霧化儀在汽車內飾材料霧化測試中的應用
意義
汽車內飾品中的揮發物質含量是影響汽車內部環境、行車視線的一個重要因素。在汽車內飾品的生產、功能改進等過程中,很可能會向其中引入小分子物質,而引入的這些物質具有揮發性,尤其是汽車內部溫度較高時,這些物質的揮發性更強。汽車內飾品中揮發出的小分子物質或漂浮在空氣中,污染汽車內部的空氣環境,被人吸入后危害人體健康,或凝結在汽車的車窗上,對行車視線產生不利影響,威脅行車**。所以,如何測試汽車內飾件中的揮發物質含量是汽車行業普遍關心的問題。
現狀
汽車內飾件中的揮發物質含量用霧化性能表征,通過霧化試驗進行驗證,主要包括三種試驗方法,光澤度法、霧度法、稱重法,前兩者側重于評估揮發物質對行車視線的影響,后者則側重于測試試樣件中揮發物質的含量情況。目前,三種方法中,稱重法、光澤度法應用較廣。霧化試驗可參考的標準有:
1992年,德國汽車標委會及合成材料標委會發布標準,DIN 75201
1994年,美國機動車工程師協會,SAEJ 1756
2000年,國際標準化組織,ISO 6452
2005年,中國標準QB/T 2728
環境要求:
霧化試驗的成霧過程對外界環境要求不高,只要高溫恒溫浴和冷卻板能在設定的溫度下正常工作即可,環境對其基本無影響。但成霧以后的載體——鋁箔片、玻璃板對環境要求極為苛刻,即使發生微小的變化也會對其產生很大的影響。
幾乎所有標準都要求把成霧后的玻璃板放在溫度23℃±2℃,濕度50%±5%RH的環境中進行調節,并要求無風、無陽光。這是因為成霧載體上不可避免地會冷凝一些水分,而環境的溫度和濕度對水分的蒸發又是至關重要的。實際上,一般實驗室很難對濕度進行有效地調控。基于環境控制的這種不確定性,試驗結果的準確性將受到直接影響。
測試原理
試驗是通過升高溫度加速汽車內飾件中小分子物質的揮發,以縮短揮發時間。試驗過程中,將試樣放置在起霧杯中,起霧杯上方放置鋁箔或玻璃板,將起霧杯放置在霧化測試儀的加熱槽中進行加熱,上方的鋁箔或玻璃板通過冷卻裝置進行冷卻。試樣中揮發出的氣體會在已冷卻降溫的鋁箔或玻璃板表面冷凝,通過測試冷凝前后玻璃板的光學性能或鋁箔的重量變化,得到試樣的霧化性能。
適用范圍
(1) 適用于汽車、飛行器等內飾材料,如汽車內飾塑料件、聚氨酯、紡織品、皮革、膠黏劑、非織造布等材料在高溫下其揮發性成分蒸發情況的評價,亦可用于車前氙氣燈高溫霧化現象的測定。
(2) 適用于塑料原料顆粒的高溫揮發性成分測試。
(3) 可擴展應用于地毯、皮革、海綿、橡膠等制品在高溫條件下的揮發性測試。
(4) 可滿足多項國家和國際標準,如ISO 6452、DIN 75201、SAE J1756、QB/T 2728、BS EN14288、PV 3920、NES M0161、TSM 0503G等。
4.3 設備參數 高溫槽的溫度控制范圍為室溫 ~ 150℃,控溫精度為±0.1℃。
低溫槽的溫度控制范圍為0 ~ 100℃,控溫精度為±0.1℃。
6個試驗位設計,可同時進行試樣試驗和空白試驗。
設備運行穩定,為用戶提供準確可靠的檢測數據。
試驗過程
(1) 打開霧化試驗儀,設置溫度參數,使高溫槽的溫度控制在100℃。
(2) 從樣品表面裁取直徑為80 mm的試樣3片,在23±2℃的環境條件下,放入干燥器中干燥至少2天。
(3) 徹底清洗起霧杯,并完全干燥。
(4) 準確稱量鋁箔片的重量,并記錄。
(5) 將試樣分別放入3個起霧杯中,另取一起霧杯,加入10±0.1 g的標準物質鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)做對照試驗,在起霧杯頂部分別依次放置密封圈、已稱重的鋁箔片、玻璃片、濾紙。
(6) 將起霧杯放入已恒溫至100℃的霧化試驗儀高溫槽中,將冷卻盤放在濾紙上,冷卻水溫度為21℃。加熱16 h。
(7) 取下鋁箔片,霧化面朝上放置在干燥器中干燥3.5 ~ 4 h,準確稱重。試驗前后鋁箔片的重量差則為試樣的霧化值。
試驗結果
三個試樣在鋁箔表面冷凝成分的質量分別為2.31 mg、2.25 mg、2.29 mg,本次試驗中標準物質DOP的霧化值為4.93 mg。標準物質DOP的霧化值在4.90 ± 0.25 mg的范圍內,表示試驗條件未出現異常,試驗結果有效,故本文中測試樣品的霧化值為2.28 mg(三個試樣測試結果的平均值)。
