王依(长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000)
汽车车内气味的危害与评价
王依
(长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000)
主要介绍汽车车内挥发性气味的形成机理与危害,以及车内气味的评价方法和管控措施;重点论述通过气味类别、气味强度以及实物测试三个阶段的筛选,挑选出初级的气味评价团队。
汽车;车内气味;气味评价;管控
汽车已经成了现代人生活不可或缺的一部分,可很多时候却成为了健康的潜在杀手,尤其是在夏季。近几年,常有车内有害物质致病的消息见诸报端,车内气味使人“望而却步”。如果新车内的气味能变得不那么让人难以接受,这无疑是消费者的福祉。毕竟,现代都市人消耗在汽车内的时间越来越多,相对狭小空间内的空气质量严重影响着驾乘人员的身体健康。因此,需对内饰零部件进行气味测试,以保证车内空气质量不引起驾乘人员的反感。
1.1气味的主要来源
车内气味主要由车内零部件和内饰材料中所含有害物质释放,包括塑料、胶粘剂、阻尼材料(固化后)、皮革、橡胶、发泡剂、毛毡等。这些材料在生产以及加工中添加的有机溶剂、添加剂、助剂等挥发性成分是气味散发的主要来源。以车内与人体接触面积最大的皮革为例,皮革生产工序包括前处理、鞣制、复鞣、染色、加脂、干燥、涂饰等,每道工序都需要添加大量的加工助剂。如果汽车门窗紧闭且在阳光下暴晒,则其中的添加剂以及加工助剂等会挥发出来,产生大量有毒有害和强烈刺激性气味的气体[1]。
1.2车内气味危害
在车内狭小的几平方米的密闭空间内聚集着几百种有机物,如烷烃类:甲烷、十一烷、十四烷;烯烃类:苯乙烯;醇类;醛类:甲醛、乙醛、丙烯醛;酮类:丙酮、丁酮等,会让人感到恶心、头痛、头晕、记忆力减退、失眠乏力,更严重的还可造成白细胞减少、引起白血病、癌症等疾病。澳大利亚联邦科学与医学科研部门测试发现,新车出厂后车内有害气体浓度很高,挥发时间甚至可持续6个月以上[2]。另外,有研究表明,由驾车综合症引发的交通事故远比疲劳驾驶、酒后驾驶引发的事故多,车内空气污染问题已经影响到驾驶员的安全驾驶[3]。
对内饰零部件材料进行气味评价是解决内饰零部件气味的简单而有效的方法之一,并根据评价结果进行相应的质量管控。这里所说的气味评价有别于车内挥发性有机物(VOC)的仪器分析方法和人工智能嗅觉系统,是完全依靠专业人员的鼻子进行主观嗅辨,而不是依靠气质联用仪、高效液相色谱仪和传感器阵列等仪器设备进行检测[4-7]。精密的仪器只能检测出单一或几种气体的浓度,但是对综合性气味的浓度无法进行判断,而人工智能嗅觉系统也不可能完全能取代人的主观感受,所以由气味评价师直接对车内空气进行嗅辨感受,能够直接反映乘客的感觉。
2.1评价方法
2.1.1试验室环境要求
气味主观评价应在专门的试验室中进行,试验室内的环境要求如下:
1)温度控制在(25±1)℃,湿度控制在(50±10)% RH,能达到恒温恒湿的条件。
2)应保持无气味,降低其他气味的影响。3)应有专门的通风设备,便于通风换气。4)应具备独立的气味试验评价和准备间,避免气味交叉污染。
2.1.2气味评价团队的要求
气味评价师是气味评价的关键所在,他们的工作就是靠鼻子来嗅辨汽车内空气和相关材料的气味是否达标。研发一辆新车,从零件到成品车需要嗅辨400多次。这些气味评价师的鼻子必须都要健康,生活习惯要好,而且气味评价师要求在日常生活中不能抽烟,也不能大量饮酒,日常饮食要少食辛辣食品,保持清淡的口味,参加气味测试前半小时内,不能抽烟、喝咖啡或食用其他食品。
初级的气味评价员选拔可以通过气味测试进行筛选。分别包括气味类别、气味强度以及实物测试三部分。
1)气味类别测试。气味类别测试可以通过让被测试人员分辨具有特征气味的溶液来筛选气味识别能力较好的气味评价员(见表1)。
表1 气味类别溶液的配制
在评价时,首先将鼻子凑近玻璃容器边缘位置,然后将玻璃容器盖平移1.5~2.5 cm,再将鼻子置于缝隙处进行嗅辨;一个试样与下个样品至少要有30 s的间隔时间,以便中和一下对气味的感觉;在闻了具有很重气味的样品后,应走出去呼吸一下新鲜空气。
