汽车及内饰部件醛酮类物质测试过程影响因素的分析*

2018-08-02

产业用纺织品 2018年5期

1.无锡出入境检验检疫局，江苏无锡214100； 2.江苏出入境检验检疫局纺织工业产品检测中心，江苏无锡214100

随着国内乘用车保有量的逐年增加，以及国家监管部门对车内空气质量管控的加严，公众对于乘用车车内空间及内饰部件散发出的有毒有害挥发性有机化合物(VOC)的认知程度也越来越高。在汽车及内饰部件中，座椅、顶棚、地毯、皮革、纤维毡、门饰、遮阳板等纺织复合材料或产业用纺织品，通常都会对车内空气中的VOC有较大的“贡献”，从而影响驾乘者的驾车和乘车体验，并严重影响他们的身体健康。因此，我国先后出台了相关的标准法规，意在进一步量化车内VOC的释放量，为管控车内空气中的VOC提供可靠方法[1-5]。但是在实际测试过程中，由于VOC的易挥发性和高毒性，其产生了很多影响测试结果的因素，故而直接导致在不同的试验室进行测试会得到不同的测试结果，这对VOC测试值在限值附近时进行判断增加了难度，也对各试验室间进行技术能力的确认造成了障碍。

因此，本文着重研究了吸附管完成吸附后，吸附管的不同处理方式对测试结果的影响，以期为各相关人员在开展试验时明确相关参数和影响因素提供数据支撑。

1 试验部分

1.1 仪器和试剂

高效液相色谱仪，1260型(DAD检测器)，Agilent公司；超纯水仪，Milli-Q型，美国Millipore公司；超声波仪，SK1200H型，上海科导超声仪器有限公司；微升注射器，精度10 μL；乙腈，HPLC级纯；醛酮类标准物质母液(含甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮)，其中醛酮类物质的质量分数皆为0.05%，美国o2si公司；2，4- 二硝基苯肼(DNPH)采样管，和光纯药工业株式会社。

1.2 高效液相色谱条件

色谱柱，Eclipse XDB C18(4.6 mm×250.0 mm，5.00 μm)；进样量，25 μL；柱温，40 ℃；检测波长，360 nm；流速，1 mL/min；流动相A，水溶液；流动相B，乙腈。

梯度洗脱程序：0.0～30.0 min，60%B～100%B；后运行时间为3 min。

1.3 标准吸附管制备与洗脱

吸取5 μL醛酮类标准物质母液，通过恒流气体采样器，在400 mL/min的氮气流速下利用DNPH采样管吸附5 min，备用。

对上述DNPH采样管进行样品洗脱。洗脱液的流向与吸附醛酮类标准物质母液时气流方向相反。准确加入一定体积的乙腈反向洗脱DNPH采样管，定容后用0.45 μm滤膜对洗脱液进行过滤后上机分析。

2 结果与讨论

2.1 超声及洗脱方式的影响

将已吸附好醛酮类标准物质母液的DNPH采样管，分别用5.0、10.0和25.0 mL的乙腈进行洗脱定容。其中：5.0 mL的乙腈分别按照5.0或(2.5+2.5)或(2.0+2.0+1.0) mL的方式进行洗脱；10.0 mL 的乙腈分别按照10.0或(5.0+ 5.0)或(3.0+3.0+4.0) mL的方式进行洗脱；25.0 mL的乙腈分别按照25.0或(12.5+ 12.5)或(10.0+10.0+ 5.0) mL的方式进行洗脱。所有的乙腈洗脱液分别在不超声和超声5 min后上机分析，所得结果见图1。

(a) 乙腈5.0 mL

从图1可以看出，乙腈洗脱液不超声和超声5 min 后，其中的甲醛、乙醛、丙烯醛和丙酮的含量均没有明显的差距，这充分表明超声处理不会影响到乙腈洗脱液中醛酮类物质的浓度。因此，建议在今后的测试中选择洗脱后直接上机分析。

此外，从图1还可以看出，乙腈体积相同但洗脱方式不同时，目标物质的洗脱量会显著地受到影响。以选用乙腈5.0 mL进行洗脱为例，一次性使用5.0 mL 乙腈进行洗脱，分析得出乙腈洗脱液中四种醛酮类物质的量较少，而使用(2.5+2.5)mL乙腈进行洗脱即先用2.5 mL乙腈洗脱后再用2.5 mL乙腈洗脱，分析得出乙腈洗脱液中四种醛酮类物质最多。同样地，乙腈10.0 mL和25.0 mL在按照不同的洗脱方式洗脱时，也得出了不同的洗脱结果。因此，在洗脱过程中，洗脱体积和洗脱方式是影响醛酮类物质洗脱结果的重要因素。

2.2 洗脱体积的影响

将图1中乙腈不同体积、不同洗脱方式中洗脱效果最好的方案综合在图2中进行比较，发现(2.5+ 2.5)、10.0、(12.5+12.5)mL这三种洗脱方式所洗脱出的四种醛酮类物质的质量相近，无明显差异。因此，建议在今后的测试中，选用乙腈5.0 mL 并按照(2.5+2.5)mL的方式进行洗脱。

图2 不同洗脱体积与洗脱方式所得最好的方案综合

2.3 洗脱时间的影响

按照不超声、(2.5+2.5)mL的乙腈洗脱方式，研究不同的洗脱时间对DNPH采样管目标物质的脱附有无影响。分别控制在5、20和60 s的时间内完成洗脱，乙腈洗脱液上机分析结果见表1。

表1 不同洗脱时间对醛酮类物质洗脱结果的影响

故从表1可以看出，洗脱时间不会影响到醛酮类物质的洗脱结果，也就是说，选择快速洗脱同样能将目标物质从吸附管中洗脱下来。

2.4 洗脱液放置时间的影响

将乙腈洗脱液在4 ℃的冰箱中分别放置0、3、7、16和30 d后进行上机分析，研究不同的放置时间对乙腈洗脱液中目标物质测试结果的影响，结果见图3。

图3 不同放置时间对乙腈洗脱液中目标物质测试结果的影响

从图3可以看出：甲醛、乙醛和丙烯醛这三种物质在乙腈洗脱液放置3、7、16和30 d后的测试结果，与直接上机分析(即放置0 d)的结果相差无几，这表明乙腈洗脱液的放置时间对甲醛、乙醛和丙烯醛的测试结果是没有影响的；但丙酮在乙腈洗脱液放置3 d后的测试结果，与直接上机分析的结果有较大的差异，且随着乙腈洗脱液放置时间的延长，丙酮含量一直居高不下，原因可能是外部空气中存有一定的丙酮，影响了样品中丙酮的实际值，使得丙酮值在短时间内上升较快。

对于汽车整车VOC来说，一般要求检测的物质为甲醛、乙醛和丙烯醛，因此在不能及时上机分析时，洗脱液可以在4 ℃冰箱中放置一段时间再进行分析；而对于零部件尤其是对车内空气中VOC有较大“贡献”的纺织复合材料，如座椅、顶棚、地毯、皮革、纤维毡、门饰、遮阳板等部件，测试VOC时，经常会被要求出具丙酮的数据，故建议将所测样品吸附管尽快洗脱后及时上机，以免影响最终检测结果。