
如今,隨意汽車用戶日益增多,汽車的方方面面也與我們的日常生活及人身健康掛上了鉤,而當前國內(nèi)確確實實已經(jīng)出現(xiàn)了多起消費者由于汽車內(nèi)裝飾材料和裝飾用膠揮發(fā)的有毒有害氣體超標嚴重、損害消費者身體健康而投訴汽車生產(chǎn)廠家的案例,汽車內(nèi)部裝飾材料的環(huán)保問題應該引起政府有關(guān)部門、質(zhì)檢機構(gòu)和汽車及裝飾材料生產(chǎn)廠家的高度重視。
探究汽車內(nèi)裝飾材料的污染源,主要是車輛在生產(chǎn)時,內(nèi)飾件要使用大量的“粘合劑”、“橡膠”、“針織制品”,這些都是產(chǎn)生車內(nèi)環(huán)境污染的罪魁禍首,例如可以引起白血病的“苯”就來自于粘合用膠、人造革、漆面和皮革等,甲醛則主要來源于座椅套、車門襯板等針織品。
研究汽車內(nèi)部不同裝飾材料揮發(fā)性有機物VOCs的釋放,對汽車內(nèi)裝飾材料進行環(huán)保質(zhì)量控制,有利于從源頭上保證汽車內(nèi)空氣質(zhì)量。鑒于目前我國還沒有專門針對汽車內(nèi)裝飾材料的有害物質(zhì)限量標準,尚不能嚴格控制有害物質(zhì)含量和釋放量高的汽車裝飾材料的生產(chǎn)和銷售。
樣品采集方法
參考MAZDAMESCF080方法和國家標準GB18580-2001,根據(jù)實驗室條件,我們采用的樣品采集方法為:首先預處理一個具有空氣凈化器、溫濕控制器、流量計及加熱裝置的20L恒溫測試箱(chamber),以500mL/min的流速用相對濕度為50±5%的純凈空氣置換恒溫測試箱中的空氣1小時,加熱氣候箱到65°C并穩(wěn)定1小時,在氣候箱出口處收集chamber內(nèi)的氣體1L到Tedlar氣袋中,同時以100mL/min的流速補充純凈空氣到氣候箱內(nèi),使氣候箱內(nèi)空白VOC含量為零。按照裝載率為1m2/1m3,將表面積為200cm2的樣品(橡膠條表面積為14.1cm×14.1cm)的樣品放入氣候箱,在65°C的溫度下加熱1小時后,收集氣候箱內(nèi)的VOC氣體1L到Tedlar氣袋中。樣品采集方法如圖1所示。
樣品的測定
參考EPATO15方法,并根據(jù)實驗室條件,對樣品進行測定。首先利用Nutech預濃縮儀對采集到Tedlar氣袋中的樣品進行三級VOCs富集,樣品分別進入采用液氮冷凍方式的一體化的三級冷阱,領(lǐng)先級為玻璃珠(冷凍到-150°C,除去常量氣體和惰性氣體),第二級為Tenax捕集管(冷凍到-10°C,除去CO2和水),第三級為冷凍聚焦(冷凍到-160°C,目的是進一步富集,提高分析靈敏度)。然后用Agilent6890GC-5973MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進行分析掃描。樣品中揮發(fā)性有機物可以用保留時間、質(zhì)譜圖進行定性分析,各物質(zhì)特征離子峰面積進行內(nèi)標法定量。
熱解析條件(預濃縮)條件:預冷時間15min;冷阱溫度-160°C;脫附溫度200°C;脫附時間3min。
氣相色譜-質(zhì)譜條件:色譜柱AgilentHP-5,60.0m0.32mmi.d.1.0?m;載氣為高純氮氣(純度99.999%);流速1.3mL/min;柱溫采樣程序升溫,35℃(保持3min);5℃/min到80℃(保持0min);15℃/minto180℃(保持0min);20℃/minto220℃(保持2min);檢測器溫度為150°C。EI電離,電子能量為1765eV;質(zhì)譜接口溫度為280°C;離子源溫度230°C;質(zhì)譜掃描范圍為28.80-280.00u。GC-MS的進樣口被改裝與Nutech預濃縮儀聯(lián)機。
