专业解读汽车VOC测试和法规

所谓的VOC，是挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds）的英文缩写。

美国ASTM d3960-98标准将VOC定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物。美国联邦环保署(EPA)的定义：挥发性有机化合物是除CO、CO2、碳酸、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外，任何参加大气光化学反应的碳化合物。世界卫生组织（WHO）对总挥发性有机化合物（TVOC)的定义为，熔点低于室温而沸点在50-260℃之间的挥环保意义上的定义发性有机化合物的总称。

一般可以将可挥发性物质分为两类，普通意义上的VOC只说明什么是挥发性有机物，或者是在什么条件下是挥发性有机物，而环保意义上的VOC是会产生危害的那一类挥发性有机物，即对人体或者生物的健康产生危害的可挥发性物质。

比较常见的易挥发有机物主要有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、TVOC（6-16个碳的烷烃）、酮类等。

这些化合物具有易挥发和亲油等特点，被广泛应用于鞋类、玩具、油漆和油墨、粘合剂、化妆品、室内和汽车装饰材料等工业领域。VOC对人体健康有巨大影响，会伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果，甚至可能致癌。

汽车行业VOC

很多车主都有这样的感受，新车购买后一段时间里车内都有刺鼻的气味，许多车主不以为然，然而一种“隐形杀手”正在威胁车主的健康，那就是VOC，对人体健康有巨大影响。当居室中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。

随着汽车市场竞争的加剧，很多汽车厂商通过使用劣质内饰材料降低生产成本，随之带来的是车内VOC的增加。VOC对于人体健康有着重大影响，由于VOC本身具有极大的危害性，已经被社会喻为人类的“隐形杀手”。目前，如何降低和消除车内的VOC已成为了汽车行业新的发展目标，引起了人们的广泛关注。

目前国内及欧、美、日均没有汽车车内空气质量的国家标准、法规。但有资料表明，国外主要汽车公司对于车内空气质量的控制，主要通过对配套零部件的管控来实现的。例如：有的日本汽车生产厂就有企业内部规定，从原材料环节控制车内异味的产生，在新车定型时还有专人针对“车内味道”进行感官评判。

欧盟制定了《有关化学品注册评估授权与限制制度》（67/548/EEC）对汽车相关材料做了部分规定。

德国环保机构与汽车制造公司协调制定了车内环境空气污染控制的条例，使得车内各种有害气体含量有了限制,如甲醛的浓度不得超过0.08ppm。奥迪汽车制造厂专门成立了车内气味评测小组，进行气味控制，甚至将环保当作自己产品的新卖点。丰田、大众、通用、日产、长安集团等参加了《车内空气污染物测量方法》标准编制组。大众、丰田、日产、长安、神龙、上汽等企业已经建立了环境采样舱。

国家环境保护总局于2007年12月7日发布了HJ/T400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，2008年3月1日实施，2008年3月29日制订限值标准组启动。国内主机厂奇瑞、吉利、长城等企业已经全面启动车内污染空气的调查。目前大多企业都在进行整车环境舱采样以及对材料零部件VOC开始管控。

车内VOC主要来源于汽车内地毯、仪表板塑料件、车顶毡、座椅以及其他装饰用胶水。汽车使用的塑料、橡胶部件、织物、油漆材料、保温材料、粘合剂等材料中含有有机溶剂、添加剂以及助剂等释放到车内，也会造成汽车内部VOC值增加。由于其车内空间较小、密封性好，因此汽车内超标VOC对人体的影响要比房间内超标VOC对人体的危害程度更大。下表即车内产生VOC主要来源以及含量表。

汽车VOC相关法规

俄罗斯最早在1999年就制定并实施了P51206-98号《车辆车内污染物评价标准及方法》的国家标准，以防止汽车驾驶室（车舱）的空气被污染。

德国汽车工业协会于2002年9月也制订了VDA 278的测试方法标准。

日本汽车工业协会(JAMA)于2005年发布了《小轿车车内空气污染治理指南》，该指南以自主行动计划的形式发布，希望日本主要汽车公司在2005年以后新生产的汽车中减少车内空气污染，该指南同时也发布JAMA建议的测试方法并于2007年3月制订了JASO M902：2007的测试方法标准。

