内饰对汽车内部空气质量的影响

钟妙良编译

车内空气质量对人体健康影响大

2007 年3 月, 在美国塑料工程师协会( SPE) 举办的“ 全球塑料与环境专题研讨会”( GPEC) 上, 来自美国密西西比州的一家非赢利机构“ 生态学研究中心” 的Claudette Juska 指出, 基于目前汽车驾驶员呆在车上的时间越来越长, 每位司机平均每天停留车内1. 5 小时, 比在户外活动的时间还要多, 汽车内部的空气质量状况对人体健康的影响越来越大。“ 生态学研究中心”正在研究探讨一个课题, 就是这段期间司机暴露在车内材料排出的异味气体和挥发性有机化合物( VOCs) 环境中的问题, 尤其是PVC 制品中含邻苯二甲酸酯类增塑剂。该研究中心认为, 这些PVC部件可释放出怪味气体, 其中含有的某些阻燃剂具有生物积聚性, 特别是以十溴二苯酯( DBDE) 的危害性为甚, 而这种物质会降解成某些禁止汽车制造商所使用的化学品种类。

检测情况

该研究中心于2007 年4 月出版了《汽车内有毒性化学品指南》一书,披露了对一辆轿车内所有材料所含的元素进行检测的基本数据。其中采用X 射线萤光谱测定法, 抽取了200 多辆汽车, 2400 多个部件中的材料作为样本进行检测, 包括有仪表板、地毯、饰件、车顶内衬、前壁板、座椅底座、变速杆等。这些被检测的部件中, 有79%不含氯, 57%不含溴,38%不含有卤素。另外, 在“生态学研究中心”的努力下, 日本厚生省与独立检测机构瑞士OekoTex 和德国TūV Rheinland 集团正在制定轿车内饰件的相关标准。

TūV 认可了有4 种福特牌轿车达到了车内VOCs 的限量标准, 而丰田和本田正朝着这个目标迈进, 本田公司称, 计划将推出无PVC 轿车,而丰田公司则制订了在2010 年将生产的低VOCs 含量轿车的目标。

截至2006 年11 月的统计数据,生物学研究中心发布了2006 年度《汽车塑料件调查报告表》, 该份调查报告以汽车应用可再生性材料为基础, 包括再生料含量和生物基聚合物的应用情况。该报告调查了美国轿车售量排在前8 位的经销商,包括了美国轿车市场销量的90%份额。将各品牌轿车所达到的环保等级分为: 丰田( C+) , 福特( C) , 本田( C) , 戴姆勒克莱斯勒( D+) , 通用汽车( D) , 大宇( D) , 日产( D) , 大众( D- ) 。Juska 说, 各品牌轿车之间的差距越拉越大, 当然, 领先者也仅仅达到了C 级。生态学研究中心表示, 到2015 年时汽车工业的总体奋斗目标是, 不使用卤素阻燃剂,设计使用可再生性塑料部件的比例达到95%, 可再生树脂或生物基树脂的使用比例达到50%。

材料供应商面临巨大商机

各家轿车制造商正加大改进步伐, 提高其轿车产品的环保等级,由此导致可再生性资源型材料被越来越多地应用于制造多种标准车辆当中。轿车制造商提出的创新要求,掀起了材料供应商们新一轮技术革新的巨潮, 如树脂、涂料及化学品供应商巴斯夫公司。在2007 年3 月份举办的一次汽车促销活动中, 巴斯夫公司的热塑性塑料研发部资深副总裁被提问: “ 人们能否从石油基化学品中制造出生物塑料来? ”他给予了肯定的回答- 能, 目前市场上已有一种这样的产品在销售。这是由巴斯夫推出的一种新产品, 在标准级PBT 树脂的部分分子链上用Ecoflex 牌号可生物降解塑料接枝制成的。他介绍说, 巴斯夫公司正在开发可再生资源材料基聚酰胺树脂,特别以糖类为开发的重点。

巴斯夫公司还正在开发一种“真正的”生物塑料, 是由淀粉发酵制得的聚羟基丁酸酯( PHB) 。PHB/ Ecoflex混料与聚丙烯所有的机械性能相近, 但比聚丙烯的密度还要低得多。Ecoflex 是一种以1, 4—丁烯醇、二碳酸、己二酸、对苯二甲酸为基础制成的可生物降解塑料, 曾在K1998 展会上闪亮问世。

生物塑料还有待深入开发和研究, 这是2007 年2 月份举办的一次会议的主题, 该会议由欧洲增强塑料联合会、欧洲汽车原始设备制造厂商协会、Tier One 供应商共同组织。与会人员得出一个定论: 可再生资源型材料将大量应用于汽车工业———以可再生资源为基础材料而制造的纤维和塑料部件, 但想大量应用于商品车辆上就需要做大量的工作。

另一方面, 纤维材料已显示出将拥有更广阔的应用前景, 因为除了具备“绿色”的特点之外, 还有更多的优势。根据会议的组织者所言, 除了需考虑性价比这个应用新材料最头等的问题关键外, 在制品的应用设计方面还占有重要的地位。使用天然纤维的历史记录良好, 与其它替代性材料相比, 它们具有重量轻, 还相对容易得到, 这就足以促使轿车原始设备制造商青睐使用。

当然, 大多数环境友好型塑料的开发工作还包含对更多的传统材料进行开发。通过采用金属代替物来减轻汽车重量, 已被证实可提高燃油经济性。塑料供应商Lanxess公司与欧洲L&L 制品公司合作开发注塑结构框架, 该框架与L&L 公司开发的高密度结构泡沫塑料件相连接后, 组成设在轿车前支柱稍低的一个部件、后支柱稍低及最底部的数个部件, 后桥的横梁, 这些部件都属于在发生意外撞车时重要的定位位置部件。这9 个构件不仅增加了轿车车体的载重能力, 而且还有助于吸收发生车祸时的部分能量。据Lanxess 公司介绍, 应用这些纤维构件可在每辆雷诺C4 Picasso 车型上减轻约12kg 的车身重量。

目前BASF 正在进行一个聚氨酯封铸项目的试验阶段, 应用PUR 材料制造轿车发动机盖壳, 该项目的目标是减少轿车发动机的热量流失, 以使轿车能在短暂的启动和停车间隙,可更快地恢复到正常的工作温度状态。这是众多的开发利用轿车发动机热量的项目之一。

生物塑料和生物柴油

研究人员使用植物油和一种特制酶制造出一种生物塑料, 这种生物塑料比标准聚乙烯更耐用, 但使用后能快速地分裂成运输工具使用的液体生物柴油。该开发成果引起了美国军队的关注, 因为美军经常碰到燃料短缺, 且固体废物增多等问题。为此, 美军国防高级研究项目处计划出资234 万美元, 将该项目商业化进行推广。

这项研究工作由纽约聚合技术大学来承担, Biotech 公司协助特制酶的开发, 这种酶可把使用后聚合物分解成生物柴油。应用该研究成果, 可找出一种效率更高、成本更低的制造生物塑料以及在使用后可使之降解的途径。