CN101862624B

CN101862624B - 一种快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法

Info

Publication number: CN101862624B
Application number: CN2010101576034A
Authority: CN
Inventors: 张炳烛; 吴海霞; 王奎涛; 赵丰泽
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: CN101862624A

Abstract

一种快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，用于解决汽车内饰污染问题。它将汽车内饰材料摆放在密闭的人工气候舱中，在温度50-70℃、湿度60-80％下，强制汽车内饰材料中有挥发性害物质对外加速排放，并抽取它们排放舱外；向舱室内施放强氧化气体，快速分解汽车内饰材料中的挥发性有害物质，两者先后作用，以此降低汽车内饰材料中挥发性有机物的载量。本发明方法具有容易实施、效果快速、成本低廉、可操作性强等特点，既可以在配件企业出厂时集中处理，也可以在整车企业进货后集中处理。

Description

一种快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法

技术领域

本发明涉及一种去除挥发性有机物的方法，特别是快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法。

背景技术

据检测，大多数汽车舱室内空气存在较大污染，污染物为苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等挥发性有机物。其中甲醛(HCHO)是世界卫生组织确认的人类致癌物，长时间接触低浓度的甲醛能够使人们的中枢神经麻痹，心烦意乱，反应迟钝，控制能力下降，这就是常说的“驾驶综合症”。有统计资料表明，由“驾驶综合症”引发的行车事故远高于酒后驾驶和疲劳驾驶的事故，车内空气污染已成为社会热点问题。

挥发性有机物在车内的出现，源于汽车内饰材料内含挥发性有机物的自然对外释放，这里所述汽车内饰材料泛指顶棚、座椅、仪表台板、门内饰板、坐垫、地毯等。这些零部件的用料多为塑料、橡胶、织物、皮革、涂料、粘合剂等非金属材料，在生产过程中它们需要加入溶剂以及固化剂、抗老化剂、柔韧剂等助剂，以完善其性能，而这些助剂正是这类挥发性有害物质的携带者。虽然，选用环保的汽车内饰材料来组装汽车，使整车空气质量达标，是一个公知的治本方法，但在目前，仍需提出其他的解决该问题的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术之缺陷、提供一种快捷、高效、易于操作的快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，它利用一个密闭的人工气候舱系统，并按照下列步骤进行：

a、将摆放汽车内饰材料的小车推入人工气候舱的舱室中，关闭舱门；

b、将人工气候舱舱室内的空气加温，保持温度50-70℃，至检测舱室内空气中所含挥发性有机物的浓度达到饱和值，停止加温，启动排气装置，将舱室内污浊空气排出，至舱室内挥发性有机物的浓度降至室外水平，停止排风；

c、反复进行上述b步骤操作，持续进行2-20个循环；

d.将人工气候舱舱室内的空气加温，保持温度20-40℃，向舱室内施放强氧化气体，并通过舱室内空气强制循环装置，使舱室内强氧化气体均匀分布，舱室内强氧化气体浓度保持在15-25mg/m³，该步骤持续进行12-48小时；

e.停止空气加温，启动排气装置，将舱室内污染空气排净，开启舱门，移出小车，取下汽车内饰材料，进行下一批汽车内饰材料的处理。

上述快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，在所述b步骤中，在对人工气候舱舱室内的空气加温时，同时增湿，使空气湿度达到60-80％。

上述快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，所述人工气候舱系统包括舱室、空气强制循环装置、加湿器、排气装置、强氧化气体发生装置和传感器，所述空气强制循环装置由循环风道和设置在循环风道的循环风机、加热器组成，所述循环风道两端分别与舱室头尾两侧连通；所述排气装置位于舱室顶部，它由排气通道及设置在排气通道的排气风机、单向阀门组成；所述加湿器的喷汽口和强氧化气体发生装置的喷气口分别连通舱室。

