汽車內(nèi)飾件氣味性測試方法概述
2016-08-18
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汽車工業(yè)是一個國家發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)識,中國作為一個有著國際影響力的經(jīng)濟(jì)體,對汽車行業(yè)尤為重視。為保障這個行業(yè)能夠有條不紊地快速增長,國家不但給予優(yōu)惠政策也制定了一些嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范。
2012 年3 月GB/T 27630-2011《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南》正式實(shí)施,體現(xiàn)了中國官方對汽車揮發(fā)性有機(jī)物控制的態(tài)度。該標(biāo)準(zhǔn)只是考慮了客觀的、儀器可以檢測的揮發(fā)性有機(jī)物含量,而影響乘用主觀感受、心情,且影響乘用安全的氣味性測試,卻未能給出明確的方案。實(shí)際上,汽車內(nèi)飾的氣味性實(shí)際上更值得關(guān)注:
氣味性是一種感官反映,大部分消費(fèi)者都能直接識別,氣味壞的車輛會直接打消消費(fèi)者的購買欲望。
氣味是由多種揮發(fā)性有機(jī)物散發(fā)的氣味混合而成,氣味的濃烈程度與揮發(fā)性有機(jī)物的濃度大小沒有確切的比例關(guān)系。
基于上述原因,無論是國外品牌、國內(nèi)合資品牌與自主品牌的汽車制造商都在著力對氣味性進(jìn)行檢測控制。本文意在對氣味性測試做一簡單介紹。
試驗(yàn)方法
氣味測試是一種模擬性的感官測試,主要有三種測試方法:常規(guī)測試方法、水萃取測試(如豐田汽車TSM0505G)及整車氣味測試(如吉利汽車Q/JLYJ7210192A)。后兩種方法較少采用。
常規(guī)測試方法的原理為:按照適當(dāng)?shù)娜臃桨高x取樣品,并按要求進(jìn)行預(yù)處理,然后將樣品置于規(guī)定的容器(氣味試驗(yàn)罐或氣味試驗(yàn)袋)中密封,加熱加速散發(fā),再將樣品連同容器一起冷卻到嗅聞溫度,由氣味評價員對樣品的氣味等級、氣味類型、嗅聞舒適度及其他項(xiàng)目進(jìn)行評價。
水萃取測試主要用來測試車載空調(diào)部件的氣味性,其測試步驟是將樣品加熱散發(fā)的氣體循環(huán)通過0℃的水,達(dá)到要求時間后,取規(guī)定體積的水溶液作為測試樣品,再按照常規(guī)測試方法做后續(xù)測試。
整車氣味測試是將車輛放置在規(guī)定的場地,通常平衡24 小時后,氣味工程師依次進(jìn)入車輛內(nèi)部嗅聞,對氣味做出評價,還可與零部件的氣味進(jìn)行對比,找出問題零部件。
測試要素
氣味性試驗(yàn)方法的制定有幾個關(guān)鍵要素,下面就按照試驗(yàn)的兩大步驟分部進(jìn)行詳述。
樣品要求
時間要求:由于散發(fā)是一個持續(xù)的過程,要反映實(shí)際出廠樣品的狀態(tài),需要對生產(chǎn)時間、取樣時間和測試時間三者的間隔進(jìn)行規(guī)定。一般規(guī)定取樣時間為生產(chǎn)后15 日內(nèi)或30 日內(nèi),測試在取樣后立即進(jìn)行,特殊情況下,樣品應(yīng)密封低溫避光保存。
包裝要求:為減少生產(chǎn)線到檢測實(shí)驗(yàn)室之間運(yùn)輸過程中樣品本身散發(fā)及其他物質(zhì)的干擾,降低光照影響,樣品需要采用鋁箔和PE 膜密封包裝,或是使用鋁箔袋密封包裝.