韩国建设部在2007年底颁布了《新规制作汽车的室内空气质量管理标准》，该管理标准规定了新生产车的挥发性污染物排放检测方法和标准。

国际标准化组织于2007年6月发布交通车辆检测标准ISO 16000-26，目前该标准方法还是修改意见稿，其检测限值未规定。

中国最早是在2003年开始关注汽车内VOC含量对人体的影响,随后2008年国家环保部于2008年3月实施了HJ/T 400-2007的整车测试方法标准。在2011年国家环保部与国家质检总局又联合发布《乘用车内空气质量评价指南》GB/T 27630-2011，此指南对整车VOC检测值进行了限定，限定值如下表所示：

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汽车VOC主要测试方法

针对汽车VOC含量测试，主要从整车VOC、总成（车内零部件）VOC以及材料VOC。下面将分别讲一下对应的测试方法。

整车VOC含量测试方法：

不同车系相应不同的测试标准，包括德国PV3938标准、日本《车内VOC试验方法》、俄罗斯GOST R51206-2004标准以及国内《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测试方法》即HJ/T 400-2007测试标准，具体测试条件如下：

PV3938测试标准：测试条件:23oC、50% RH；测试方法：静态测试；采样方法：使用红外灯同时照射车内不同部位使其表面温度达到65oC,封闭一定时间后采集车内空气样品。

《车内VOC试验方法》:测试条件:23oC、50% RH；测试方法：半动态测试；温度调整到40oC，保持4.5h后使用DNPH采样管采集车内空气30min后测定甲醛；采样结束后启动汽车发动机，使其空调正常工作，测定VOC。

GOST R51206-2004标准：测试条件:23oC、50% RH；测试方法：动态测试；模式一：以速度50公里/小时匀速行驶行，行驶速度稳定20分钟后测试；模式二：以制造厂家规定的最小稳定转速空转20分钟后测试。

HJ/T 400-2007测试标准：国家环境保护总局于2007年12月7日发布，2008年3月1日实施。标准规定了测量机动车乘员舱内挥发性有机物和醛酮类物质的采样点设置、采样环境条件技术要求、采样方法和设备、相应的测量方法和设备、数据处理、质量保证等内容。

环境温度：25.0±1.0 oC相对湿度：50 ±10%。测试方法：1、受检车辆放入符合规定的车辆测试环境中；2、新车应为合格下线28d±5d并要求内部表面无覆盖物；3、车窗、门打开，静止放置时间不小于6h；4、准备期间车辆测试条件应符合规定，安装好采样装置；5、关闭所有门窗，受检车辆保持封闭状态16h，开始进行采集。

对于不同有机挥发物质，设定的限定值如下表所示：

零部件（总成）VOC 含量测试方法：

测试标准：VDA 276

测试方法：平衡浓度排放气体

材料VOC含量测试方法：

美系，欧系以及日系主机厂对VOC测试的要求

目前对于汽车整车VOC含量的测试标准主要有美系、欧系以及日系三种，分别对应的是顶空方法（HS-GC/MS）、热脱附法（TD-GC/MS）以及袋子法（Bag-TD-GC/MS）。下面将分别介绍并对比三种VOC含量测试的差异：

1、美系—顶空标准（HS-GC/MS）

美系顶空法测试标准的主要装置图以及原理图如上图所示。顶空加热样品到120 oC；转移样品挥发出来的物质到GCMS；以样品峰面积与空气峰面积之间的比较作为样品挥发量的评估；通过质谱库检索样品挥发出来的是什么物质；评估这些挥发物质对人的影响风险。

2、欧系—热吸附标准（TD-GC/MS）

欧系热脱附法的主要装置以及原理图如上图所示。将小质量样品放在玻璃解析管中加热，释放出的挥发性物质随着惰性气体通过热解析仪被冷阱吸附；加热结束后，冷阱被迅速加热到280 oC，解析出来的挥发性有机物直接进入气质联用仪测试。

3、日系—袋子法 (Bag-TD-GC/MS)

日系采样袋法测试示意图如下所示:：

袋子法主要操作流程：

三种测试标准的对比：

（来源：新秀化学SUNSHOW，新秀化学是领先的聚丙烯耐候助剂生产商，致力于向客户提供超出期望的创新产品和配套服务。）

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