上述快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，所述强氧化气体发生装置为臭氧发生器、二氧化氯超声雾化器、二氧化氯气溶胶喷雾装置或二氧化氯气化器，所述二氧化氯气化器由箱体、喷气口、注液口、风机，气泵和输气管组成，注液口、风机、气泵、喷气口位于箱体上部，气泵连通输气管，输气管探入箱体内，箱体底部设有排液管，排液管上设有截止阀；箱体内的液体为浓度500-1000mg/L的二氧化氯溶液。

上述快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，在舱室内设置传感器，所述传感器为温度传感器、湿度传感器、挥发性有机物传感器和强氧化气体传感器；所述挥发性有机物传感器为甲醛传感器、苯传感器、甲苯传感器和二甲苯传感器。

本发明针对汽车内饰材料内中挥发性有机物不易消除的问题，提供了一种快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，该方法在加热的条件下，强制舱室内汽车内饰材料中有害物质对外加速排放，然后抽取这些有害气体排放舱外；该方法向舱室内施放强氧化气体渗入汽车内饰材料内部，分解内中的挥发性有机物，在短时间内，将汽车内饰材料中有害物质的载量降低至安全水平。本方法具有容易实施、效果快速、成本低廉、可操作性强等特点，它可以在配件企业出厂时集中处理，也可以在整车企业进货后集中处理。

附图说明

图1是本发明人工气候舱示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是二氧化氯气化器结构示意图。

图中标号表示为：1、舱门，2、小车，3、汽车内饰材料，4、舱室，5、排气通道，6、排气风机，7、单向阀门，8、温度传感器，9、湿度传感器，10、挥发性有机物传感器，11、强氧化气体传感器，12、加湿器，13、强氧化气体发生装置，14、循环风道，15、循环风机，16、加热器，17、二氧化氯溶液，18、箱体，19.喷气口，20、注液口，21、风机，22、气泵，23、输气管，24、排液管，25、截止阀。

具体实施方式

本发明所述方法是将汽车内饰材料置于人工气候舱舱室内，通过提高舱室内环境温度，人为加速汽车内饰材料内中所含挥发性有机物对外排放，而后抽取它们排出舱室外；再通过送入臭氧或二氧化氯这类强氧化气体，分解汽车内饰材料内中所含的挥发性有机物，从而快速降低汽车内饰材料内中所含挥发性有机物的数量。

本发明在密闭的人工气候舱中进行，参看图1、图2，人工气候舱包括舱室4、空气强制循环装置、加湿器12、排气装置、强氧化气体发生装置13和传感器，。所述空气强制循环装置由循环风道14和设置在循环风道的循环风机15、加热器16组成，循环风道两端分别与舱室头尾两侧连通，循环风机的风量应保证舱室内空气的每小时的循环次数不低于15次。所述排气装置位于舱室顶部，它由排气通道5及设置在排气管路处的排气风机6、单向阀门7组成。所述加湿器出口和强氧化气体发生装置的唢气口分别连通舱室。所述传感器设置在舱室内，它们分别是温度传感器8、湿度传感器9、挥发性有机物传感器10和强氧化气体传感器11。所述强氧化气体发生装置为臭氧发生器、二氧化氯超声雾化器、二氧化氯气溶胶喷雾装置或二氧化氯气化器。所述挥发性有机物传感器为甲醛传感器、苯传感器、甲苯传感器和二甲苯传感器。

参看图3，所述二氧化氯气化器由箱体18、喷气口19、注液口20、风机21，气泵22和输气管23组成，注液口、风机、气泵、喷气口位于箱体上部，气泵连通输气管，输气管探入箱体内，箱体底部设有排液管24，排液管上设有截止阀25，箱体内盛装二氧化氯溶液17。二氧化氯气化器使用时通过注液口20向耐腐蚀的箱体18内注入浓度为500-1000mg/L的二氧化氯溶液，扣好注液口盖。上述浓度的二氧化氯溶液可以通过稀释市售二氧化氯原液(浓度为2％)获得，也可以使用市售的二氧化氯粉剂或片剂投放于水中来获得。使用中，如箱内二氧化氯溶液的浓度下降，可投放适量二氧化氯粉剂或片剂予以补充。启动气泵22，所产生的高速气流通过输气管23的导引吹脱二氧化氯溶液，二氧化氯溶液在箱体内翻腾，溶液内的二氧化氯分子由此获得能量跃出液面进入箱体内空间。启动风机21，风机所产生的强力气流携带二氧化氯气体通过喷气口19进入舱室空间。排液管24、截止阀25用于箱体内二氧化氯溶液的排放。

