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常用汽車內(nèi)飾材料的健康效應(yīng)及控制策略

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年11月27日 03:39

車企新技術(shù)、新材料、新工藝都可能導(dǎo)致車內(nèi)VOC污染與致敏物風(fēng)險,針對汽車內(nèi)飾材料健康方面,中國汽車工程研究院股份有限公司健康測評研究室主任李琦表示,C-AHI通過VOC&VOL車內(nèi)揮發(fā)性有機物及車內(nèi)氣味、EMR車輛電磁輻射、PM車內(nèi)顆粒物、VAR車內(nèi)致敏物風(fēng)險等四方面來進行車內(nèi)健康效應(yīng)評價,并提出相應(yīng)的解決方案。

2017-2022年,C-AHI已對外發(fā)布80余款車型測評結(jié)果,結(jié)合內(nèi)部研究使用,共計300余款車型;自C-AHI工作開展以來,促進整車企業(yè)對健康汽車的相關(guān)投入與研發(fā),“五苯三醛”所引起的健康危害和綜合污染值下降50%,車內(nèi)氣味下降0.5級,車輛對PM的阻隔與凈化能力大幅提升。10余家主流整車企業(yè)將中國汽車健康指數(shù)納入其整車車內(nèi)環(huán)境質(zhì)量開發(fā)標準,為企業(yè)在新車型車內(nèi)環(huán)境健康方面的開發(fā)、制造、測試、傳播等工作提供指引作用。

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李   琦 | 中國汽車工程研究院股份有限公司 健康測評研究室主任

以下為演講內(nèi)容整理:

中國汽車工程研究院隸屬于中國中建集團,是國家級的第三方檢測機構(gòu)和一類科研院所。今天我主要與大家分享關(guān)于常用汽車內(nèi)飾材料的健康效應(yīng),以及針對汽車內(nèi)飾健康效應(yīng)的一些控制策略。

車內(nèi)VOC污染與致敏物風(fēng)險簡介

隨著消費者對汽車豪華、舒適的更高要求,汽車內(nèi)飾已從傳統(tǒng)的皮革、PVC、PU、真皮等大量織物的應(yīng)用,轉(zhuǎn)向新技術(shù)、新材料以及新工藝的應(yīng)用,例如非金屬材料和黏合劑的大量應(yīng)用,這也導(dǎo)致車內(nèi)VOC污染物積聚,嚴重危害人體健康。其中,五苯三醛和總揮發(fā)性有機物(TVOC)的濃度是衡量車內(nèi)VOC污染物程度的重要指標。車內(nèi)五苯三醛和TVOC污染將主要影響駕乘人員的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng),傷害到人的內(nèi)臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)等。

在車內(nèi)VOC污染方面,苯和甲醛是國際公認的一類致癌物。我們主要考察這兩種一類致癌物對人體健康的風(fēng)險,再結(jié)合國標要求,綜合檢查五苯三醛對車類環(huán)境的污染水平,包括TVOC也在VOC污染范圍,根據(jù)美國環(huán)保署頒布的“致癌物的風(fēng)險評價導(dǎo)則”,該導(dǎo)則明確了健康風(fēng)險評價的方法及步驟。通過估算致癌因子對人體不良影響的發(fā)生機率,評價接觸該致癌因子的個體健康受到威脅的風(fēng)險。

通過以下公式可以發(fā)現(xiàn),除了常規(guī)的參數(shù),健康危害值只與車內(nèi)的苯和甲醛,包括五苯三醛的濃度相關(guān)。

圖源:中國汽研

接下來關(guān)于車內(nèi)致敏物的風(fēng)險。原來在國內(nèi),針對汽車內(nèi)飾沒有“致敏物的風(fēng)險”這一概念,我們主要參照了歐洲過敏研究基金會的相關(guān)研究,因為歐美人群的敏感度比我們亞洲人群要高,該研究結(jié)果顯示,汽車內(nèi)飾和真皮材料與皮膚直接接觸后,其中的重金屬和染料會對皮膚產(chǎn)生刺激,有時候可能只是輕微的皮膚紅腫或癢,沒有引起過多的重視。

