降低車內揮發性有機化合物(VOC)

了解汽車內裝材質具揮發性有機化合物(VOC)的潛在風險

汽車頂篷和其他零件的選用材質趨勢為何?

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  • 隨著人們對於空氣品質的重視程度提升,關於揮發性有機化合物(VOCs)的討論也越來越多,揮發性有機化合物是碳基化合物,在高溫下此類化合物蒸發到空氣的速度越快,人們也更容易接觸。然而,並非所有揮發性有機化合物皆有害,其中的甲苯(toluene)和甲醛(formaldehyde)為有害物質,業者需特別留意。

    我們常將揮發性有機化合物與空氣污染聯想在一起,例如:霧霾、新建案或翻新室內裝潢所使用的材料釋出氣體。此外,燃燒燃油的副產品或大樓和建築中使用的塑料和皮革材料,皆含有揮發性有機化合物。

  • 揮發性有機化合物與汽車內裝的關聯

    揮發性有機化合物來自汽車內裝的新零件,例如:橡膠、塑料、泡棉和皮革,此類材質含有容易揮發的添加劑,特別是新車內裝,有機化合物會蒸發到汽車內部空間,產生異味和霧氣。降低汽車內裝的揮發性有機化合物可成為新車的賣點之一,汽車工程師們也從中看出新的機會點。隨著車內空氣品質的關注度逐漸提升、共乘和自動駕駛成為新興趨勢,汽車內部空間體驗的價值和重要性亦逐漸獲得重視。

    亞洲汽車產業的發展是車內空氣品質(VIAQ)提升的強大推動力。研究顯示:從汽車內裝材料(例如:塑料、織品、樹脂和聚合物)中排出的廢氣或化學物質越來越受到關注,此趨勢為汽車內裝零件製造商和供應商創造新商機。根據UL優力國際安全認證發表的VIAQ白皮書(PDF, 1.26 MB)指出:「眾多研究發現,一輛汽車中可測量到30到250多種揮發性有機化合物來源,總濃度高達14,000 µg/m3。」由於溫度是揮發性有機化合物排放重要因素,即使不是新車,如果汽車內部溫度過高,揮發性有機化合物也會開始排出,依據美國汽車協會最近的研究指出,美國通勤者每年平均待在車內的時間達293.3小時,讓車內的揮發性有機化合物的曝露量問題更顯關鍵。

  • 管控車內空氣品質(VIAQ)的行動

    測量揮發性有機化合物的常見方法為加熱測試材質,可加速揮發並在幾分鐘內就完成量測。加熱的氣體通過一個可隔離分子的管柱,以便精確測量每種化學物質,包括:甲醛(formaldehyde)與乙醛(acetaldehyde)。亞洲是引領全球汽車產業成長動能的地區,醛類(aldehyde)物質將是政府監督機關、汽車OEM製造商和與汽車內裝材料供應商所特別留意的成份。日本根據日本汽車工業協會(JAMA)準則在2005年制定了13種揮發性有機化合物的標準,韓國在2007年頒布7種新車內裝物質規範的公告。

    各地區有當地政府法規需遵循,中國政府對於車內揮發性有機物質的規範內容是世界各國車廠的主要參考,中國政府對於車內揮發性有機物質的容許濃度有趨向嚴格的規定。 2011年,中國發佈「客車空氣品質評估指南」(GB/ T 27630-2011),其中包括測試方法與汽車內裝材質釋氣量排放的最大容許值,例如:塑料、織品或橡膠。 2015年,再次修訂指南;2017年,預告將在2020年以更嚴格的標準取代,包括多達13種有害物質,包括甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、乙苯(ethylbenzene)、苯乙烯(styrene)、甲醛(formaldehyde)、乙醛(acetaldehyde)和丙烯醛(acrolein)。新法規制定對於須符合全球汽車產業標準的供應商而言將是重大改變與機會。

  • 歐洲地區對於揮發性有機化合物的規範

    歐洲汽車製造商協會(ACEA)非常重視空氣品質。由各國獨立組織發展並推廣相關規範,德國汽車工業協會(VDA)頒佈VDA 278測試方法,西歐地區也是車內空氣品質的新興領導者。

    國際標準化組織(ISO)已制定標準和測試方法草案─ ISO 12219,希望可協調各國對於車內空氣品質的規範,此文件規範所有上路車輛的車內空氣品質,規範車內揮發性有機化合物含量與多種檢測方法。

  • 汽車頂篷與揮發性有機化合物的關聯

    降低車內揮發性有機化合物曝露量是顯而易見的趨勢,這將是汽車設計工程師、OEM車廠與材料供應商的新挑戰。

    您可從汽車頂篷組裝開始改變,汽車頂篷位於乘客頭頂,因此是汽車內裝特別重要的零件之一,此組件的材質也不斷演進,位居領導地位的汽車製造商因應市場對於低揮發性有機化合物曝露量的要求,更新汽車設計並採用新材質來製造模組化頂篷。不同於簡單成型的纖維板,此類模組化頂篷可整合組裝全景天窗、客製化照明裝置、喇叭、天線,電線和線束集中區與遮陽板等零件,採用新式材料,可在製程中與完工後降低揮發性有機化合物釋出。

    調整熱塑性和熱固性塑料的用量也是另一種降低揮發性有機化合物曝露量的方式。熱塑性塑料在加熱時會融化,使其相對容易修改調整。然而,熱塑性塑料有時必須使用塑化劑才能變得更容易使用─這通常是「新車氣味」的來源,在亞洲大部份地區將不符合規範;熱固性塑料是永久性固體,但製程中留下的物質化學物質將永久留存在車內。

  • 汽車頂篷與車用接著劑

    接著劑常用於黏合汽車頂篷零件。車用接著劑的供應商常面臨兩項挑戰:接著劑必須黏合新穎且低表面能的材質,且不能是揮發性有機化學物的主要來源。

    全球的汽車製造商正為環境永續性而努力,著手改進之處包含製程與最終成品的性能。車用單面與雙面膠帶無基材膠帶熱熔膠的製造商必須持續研發新配方以符合不斷提升的汽車產業標準。3M已推出符合歐盟和日本低揮發性有機化學物標準的車用膠帶(PDF,557.20 KB),將是汽車內裝組裝的理想選擇。

    其他低揮發性有機化學物的3M產品包括:水性和低揮發性有機化學物噴膠,此類產品非常適合頂篷組裝應用,3M™ Fast Tack 水性接著劑1000NF系列可用於黏合軟性和乳膠泡沫、織品、聚酯纖維填料和多種塑料與金屬表面。 3M亦提供標準型與噴塗型的熱熔膠供業者應用。

  • 持續改變的應用要求

    隨著自動駕駛和共乘制度的出現,汽車內裝設計彈性越顯重要。供應商與製造商甚至整個汽車供應鏈都需要留意這類變動頻繁的標準。車內揮發性有機化學物質的曝露量限制只是改變的一小部分,但在不久的未來將逐漸受到關注。

    關於汽車內部空氣品質的政府規範漸多,汽車OEM標準也逐漸嚴格,法規面的變動將促進下一代低VOC組件和黏著劑的需求。整個汽車價值鏈將受到這些新規範影響。3M有能力幫助促進對低化學物質排放量的追求,並實現更大的設計靈活性和自由度。


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