仍参看图1、图2，本发明方法操作过程如下：步骤1：将汽车内饰材料3有序地置于小车2之上，各件之间留出空隙，然后将小车依次推入人工气候舱的舱室4内，关闭舱门1。步骤2：启动加热器16，由循环风机15抽取的热风经循环风道14进入舱室，通过温度传感器8的检测，控制加热器的工作状态，使舱室内温度保持50-70℃。启动加湿器12向舱室内喷雾加湿，通过湿度传感器9的检测，控制加湿器工作状态，使舱室内湿度保持在60-80％。所述挥发性有机物传感器10为甲醛传感器，监控舱室内甲醛浓度的变化，以此判断舱室内挥发性有机物浓度的变化，当甲醛的浓度到达饱和值，停止加热器和循环风机，启动排气风机6，将舱室内污浊空气通过排气通道5排出，直至舱室内甲醛的浓度降至室外水平，停止排气。反复进行步骤2操作，操作持续进行2-20个循环。步骤3：启动加热器16，由循环风机15抽取热风，通过循环风道14进入舱室，使舱室内温度保持20-40℃，操纵加湿器使舱室内湿度保持40-60％。启动强氧化气体发生器，向密封的舱室内施放强氧化气体，通过循环风机和循环风道使舱室内空气循环，将强氧化气体在舱室内均匀分布。由强氧化气体传感器11检测舱室内空气中所含强氧化气体的浓度，操纵强氧化气体发生器，使舱室内臭氧或二氧化氯的浓度保持在15-25mg/m³，该步骤持续进行12-48小时。步骤4：停止循环风机，启动排气风机，将舱室内污染空气排净。开启舱门，移出小车，取下汽车内饰材料。通过以上4个步骤的操作，即可去除汽车内饰材料中所携带的大部分挥发性有机物

由于汽车内饰材料中的有机物是挥发性的，在常温下，这些挥发性有机物能够摆脱材料的束缚对外释放。当环境温度升高，挥发性有机物的分子因此获得能量，有利于摆脱汽车内饰材料的束缚，加快其对外释放的进程。为此，主动提高汽车内饰材料的环境温度，可以加大挥发性有机物对外的释放量。在汽车内饰材料的表面，即固体与气体的界面，当界内一方(固体方)其挥发性有机物分子的浓度高于界外一方(气体方)挥发性有机物分子的浓度，则有利于界内分子向界外跃迁。及时并反复抽取舱室内污浊空气排出舱外，降低界外一方挥发性有机物的浓度，可加快汽车内饰材料中挥发性有机物对外释放的进程。加大舱室内空气循环次数，加快舱室内空气流动，提高汽车内饰材料表面的风速，就能加速挥发性有机物的对外释放，舱室内空气循环每小时不少于15次。在高湿的环境中，汽车内饰材料中的某些胶粘剂会因水解作用会对外释放一些挥发性有机物。由于汽车内饰材料所载的挥发性有机物基本上为恒量，人为强制挥发性有机物对外加速排放，即可以在短时间内明显降低汽车内饰材料中挥发性有机物的载量。

臭氧和二氧化氯都属强氧化剂，这两种气体在封闭的空间内扩散均匀，并可渗透至每一个缝隙，每一个孔穴内。为此，他们不仅能和空间中的挥发性有机物反应，还能轻易地进入汽车内饰材料的内部，和内中的挥发性有机物反应，将挥发性有机物分解为无害物质，臭氧和甲醛的化学反应式如下：

