车内气味试验嗅辨员筛选和培训研究现状

2019-10-24 06:46莫恒勤谢晓超唐风志王晶晶
汽车文摘 2019年11期
关键词:嗅觉气味物质

莫恒勤 谢晓超 唐风志 王晶晶

(中国质量认证中心华南实验室,广州 510663)

主题词:车内气味 嗅辨员 气味筛选 气味培训

1 前言

近年来,车内异味受到车主关注程度越来越高,根据J.D.Power中国新车质量研究(IQS)发现,“车内有令人不愉快的气味”高居新车问题榜首,其中,2016年每百辆车问题数为16个PP100(每100台车辆的问题点数),2017年增长到16.4个PP100[1-2]。针对车内异味解决的办法以及日常车内异味管控,目前国内各个汽车企业采取的做法,主要基于气味嗅辨员的主观评价,而如何成为一名合格的气味嗅辨员以及如何组建一支合格的嗅辨团队,嗅辨员的筛选和培训显得尤其重要。

由于车内气味试验基于多个嗅辨员的主观评价,不同的嗅辨员对同样的气味物质可能存在不同的感受,因此,很有必要对嗅辨员进行筛选和规范化培训,而对嗅辨员进行筛选和培训则需要国家和相关行业出台相对应的标准文件进行规范化。目前,国内关于气味相关试验标准主要有食品感官分析以及环境监测领域的恶臭试验,关于汽车方面的气味测试标准,除了《乘用车座椅用聚氨酯泡沫》(QC/T 850—2011)和《汽车转向盘聚氨酯泡沫包覆层技术条件》(QC/T 703—2004)之外,并未发现车内气味试验相关测试标准,并且QC/T 850—2011和QC/T 703—2004仅仅针对乘用车座椅和转向盘的聚氨酯泡沫的气味进行管控,其对车内其他非金属材料、零部件以及整车气味并不适用,同时,这2个标准中也未对车内气味试验关于嗅辨员的筛选和培训方法进行规定[3-4]。

在嗅辨员筛选和培训方面,国内外有不少相关报道和文献,例如,吴希文[5]认为气味是多种复杂臭气叠加在一起,人的嗅觉受到多种因素的影响,因此必须对嗅辨员进行筛选和嗅辨能力评价(培训);BS EN 13725-2003[6]是基于动态嗅觉测试法,针对恶臭监测而制定的测试标准,其在嗅辨员筛选和培训主要使用正丁醇检测嗅辨员的正丁醇气味阈值,之后用不同浓度的参考物质测试,得到参考物质的气味阈值,接着通过计算嗅辨员平均阈值并规定嗅辨员的阈值,要求单个嗅辨员的嗅辨结果介于平均阈值的0.5~2倍范围内,否则该嗅辨员不能通过本次气味筛选和培训;之后,ISO 16000-28-2012[7]和 ISO16000-30-2012[8]这两个标准参照此方法,将其写入各自的标准中。相对于动态嗅觉测试法,日本在恶臭监测、嗅辨员筛选和培训上面则是使用静态监测法,即三点式比较臭袋法,其在嗅辨筛选和培训要求参与者能识别出5种气味标准物质即可[9];后来我国参照日本的做法,在国内大力推广并形成了最早的恶臭监测标准:GB/T 14675—1993[10]。耿静[11]等人参照GB/T 14675—1993对我国近400名群众的嗅辨测试结果显示,建议筛选嗅辨员应调整嗅辨顺序,嗅辨小组应由不同年龄段的男、女组成。刘咏[12]等人将日本推荐的5种嗅觉标液制成25种不同浓度嗅觉标液,实验结果表明用这25种嗅觉标液进行嗅辨员筛选,更能保证测试结果的准确性与精确性。王同健[13]等人则认为嗅辨人员的嗅觉分辨能力需要后天开发学习,通过后天不断培训和积累方可成为嗅辨师。

在车内气味嗅辨员筛选和培训方面,ISO 12219-7-2017[14]和SAE J1351-2015[15]也对嗅辨员筛选和培训进行了明确规定,但在国内,关于车内气味试验嗅辨员筛选和培训相关文献鲜有报道,因此,本文对国内外各个汽车气味试验标准中关于嗅辨员的筛选和培训方法进行总结,可为国内完善车内气味试验相关法律法规和主机厂对汽车气味管控提供一定的参考依据。

2 国外车内气味嗅辨员筛选和培训相关标准

国外关于车内气味嗅辨员筛选和培训相关标准比较多,其中绝大部分都属于汽车企业内部文献,这些车企将其气味测试标准列为商业机密,也鲜有对外发布和公开。就目前而言,公开的车内气味测试标准主要有 ISO 12219-7[14]、VDA 270[16]和 SAE J1351[15]等。

