為了保證整車(chē)車(chē)內的空氣質(zhì)量符合GB/T27630要求，相關(guān)企業(yè)需要對汽車(chē)內飾零部件及其材料的VOC含量進(jìn)行檢測和控制，這項檢測工作主要包括采樣和樣品分析兩個(gè)步驟。本文將針對采樣方法進(jìn)行特別介紹。

 

        汽車(chē)內飾零部件及材料VOC含量分析的采樣方法一般有5種，包括：采樣袋法、檢測艙法、項空法、熱解析法和甲醛揮發(fā)法。

 

1．采樣袋法

        采樣袋法多為日系車(chē)企使用。本方法進(jìn)行VOC采樣使用的采樣袋由厚度為0.05 mm的聚氟乙烯(PVF)制成，根據采樣袋容積分為大袋子和小袋子兩種方法，分別用于測量總成零部件和材料的VOC含量。采樣袋法主要被日系主機廠(chǎng)(包括豐田、日產(chǎn)和鈴木等)及其合資企業(yè)采用。該方法有如下的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

1.1 優(yōu)點(diǎn)

• 檢測對象可以是零部件、總成，也可以是材料。
• 可以同時(shí)采集用于檢測苯烴類(lèi)有機組分和檢測醛酮組分的氣體樣品。
• 本采樣方法關(guān)于零部件、總成的VOC含量分析的采樣與HJ／T400—2007《車(chē)內揮發(fā)性有機物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測定方法》中車(chē)內空氣VOC含量分析的采樣方法相似，這樣有利于建立整車(chē)車(chē)內空氣質(zhì)量技術(shù)要求與零部件／總成的VOC含量技術(shù)要求的對應關(guān)系。

1.2 缺點(diǎn)

•     由于采樣袋使用次數有限，且需要消耗一次性的DNPH吸附管，因此與其他幾種采樣方法相比，采樣袋法的測試成本較高，僅次于檢測艙法。
•     與檢測艙法相比，采樣袋法無(wú)法實(shí)時(shí)監控零部件、總成的VOC揮發(fā)情況?？傮w而言，采樣袋法是一種較為簡(jiǎn)便的測量零部件、總成VOC含量的采樣方法，適合汽車(chē)企業(yè)和零部件供應商對零部件、總成的VOC含量進(jìn)行檢測和控制。

 

2．檢測艙法

        檢測艙法的試驗空間是一個(gè)體積為(1±0．05)m3的密閉空間，內部裝有調節空氣均勻度的裝置和樣品支架。為了調節空氣交換率，試驗箱體上安裝有進(jìn)氣管和排氣管。使用試驗氣體(丙烷)和氮氣對火焰離子探測儀進(jìn)行校準，壓縮空氣需經(jīng)過(guò)濕度調節裝置以規定的濕度通入檢測艙。美國通用汽車(chē)公司、德國的大眾汽車(chē)公司和寶馬汽車(chē)公司等汽車(chē)企業(yè)及其合資企業(yè)采用此方法進(jìn)行零部件的VOC檢測。該方法有以下優(yōu)點(diǎn)。

•      檢測艙法可以實(shí)時(shí)監測艙內總的VOC含量水平，能夠研究零部件的VOC含量隨時(shí)間變化的規律。
•      本方法除了可以檢測苯烴類(lèi)和醛酮類(lèi)揮發(fā)性有機化合物以外，還可以進(jìn)行霧化檢測。

        本方法能夠檢測的試驗項目在所有采樣方法中是最多的，檢測成本很高。達到同樣的密封性要求，檢測艙的密封成本比采樣袋的密封成本高很多；采樣艙的內表面材料需要采用既不會(huì )產(chǎn)生揮發(fā)性有機物，也不會(huì )吸附揮發(fā)性有機物的不銹鋼材料；實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測的FID檢測器的進(jìn)氣量小、價(jià)格昂貴。因此，無(wú)論從設備投資成本還是從使用成本來(lái)說(shuō)，檢測艙法都是最高的。只有規模較大、實(shí)力較強的汽車(chē)企業(yè)和第三方實(shí)驗室才有能力配備此類(lèi)設備。

 

3．頂空法

        項空法是歐系汽車(chē)企業(yè)測量苯烴類(lèi)揮發(fā)性有機物的常用方法。頂空法使用的設備是項空進(jìn)樣器和氣相色譜儀。采樣方法比較簡(jiǎn)單，在項空進(jìn)樣器中完成采樣。從試驗樣品中裁取2克樣品放入20 mL的頂空瓶中，在120°C的溫度條件下保溫平衡60min，然后用注射器從頂空瓶中抽取一定量的氣體，并通過(guò)氣相色譜儀和FID檢測器對其進(jìn)行分析。

