GMW 15634 Xác định các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và bán dễ bay hơi trong vật liệu nội thất xe

Tiêu chuẩn “GMW 15634 Xác định các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và bán dễ bay hơi từ vật liệu nội thất xe hơi”, do General Motors Worldwide (GMW) phát triển, là một tiêu chuẩn kỹ thuật được sử dụng để xác định các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và hợp chất hữu cơ bán dễ bay hơi (SVOC) phát thải từ vật liệu nội thất xe hơi. Tiêu chuẩn này đặc biệt quan trọng để đánh giá hành vi phát thải của các vật liệu được sử dụng trong khoang xe ô tô.

Các vật liệu nội thất ô tô có thể thải ra một lượng nhỏ hóa chất vào không khí trong cabin. Những khí thải này có thể bắt nguồn từ:

• Nhựa và polyme
• bọt
• chất kết dính
• lớp phủ
• dệt may
• Da thật và da tổng hợp
• Phim
• Vật liệu composite
• Các thành phần bên trong phi kim loại khác

Tiêu chuẩn GMW 15634 cung cấp phương pháp tiêu chuẩn hóa để xác định và định lượng bán định lượng các khí thải này. Mục đích là giúp các nhà sản xuất kiểm soát chất lượng không khí trong nhà và ngăn ngừa nồng độ quá cao của các chất không mong muốn.

Tiêu chuẩn GMW 15634 tập trung chủ yếu vào hai loại khí thải:

• Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC): Đây là các chất hữu cơ tương đối dễ bay hơi, có thể bay hơi từ vật liệu và xâm nhập vào không khí trong khoang xe. Ví dụ bao gồm:
  • benzen
  • chất hóa học
  • Etylbenzen
  • xylen
  • styrene

Tiêu chuẩn phê duyệt vật liệu quy định cụ thể các hợp chất bị hạn chế như BTEX và styren: nồng độ từ 1 ppm trở lên yêu cầu đo theo Phương pháp A.

• Các hợp chất hữu cơ bán bay hơi (SVOC): Chúng ít bay hơi hơn các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Chúng có thể ngưng tụ trên các bề mặt tương đối mát bên trong xe, chẳng hạn như kính, bề mặt bảng điều khiển hoặc thấu kính nhựa. Tiêu chuẩn GMW 15634 định nghĩa tổng SVOC bằng cách sử dụng phạm vi sắc ký tương ứng với khoảng n-C16 đến n-C32. Tổng VOC được định nghĩa bằng cách sử dụng phạm vi sắc ký lên đến n-C20.

Các thử nghiệm sử dụng tiêu chuẩn GMW 15634 về giải hấp nhiệt - sắc ký khí/phát hiện khối phổ chọn lọc (TD-GC/MSD). Nguyên tắc cơ bản như sau: vật liệu ô tô, gia nhiệt có kiểm soát, giải phóng các hợp chất hữu cơ, thu thập, giải hấp nhiệt, phân tích GC/MS, nhận dạng và định lượng bán định lượng. Mẫu vật liệu được gia nhiệt trong điều kiện có kiểm soát để giải phóng các chất dễ bay hơi và bán dễ bay hơi. Các hợp chất được giải phóng được thu thập và sau đó đưa vào máy sắc ký khí/phổ khối để phân tích. Đối với phân tích VOC, mẫu được gia nhiệt đến khoảng 90 độ, và đối với phân tích SVOC đến 120 độ, sau đó là giải hấp nhiệt và phân tích GC/MS.

Tiêu chuẩn GMW 15634 bao gồm hai phương pháp phân tích:

• Phương pháp A - Phê duyệt Vật liệu: Phương pháp này được sử dụng để phê duyệt vật liệu định kỳ và xác định tổng VOC/SVOC cũng như các hợp chất bị hạn chế cụ thể. Đây là phương pháp chính để chứng minh sự tuân thủ các yêu cầu hiện hành đối với vật liệu nội thất ô tô.
• Phương pháp B Giải quyết vấn đề / Nhận dạng chi tiết: Phương pháp này có thể được sử dụng khi cần xác định thêm các hợp chất, đặc biệt là những hợp chất không có trong danh sách các chất bị hạn chế. Điều này làm cho Phương pháp B hữu ích trong việc giải quyết các kết quả phát thải bất thường và xác định nguồn gốc của đỉnh phát thải không mong muốn.

Một thiết lập điển hình cho phòng thí nghiệm GMW 15634 bao gồm các thành phần sau:

• Thiết bị giải hấp nhiệt
• Hệ thống sưởi ấm được kiểm soát nhiệt độ
• Ống hấp phụ/mẫu
• Sắc ký khí (GC)
• Máy dò khối lượng chọn lọc (MSD)
• Cung cấp khí mang
• Hợp chất hiệu chuẩn / tham chiếu
• Phần mềm xử lý dữ liệu và phân tích sắc ký.

Việc sử dụng GC/MS cho phép xác định các hợp chất hữu cơ riêng lẻ dựa trên thời gian lưu giữ đặc trưng và phổ khối lượng của chúng.