預(yù)處理要求:部分標(biāo)準(zhǔn)針對特殊樣品規(guī)定了樣品的預(yù)處理?xiàng)l件,如東風(fēng)日產(chǎn)公司NES M0160 對真皮等易吸水材料進(jìn)行了高濕環(huán)境下的預(yù)處理。
樣品量要求:常規(guī)測試方法的測試對象為原材料和零部件,因此樣品量的選取有兩種不同的方法,即:一是按照原材料進(jìn)行測試,這種方式不論什么材料均使用同樣的取樣方案,如美國汽車工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)SAE J1351;二是按照零部件進(jìn)行測試,這種方式按照大小對零部件分類,每類對應(yīng)相應(yīng)的取樣方案,如德國汽車工業(yè)協(xié)會的VDA 270以及絕大部分車廠標(biāo)準(zhǔn);此外,也有車廠制定了更為細(xì)致的取樣方案——按照實(shí)際車內(nèi)用量計(jì)算樣品量,如通用汽車GMW 3205,豐田汽車TSM 0505G。
濕度控制
氣味的散發(fā)在潮濕和干燥兩種環(huán)境中可能會表現(xiàn)出不同的氣味屬性,不少車企采用兩種極端條件下的試驗(yàn):一種是在容器中加水,制造高濕環(huán)境進(jìn)行測試;另一種是干燥容器中直接進(jìn)行測試。
溫度控制:加熱溫度的設(shè)定一般考慮常溫、中溫和高溫三種條件。部分標(biāo)準(zhǔn)要求樣品三個溫度都進(jìn)行測試,如VDA270、大眾汽車PV3900 和福特汽車FLTM BO 131-03 等;部分標(biāo)準(zhǔn)考慮到不同位置受陽光照射程度不同,使其能達(dá)到的最高溫度不同,可根據(jù)樣品在車艙內(nèi)的安裝位置選擇測試的溫度,如豐田汽車TSM 0505G;其他標(biāo)準(zhǔn)僅要求對高溫條件或較高溫度條件進(jìn)行測試,以減少試驗(yàn)步驟簡化測試過程,如東風(fēng)標(biāo)致雪鐵龍集團(tuán)D105517、通用汽車GMW3205 等。
加熱時長:對樣品加熱實(shí)際上是加速散發(fā)的過程,加熱時間越長自然散發(fā)量越大,部分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同溫度設(shè)計(jì)了加熱時長,如VDA270、PV3900 常溫、中溫加熱時長24 小時,高溫加熱時長2 小時;其他標(biāo)準(zhǔn)則做了最嚴(yán)酷測試,如TSM 0505G 加熱時長達(dá)96 小時。
容器選擇:容器分為剛性和柔性兩類,所有容器都要求本身無散發(fā)且可以密封。玻璃罐和不銹鋼罐作為常用的剛性容器,要求無油密封,隔墊在測試溫度下無散發(fā),常用密封材料為PE、PTFE 等。PVF 薄膜制成的氣味試驗(yàn)袋為常用的柔性容器,采用高溫加壓密封和密封條密封兩種相結(jié)合的方式,杜邦公司Tedlar 薄膜是最常用的薄膜。兩種容器均可重復(fù)利用,但當(dāng)空白試驗(yàn)有明顯氣味時需更換。容器的容積可選用1L、3L、4L 等,見圖2。但需要注意,1L 容器應(yīng)只供一位氣味評價員嗅聞,3L、4L 及更大容器可以供多人輪流嗅聞。
樣品嗅聞
嗅聞溫度:大部分試驗(yàn)都是冷卻到常溫進(jìn)行嗅聞,部分標(biāo)準(zhǔn)的高溫測試方案要求冷卻到要求溫度進(jìn)行嗅聞,如VDA270、PV3900 等。
試驗(yàn)人員:試驗(yàn)人員包括檢驗(yàn)員和氣味評價員,檢驗(yàn)員負(fù)責(zé)樣品處理并組織嗅聞,氣味評價員負(fù)責(zé)樣品氣味嗅聞。由于檢驗(yàn)員在樣品處理過程中,與樣品接觸時間較長,嗅覺靈敏度容易受到樣品氣味的影響,對氣味評價會發(fā)生偏差,一般不建議檢驗(yàn)員進(jìn)行氣味的嗅聞。
