汽车内饰材料的VOCs测试方法与标准探讨

肖青青

(谱尼测试集团上海有限公司，上海，201613)

1 引言

随着人民群众生活水平的不断提高，越来越多的家庭都已拥有私家车，据统计，截止2018年末，全国汽车保有量已超过3.27亿辆，其中私家车达到了1.89亿辆，占比接近60%。而作为汽车的一项重要组成部分内饰，其用量也是巨大的。目前常用的内饰主要包括塑料、皮革和纺织纤维等。汽车内常用的塑料大多数是热塑性塑料，主要包括PP、PE、PVC等，主要应用在汽车仪表板；皮革在汽车中主要用于汽车座椅表面，甚至于出现在高档车的仪表板表面等。皮革包括真皮、人造皮、含有翻毛皮，都是经过特殊处理才能进入汽车内饰；由于纺织纤维具有较好的物理性能和比较稳定的化学性，因此常被应用于汽车座椅、车厢内壁、顶棚表皮安全带、隔音垫、地垫等，具有隔音、隔热和降噪的作用。随着汽车市场竞争的白热化，越来越多的汽车厂商在内饰材料的成本控制方面下足了功夫，因此汽车内饰在给人们带来乘车舒适和方便的同时，也是车内甲醛、二甲苯、甲苯和乙醛等有机废气(VOCs)的主要来源[1-2]。如果这些有机废气被吸入人体将严重威胁人体健康安全，因此如何判断汽车内饰的VOCs是否符合标准，这就需要严格的检测方法和检测标准。

2 汽车内VOCs来源

汽车内VOCs主要来源于纺织材料内饰、塑料内饰、皮革材料和各个部件间的粘结剂[3]。

2.1 塑料内饰

塑料内饰包括：仪表盘、中央控制箱、扶手及踏板等。生产过程中为了更好地加工成型，一般都会加入一定量的塑化剂和脱模剂等，而这些添加剂中含有大量苯等有机溶剂残留物，在长期的使用过程中会逐步释放出来，如果汽车内部没有长期保持良好通风，这些有毒有害气体则会长期聚集在车内，逐渐形成车内空气污染的主要来源。

2.2 纺织材料

纺织材料主要应用在汽车内饰中座椅织物、地毯、顶棚织物等，为了提高这些纺织品舒适性和美观度等效果，一般在生产过程中都会加入一些纺织品助剂，而这些助剂会在长期使用中挥发出来，引起车内的有机废气超标。

2.3 皮革制品

随着消费水平的提高，车内饰越来越多的使用皮革制品，当皮革长时间地暴露在车厢内狭小的高温空间时，皮革内部的甲醛会大量挥发出来污染车内空气。

2.4 粘结剂

汽车内饰的皮革塑料装配过程中最为关键的就是粘结材料，而这些粘结材料在使用过程中会释放出甲醛，因此粘结剂也是汽车VOCs的主要来源之一。

3 VOCs的检测方法

目前，车内VOCs测试方法主要有整车测试法、总成测试(零部件测试)和材料测试等[4]。在实际检测过程中，一些国家和汽车制造商根据车内VOCs不同来源，分别针对汽车内饰材料VOCs的不同来源制定不同的检测方法[5]。

3.1 整车测试法

整车测试法根据汽车系的不同而使用不同检测标准，其检测结果代表性好，但是成本高，其主要检测标准是HJ/T 400-2007、ASTM D6670、ISO 12219-1和GOST R51206-2004等。

3.2 零部件和材料测试法

3.2.1 袋子法

袋子法的检测结果波动性大，无法很好地检测醛类物质，优点是相对成本低。由于袋子法主要应用于日系车企和国内车企，因此其检测标准主要是日系车企和国内一些车企的企业标准。

3.2.2 直接测试法

直接测试法就是将样品裁剪成标准的大小放入吸附空管里，将管子放入热脱附系统中，以自动进样的方式，对每个样本以各自规定温度下加热30分钟，最后分析挥发物质的含量。

4 VOCs的检测标准

目前，尚未有全球统一的汽车内饰VOCs检测标准，但是欧美和日本等汽车发达国家已有成熟的检测标准。随着国内汽车技术的发展和汽车保有量的迅速增加，我国先后发布HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》和GB/T 27630《乘用车内空气质量评价指南》等两部车内VOCs相关的法规和指南。