2020年,我們在中國汽車健康指數(shù)中加入車內(nèi)致敏物風(fēng)險的評估。主要考察兩個方面,一個是內(nèi)飾對人體進入后接受性的致敏風(fēng)險;另一個是呼吸道的致敏風(fēng)險;后續(xù)可能會加入紡織品防螨防霉性能的考察。

針對健康汽車的概念,很多企業(yè)也推出了自清潔、自消毒的內(nèi)飾材料,像抗菌方向盤、扶手箱等,采用這些材料新應(yīng)用,都是基于人體健康的考量,同時消除致敏風(fēng)險。

車內(nèi)環(huán)境健康水平的測試與評價

作為國家級第三方檢測機構(gòu),為了引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,帶動技術(shù)進步。中國汽研在國際交通醫(yī)學(xué)會的指導(dǎo)下,經(jīng)過9年的研究,我們推出了中國第一個針對健康汽車的整體評價標準,可以客觀評價汽車內(nèi)飾環(huán)境對健康危害水平,簡稱“中國汽車健康指數(shù)”。

中國汽車健康指數(shù)主要分為四大部分:

第一部分VOC&VOI車內(nèi)揮發(fā)性有機物和車內(nèi)氣味。

第二部分EMR車輛電磁輻射?,F(xiàn)在汽車正處于電動化轉(zhuǎn)型時代,電動汽車起步階段存在著輻射大的隱患,對此我們加入了針對車輛電磁輻射的考量。通過我們多年的測評研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在電動汽車對電磁輻射水平的控制其實并沒有想的那么大,甚至有些電池的輻射比傳統(tǒng)燃油車還要小。

第三部分PM車內(nèi)顆粒物。這是具有中國特色的考察,最近幾年稍微好轉(zhuǎn),特別是北方霧霾的污染,主要考察汽車空調(diào)濾芯的監(jiān)控。疫情剛開始時,CN95健康座艙就是我們聯(lián)合中企中心做的相關(guān)項目。

第四部分就是我著重介紹的VAR車內(nèi)致敏物風(fēng)險。

接下來,我將針對每個板塊的評價和測試方法進行簡要介紹。

在VOC板塊,全方位的針對實際用車工況,我們有三種工況的測試,包括常溫階段,高溫階段、通風(fēng)階段。馬上進入夏天,車輛在陽光的暴曬下,車內(nèi)的溫度非常高,暴曬期間釋放的醛類、苯系物對健康影響極大;另外上車后,特別是夏天會打開車門進行快速降溫,也會釋放一些揮發(fā)性有機物,我們會對這些揮發(fā)物和氣味強度的危害進行整體評價。主要基于主觀感受評價,通過氣味評價法進行VOC和氣味考察。

在車輛電磁輻射板塊,共測試四種工況,三種運動工況和一種靜態(tài)工礦。靜態(tài)工礦就是車輛的通信模塊在通信狀態(tài)下,像車載藍牙等在無線通信下電磁輻射的水平,包括車輛勻速、加速及減速三種行駛狀態(tài)下,針對駕駛員頭部、胸部、襠部和腳部電磁輻射水平的評價。

在顆粒物板塊,我們結(jié)合了家電行業(yè)、空間行業(yè)的一些經(jīng)驗,建成了國內(nèi)第一個整車乘用車PM實用艙。它可以用來考察乘用車在PM高濃度下,對PM濃度的阻隔;另外受到PM污染后,其空調(diào)濾芯對車內(nèi)PM污染的凈化能力,包括凈化的效率和速度??偠鴣砜淳褪窃u價車輛的密封性和空調(diào)系統(tǒng)的凈化能力。