氣味評價員需進(jìn)行篩選,篩選條件包括個人習(xí)慣(如是否吸煙、化妝、咀嚼口香糖等)、是否患有鼻炎、能否區(qū)分常見氣味,且能否感知?dú)馕稘舛鹊膹?qiáng)弱。通過篩選的氣味評價員仍需經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)、再考核。確認(rèn)其能夠準(zhǔn)確把握評定等級的尺度。另外,氣味評價員還需定期參加培訓(xùn)、周期考核,以確保試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
嗅聞過程中,所有標(biāo)準(zhǔn)都要求有3 名以上氣味評價員參加氣味等級評定,個別標(biāo)準(zhǔn)甚至多達(dá)7 人,目的在于通過增大樣本容量消除個體差異對結(jié)果的影響??紤]到從事化學(xué)行業(yè)的人員接觸化學(xué)試劑較多,影響到氣味感知,像GMW3205 還明確規(guī)定了每次嗅聞化學(xué)專業(yè)人員的最高比例。
級別制定:氣味強(qiáng)度級別的劃分一般為6-12 級,標(biāo)準(zhǔn)將級別對應(yīng)強(qiáng)度的文字描述,同時將部分等級對應(yīng)到某種濃度參考物質(zhì)的氣味強(qiáng)度。
試驗(yàn)結(jié)果表述
1)結(jié)果的有效性:
各氣味評價員對同一樣品的評價等級偏差應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,一旦超出規(guī)定范圍,需從人員和樣品兩方面查找原因。人員原因由個體差異造成,可通過討論或增加評價員數(shù)量來解決。
樣品原因需考慮兩種情況:
?、?1L 氣味罐考慮樣品差異和嗅聞方法差異;
?、?3L 以上氣味罐考慮是否嗅聞順序的影響。第一種情況可以交換氣味罐嗅聞,第二種情況可以再次嗅聞樣品,查找是否有極易散發(fā)氣味影響到判斷。
最終結(jié)果均由氣味評價員討論決定。討論后對結(jié)果仍有異議的,可重新處理一份樣品再次嗅聞。
2)結(jié)論的確定:
取各氣味評價員評定等級的平均值或去除最高、最低分的平均值經(jīng)修約作為最終結(jié)果。修約方式因標(biāo)準(zhǔn)不同而異,可參考標(biāo)準(zhǔn)要求。
結(jié)束語
氣味性的檢測控制是極其必要的,控制嚴(yán)格的汽車產(chǎn)品得到了消費(fèi)者的認(rèn)可;相反某些未能重視氣味控制的名牌車輛,在2014 年 3·15 活動中遭到客戶的投訴和被媒體曝光,直接降低了客戶的信任度,導(dǎo)致車輛銷量下滑。
目前,由于國家未曾給出氣味性測試的參考標(biāo)準(zhǔn),各車企或沿用合資企業(yè)的質(zhì)控方法,或參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改良以適合自身實(shí)際情況,導(dǎo)致當(dāng)前國內(nèi)氣味測試方法多樣化。這些方法各有所長,值得借鑒。參考這些標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合本文概述可以得出較為理想的檢測方法:
1)用鋁箔袋包裝下線一周時間內(nèi)樣品送往實(shí)驗(yàn)室檢測;
2)試驗(yàn)室接收樣品后使用整車內(nèi)用量換算試驗(yàn)樣品量,兩天內(nèi)開始試驗(yàn);
3)對樣品進(jìn)行潮濕和干燥兩種方法的最嚴(yán)苛測試,干燥、潮濕兩種狀態(tài)有明確大小關(guān)系的,可省略氣味較小條件的測試步驟;
4)嗅聞溫度選擇方便操作的室溫;
5)由3 名以上篩選、培訓(xùn)、考核及周期考核通過的氣味評價員評價樣品氣味性等級,并計(jì)算其算數(shù)平均值,修約為最終結(jié)果。同時,筆者也希望能盡早出臺一份適合我國國情的氣味性檢測國家標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范汽車市場,保護(hù)消費(fèi)者合法權(quán)益。