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汽車內(nèi)飾VOC含量分析采樣方法大全

閱讀:2375      發(fā)布時間:2017-12-21
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    為了保證整車車內(nèi)的空氣質(zhì)量符合GB/T27630要求,,相關(guān)企業(yè)需要對汽車內(nèi)飾零部件及其材料的VOC含量進行檢測和控制,這項檢測工作主要包括采樣和樣品分析兩個步驟,。本文將針對采樣方法進行特別介紹,。

 

   汽車內(nèi)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企使用,。本方法進行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(jù)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(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)點和缺點,。

   1.1 優(yōu)點
   檢測對象可以是零部件、總成,,也可以是材料。
   可以同時采集用于檢測苯烴類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《車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》中車內(nèi)空氣VOC含量分析的采樣方法相似,這樣有利于建立整車車內(nèi)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(yīng)關(guān)系,。

   1.2 缺點
   由于采樣袋使用次數(shù)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,,采樣袋法無法實時監(jiān)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便的測量零部件、總成VOC含量的采樣方法,,適合汽車企業(yè)和零部件供應(yīng)商對零部件,、總成的VOC含量進行檢測和控制。

 

    2.檢測艙法

    檢測艙法的試驗空間是一個體積為(1±0.05)m3的密閉空間,,內(nèi)部裝有調(diào)節(jié)空氣均勻度的裝置和樣品支架,。為了調(diào)節(jié)空氣交換率,試驗箱體上安裝有進氣管和排氣管。使用試驗氣體(丙烷)和氮氣對火焰離子探測儀進行校準,,壓縮空氣需經(jīng)過濕度調(diào)節(jié)裝置以規(guī)定的濕度通入檢測艙,。美國通用汽車公司、德國的大眾汽車公司和寶馬汽車公司等汽車企業(yè)及其合資企業(yè)采用此方法進行零部件的VOC檢測,。該方法有以下優(yōu)點,。
    檢測艙法可以實時監(jiān)測艙內(nèi)總的VOC含量水平,能夠研究零部件的VOC含量隨時間變化的規(guī)律,。
本方法除了可以檢測苯烴類和醛酮類揮發(fā)性有機化合物以外,,還可以進行霧化檢測。

    本方法能夠檢測的試驗項目在所有采樣方法中是zui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(nèi)表面材料需要采用既不會產(chǎn)生揮發(fā)性有機物,,也不會吸附揮發(fā)性有機物的不銹鋼材料;實時在線檢測的FID檢測器的進氣量小,、價格昂貴,。因此,無論從設(shè)備投資成本還是從使用成本來說,,檢測艙法都是zui高的。只有規(guī)模較大,、實力較強的汽車企業(yè)和第三方實驗室才有能力配備此類設(shè)備。

 

   3.頂空法

   項空法是歐系汽車企業(yè)測量苯烴類揮發(fā)性有機物的常用方法,。頂空法使用的設(shè)備是項空進樣器和氣相色譜儀。采樣方法比較簡單,,在項空進樣器中完成采樣。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,,并通過氣相色譜儀和FID檢測器對其進行分析,。

    項空法是一種比較通用的測量汽車內(nèi)飾材料苯烴類揮發(fā)性有機物含量的方法,。歐系大部分汽車企業(yè)均采用該方法對汽車內(nèi)飾材料進行采樣和檢測,國內(nèi)部分自主品牌汽車企業(yè)(如吉利汽車公司等)也采用項空法,。該方法有如下優(yōu)點。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(jié)果的代表性和一致性比熱解析法更好,。
采樣、檢測過程簡單,,采樣設(shè)備投資于頂空進樣器,且頂空瓶可以重復(fù)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(guī)定的分析設(shè)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組分的含量,。

 

    4.熱解析法

    熱解析法是歐系汽車企業(yè)測量苯烴類揮發(fā)性有機化合物的另一種檢測方法,下面以PSA公司的D105495為例進行說明,。熱解析法的分析過程為: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行30min的90℃熱解析,,試驗樣品揮發(fā)出來的有機物氣體經(jīng)過傳輸線進入氣質(zhì)聯(lián)用儀;通過氣質(zhì)聯(lián)用儀分析得到各種苯烴類揮發(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《車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質(zhì)采樣測定方法》標準規(guī)定的分析儀器*一致。對國內(nèi)的汽車企業(yè)來說,,如果汽車內(nèi)飾材料的采樣和分析按照此方法進行,則整車車內(nèi)的VOC含量分析和汽車內(nèi)飾材料的VOC含量分析可以采用同一套分析設(shè)備進行,,無需另外增加分析汽車內(nèi)飾材料VOC含量的檢測儀器,節(jié)約了設(shè)備采購成本,,而且熱解析管可以重復(fù)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)法是測量汽車內(nèi)飾材料醛酮類揮發(fā)物含量的通用方法。甲醛揮發(fā)法的分析過程為:用1個潔凈的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內(nèi),注意試樣既不能接觸瓶子內(nèi)壁也不能接觸去離子水,;用酚醛樹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)生化學反應(yīng);用吸液管將反應(yīng)后的溶液注入液相色譜儀的試驗瓶中進行化學分析,。

甲醛揮發(fā)法是一種應(yīng)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揮發(fā)物的含量,,包括GB/T27630《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南》要求的甲醛,、乙醛的含量,。

 

        5種汽車內(nèi)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

分析儀器

GCMS+HPLC

GCMS+HPLC+FID

GC+FID

GCMS

UV/HPLC

采樣附件

吸附管

吸附管

頂空進樣器

熱解析儀

 

 

 

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