        項空法是一種比較通用的測量汽車(chē)內飾材料苯烴類(lèi)揮發(fā)性有機物含量的方法。歐系大部分汽車(chē)企業(yè)均采用該方法對汽車(chē)內飾材料進(jìn)行采樣和檢測，國內部分自主品牌汽車(chē)企業(yè)(如吉利汽車(chē)公司等)也采用項空法。該方法有如下優(yōu)點(diǎn)。

•     本方法所取試驗樣品質(zhì)量(2g)>熱解析法所取試驗樣品質(zhì)量(1O一30mg)，檢測結果的代表性和一致性比熱解析法更好。
•     采樣、檢測過(guò)程簡(jiǎn)單，采樣設備投資僅限于頂空進(jìn)樣器，且頂空瓶可以重復使用，因此測試成本較低。但是目前GW8081、VDA277和PV3341等頂空法標準規定的分析設備均為氣相色譜儀和FID檢測器，而FID檢測器只能檢測和分析總的揮發(fā)性有機物含量，不能分析每一種苯烴類(lèi)組分的含量。

 

4．熱解析法

        熱解析法是歐系汽車(chē)企業(yè)測量苯烴類(lèi)揮發(fā)性有機化合物的另一種檢測方法,下面以PSA公司的D105495為例進(jìn)行說(shuō)明。熱解析法的分析過(guò)程為：從待測樣品上裁取一定質(zhì)量(10N30 mg)的材料放入熱解析管中；將熱解析管放入熱解析儀中進(jìn)行30min的90℃熱解析，試驗樣品揮發(fā)出來(lái)的有機物氣體經(jīng)過(guò)傳輸線(xiàn)進(jìn)入氣質(zhì)聯(lián)用儀；通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀分析得到各種苯烴類(lèi)揮發(fā)性物的含量和總的VOC含量。

        熱解析法使用的分析儀器與HJ／T400《車(chē)內揮發(fā)性有機物和醛酮類(lèi)物質(zhì)采樣測定方法》標準規定的分析儀器完全一致。對國內的汽車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō)，如果汽車(chē)內飾材料的采樣和分析按照此方法進(jìn)行，則整車(chē)車(chē)內的VOC含量分析和汽車(chē)內飾材料的VOC含量分析可以采用同一套分析設備進(jìn)行，無(wú)需另外增加分析汽車(chē)內飾材料VOC含量的檢測儀器，節約了設備采購成本，而且熱解析管可以重復使用，因此本方法的測試成本較低，適合于大批量試驗樣品的檢測和分析。

 

5．甲醛揮發(fā)法

        甲醛揮發(fā)法是測量汽車(chē)內飾材料醛酮類(lèi)揮發(fā)物含量的通用方法。甲醛揮發(fā)法的分析過(guò)程為：用1個(gè)潔凈的500 mL廣口瓶加入50 mL去離子水；從零件或材料樣品中裁取尺寸為60 mmX30 mm的試樣，并用1根細鐵絲懸掛于廣口瓶?jì)?，注意試樣既不能接觸瓶子內壁也不能接觸去離子水；用酚醛樹(shù)脂瓶塞密封廣口瓶后，將廣口瓶放入60℃的烘箱中保溫3h，在環(huán)境溫度下冷卻4h后，用一次性吸液管從廣口瓶中吸取9mL溶液注入1OmL容量瓶中，并加入1mL的DNPH溶液(6.1 mol／L)，使兩者產(chǎn)生化學(xué)反應；用吸液管將反應后的溶液注入液相色譜儀的試驗瓶中進(jìn)行化學(xué)分析。

       甲醛揮發(fā)法是一種應用比較廣泛的方法。如果采用分光光度計分析試樣，則只能測量樣品的甲醛揮發(fā)含量；如果采用液相色譜儀分析試樣，則可以測量各種醛酮類(lèi)揮發(fā)物的含量，包括GB/T27630《乘用車(chē)內空氣質(zhì)量評價(jià)指南》要求的甲醛、乙醛和丙烯醛的含量。

 

5種汽車(chē)內飾零部件及材料VOC含量分析采樣方法的對比

項目	采樣袋法	檢測艙法	頂空法	熱解析法	甲醛揮發(fā)法
實(shí)驗樣品	零部件、材料	零部件、材料	材料	材料	材料
裝載試樣的容器	采樣袋	檢測艙	頂空瓶	熱解析管	廣口瓶
待測物質(zhì)的載體	氮氣、空氣	空氣	空氣	氮氣	水
分析儀器	GCMS+HPLC	GCMS+HPLC+FID	GC+FID	GCMS	UV／HPLC
采樣附件	吸附管	吸附管	頂空進(jìn)樣器	熱解析儀

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