2.1 ISO 12219-7-2017

ISO 12219-7-2017由国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)制定和发布,其全名为Interior air of road vehicles-Part 7:Odour determination in interior air of road vehicles and test chamber air of trim components by olfactory measurements。该标准中关于车内气味嗅辨员筛选和培训方法主要有3种,分别如下。

2.1.1 基于嗅辨笔进行气味嗅辨员筛选

ISO 12219-7测试标准附录E中推荐使用德国生产的sniffin'stick进行嗅辨员筛选,sniffin'stick可直译为嗅辨棒,但由于其外形如笔,故通常称其为嗅辨笔。标准中只简单提到使用嗅辨笔进行气味筛选,具体操作步骤并未提供,但从其参考文献可知,其主要流程主要分为:

(1)基于不同浓度的正丁醇或者苯乙醇的嗅辨阈值试验。以使用正丁醇为例,试验前需逐级配制16种不同浓度的正丁醇,本试验需要48只嗅辨笔,分为16组,每3只分为一组,每组中有1只含有正丁醇,另外2只则为空白对照。

(2)气味类型的辨别。同样的,试验需要48只嗅辨笔,分为16组,每3只分为一组,每组中有2只气味类型一样,另外一只气味类型不一样,参与者需要辨别其中气味类型不一样的嗅辨笔。

(3)气味的识别。在16只嗅辨笔中,参与者需要依次识别每只嗅辨笔的气味类型,其中参与者对每只嗅辨笔进行识别时,需要在4个答案选项中选出正确的答案[17-18]。

2.1.2 基于嗅觉测量法进行气味嗅辨员筛选

ISO 12219-7测试标准附录F中明确了气味嗅辨员筛选第2种方法,主要是参照欧洲恶臭测试标准EN 1351-2003嗅觉测量法,该方法属于动态稀释嗅觉仪法,其在嗅辨员筛选基本思路是使用正丁醇作为气味标品,得到嗅辨员的嗅辨阈值,然后再选择试验相关的物质作为参考标准,让嗅辨员嗅辨不同浓度的参考物质,以此得到对应物质的嗅辨阈值;然后通过计算嗅辨员平均阈值并规定嗅辨员的阈值,要求单个嗅辨员嗅辨结果介于平均阈值的0.5~2倍范围内,否则该嗅辨员不能通过本次气味筛选和培训。此外,ISO 12219-7测试标准附录F中还要求嗅辨员每半年至少参加一次气味培训,能够识别常见的气味类型和对不同浓度气味等级进行正确排序。

2.1.3 基于5种标准气味物质进行气味嗅辨员筛选

ISO 12219-7测试标准附录G中明确了使用β-苯乙醇、异戊酸、甲基环戊酮、γ-十一碳(烷)酸内酯和β-甲基吲哚这5种物质作为气味嗅辨员筛选的标准气味。将这5种标准气味物质按照表1要求,分别溶解到无味的液体石蜡中,即可得到用于气味选嗅辨员筛选的标准气味物质。

表1 5种气味标准物质

该气味筛选主要步骤如下:嗅辨组织者需准备5条无味道的嗅辨条(140 mm×7 mm),随机将2条嗅辨条的一端插入一种标准气味物质溶液中,插入深度为10 mm,另外3条则插入无味道的液体石蜡中,深度为10 mm,然后将这5条浸液嗅辨条递交给被测试者,要求被测试者能正确识别出含有味道的2条嗅辨条;再按上述方法进行嗅辨其余的4种气味标液。只有完全识别出5种气味标物的嗅辨员方可通过本次气味筛选测试。

2.1.4 人员要求

对于参与筛选和培训的人员,应符合以下要求:

(1)有嗅觉相关疾病,重度吸烟者等不能参与培训;

(2)培训前半小时不能饮食、吸烟和嚼口香糖,避免滞留在有气味的环境;

(3)不使用香水、有气味的化妆品;

(4)身体不适不应参与培训;

(5)培训过程独立完成,不能相互讨论。

2.1.5 气味标准物质

在嗅辨员筛选和培训所使用到的气味标准物质主要有正丁醇,同时在附录D中,针对后期更高一级的气味培训,标准给出了21种气味参考物质,主要有氨味、硫味、溶剂味、甜味等类型气味。

2.2 VDA 270

VDA 270标准由德国汽车工业协会(Verband der Automobilindustrie,VDA)针对车内零部件及材料气味测试发布,其全名为Determination of the odour characteristics of trim materials in motor vehicles。目前最新版本是2016年发布,已代替1992年版本。VDA 270标准是汽车领域车内材料及零部件气味测试发布最早的标准之一,是行业内公认的最有影响力的标准之一,也是大部分车内气味测试标准重要参考测试标准之一。尽管如此,在最新版中(VDA 270-2016),该标准仍然没有将嗅辨员筛选和培训等相关要求写进去,这其中原因之一,分析认为是在嗅辨员筛选和培训等方面仍然存在较大争议。

