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摘要：近年来，人们也越来越关注车内空气质量问题，各大车企也致力于为消费者提供更好的乘坐环境。本文从车内非金属材料零部件角度出发，介绍了汽车车内空气质量控制的一些理念和方法。
关键字：车内空气质量控制气味VOC；内饰材料
1 引言
控制车内空气质量，提高消费者对车内气味的主观评价，已经越来越受到整个汽车行业的关注。汽车车内零部件使用的塑料和橡胶、皮革、织物、油漆、粘合剂等材料中所含的挥发性有机化合物（VOC）是车内气味的主要来源，这些挥发性有机物包括烷烃、烯烃、芳烃、醛类和酮类物质[1]。并且，研究发现随着车内温度的升高，车内非金属材料散发出来的VOC浓度更高[2]。车内VOC直接带给消费者气味性的感官刺激，让人产生不好的驾乘体验。当车内空气污染达到一定程度时，短时间会使人感到头晕、恶心等，长期接触则会伤害到人的内脏和神经系统[3-4]。本文将介绍汽车车内空气质量控制的理念和方法。
2 车内空气质量管控思路和方法
车内气味和VOC管控是一项复杂的系统工程，把握好车内非金属材料的VOC管控无疑是至关重要的。基于“少带入、少产生、速排出、建体系”的理念，我们可以建立全过程的正向VOC管控能力。通过测试并认证低VOC二级物料，可以在物料源头对车内非金属材料零部件进行原料把控。在零部件加工过程中，对供应商生产加工工艺进行严控和监督管理，减少影响物质的产生。当然，还要加大VOC衰减相关研究，寻找能够快速衰减和主动衰减的材料和技术，让车内非金属材料零部件能够快速释放掉VOC，到达消费者手中的时候车内空气可以维持在一个很低的VOC水平。对于整个管控周期而言，建立严格的评价体系，完善管控标准，固化零部件验证流程才是车内空气质量管控的最大保证。
图1 车内空气质量管控理念
2.1 原材料控制
整车的气味和VOC来源于车内非金属零部件，而零部件气味和VOC来源于原材料和工艺过程辅料。要对原材料进行管控，首先要对原材料配方进行研究。例如，在汽车内饰常用的聚丙烯材料配方中，影响材料产生醛酮类物质的有如下四个因素：均聚PP及其分子量分布的宽窄，共聚PP的合成工艺、弹性体POE的类型以及各类助剂。而配方中的滑石粉和聚乙烯是不产生醛酮类物质的。所以管控原材料的第一步就是研究清楚原材料中哪些成分或者因素会对VOC产生起到作用，从而进行有针对性的选用和控制。
绿色环保材料的应用是改善车内环境的有力手段。用水性涂料、粘合剂取代溶剂型可以减少零部件加工过程中有机化合物的用量，从而改善车内VOC。免喷涂材料在避免油漆使用的同时还能降本，且品质感更高。环保型内饰表皮的使用能够使表皮包覆件的气味VOC得到根本改善。
从汽车零部件的层面对非金属材料进行认证，形成通用化的材料数据库，然后进行推广应用。在认证时候，要分别对原材料的VOC/气味、基础物性以及加工性进行测试和验证，兼顾性能和成本，保证经过认证的材料可以进行企业内部的推广应用，满足零部件以及整车气味VOC标准。
2.2 生产工艺控制
有了原材料的保证，还要对生产工艺进行控制。因为有些加工工艺过程，不可避免要用到一些化学辅料，而这些辅料的使用对气味VOC的产生也有不小的贡献。例如，汽车内饰板的包覆工艺要用到胶黏剂，因此加快胶黏剂的交联反应就成了VOC控制的有效手段。
2.3 增加有效后处理
车内非金属材料零部件在加工完成后，要基于原材料的特性，研究制定相应的后处理技术手段，最终形成一套有效后处理执行方案，在零部件装车使用之前加速VOC的释放，使气味获得极大衰减。整套方案可以包括零部件后处理方法选择、后处理条件选择、盛具设计及物流包装方式选择等，关键的是还要有对供应商后处理方案的监管机制，切实保证执行方案的落地实施。
2.4 零部件验证固化流程
整车所用管控零部件必须同时满足气味VOC与其他性能要求，通过小批量生产验证后，固化方案与工艺，才能允许批量生产。从低气味VOC的原材料寻源开始，到零部件性能验证，再到小批量生产检验工艺稳定性，这些满足后即可形成零部件验证固化协议。在量产阶段可以根据协议进行质量抽检，保证装车所用零部件的气味VOC以及其他各项性能达到预期。这样一整套的流程才是零部件产品在整个项目周期都能稳定的满足气味VOC标准以及性能目标的保障，是产品的生命线。
2.5 建立供应商企业内部管控体系
整车生产企业针对主要供应商，要帮扶建立供应商内部管控体系，如建立生产过程监控、不合格处置以及考核等相应机制，与供应商进行联合管控。将不合格材料“拦截”在进入供应商工厂之前，将不合格产品“拦截”在送出供应商工厂之前，保证整车装配所用的车内零部件都是符合前期设立的相关要求和验证方案的。这样，车内空气质量才能有可靠的一致性保障。
3 总结
汽车车内空气质量控制对任何一个整车生产企业来说都是不得不面对的一个复杂课题，持续改善提升车内空气质量还需要不断地研究和努力。本文从车内非金属材料零部件角度出发，介绍了原材料控制、工艺控制、后处理、零部件验证流程以及建立管控体系等措施来管控车内空气质量的理念和方案，希望能够为行业内相关问题的改善提供一些启发和参考。在整个汽车行业的共同关注下，加上广大研发人员的共同努力，相信未来的汽车车内空气质量水平定能够获得很大提升。
参考文献：
[1]辛强,宋可,王琳.车内空气中VOC污染来源分析及检测[J].汽车零部件,2016(03):077-079.
[2]陈小开,罗会龙,程赫明.汽车室内空气品质的研究进展[J].制冷与空调,2014(05):615-618.
[3]陈巧莲,高涛,袁可.提升车内空气质量[J].轻型汽车技术,2016(03):15-19.
[4]王津宁,张平奇.国产小轿车车内空气质量初步调查[J].环境科学导刊,2009(02):48-49.
论文作者:幸向玲,秦志辉,赵高峰
论文发表刊物:《科技研究》2019年5期
论文发表时间:2019/7/23
标签：车内论文; 零部件论文; 气味论文; 空气质量论文; 原材料论文; 汽车论文; 材料论文; 《科技研究》2019年5期论文;