柴 靜，徐耀宗，任家寶

（中國汽車技術(shù)研究中心，北京 100176）

汽車內(nèi)飾材料環(huán)保性評估指標(biāo)體系和方法研究

柴 靜，徐耀宗，任家寶

Chai Jing，Xu Yaozong，Ren Jiabao

（中國汽車技術(shù)研究中心，北京 100176）

對標(biāo)分析國內(nèi)外有關(guān)車用材料環(huán)保性方面的環(huán)保要求，根據(jù)各相關(guān)因素對生態(tài)環(huán)境和人體健康的影響，綜合考慮企業(yè)普遍采用的控制方式，研究建立汽車內(nèi)飾材料環(huán)保性的評估指標(biāo)體系和評估方法，為汽車綠色選材提供支撐。

內(nèi)飾材料；重金屬；有害物質(zhì)；揮發(fā)性有機物；環(huán)保性

1 車用內(nèi)飾材料相關(guān)環(huán)保要求

隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，內(nèi)飾材料的種類和性能也在不斷革新，這使得汽車企業(yè)在內(nèi)飾材料選擇上有了更大的空間。然而由于汽車內(nèi)飾材料直接接觸駕乘人員，與車廂內(nèi)的環(huán)境安全息息相關(guān)，這使得各汽車企業(yè)對汽車內(nèi)飾材料的選擇非常重視。加強對汽車內(nèi)飾材料所含有害物質(zhì)、揮發(fā)性等方面的綜合性評估和管理，對于促進綠色選材、減輕環(huán)境負荷、保障駕乘人員安全將起到積極的促進作用。

2000年，歐盟發(fā)布2000/53/EC《關(guān)于報廢汽車的指令》（簡稱“ELV指令”）[1]，該指令要求除豁免清單中規(guī)定的情況外，禁止在車輛中使用鉛、汞、鎘和六價鉻4種重金屬，并且要求在2015年1月1日前，整車的可回收利用率應(yīng)達到95%，可再利用率應(yīng)達到 85%。2005年，歐盟又發(fā)布2005/64/EC《關(guān)于型式認證中車輛可再使用性、可再利用性和可回收利用性的指令》（簡稱“RRR指令”）[2]，該指令是歐盟新車型實施汽車產(chǎn)品可回收利用率和禁用重金屬強制認證的依據(jù)，使得兩率達標(biāo)和重金屬禁、限用成為汽車進入歐盟市場的一項門檻性要求。2013年11月，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會（UNECE）通過了《有關(guān)機動車輛可再使用性、可再利用性和可回收利用性批準(zhǔn)的統(tǒng)一條款》法規(guī)提案，作為《關(guān)于采用統(tǒng)一條件批準(zhǔn)機動車輛裝備和部件并相互承認此批準(zhǔn)的協(xié)定書》（簡稱《1958協(xié)定》）的附加性要求，已于2014年6月17日正式生效[3]。該法規(guī)成為各締約國法規(guī)引用及轉(zhuǎn)化的依據(jù)，標(biāo)志著汽車有害物質(zhì)和兩率管理已成為世界范圍的主流趨勢。

我國近年來也非常重視車用材料中有害物質(zhì)及可再利用性方面的環(huán)境影響，積極組織研究、制定相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。其中，2014年6月1日起正式實施的《GB/T 30512汽車禁用物質(zhì)要求》限制在汽車產(chǎn)品中使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯及多溴聯(lián)苯醚等6種有害物質(zhì)[4]。2014年3月1日起正式實施的《HJ 2532-2013環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求輕型汽車》對M 1類、M 2類和N1類汽車產(chǎn)品中有害物質(zhì)的使用以及車型可再利用率和可回收利用率提出了明確要求，符合該標(biāo)準(zhǔn)是汽車產(chǎn)品獲得中國環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認證的重要條件[5]。

隨著世界各國對有害物質(zhì)管控范圍逐步擴大，汽車使用過程中所揮發(fā)的苯、甲苯、甲醛、苯乙烯等車內(nèi)揮發(fā)性有機物（VOC）也引起人們廣泛關(guān)注，這些物質(zhì)同樣會對人體健康造成巨大危害。據(jù)世界衛(wèi)生組織研究，汽車內(nèi)外飾非金屬材料中易揮發(fā)的有機化合物超過 200余種，其中苯類、醛類等不僅具有強烈的致癌、致畸作用，還易產(chǎn)生刺激性氣味，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和人體健康。歐美日韓等國政府部門圍繞汽車產(chǎn)品VOC開展了大量的研究工作，陸續(xù)制定整車VOC以及材料VOC的檢測和限值標(biāo)準(zhǔn)，以加強車內(nèi)空氣質(zhì)量的管理。目前我國已對整車產(chǎn)品車廂內(nèi)的苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙乙烯等8種有害物質(zhì)提出限值要求[6]。