2)气味强度测试。气味强度的评判合格要求:将不同浓度的正丁醇水溶液放在打乱顺序的玻璃瓶中,气味评价员一一嗅辩后能够将溶液按照从弱到强的顺序准确地排列出来(见表2)。
表2 气味强度筛选方法
3)实物测试。测试原理:将样品放置在密闭的容器中,在一定温湿度条件下老化后,由经过定期培训并比对合格后的气味评价人员对容器中样品散发出来的气味进行等级评定[8]。
按照零件不同的部位,选取不同的质量或面积的实物样品放入专门的气味测试瓶内,拧紧盖子并做好标记,将已标记的气味测试瓶放入电热鼓风干燥箱中,在规定条件下保持一定时间。取出气味测试瓶放置至室温,由待测试人员进行主观评价,一般将气味强度分为6个等级(见表3)[9]。
表3 评价标准
通过以上测试,基本可以挑选出气味评价员。气味评价员需要接受定期的训练,并对其进行测试。如果测试结果合格,则可继续进行气味评价检测;如果不合格,则应取消其气味评价员的资格。
2.1.3气味描述
气味评价师除了要对样品做出强度、舒适/不舒适和敏感性进行等级评定外,还应对样品做出气味描述,每一种可能造成使用者反感的气味描述都对应一个定义和一个标准气味。
1)食品/蔬菜气味:冷蔬菜汤的气味,冰箱中的蔬菜保鲜储藏格的气味,密封在袋子里的三明治的气味,湿面包的气味。这是一种干馏的、油腻的气味。
2)臭鱼味:腐烂的鱼的气味,不新鲜的鱼的气味。这是一种胺的气味。所有胺的气味都必须对应此气味描述。
3)臭鸡蛋味:臭鸡蛋的气味。所有硫的气味都必须对应此气味描述。
4)垃圾箱/垃圾味:垃圾的气味或者是垃圾堆放处的气味。这是一种硫的、带酸味的、醋酸的气味。
5)动物味:动物的气味,牲畜的皮毛的气味,牲畜棚的气味。这主要是一种酚的气味。所有酚的气味都必须对应此气味描述。
2.2车内气味的管控措施
车内气味是否达标成为消费者购买新车时考量的一个重要因素,这就需要生产商在车辆的设计生产环节对乘用车内气味进行管控。其中零部件和内饰材料使用情况、车辆下线时间、车辆所处环境均会影响消费者对车内气味的感受[10]。因此,控制车内气味可以从以下两个方面入手:
1)使用环保材料。车内气味的不达标很大程度上源自于内饰用材料的不合格,现在越来越多的企业开始致力于车内绿色、环保、低VOC材料的研制开发。东丽利用来源于植物的材料制成备用轮胎盖和地毯;沃尔沃大幅度减少车内PVC塑料制品的使用,取而代之的是全皮包覆的座椅、座椅内的大豆填充物和纯棉的缝线、纯麻脚垫;锦湖日丽凭借10多年的改性经验,通过调整聚合、反应挤出、设备工艺以及后加工后的净化等一系列复杂环节,有效降低了车内有毒有害物质含量。
2)合理通风。新车在行驶的前6个月内,应尽量少用空调,时常开窗以加强车内通风换气,合理控制车内空气通风系统,保证车厢内有良好的空气环境和足够的新鲜空气,以防止乘员疲劳、头痛和恶心。新车使用时,最好开窗行驶,或者把窗子开个小缝儿,把空调打到外循环,使车内零部件以及内饰材料释放的有害气体能得以稀释和排除。
车内空气与消费者的身心健康息息相关,因此,无论从社会责任上讲,还是从企业长远利益上讲,汽车制造厂商应高度重视这一问题,努力提高生产标准,改良生产工艺,采用环保材质,改善车内空气质量。目前CQC已经制定了《乘用车内气味评价检测方法》[11],部分企业已经开展了自愿认证。未来标准将进一步加严,对车内气味不达标企业进行干预,必要时进行处罚;不满足标准要求的车辆不允许上市销售,并实行召回制度,防止车内空气污染对消费者的危害[12]。
[1]涂灿时.低含量挥发性有机化合物的天然皮革[J].西部皮革,2011,(6).
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[3]乔玉霜,王静,王建英.城市大气可吸入颗粒物的研究进展[J].中国环境监测,2011,27(2):22-26.
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[11]CQC 9207-2014,乘用车内气味评价检测方法[S].
[12]杨超.汽车车内空气质量标准法规现状[J].客车技术与研究,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,助理工程师;主要从事汽车材料环保法规检测工作。