4.1 欧系车采样方法与企业标准

欧系车企的检测标准主要以VDA270(气味)、VDA275(甲醛)、VDA277(GC)、VDA278和VDA276为主，检测方法主要包括检测舱法、顶空法、热解吸法和甲醛挥发法。

4.1.1 检测舱法

检测舱法是对原材料以及零部件进行检测，其缺点是成本比较高，并且只适用于汽车企业及规模化的检测机构。目前通用汽车公司、大众汽车公司和宝马汽车公司等车企采用此方法进行零部件的VOCs检测。

4.1.2 顶空法

顶空法是最常用的一种方法，它的检测过程简单，由于不涉及有机溶剂，因此减少了有机溶液对检测结果的干扰，但缺点是不能用于醛类的检测[6]，只能分析和检测VOCs总含量，不能具体分析具体某个芳烃的含量。所以可能会出现气味不合格的情况。

4.1.3 热解析法

热解析法是分析总碳含量和各种苯烃类挥发物含量，使用的热解析管可以重复利用，因此此法检测成本低，可适用于大批原材料测试和分析，目前热解析法在国内广泛应用。莫达松[7]等人采用热脱附/冷阱捕集/气相色谱-质谱法测定车内真皮皮革、超纤皮等6种车内装饰材料释放的挥发性有机物废气含量，该方法检出限为0.05-0.30 μg/m3,回收率为86%-96%,相对标准偏差为3.16%-4.97%。

4.1.4 甲醛挥发法

甲醛挥发法是一种简单高效的取样测试方法，取样设备结构简单，使用成本低。目前该方法主要在欧系车企中使用比较广泛，是分析车内醛酮类VOCs的常用方法[8]。

4.2 日系汽车的采样方法与标准

日本系列车企与我国车企一致，都采用采样袋法，主要检测车内的苯、甲苯、二甲苯和醛类等VOCs，如江淮汽车、吉利汽车、东风汽车及一汽等国内主流车企[9-13]。

采样袋法是通过模拟样品在车内的使用环境，采集苯烃类物质和醛酮类物质，然后进行分析，其采样装置图如图1所示[8]。白雨萍等[14]研究发现，采样袋的大小、取样大小、不同的充气量和取样温度均对测试结果具有一定的影响，而且该方法可以同时检测苯烃类和醛酮类VOCs，具有比较高的可靠性，不仅可以用于检测车零部件和总成，也可以用于检测内饰材料。

图1 采样装置图

5 我国汽车内饰件VOCs检测标准所存在的问题

我国虽然出台HJ/T 400《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》和GB/T 27630《乘用车内空气质量评价指南》作为汽车内饰VOCs检测的依据，但HJ/T 400规定的检测方法只适用于实验室状态的下的VOCs检测方法，对于处于动态运行过程的车内VOCs检测方法并不适用，也没给出车内VOCs的具体限值要求。GB/T 27630虽然规定了车内VOCs的浓度要求和限值，但是其并不是国家强制性标准，而只是一部推荐性指南，是一部指导性文件。因此在具体执行过程中，不具有强制性，对于消费者来说，保护不了权益。

6 完善我国汽车内饰件VOCs检测标准的措施

(1)制定国家对汽车厂家统一的法规要求，严格把控汽车在出厂时汽车内有害挥发物质的标准检测。同时通过制定车内零部件和材料的VOCs排放标准，从根源上减少车内VOCs污染源，通过市场调控，优化生产厂家内饰材料。

(2)应该借鉴西方发达国家对于VOCs检测标准方面的成功经验，完善我国的检测标准，提升检测水平。

(3)降低检测成本，将检测方法具体化和简单化也是很重要的。由于汽车内饰件VOCs检测的经济效益、生态效益和社会效益都十分突出，在汽车行业发展的过程中，应该受到高度的关注，相关部门应该尽快采取措施，国家也应该尽快出台相关的法律法规来保证标准的全面落实。

7 总结

随着国内汽车技术的发展，国内逐步建立了相应的检测方法和标准，但是由于相关检测方法和制度不尽完善，还存在一定的问题，所以国家应尽快建立国家强制性车内VOCs检测标准和方法，同时出台相关政策支持开发汽车环保材料，从根本上降低车内VOCs污染源。