The Development of Standard Methods Relating to Vehicle Interior Air Quality (VIAQ) and How to Comply With Them

Význam tématu

Emise těkavých organických sloučenin (VOC) a poloslučenin (SVOC) z materiálů interiéru vozidel mohou negativně ovlivnit zdraví cestujících a vnímaný komfort vůní.
Od konce 70. let roste tlak regulačních orgánů a spotřebitelů na kontrolu kvality vzduchu v kabině, což vedlo ke vzniku odlišných místních i mezinárodních standardů.

Cíle a přehled studie / článku

Popis vývoje emisních limitů a harmonizovaných metod pro odběr a analýzu VOC/SVOC v kabinovém vzduchu automobilů.
Představení standardů ISO 12219-1 až ‑6, čínské normy GB/T 27630 založené na HJ/T 400, i iniciativy UN GTR směřující k úplné globální harmonizaci.

Použitá metodika a instrumentace

Pro všechny hlavní metody se uplatňuje termálně asistovaná desorpce (TD) s následnou separací plynovou chromatografií (GC) a detekcí MS nebo FID.

• Odběr vzorků:
  • Celová kabina vozidla (environmentální komora) podle ISO 12219-1, HJ/T 400, JASO Z125, atd.
  • Malé komory (1 m3) podle ISO 12219-4/-6, VDA 276, ASTM D5116.
  • Sběr plynů do vzorkovacích pytlů (10–2000 L) podle ISO 12219-2/-9 a řady automobilových norem.
  • Mikrokomory (44–114 cm3) podle ISO 12219-3, ASTM D7706 a automobilových specifikací.
  • Přímá desorpce vzorku (VDA 278) pro rychlý screening homogenních materiálů.
• Vzorkovací trubice: sorbent Tenax TA a pro karbonyly DNPH kartuše.
• Instrumentace: automatizovaný desorber Markes TD100-xr, mikrokomora Markes Micro-Chamber/Thermal Extractor, plynový chromatograf vybavený MS nebo FID detektorem.

Hlavní výsledky a diskuse

Studie identifikovala problémy vzájemné porovnatelnosti výsledků mezi různými protokoly (ISO vs. čínská HJ/T 400, japonské a korejské metody).
Iniciativa UN GTR iniciovaná Koreou a projednávaná od roku 2013 směřuje k podrobnému, vysoce preskriptivnímu postupu odběru a analýzy, který bude integrován zpět do ISO 12219-1.
Mikrokomory prokázaly schopnost rychlého, reprodukovatelného sběru emisí s menšími stěnovými efekty a možností korelace s výsledky z větších komor.
Některé metody sběru karbonylů (DNPH-HPLC) zůstávají mimo TD-GC/MS přístup, ale doplňují jej pro vysoce reaktivní sloučeniny jako formaldehyd.

Přínosy a praktické využití metody

Harmonizace metod usnadňuje mezinárodní obchod s vozidly a materiály, snižuje náklady na opakované certifikace a umožňuje vývoj nízkoemisních komponent.
Automobilky i dodavatelé materiálů získávají flexibilní spektrum odběrových technik pro různé velikosti vzorků a typy testů (certifikace, výběrové testování, vývoj).

Budoucí trendy a možnosti využití

Přijetí UN GTR ve světových regulačních rámcích a jeho integrace do ISO norem přinese jednotné podmínky testování.
Očekává se další rozšíření norem na nové skupiny látek, standardizace online senzorů kvality kabinového vzduchu a miniaturizace odběrového zařízení pro field testy.

Závěr

Vznik celosvětově harmonizovaného testovacího postupu pro VOC/SVOC v kabinovém vzduchu je klíčovým krokem k ochraně zdraví cestujících i rozvoji nízkoemisních materiálů.
Termální desorpce spojená s GC/MS či GC/FID zůstává základní technologií pro spolehlivou detekci a kvantifikaci emisí.

Reference

1. Xu B., Chen X., Xiong J. Air quality inside motor vehicles’ cabins: A review. Indoor Built Environ. 2016.
2. J.D. Power and Associates. China Initial Quality Study 2016. Unpleasant odour.
3. GB/T 27630 Guideline for air quality assessment of passenger car. Čínské ministerstvo životního prostředí 2011.
4. ISO 12219 Interior air of road vehicles. Parts 1–6, 2012–2017.
5. HJ/T 400 Determination of VOC and carbonyl compounds in cabins of vehicles. Čínská národní forma 2007.