材料是產(chǎn)生VOC的根本原因，材料中各種添加劑及助劑雖然添加量較低，但卻是VOC揮發(fā)的主要原因。例如，遮陽板表皮主要是PVC材料，揮發(fā)的甲苯、甲醛主要來源于鄰苯二甲酸基增塑劑的添加[7]。因此，對于汽車VOC的管控應(yīng)從材料入手，目前在材料層面，國內(nèi)外大多整車企業(yè)以及材料企業(yè)都是直接對甲醛和總揮發(fā)性有機化合物（TVOC）進行管控。我國目前尚未有材料VOC限值國家標(biāo)準(zhǔn)，僅個別地方標(biāo)準(zhǔn)曾對汽車內(nèi)飾材料的甲醛和TVOC提出限值要求，各企業(yè)多是根據(jù)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)進行相應(yīng)的管控。

2 汽車內(nèi)飾材料環(huán)保評估指標(biāo)體系

目前汽車非金屬材料由于質(zhì)量輕、性能優(yōu)、質(zhì)感好等特點被大量應(yīng)用在汽車內(nèi)飾件中。由于汽車內(nèi)飾材料直接和人體接觸，對車廂內(nèi)的空氣質(zhì)量有著決定性的影響，并且內(nèi)飾件的回收利用特性與該材料的環(huán)境負荷直接相關(guān)，因此本研究主要選取材料的低毒低害性、低揮發(fā)性及回收利用特性 3方面的環(huán)保性指標(biāo)進行汽車內(nèi)飾非金屬材料的評估，如圖1所示。

2.1 低毒低害性

隨著世界范圍內(nèi)對汽車有害物質(zhì)要求逐步加嚴(yán)，加強有害物質(zhì)管理、降低產(chǎn)品環(huán)境負荷已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。目前我國已頒布相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求禁、限用的有害物質(zhì)要求如表1所示。對于這些有害物質(zhì)，汽車企業(yè)應(yīng)該采取強制措施加以管控，保證產(chǎn)品滿足法規(guī)要求，同時積極研發(fā)、應(yīng)用替代技術(shù)，逐步削減和替代產(chǎn)品中的這些物質(zhì)[8]。

2.2 低揮發(fā)性

根據(jù)目前國內(nèi)外在材料層面開展VOC管理的現(xiàn)實情況，本研究對于汽車內(nèi)飾非金屬材料在揮發(fā)性方面選取指標(biāo)如表2所示。

表1 我國汽車產(chǎn)品有毒有害物質(zhì)禁、限用要求

表2 汽車內(nèi)飾材料低揮發(fā)性要求

2.3 可回收利用性

對于汽車內(nèi)飾非金屬材料的回收利用特性，分為以下幾種情況：

1）僅可再利用，不可能量回收；

2）不可再利用，可能量回收；

3）既可再利用，又可能量回收；

4）既不可再利用，也不可能量回收。

3 汽車內(nèi)飾非金屬材料環(huán)保評估方法

本研究將分別考慮以上 3方面的環(huán)保性能，然后在平面直角坐標(biāo)系中尋找材料所對應(yīng)的坐標(biāo)點，從而比較、分析各材料的環(huán)保性能水平，輔助綠色選材。

3.1 低毒低害性

以 A（a，b，c，d，e，f，g）表示材料在低毒低害性方面的評估值；a為鉛或其化合物的含量；b為汞或其化合物的含量；c為鎘或其化合物的含量；d為六價鉻的含量；e為多溴聯(lián)苯（PBBs）的含量；f為多溴聯(lián)苯醚（PBDEs）的含量；g為石棉的含量。

則對于材料的低毒低害性評估值為

3.2 低揮發(fā)性

以B（x，y）表示材料在低揮發(fā)性方面的評估值，x為甲醛的含量，y為材料TVOC的含量。

對于非皮革類材料揮發(fā)性評估值為

對于皮革類材料揮發(fā)性評估值為

3.3 可回收利用性

1）僅可再利用，不可能量回收的材料用■表示；

2）不可再利用，可能量回收的材料用▲表示；

3）既可再利用，又可能量回收的材料用◆表示；

4）既不可再利用，也不可能量回收的材料用×表示。

在平面直角坐標(biāo)系中，橫坐標(biāo)的坐標(biāo)值代表低毒低害性的評估值，縱坐標(biāo)的坐標(biāo)值代表揮發(fā)性的評估值，通過這 2個值即可確定某個材料在坐標(biāo)系中的位置，然后通過不同的符號體現(xiàn)材料的可回收利用性。