2.3 SAE J1351

SAE J1351标准是由美国机动车工程师学会(Society of Automotive Engineers,SAE)针对车内内饰件以及绝缘材料等方面的气味测试而制定的一项标准,其全名为Hot Odor Test for Insulation Materials。SAE J1351标准是北美地区最有影响力的车内气味测试标准之一,亦是北美各个汽车企业进行气味管控的重要参考之一。

目前SAE J1351标准有2008版和2015版,在2008版中,对嗅辨员筛选和培训只是简单的描述:要求重度吸烟者、芳香化妆品重度使用者、习惯性口香糖或烟草使用者,或者患有鼻炎者等不能成为嗅辨员,嗅辨成员尽可能保持稳定。在最新的2015版中,对嗅辨员筛选和培训等方面做出了更详细和更严格的要求,除了上述要求之外,标准中还强烈推荐参照ISO/DIS 16000-30中8.1章节进行嗅辨的筛选和培训,此外,文中还提到在后期新版本的修订中,ISO/DIS 16000-30中8.1章节的嗅辨员筛选和培训方法将由推荐变成强制性。

ISO/DIS 16000-30中8.1章节关于嗅辨员筛选和培训比SAE J1351-2008更加详细和严格主要有:嗅辨员(被培训者)认真并完整参与嗅辨和培训;在参与气味筛选和培训前30 min,嗅辨员不能吸烟、饮食或者嚼口香糖等;提前5 min进入嗅辨室以便适应嗅辨环境;嗅辨过程中不能相互讨论;年龄在18周岁以上;身体健康,经耳鼻喉医生确认嗅辨者无嗅觉相关疾病。此外,嗅辨员在参与嗅辨试验前,还要求被培训者通过附录A.2的嗅觉功能验证和附录A.1中气味强度等方面的考核。

2.4 国外汽车企业

在国外众多汽车企业中,绝大多数汽车企业都根据自身情况制定了车内气味测试标准,如下表2。从表2中可以看出,在气味筛选和培训方面,不同汽车企业有这着明显的差别,其中欧系汽车企业在车内气味嗅辨员筛选和培训方面相对更全面,要求也更高一些,其次是韩系和日系车企,美系车企则没有那么严格。同时也可以看出,欧系车企在车内气味嗅辨员筛选和培训方面总体上比较相似,韩系和日系车企也很相似,此外,这些汽车企业嗅辨员的筛选和培训方法也和ISO 12219-7也十分相似。

在嗅辨员筛选和培训所选用的气味标准物质上面,从表2可知,正丁醇被广泛应用到气味等级强度评价,主要原因在于其气味性质明显、稳定、毒性低、价格低廉、易制取等众多优点,同样的,表1中5种气味物质同样也广泛被使用,除了这5种气味物质本身气味性质特征明显之外,还有一个重要的原因是,日本在三点比较式臭袋法(环境恶臭气体测试标准)中对嗅辨员筛选和培训明确要求使用表1中5种气味物质[10],因此,日系车企纷纷将这些气味物质写入相应的车内气味测试标准中;韩国在参考日本三点比较式臭袋法基础上,基于其本国人的特征,则选用了乙酸、三甲胺、甲基环戊酮和β-苯乙醇四种气味物质作为恶臭监测嗅辨员筛选的气味标准物质,同样的,韩系车企也是借鉴了本国恶臭监测标准,将这四种气味物质列为气味筛选和培训的标准气味物质。

表2 国外部分汽车企业气味筛选和培训内容

当前,法国F1汽车企业在车内气味管控方面做得最好的企业之一,分析认为在于其气味测试标准中对嗅辨员的筛选和培训要求最严格(表2),例如,在进行嗅辨员筛选和培训时,频率要求一周至少一次,在单个气味物质的识别方面,要求每次培训随机选择13种气味物质,同时还要辨别出多个混合气味物质里面含哪有几种气味物质。

2.5 小结

由上述,可知:

(1)大部分测试标准对嗅辨员的要求主要为不能有嗅觉上面的疾病,不能吸烟,不能使用香水,嗅辨前半小时不能饮食、喝咖啡等。

(2)在气味标准物质方面,大部分汽车企业以表1中五种物质和正丁醇为主,ISO 12219-7以及法国F1汽车企业则增加了二十几种气味性质的标准物质,而美国汽车企业、VDA 270以及SAE J1351等标准未列出气味标准物质。

(3)在嗅辨员筛选与培训流程上,大部分标准主要是包括气味性质的识别、等级排序和实际样品的嗅辨,不同测试标准要求并非完全一致,总体而言,ISO 12219-7则是对大部分测试标准进行的总结。