樣品采集條件的選擇
參考MAZDAMESCF080方法[5]和國家標準GB18580-2001,結(jié)合實驗室實驗條件,針對皮革表皮材料,采用溫度為25、45、65、75°C的條件下加熱1小時,對樣品材料釋放的TVOC進行富集和測定,結(jié)果表明,樣品加熱溫度越高,TVOC的釋放量就越大,且65°C以上基本保持不變。針對皮革表皮材料,在65°C的條件下,加熱時間保持0.5、1、1.5、2小時,對樣品材料釋放的TVOC進行富集和測定,結(jié)果表明,加熱時間越長,TVOC的釋放量就越大??紤]到測定效率,確定樣品采集條件為65°C,加熱1小時。
標準樣品的色譜圖和線性范圍
標準樣品中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯的色譜圖如圖2所示。
用標準樣品配制成濃度分別為5ppb、10ppb、20ppb、25ppb、50ppb的標準系列,按照以上所述的測定方法進行GC-MS測定,以標準物質(zhì)的濃度為橫坐標,以各標準物質(zhì)的特征離子峰面積為縱坐標,繪制標準曲線,得到各種揮發(fā)性有機物的保留時間、定量和定性特征離子、標準曲線(平均響應因子)回歸方程和相對標準偏差RSD%,如表1所示。
樣品的選擇和測定結(jié)果分析
(1)不同樣品材料的選擇
汽車裝飾公司在進行汽車內(nèi)部裝飾時經(jīng)常使用的地膠、腳墊、貼膜、座套、方向盤套以及漆面仿實木裝飾條、底盤噴塑等,都可能是造成汽車內(nèi)環(huán)境污染的因素。因此,本文對汽車內(nèi)部裝飾材料進行了分類,如表2所示,并選擇了皮革表皮(leathercoatedpart)、橡膠密封條(rubbersealer)、灰色無紡布(textile)、海棉(sponge)和儀表盤(instrumentpanel)五種材料進行揮發(fā)性有機物含量的測定和分析。
(2)不同材料釋放VOCs的特點和規(guī)律
對五種材料進行GC-MS測定,得到揮發(fā)性有機物含量的測定結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明,五種材料中熱塑性材料儀表盤釋放出的TVOC含量較高,其中苯乙烯在揮發(fā)性有機物所占成分多,這是由于汽車儀表盤中硬塑儀表盤材料多使用PP(聚丙烯),儀表盤骨架的材料主要有PC(聚碳酸酯)/ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物)、PP(聚丙烯)、SMA(苯乙烯-馬來酐)、PPO(聚氧化二甲苯)/PPE(聚苯醚)等改型材料。橡膠密封條的TVOC釋放量也較高,主要是由于甲苯釋放較多。皮革表皮和灰色無紡布釋放的甲苯也較多,而消音材料海綿主要釋放出二甲苯。
結(jié)論
實驗結(jié)果表明,汽車內(nèi)裝飾材料如熱塑性材料、橡膠密封條、皮革表皮和無紡布、消音材料海綿均不同程度地釋放揮發(fā)性有機物,且釋放情況比較復雜。也有可能出現(xiàn)同一種功能的材料,不同樣品釋放的揮發(fā)性有機物的含量不同的情況[9]。由于汽車內(nèi)裝飾材料揮發(fā)性有機物VOC由多種有機污染物以混合物的形式存在,各種污染物之間相互作用,產(chǎn)生聯(lián)合毒性,使危害強度增大[10]。所以,探索和建立有效的汽車內(nèi)部裝飾材料有害物質(zhì)檢測方法,對于選擇低毒環(huán)保的汽車內(nèi)部裝飾材料非常有意義。