在致敏物風(fēng)險板塊,結(jié)合中國特色,我們引入國外的相關(guān)研究,比如開車經(jīng)常接觸的方向盤、座椅、扶手箱等部位,對這些表皮材料進行相應(yīng)的化學(xué)類測試,分成接觸性致敏風(fēng)險和呼吸道致敏風(fēng)險兩類,進行針對性考察。

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圖源:中國汽研

經(jīng)過測敏,我們發(fā)現(xiàn),在重金屬方面,比如現(xiàn)在大量的皮革內(nèi)飾材料應(yīng)用后,采取無革和有革區(qū)別很大,因為革對皮膚的刺激性較大,特別是含有鎳,會引起皮膚過敏。

經(jīng)過四大板塊測評,我們會進行綜合評價,從而評定車輛星級定。2017年到2022年,我們管理中心對外發(fā)布了81+款車型的測評結(jié)果。每年我們都會從市場上抽取車輛進行四大板塊測評,并將測評結(jié)果進行公開發(fā)布。特別是健康汽車作為健康中國戰(zhàn)略的載體之后,通過健康汽車的評價來引領(lǐng)整個行業(yè)的進步和發(fā)展。

五星健康車評價

通過選出健康汽車來帶動行業(yè)的發(fā)展,是我們的初衷。五星健康車是一個綜合性概念,通過四個板塊的綜合評價,一個版塊的五星達成就可以獲取整車的一星,五星健康車就是四項測評每一項都達到了五星標準。

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圖源:中國汽研

3月29日,在廣東汽車健康環(huán)境的論壇上,我們頒發(fā)了十款車型的五星健康車。我們希望通過公益性質(zhì)的活動,推進包括零部件和主機廠的整個行業(yè)的健康發(fā)展。

汽車內(nèi)飾環(huán)境污染控制策略

在測評過程中,我們也發(fā)現(xiàn)并不是所有的車都能達到五星水平。需要找出污染的原因以及相應(yīng)的控制改進策略。圍繞上述四大板塊,我們提出了相應(yīng)的解決方案。

首先要進行分級,從整車到零部件到材料。材料就是汽車內(nèi)飾,比如材料的基體,利用相關(guān)經(jīng)驗積累,在材料基體、小分子添加劑的種類、加工工藝、后處理工藝針對性建議;在零部件上,利用VOC溯源平臺及實測數(shù)據(jù),鎖定汽車座椅、扶手箱、頂棚、方向盤、地毯等高危零部件;專業(yè)實驗設(shè)備及技術(shù)人員,對整車級VOC濃度和車內(nèi)氣味的測試及提升。

第二針對相關(guān)控制路線的改進方案。第三針對車內(nèi)氣味,做到完全無味基本不可能。我們需要對氣味進行檢測分析,通過氣味物質(zhì)去尋根溯源,進行工藝或材料的改進?;跉馕痘顒拥臍馕敦暙I度,我們得出了通用性的排序,我們的樣本量有限,這里只是提供一些參考。

我們發(fā)現(xiàn)從頂棚到地毯到副儀表板再到主儀表板,氣味幅度遞減。這里可以提供給主機廠作為參考,通過這樣的排序進行相應(yīng)的篩選和控制。

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圖源:中國汽研

作為國家級的檢測中心,在接下來的工作中,我們將在以下方面不斷努力:一,促進行業(yè)發(fā)展;二,讓公眾在車流大潮之下,可以選到健康車、買到健康汽車、用到健康汽車。踐行我們的職責(zé),助力健康中國2030年的國家戰(zhàn)略。

(以上內(nèi)容來自中國汽車工程研究院股份有限公司健康測評研究室主任李琦于2023年4月18日-19日在2023第三屆車身及內(nèi)外飾大會發(fā)表的《常用汽車內(nèi)飾材料的健康效應(yīng)及控制策略》主題演講。)

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