座椅面套測試方法和標準?
不同的主機廠,有各自的測試方法和標準,不同的主機廠要求有差異。如供給大眾,需要用大眾1M3測試方法或袋子法測試,而供給泛亞,則可能需要用2000L袋子進行檢測。
5、 每個主機廠的標準不同,能否通過其中一個檢測方法通過別的主機廠的幾率大不大?
本身測試結果比較小,可能都能過;如果本身結果大,由于主機廠的限值不一,也許這家主機廠可以通過,而另一家卻不能通過。最主要的還是完善自身的產品,如果自身產品揮發性小,那么走遍天下都不怕的。
6、 現有voc方法檢測是否對所有涂料品種適用?
在今年2月份,國家財政部聯合稅務總局發文,要求所有涂料voc揮發量低于voc420g/l,這是不管室內室外,建筑用的,汽車用的,都需要達到這個標準,而達不到則需要交4%的稅。不同涂料有不同的檢測方法
7、 10l和2000l的有無直接線性關系?
沒有明確的線性關系,不同袋子放入不同大小的樣品,里面會有不同的揮發平衡。
8、 部品和材料的檢測結果有沒有相關性?
有一定的相關性,比如一個座椅,檢測結果不合格,不知整改哪些材質和原料,這種一般推薦客戶拆解座椅,分開材質檢測,看各種材質的VOC揮發情況,改進VOC揮發性大的材料,效果明顯。
9、 汽車內飾噴漆件用什么方式檢測?
對于噴漆件,一般是帶著基材和噴漆一起檢測,如果不合格,再分開檢測,噴漆按照正常的生產工藝噴漆后送檢。
10、膠帶的VOC測試
供給哪個主機廠,就用那個主機廠的標準測,一般是貼在鋁箔上檢樣
11、汽車線束的voc影響
汽車線束在Voc貢獻方面是可大可小的,雖然汽車線束沒有暴露在乘客面前,但它通過氣孔持續揮發,線束所用的材質多數voc揮發較強。
12、汽車音響、導航、中控、門板線束都有哪些主要影響因素?
汽車音響,自身暴露在外面的是控制面板,上面主要有噴漆件,按鈕上的油墨,但其不是主要的貢獻者,包括導航、中控也是。門板面積大,有四個,如裝飾的皮革、泡沫以及塑料本身等對汽車voc有一定的貢獻量。線束里面的醛類,二甲苯貢獻的量會比較大,主要由于塑料和粘膠劑里面的醛類,二甲苯含量高。
13、汽車鈑金件和焊接件涉及到voc嗎?
鈑金件對voc沒有貢獻,voc一般是針對非金屬材料的
14、一般汽車座椅通不過voc通常是哪些材料或是部分超標?
皮革材料的話主要是皮革和發泡;針織面料相對皮革好一些,但面料在生產過程中還是會有防腐等添加劑,貼合無紡布的膠也會對voc有一定的貢獻量。
15、未來會要求線束也做voc嗎?安全帶有要求嗎?
線束的voc一直有做,包括各個主機廠也有可能對線束有重點的管控。安全帶相對來說對voc的貢獻比較小,因為它的織帶用量較小,塑料件較小,雖然需要管控,但不是重點管控的零部件
16、voc有沒有國際標準?
Voc只有整車才有國家推薦的標準(hj),零部件和材料目前還沒有推出國標,目前只有德國汽車工業協會的行業標準。
17、針對零部件能否只做氣味測試?
對于用車人士來說,氣味可以直接反映車廂內空氣的好壞,但我們不應該只停留在氣味上面,那些看不見,聞不到的苯系物和醛酮的危害很大,有的毒性不大,味道強,有的味道有芳香味,但是危害很大。
來源:未知