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如何提升车内空气质量
如何提升车内空气质量
2020-04-26 16:27:00
技术文章
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4月20日发布的《2019中国汽车产品质量表现研究》显示,2019年汽车质量问题调研中,“变速箱异响”、“换挡顿挫”、“车内异味”排名前三位。动态问题多于静态问题,感知类问题数量大幅领先于故障类。近年来,车内空气质量关注度持续升高,甚至有些消费者开始担心新车气味可能导致疾病。

“汽车化学人”不断努力想要扼杀的 “隐形杀手”就是来自于汽车内饰各个部件材料所散发的百余种挥发性有机化合物 (VOCs)。那么如何通过对车内VOCs的管控来解决气味问题,打造一个健康安全的行车环境呢?早在2014年,SGS就已开始将VOCs与气味问题联系起来,不断探寻更高效、准确的检测方法和手段。

一、VOC检测方式浅谈

1. 流行的手持快检

由于这几年空气污染等环境问题愈演愈烈,无论新房新车,用户的一大担忧必是甲醛和TVOC。普通消费者为了确认环境健康安全最常用的手段就是购买快检设备,甲醛仪加载TVOC值再赠送个PM2.5,简单操作后获得超标的响应数值,就立即开始维权,网上也可以看到类似的投诉。

根据2017年报道称:国家质检总局对网售室内有害物质检测仪产品的风险监测。最终,随机检测的30批次手持甲醛检测仪样品,竟全军覆没、无一合格。所有产品都未能准确检测出甲醛、TVOC的实际浓度,大部分样品甚至夸大测量精度,存在质量隐患。由此可见,手持检测仪有多不“靠谱”。

2. 高端的实时在线检测

“VOCs检测只需3分钟,选择离子流动管质谱(SIFT-MS)做得到。”近年来SIFT-MS所使用的软化学电离技术对VOCs快速检测和定量带来了福音。从2017年起,SGS就已经关注了这一实时在线监测技术。只可惜,SIFT-MS现行软化学电离数据库与汽车行业内部的VOCs物质质谱(MS)库的匹配度不足30%,检测结果也无法在短时间内与气味问题进行关联。

3. 独到的气相色谱-闻香器/质谱联用仪

传统的VOC分析大多采用热脱附(TDS)的进样方式。然而,由于物理吸附管本身的选择性等原因,TDS方法常会产生如样本损失、采样过载、填料穿透等问题,影响后续检测中对VOC及其气味强度的准确分析。为了更好地通过VOC检测来锁定产生气味的物质,SGS创新地引入大气VOCs进样系统(Air-Server),直接使用袋子采集气体样本,通过Air-Server进样到GC-O/MS,减少了采样管的吸附与脱附过程,并且通过前段烘箱设备的加载,可配置不同温度要求的气体进样。

Air-Server与TDS进样装置结构比较示意图


与传统进样方式相比,Air-Server进样系统能够更完整地捕获样品中的VOCs,得到的物质浓度结果更高,气味强度更强。下面以整车为例,对比Air-Server和TDS进样所得结果。

按照常温HJ/T 400-2007标准分别利用两种进样方式,对整车进行采样分析及闻香器(Sniffer)嗅辨。结果表明,Air-Server进样检出的物质明显多于TDS方法进样,对于小分子物质,尤其醛酮类物质具有更高的检出能力。乙醛,丙烯腈,正丁醛等气味性物质在Air-Server进样结果中可以检出,而通过TDS方法进样则未检出。

HJ/T 400-2007袋式法进样与TDS进样Sniffer结果对比

 

二、Air-Server系统与VOC物质气味基因库的建立

目前,SGS正着手建立车内VOC物质的气味基因库,探索各物质气味的被感知程度与感知阈值,以填补气味感知等级与车内VOC物质种类、浓度关系的空白领域。通过Air-Server进样系统与GC-O/MS的强强联手,可以将每一种VOC的种类、浓度等信息与其所产生的气味进行精准关联(如下图),从而建立令人信服的车内VOC物质气味基因库。

正辛醛浓度与气味关系图


至今,SGS已建立几十种车内VOC物质的气味基因库,未来还将持续完善不断探索,为彻底解决车内VOC以及气味问题这一最终目标砥砺前行。

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