Nhìn chung, quy trình kiểm thử tuân theo các bước sau:

• Mẫu được chuẩn bị theo tiêu chuẩn.
• Mẫu được đặt trong hệ thống giải hấp nhiệt.
• Mẫu được nung nóng trong điều kiện VOC đã được chỉ định.
• Các hợp chất hữu cơ được giải phóng từ vật liệu sẽ được thu gom.
• Các hợp chất thu được sẽ được giải hấp bằng nhiệt.
• Các hợp chất được chuyển đến hệ thống GC/MSD.
• Các hợp chất đã được xác định được mô tả như sau.
• Các chất phát thải VOC và các chất bị hạn chế liên quan được xác định.
• Phân tích SVOC được thực hiện theo các điều kiện đã quy định.
• Kết quả phân tích được báo cáo và so sánh với các yêu cầu vật liệu liên quan.

Kích thước thực tế, khối lượng, điều kiện gia nhiệt, hiệu chuẩn và các yêu cầu báo cáo của mẫu được quy định trong tiêu chuẩn GMW 15634.

Tiêu chuẩn này sử dụng các chất tham chiếu để đánh giá bán định lượng. Ví dụ, toluen được định nghĩa là chất tham chiếu để đánh giá VOC và n-hexadecane được định nghĩa là chất tham chiếu để đánh giá SVOC. Điều này cho phép phòng thí nghiệm thể hiện kết quả một cách nhất quán và so sánh lượng phát thải từ các vật liệu khác nhau.

Tiêu chuẩn GMW 15634 rất quan trọng vì người ngồi trong xe dành một lượng thời gian đáng kể trong khoang hành khách. Do đó, vật liệu nội thất không được thải ra quá nhiều hợp chất hữu cơ không mong muốn. Tiêu chuẩn này giúp:

• Kiểm soát lượng khí thải vật liệu trong nhà.
• Xác định các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) có khả năng gây hại.
• Đánh giá lượng phát thải hợp chất hữu cơ bán dễ bay hơi (SVOC).
• So sánh các công thức vật liệu khác nhau
• Phê duyệt tài liệu hỗ trợ
• Điều tra các vấn đề liên quan đến khí thải.
• Cải thiện chất lượng không khí trong xe.
• Cung cấp dữ liệu thí nghiệm có thể tái lập cho các nhà cung cấp và General Motors.

Tiêu chuẩn GMW 15634 là một phần của nhóm các phương pháp thử nghiệm khí thải bên trong xe ô tô rộng hơn. Các phòng thí nghiệm thường liệt kê tiêu chuẩn này cùng với các tiêu chuẩn khác như VDA 278, GMW 15635, GMW 3205 và GMW 3235.

Tiêu chuẩn GMW 15634 có liên quan chặt chẽ đến phương pháp tiếp cận của tiêu chuẩn VDA 278 vì nó sử dụng kỹ thuật giải hấp nhiệt và GC/MS để xác định đặc tính khí thải hữu cơ từ các vật liệu phi kim loại trong ngành ô tô. Tuy nhiên, chúng không nên được coi là hoàn toàn có thể thay thế cho nhau. Tiêu chuẩn GMW 15634 bao gồm các yêu cầu đặc thù của General Motors, bao gồm định nghĩa, các chất bị hạn chế và quy trình đánh giá.

Tiêu chuẩn GMW 15634 áp dụng cho nhiều loại vật liệu nội thất xe hơi, bao gồm:

• Nhựa: Phát thải VOC/SVOC
• Bọt: Khí thải hóa học
• Da tổng hợp: Đánh giá VOC và SVOC.
• Da: Khí thải bên trong
• Dệt may: Phát thải hữu cơ
• Chất kết dính: Kiểm tra khí thải
• Lớp phủ: Đánh giá VOC/SVOC
• Phim ảnh: Hành vi phát thải
• Vật liệu tổng hợp: Phê duyệt vật liệu
• Các thành phần bên trong: Đặc tính phát thải chung

Các phòng thí nghiệm kiểm định hiện đang liệt kê tiêu chuẩn GMW 15634 cho các vật liệu như nhựa, chất đàn hồi, màng, vải dệt, da, vải tráng phủ, vật liệu composite và bọt xốp.

Tóm lại, tiêu chuẩn GMW 15634 cho phép các phòng thí nghiệm xác định và định lượng bán định lượng khí thải VOC và SVOC bằng phương pháp phân tích GC/MS sau quá trình giải hấp nhiệt.

Giá trị chính của tiêu chuẩn này không chỉ là đo lường tổng lượng khí thải, mà còn là xác định các hợp chất riêng lẻ và kiểm soát các chất bị hạn chế có thể ảnh hưởng đến chất lượng môi trường bên trong xe. Đối với các nhà cung cấp nhựa, xốp, vải dệt, da, lớp phủ, chất kết dính và các vật liệu nội thất khác, việc tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn GMW 15634 là một phần quan trọng trong quy trình phê duyệt vật liệu.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử theo tiêu chuẩn GMW 15634.