4 汽車內(nèi)飾非金屬材料環(huán)保性能評估結(jié)果分析

4種內(nèi)飾材料（非皮革）的有害物質(zhì)含量及甲醛和TVOC含量如表3所示。

表3 汽車內(nèi)飾材料有害物質(zhì)及揮發(fā)性物質(zhì)含量

通過計算得到4種材料對應(yīng)的低毒低害性評估值及低揮發(fā)性評估值，在圖2中可對材料的環(huán)保性進行比較。需要注意的是，當(dāng)材料的坐標(biāo)點在第二、三、四象限以及零點時，說明該材料的某項環(huán)保要求不達標(biāo)，此時比較坐標(biāo)點的絕對值大小沒有意義。當(dāng)材料的坐標(biāo)點在第一象限時，材料所對應(yīng)的橫坐標(biāo)值越大，說明低毒低害性方面越環(huán)保；對應(yīng)的縱坐標(biāo)值越大，說明揮發(fā)性方面越環(huán)保。

從圖2可以看出，材料2低毒低害性超標(biāo)，材料3揮發(fā)性超標(biāo)，材料1和材料4滿足所規(guī)定的環(huán)保要求，可進入選材環(huán)節(jié)。材料4相比材料1在低毒低害性及揮發(fā)性方面均更加環(huán)保，但材料1比材料 4在可回收利用性方面更具優(yōu)勢，可根據(jù)選材的側(cè)重點選擇相應(yīng)的材料。

5 結(jié)束語

文中研究建立了汽車內(nèi)飾材料環(huán)保性能評估的指標(biāo)體系及方法，通過簡單直觀的表現(xiàn)方式，能夠使分析結(jié)果一目了然地反映材料在低毒低害性、低揮發(fā)性及可回收利用性3個方面的環(huán)保性，有利于幫助設(shè)計人員結(jié)合最新法規(guī)要求，篩選符合要求的材料，擇優(yōu)應(yīng)用。同時，此評估方法可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加具體指標(biāo)，如隨著相關(guān)強制性法規(guī)要求的增加，在有毒有害性、低揮發(fā)性方面增加新的物質(zhì)限制要求，對于新的指標(biāo)可直接套用現(xiàn)有的計算模型。

[1]Directive 2000/53/EC of the European parliament and of the council of 18 September 2000 on end-of-life vehicles[Z]. Official Journal of the European Union，2000.

[2]Directive 2005/64/EC of the European parliament and of the council of 26 October 2005 on the type-approval of motor vehicles w ith regard to their reusability，recyclability and recoverability and amending council directive 70/156/EEC [Z]. Official Journal of the European Union，2005.

[3]Uniform provisions concerning the approval of motor vehicles with regard to their reusability，recyclability and recoverability [EB/OL]. http：//www.unece.org/trans/main/wp29/wp29regs121-140.htm l，2014-06-26.

[4]GB/T 30512汽車禁用物質(zhì)要求[S].

[5] HJ 2532-2013環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 輕型汽車[S].

[6]GB/T 27630-2011乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南[S].

[7]王飛，吳建國，李蘭軍. 我國汽車內(nèi)飾VOC現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J].國外塑料，2013，31（11）：41-46.

[8]孫建亮，柴靜，董長青，等，汽車禁限用物質(zhì)的替代技術(shù)研究[J]. 制造技術(shù)與機床，2012（12）：83-87.

演習(xí)進度的快慢并不是演習(xí)的目的，演習(xí)的真正目的是訓(xùn)練駕駛員和學(xué)生如何正確恰當(dāng)?shù)貜膽?yīng)急出口逃生，訓(xùn)練他們?nèi)绾芜\用所有的安全預(yù)防措施使傷害減到最小。

3 結(jié)束語

從1837—2010年美國校車及其安全的發(fā)展歷程中可以看出，低傷亡率是長期完善的結(jié)果。中國校車的安全首先要有信心，有規(guī)劃地發(fā)展，借鑒美國校車的三層次管理模式，中國校車的管理責(zé)任與分工應(yīng)該細化、具體化，中國校車在標(biāo)準(zhǔn)方面已基本趕上美國，更重要的是在執(zhí)行方面。

如果遭遇緊急情況，逃生原則和逃生演練指南將能夠最大限度地避免傷亡，為校車安全教育以及緊急情況逃生，打下堅實有力的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]US Department of Transportation. Training for school bus driver，Washington DC：National Highway Traffic Safety Adm inistration，2009.

[2]US Department of Transportation. Federal motor vehicle safety standard （FMVSS）.Washington DC：National Highway Traffic Safety Adm inistration，2011.

[3]Peter Law rence，Dick Fischer .Driver Safety & Training[R]，Chongqing，China，2014.

[4]五年 48次校車事故的回顧、分析與對策[OL]. http：//www.cnbuses.com/news/201111/45261.htm，2011-11-23.

[5]校車警鐘長鳴[OL]. http：//china.findlaw. cn/jiaotong shigu/xcsg/1104990.htm l，2014-05-12.

[6]李懷仲，郭群英，陳軍，等. 應(yīng)急疏散及應(yīng)急逃生[J]. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2010，26（12）：22-24.

[7]朱永國. 美國校車制度[J]，教書育人，2007（20）：61-63.

收稿日期：2014?12?15

U463.83+9.2.04

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2015.02.008

1002-4581（2015）02-0029-04

2014?10?21