采样袋规格对汽车零部件及材料VOC测试结果的影响.docx

采样袋规格对汽车零部件 及材料VOC测试结果的影响文欧阳慧 唐风志 莫恒勤摘要 本文研究了袋式法中不同采样袋规格（10L、30L、50L、100L、500L、1000L和2000L）对汽车零部件及材料挥发性有机物（VOC）测试结果的影响。试 验结果表明，同一样品在10L、30L、50L和100L采样袋中的VOC挥发量一致，在500L、1000L和2000L中的挥发量一致。从10L到2000L各VOC物质的挥发量整体增加。关键词 VOC测试 采样袋规格袋式法【DOI】10.16691/ki.10-1214/t.2019.08.009一、前言在袋式法测试中，采样袋是用于收集汽车零部件及材料VOC 的容器，样品放入测试袋中密封后形成一定的密闭空间，加热一定时间后样品中的VOC物质挥发于此密闭空间内，采集袋中气体进行分析得出V O C含量。在各个汽车企业标准中，V O C测试采用的采样袋规格主要有10L、30L、50L、100L、200L、300L、500L、1000L和2000L。针对同一个零部件，不同汽车企业测试标准中规定选用的测试采样袋规格并未完全一致，同一零部件或材料供应商的样品在供给不同汽车主机厂时，可能因采用不同汽车企业测试标准而选用不同规格的采样袋，得到不同的测试结果。因此，有必要研究不同采样袋规格对同一样品VOC测试结果的影响趋势，以便指导后续的测试工作。二、实验部分实验选用了低成本、材质均一、含量稳定且测试过程中不含水分的后立柱和中下立柱作为研究对象。其中，后立柱进行整体测试，即将样品整体放入袋子中进行测试，采样袋规格分别为200L、300L、500L、1000L和2000L（整体测试样品可放入的最小规格为200L）。中下立柱裁剪为25cm×20cm进行测试，采样袋规格分别为10L、30L、50L、100L、200L、300L、500L、1000L和2000L。把同批次样品分别密封在不同规格的采样袋中，在80的测试舱中加热2h，采样分析。三、结果统计与讨论1.中下立柱实验结果中下立柱样品在不同采样袋规格中的测试结果见图1，其中，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、乙醛在10L、30L、50L 和100L的采样袋中挥发量差别不大，200L到300L时逐渐变大，增至500L时挥发量基本保持不变， 随后的1000L和2000L中的挥发量基本与500L的保持一致。75检测图1 不同采样袋规格下VOC测试结果（中下立柱）图2 不同采样袋规格下VOC测试结果（后立柱）采样袋中挥发量差别不大，当采样袋规格增大到200L和300L时，VOC浓度逐渐变大，再到使用500L采样袋测试时，V O C挥发量基本保持不变，随后的1000L和2000L采样袋中的 VOC挥发量基本与500L采样袋的保持一致。后立柱中有同样的趋势，在200L和300L 采 样 袋 中 ， V O C 浓 度 缓 慢 增 大 ， 采 样 袋 体 积 增 加到500L、1000L和2000L时，VOC挥发量基本保持不变。根据Fick第一定律（稳态情况下， 力下，扩散系数D1-2不变，d C不变，dx相同条件下，扩散量J差别不大，即产生的VOC结果应保持一致，如中下立柱的10L、30L、50L和100L中的结果差异不大。另一方面随着袋子容积的增大， 各物质在样品中的浓度不变，但在采样袋中的浓度值变小，造成浓度差变大，从而使得扩散量增大， 即V O C 各物质的整体浓度值增大，但增加到一定程度后（500L、1000L和2000L），dx变大，dC变小，dC/dx变小，因而扩散量J差别不大。四、结论对于同一样品， 放在不同采样袋中进行测试时，在10L、30L、50L和100L采样袋中的VOC 挥发量一致，在500L、1000L和2000L中的挥发量一致。从10L到2000L各VOC物质的挥发量整体增2.后立柱实验结果如图2所示，在后立柱样品中，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的测试结果在200L到300L时逐渐变大，当采样袋规格增至500L 时，各物质的挥发量基本保持不变，随后在1000L和2000L采样袋中各物质的挥发量基本与在500L采样袋中的保持一致。3.实验结果及分析由图1和图2可知，随着采样袋规格的增大，各V O C物质的整体浓度有增大的趋势。中下立柱样品的苯系物和醛类物质在10L、30L、50 L和100 L的dC不随时间变化，即dC/dt=0），（1）式（1）中, D称为扩散系数(m/s)；C为扩散物质（组元）的体积浓度(原子数/m或kg/m)；dC/dx 为 浓 度 梯 度 。 “”号表示扩散方向为浓度梯度的反方向，即扩散组元由高浓度区向低浓度区扩散。扩散系数(D)是描述扩散速度的重要物理量，相当于浓度梯度为1时的扩散通量，D值越大则扩散越快。一方面，同一个样品，在同一加热时间、加热温度、压加。各汽车生产企业及零部件供应商在实际VOC的管控工作中可参考上述规律，可有效提高检测效率，降低测试成本。参考文献1 Fujita H. Diffusion in Polymer-Diluent SystemsJ. Fortschr. HochPoly. -Forsch.， 1961，3: 147.2 王平利.塑料包装材料中迁移物扩散系数的分子动力学研究D.广州: 暨南大学，2010:17-37.