(4)在评级和评价方面,除了美国2家汽车企业和SAE J1351这3个标准之外,大部分标准评级是6级制,以1级为最弱,6级最强,其主要来源于VDA 270评级制度。

(5)通过比较各个测试标准,法国和德国为代表的欧洲汽车企业,在气味筛选和培训方面做得更到位、更严谨,日本和韩国其次,美国则最次。

3 国内关于车内气味嗅辨员筛选和培训相关测试标准

3.1 国家标准

目前国内关于车内气味评价的国标或者行标除了《乘用车座椅用聚氨酯泡沫》(QC/T 850—2011)和《汽车转向盘聚氨酯泡沫包覆层技术条件》(QC/T 703—2004)之外,暂未发现相关的测试标准,而QC/T 850和QC/T 703这2个标准仅仅针对座椅和转向盘的聚氨酯泡沫材料气味测试,并且这2个标准仅仅是简单列出测试流程,在嗅辨员筛选和培训等方面并未提及。因此,我国在车内气味测试,不管是针对零部件及材料气味还是整车气味测试,都急需出台完整的国标。

3.2 国内汽车企业

表3列出了5家国内车企在车内气味嗅辨员筛选和培训要求,从表3中可以看出,这5家车企在嗅辨员筛选和培训方法上和国外的做法大同小异,部分车企直接引用国外的方法,或者在吸收外来方法基础之上进行优化。除了表中这5家车企之外,其他大部分国内车企相对应的测试标准中并没有明确对嗅辨员筛选和培训做出详细的说明和要求。

表3 国内部分汽车企业气味筛选和培训内容

3.3 小结

由上述可知,

(1)对嗅辨员的要求:与国外国际测试标准要求基本一致,主要为不能有嗅觉上面的疾病,不能吸烟,不能使用香水,嗅辨前半小时不能饮食、喝咖啡等。

(1)在气味标准物质方面,也是与国外国际测试标准类似,表3中主要以正丁醇和表1中5种物质为气味标准物质,而其他未在表3中国内车企则没有明确气味标准物质。

(3)在嗅辨员筛选与培训流程上,表3中大部分标准主要是包括气味性质的识别、等级排序和实际样品的嗅辨。

(4)在评级和评价方面,表3中列举的标准评级是6级制,以1级为最弱,6级最强,同样的,其主要来源于VDA 270评级方法。另外,未在表3中的中国车企,大部分也是同样的6级评级制。

(5)我国汽车企业数量并不小,但制定了气味筛选和培训方面相关标准的企业数量较少(表3),尽管如此,表3中所列举的气味筛选和培训方法,除了G2车企根据自身情况,对筛选和培训步骤进行调整外,总体上与国外国际的方法基本一致。同时,我国截至目前并未出台相应的国家标准或者行业标准,这使得我国在这方面管控缺乏依据,因此,出现了国内各个汽车企业在这方面无法形成统一标准。

4 中外合资车企关于车内气味嗅辨员筛选和培训相关测试标准

表4列举部分中外合资车企嗅辨员的筛选和培训方法,从表中可以看出,这些合资车企,基本是直接引用了合资中的外资的筛选和培训方法,同时这也说明了我国在车内气味嗅辨员筛选和培训方面与国外还有明显差距。

表4 部分合资汽车企业气味筛选和培训内容

5 我国在气味嗅辨员筛选和培训方面存在的问题

5.1 缺少统一的标准

由于气味测试属于主观性评价,不同地区的群众对同样的气味所表现出来的反应未必一样,例如,李伟芳[19]等人通过研究发现,我国人群对香草醛和愈创木酚的愉悦度明显低于德国的,因此,相关部门应针对我国实际情况,出台适合我国的车内气味测试标准、嗅辨员筛选及培训标准。

5.2 不注重嗅辨团队建设

车内气味这几年才引起广大群众高度关注,要有效的提升车内气味品质,则需要一支专业的嗅辨团队。从各个车企的气味标准中,可以看出我国总体上在嗅辨团队建设还缺乏一定的经验。在嗅辨团队建设方面,可参照国外车企做法,尤其是法国F1车企。

5.3 嗅辨员筛选和培训场地(嗅辨实验室)需进一步规范化

嗅辨实验室是嗅辨员筛选、培训和气味评价必不可少的实验场地,尽管如此,国内外各个相关气味标准也没有明确的对实验室选址、内部结构等方面进行规范化,例如,SAE J1351和VDA 270对嗅辨实验室仅仅是简单的要求控温控湿。在这方面,可参考环保部2017年颁布的《恶臭嗅觉实验室建设技术规范》(HJ 865—2017)[20]对车内气味嗅辨实验室的建立进行规范化。

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