2HCHO+O₃＝2CO₂+H₂O；

二氧化氯和甲醛的化学反应式如下：

4ClO₂+5HCHO＝＝5CO₂+4HCl+3H₂O

甲醛(HCHO)和二氧化氯(ClO₂)反应生成二氧化碳(CO₂)和盐酸(HCL)，空间微量HCL在湿润的环境中，会和灰尘中的碳酸盐继续作用生成氯化物，无需考虑它对物件的危害。

挥发性有机物的对外排放，是通过汽车内饰材料体内缝隙通道对外移动、散逸的，臭氧或二氧化氯分子自然也能沿此缝隙通道进入材料体内，与材料体内深层的挥发性有机物进行化学反应，将有毒的挥发性有机物分解为无害物质。长时间的作用，可以将大部分挥发性有机物分解掉。臭氧和二氧化氯都是不稳定气体，在常温下能够自然分解为无害物质，过量的臭氧和二氧化氯不会残留于汽车内饰材料之内。舱室内所施放臭氧或二氧化氯的浓度为15-25mg/m³，相当于0.015-0.025mg/L，浓度极低，不会构成对汽车内饰材料的腐蚀损害。

以下提供几个具体的实施例：

实施例1：步骤1：将汽车内饰材料有序地置于小车之上，各件之间留出空隙，然后将小车依次推入人工气候舱的舱室内，关闭舱门，所述舱室容积为100m³。步骤2：启动加热器和循环风机，使舱室内温度保持65℃，所述循环风机风量不小于25m³/min，以保证舱室内空气循环每小时不少于15次。启动加湿器向舱室内喷雾加湿，所述加湿器为超声雾化加湿器，其雾化量为6L/h，使舱室内湿度保持75％。通过甲醛传感器的检测，观察舱室内甲醛浓度的变化，以此判断舱室内挥发性有机物浓度的变化，当舱室内甲醛的浓度达到饱和值，停止加热器和循环风机工作，启动排气风机，所述排气风机为离心风机，风量不小于25m³/min，抽取舱室内污浊空气，顶开单向阀门，通过排气风道将污浊空气排出舱外。通过甲醛传感器的检测，当舱室内甲醛的浓度降低至室外水平，停止排风。重复以上操作，持续进行16个循环。步骤3：开启加热器和循环风机，使舱室内的温度保持为30℃，湿度为40％，启动强氧化气体发生装置，所述强氧化气体发生装置为臭氧发生器，臭氧发生量为6g/h，臭氧发生器向舱室内施放臭氧，循环风机的工作使臭氧在舱室内分布均匀，通过强氧化气体传感器监测舱室内臭氧浓度，所述强氧化传感器为臭氧传感器，操纵臭氧发生器的工作状态，使舱室内臭氧浓度保持20mg/m³。本步骤共进行24小时。步骤4：停止循环风机，启动排气风机，将舱室内污染空气排净。开启舱门，移出小车，取下汽车内饰材料。

实施例2：步骤1：将汽车内饰材料有序地置于小车之上，各件之间留出空隙，然后将小车依次推入人工气候舱的舱室内，关闭舱门，所述舱室容积为120m³’。步骤2：启动加热器和循环风机，使舱室内温度保持62℃。所述循环风机风量不小于30m³/min，以保证舱室内空气循环每小时不少于15次。启动加湿器向舱室内喷雾加湿，所述加湿器为超声雾化加湿器，其雾化量为6L/h，使舱室内湿度保持78％。当舱室内甲醛的浓度达到饱和值，停止加热器和循环风机工作，启动排气风机，所述排气风机为离心风机，风量不小于30m³/min，抽取舱室内污浊空气，顶开单向阀门，通过排气风道将污浊空气排出舱外。通过甲醛传感器的检测，当舱室内甲醛的浓度降低至室外水平，停止排风。重复以上操作，持续进行18个循环。步骤3：开启加热器和循环风机，使舱室温度保持为32℃，保持舱室内湿度为42％。向二氧化氯气化器注入浓度为500mg/L的二氧化氯溶液，启动二氧化氯气化器，向舱室内施放二氧化氯气体，通过强氧化气体传感器监测舱室内二氧化氯浓度，所述强氧化传感器为二氧化氯传感器，将二氧化氯浓度控制在22mg/m³，循环风机使二氧化氯气体在舱室内分布均匀。本步骤共进行36小时。步骤4：停止循环风机，启动排气风机，将舱室内污染空气排净。开启舱门，移出小车，取下汽车内饰材料。

