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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(shí)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(xiǎn),針對(duì)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(píng)研究室主任李琦表示,C-AHI通過VOC&VOL車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)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(xiǎn)等四方面來進(jìn)行車內(nèi)健康效應(yīng)評(píng)價(jià),并提出相應(yīng)的解決方案。

2017-2022年,C-AHI已對(duì)外發(fā)布80余款車型測評(píng)結(jié)果,結(jié)合內(nèi)部研究使用,共計(jì)300余款車型;自C-AHI工作開展以來,促進(jìn)整車企業(yè)對(duì)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(jí),車輛對(duì)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(biāo)準(zhǔn),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(píng)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(tuán),是國家級(jí)的第三方檢測機(jī)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(duì)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(xiǎn)簡介

隨著消費(fèi)者對(duì)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(yán)重危害人體健康。其中,五苯三醛和總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOC)的濃度是衡量車內(nèi)VOC污染物程度的重要指標(biāo)。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(rèn)的一類致癌物。我們主要考察這兩種一類致癌物對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn),再結(jié)合國標(biāo)要求,綜合檢查五苯三醛對(duì)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(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則”,該導(dǎo)則明確了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法及步驟。通過估算致癌因子對(duì)人體不良影響的發(fā)生機(jī)率,評(píng)價(jià)接觸該致癌因子的個(gè)體健康受到威脅的風(fēng)險(xiǎn)。

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(xiǎn)。原來在國內(nèi),針對(duì)汽車內(nèi)飾沒有“致敏物的風(fēng)險(xiǎn)”這一概念,我們主要參照了歐洲過敏研究基金會(huì)的相關(guān)研究,因?yàn)闅W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(huì)對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激,有時(shí)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(xiǎn)的評(píng)估。主要考察兩個(gè)方面,一個(gè)是內(nèi)飾對(duì)人體進(jìn)入后接受性的致敏風(fēng)險(xiǎn);另一個(gè)是呼吸道的致敏風(fēng)險(xiǎn);后續(xù)可能會(huì)加入紡織品防螨防霉性能的考察。

針對(duì)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(shí)消除致敏風(fēng)險(xiǎn)。

車內(nèi)環(huán)境健康水平的測試與評(píng)價(jià)

作為國家級(jí)第三方檢測機(jī)構(gòu),為了引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,帶動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。中國汽研在國際交通醫(yī)學(xué)會(huì)的指導(dǎo)下,經(jīng)過9年的研究,我們推出了中國第一個(gè)針對(duì)健康汽車的整體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),可以客觀評(píng)價(jià)汽車內(nèi)飾環(huán)境對(duì)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(jī)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(dòng)化轉(zhuǎn)型時(shí)代,電動(dòng)汽車起步階段存在著輻射大的隱患,對(duì)此我們加入了針對(duì)車輛電磁輻射的考量。通過我們多年的測評(píng)研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在電動(dòng)汽車對(duì)電磁輻射水平的控制其實(shí)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(shí),CN95健康座艙就是我們聯(lián)合中企中心做的相關(guān)項(xiàng)目。

第四部分就是我著重介紹的VAR車內(nèi)致敏物風(fēng)險(xiǎn)。

接下來,我將針對(duì)每個(gè)板塊的評(píng)價(jià)和測試方法進(jìn)行簡要介紹。

在VOC板塊,全方位的針對(duì)實(shí)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(jìn)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(duì)健康影響極大;另外上車后,特別是夏天會(huì)打開車門進(jìn)行快速降溫,也會(huì)釋放一些揮發(fā)性有機(jī)物,我們會(huì)對(duì)這些揮發(fā)物和氣味強(qiáng)度的危害進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。主要基于主觀感受評(píng)價(jià),通過氣味評(píng)價(jià)法進(jìn)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(yùn)動(dòng)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(lán)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(duì)駕駛員頭部、胸部、襠部和腳部電磁輻射水平的評(píng)價(jià)。

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(yàn),建成了國內(nèi)第一個(gè)整車乘用車PM實(shí)用艙。它可以用來考察乘用車在PM高濃度下,對(duì)PM濃度的阻隔;另外受到PM污染后,其空調(diào)濾芯對(duì)車內(nèi)PM污染的凈化能力,包括凈化的效率和速度。總而來看就是評(píng)價(jià)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(xiǎn)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(duì)這些表皮材料進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)類測試,分成接觸性致敏風(fēng)險(xiǎn)和呼吸道致敏風(fēng)險(xiǎn)兩類,進(jìn)行針對(duì)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?yàn)楦飳?duì)皮膚的刺激性較大,特別是含有鎳,會(huì)引起皮膚過敏。

經(jīng)過四大板塊測評(píng),我們會(huì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),從而評(píng)定車輛星級(jí)定。2017年到2022年,我們管理中心對(duì)外發(fā)布了81+款車型的測評(píng)結(jié)果。每年我們都會(huì)從市場上抽取車輛進(jìn)行四大板塊測評(píng),并將測評(píng)結(jié)果進(jìn)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(píng)價(jià)來引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

五星健康車評(píng)價(jià)

通過選出健康汽車來帶動(dòng)行業(yè)的發(fā)展,是我們的初衷。五星健康車是一個(gè)綜合性概念,通過四個(gè)板塊的綜合評(píng)價(jià),一個(gè)版塊的五星達(dá)成就可以獲取整車的一星,五星健康車就是四項(xiàng)測評(píng)每一項(xiàng)都達(dá)到了五星標(biāo)準(zhǔn)。

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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(dòng),推進(jìn)包括零部件和主機(jī)廠的整個(gè)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(píng)過程中,我們也發(fā)現(xiàn)并不是所有的車都能達(dá)到五星水平。需要找出污染的原因以及相應(yīng)的控制改進(jìn)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(jìn)行分級(jí),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(yàn)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(duì)性建議;在零部件上,利用VOC溯源平臺(tái)及實(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)備及技術(shù)人員,對(duì)整車級(jí)VOC濃度和車內(nèi)氣味的測試及提升。

第二針對(duì)相關(guān)控制路線的改進(jìn)方案。第三針對(duì)車內(nèi)氣味,做到完全無味基本不可能。我們需要對(duì)氣味進(jìn)行檢測分析,通過氣味物質(zhì)去尋根溯源,進(jìn)行工藝或材料的改進(jìn)?;跉馕痘顒?dòng)的氣味貢獻(xiàn)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(jī)廠作為參考,通過這樣的排序進(jìn)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(jí)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(jìn)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(píng)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(huì)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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