座椅發(fā)泡胺類(lèi)物質(zhì)殘留量對(duì)整車(chē)氣味的影響

付鑫,李海青，任明輝，郭秋彥

(吉利汽車(chē)研究院(寧波)有限公司,浙江寧波 315000)

0 引言

健康環(huán)保是品質(zhì)生活理念的一個(gè)重要組成部分，汽車(chē)內(nèi)空氣健康安全也日益被消費(fèi)者所重視，其中車(chē)內(nèi)是否有異味則是消費(fèi)者們最直觀(guān)的對(duì)車(chē)內(nèi)空氣是否健康的判斷。研究表明新車(chē)VOC含量會(huì)更高[1]，車(chē)內(nèi)異味同VOC含量有一定的正相關(guān)關(guān)系，即所謂的“新車(chē)味”同車(chē)內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物含量密不可分[2]。經(jīng)多年的車(chē)內(nèi)空氣管理經(jīng)驗(yàn)作者總結(jié)出，影響整車(chē)氣味最關(guān)鍵的內(nèi)飾零件即為座椅，而其中座椅發(fā)泡又是影響車(chē)內(nèi)氣味重中之重的部分。座椅發(fā)泡中常常表現(xiàn)出氨臭味，氨臭味多表現(xiàn)類(lèi)似于糞臭、腥臭味。通過(guò)對(duì)座椅發(fā)泡聚氨酯的了解，氨臭味的來(lái)源主要為胺類(lèi)催化劑的殘留所致，多數(shù)栓類(lèi)催化劑不參與反應(yīng)，游離于發(fā)泡多孔結(jié)構(gòu)中，緩慢釋放[3]。故管控胺類(lèi)物質(zhì)在發(fā)泡中的殘留量成為座椅發(fā)泡氣味管控的重要途徑。

1 座椅發(fā)泡常見(jiàn)問(wèn)題氨臭味

1.1 主觀(guān)氣味評(píng)價(jià)

日常氣味評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)座椅發(fā)泡氣味差異性較大，主要表現(xiàn)為氨味是否明顯擾人。隨機(jī)選取3個(gè)同款車(chē)型的座椅靠背進(jìn)行主觀(guān)氣味評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)等級(jí)采用十級(jí)制，500 L袋子法，樣品為單個(gè)前排靠背海綿，常溫評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 500 L袋子法座椅發(fā)泡氣味評(píng)價(jià)結(jié)果

1.2 全譜客觀(guān)數(shù)據(jù)分析

通過(guò)500 L袋子，樣品為單個(gè)前排靠背海綿，加熱65 ℃ 2 h采樣進(jìn)行全譜分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)發(fā)泡中三乙烯二胺含量非常高，三乙烯二胺為非反應(yīng)型催化劑，有氨味，能吸收空氣中的CO2并發(fā)黃，三乙烯二胺存在于發(fā)泡中，對(duì)于淺色皮來(lái)說(shuō)存在黃變風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)泡催化劑的種類(lèi)可分為胺類(lèi)催化劑與無(wú)胺催化劑，而座椅發(fā)泡供應(yīng)商常用催化劑為胺類(lèi)催化劑，該類(lèi)催化劑可再分為反應(yīng)型和非反應(yīng)型胺類(lèi)催化劑。三乙烯二胺及TVOC含量見(jiàn)表2。

表2 3個(gè)座椅靠背三乙烯二胺及TVOC含量

從以上數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)論：

(1)座椅發(fā)泡常見(jiàn)的問(wèn)題為氨臭味，胺類(lèi)催化劑的殘留量越多則氣味等級(jí)越低。氨味來(lái)源于非反應(yīng)型胺類(lèi)催化劑的殘留物，由于該類(lèi)催化劑的成本低廉，催化效果好，座椅發(fā)泡廠(chǎng)依舊選擇使用該類(lèi)催化劑。

(2)該類(lèi)催化劑的殘留量如不進(jìn)行明確的定義，則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品氣味氨臭味明顯，直接影響整車(chē)氣味。

(3)胺類(lèi)物質(zhì)殘留量過(guò)高會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)品TVOC含量增高。

(4)控制發(fā)泡中胺類(lèi)物質(zhì)殘留量有利于規(guī)避座椅面套黃變風(fēng)險(xiǎn)。

因此通過(guò)對(duì)胺類(lèi)催化劑殘留量的控制，能夠?yàn)樘岣甙l(fā)泡產(chǎn)品氣味性提供可靠依據(jù)。

2 結(jié)合氣味閾值制定合理限值

氣味閾值定義：人的嗅覺(jué)能夠聞到其氣味的濃度值。結(jié)合10級(jí)氣味評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以氣味相圖的6個(gè)特征點(diǎn)(ODT(嗅覺(jué)感知閾值)、ORT(嗅覺(jué)識(shí)別閾值)、TLV-TWA(時(shí)間加權(quán)平均接觸限值)、TLV-STEL(短期暴露接觸限值)、TLV-C(安全上限接觸限值)、RD50(小鼠50%呼吸抑制值))構(gòu)建各化合物氣味強(qiáng)度等級(jí)模型,實(shí)現(xiàn)基于氣味相圖的分子級(jí)氣味溯源分析。選取6～8級(jí)進(jìn)行說(shuō)明，詳細(xì)見(jiàn)表3。

表3 氣味等級(jí)及氣味特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)說(shuō)明

通過(guò)氣味閾值數(shù)據(jù)庫(kù)查得8級(jí)氣味等級(jí),明顯氣味時(shí)三乙烯二胺濃度為429 μg/m3(圖1),因座椅發(fā)泡屬于化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，成品中含有多種化學(xué)物質(zhì)，均可貢獻(xiàn)氣味，故設(shè)定單種化學(xué)物質(zhì)相應(yīng)氣味閾值要求在8級(jí)較為合理，能夠明顯感知?dú)馕叮珶o(wú)需忍受。

圖1 氣味閾值數(shù)據(jù)圖

3 結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)內(nèi)飾產(chǎn)生的氣味是一個(gè)復(fù)雜的復(fù)合產(chǎn)物，結(jié)合不同產(chǎn)品中單一化學(xué)物質(zhì)氣味閾值，設(shè)定合理限值，對(duì)于將氣味主觀(guān)評(píng)價(jià)變?yōu)榭陀^(guān)判定更具有指導(dǎo)意義。座椅發(fā)泡中重點(diǎn)管控三乙烯二胺、三乙胺等非反應(yīng)型胺類(lèi)催化劑的殘留量，將有利于發(fā)泡氣味的優(yōu)化，也將有利于發(fā)泡產(chǎn)品氣味一致性的管控。