实施例3：步骤1：将汽车内饰材料有序地置于小车之上，各件之间留出空隙，然后将小车依次推入人工气候舱的舱室内，关闭舱门。步骤2：启动加热器和循环风机，使舱室内温度保持60℃。启动加湿器向舱室内喷雾加湿，所述加湿器为超声雾化加湿器，其雾化量为6L/h，使舱室内湿度保持76％，。观察舱室内甲醛浓度的变化，当舱室内甲醛的浓度达到饱和值，停止加热器和循环风机工作，启动排气风机，抽取舱室内污浊空气，顶开单向阀门，通过排气风道将污浊空气排出舱外。通过甲醛传感器的检测，当舱室内甲醛的浓度降低至室外水平，停止排风。重复以上操作，持续进行14个循环。步骤3：开启加热器和循环风机，使舱室温度保持为36℃，湿度为44％，启动二氧化氯超声雾化器，雾化量为6g/h。二氧化氯超声雾化器向舱室内施放二氧化氯溶液雾滴，循环风机的工作使二氧化氯溶液雾滴在舱室内分布均匀，超声雾化可获得气溶胶的效果，二氧化氯溶液的雾滴粒径为5μm，细微雾滴极易气化，致使二氧化氯分子从液滴中逸出，以气态散布于舱室内空间。通过强氧化气体传感器监测舱室内二氧化氯气体浓度，此处所述强氧化传感器为二氧化氯传感器。操纵二氧化氯超声雾化器工作状态，使舱室内二氧化氯浓度保持24mg/m³，本步骤共进行24小时。步骤4：停止循环风机，启动排气风机，将舱室内污染空气排净。开启舱门，移出小车，取下汽车内饰材料。

本发明方法对汽车内饰材料的净化处理，可以在配件企业出厂时集中处理，也可以在整车企业进货后集中处理。

Claims

1.一种快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，其特征在于，它利用一个密闭的人工气候舱系统，并按照下列步骤进行：

c、反复进行上述b步骤操作，持续进行2-20个循环；

e.停止空气加温，启动排气装置，将舱室内污染空气排净，开启舱门，移出小车，取下汽车内饰材料，进行下一批汽车内饰材料的处理；

在所述b步骤中，在对人工气候舱舱室内的空气加温时，同时增湿，使空气湿度达到60-80％；

所述人工气候舱系统包括舱室(4)、空气强制循环装置、加湿器(12)、排气装置、强氧化气体发生装置(13)和传感器，所述空气强制循环装置由循环风道(14)和设置在循环风道的循环风机(15)、加热器(16)组成，所述循环风道两端分别与舱室头尾两侧连通；所述排气装置位于舱室顶部，它由排气通道(5)及设置在排气通道的排气风机(6)、单向阀门(7)组成；所述加湿器的喷汽口和强氧化气体发生装置的喷气口分别连通舱室。

2.根据权利要求1所述的快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，其特征在于，所述强氧化气体发生装置为臭氧发生器、二氧化氯超声雾化器、二氧化氯气溶胶喷雾装置或二氧化氯气化器，所述二氧化氯气化器由箱体(18)、喷气口(19)、注液口(20)、风机(21)，气泵(22)和输气管(23)组成，注液口、风机、气泵、喷气口位于箱体上部，气泵连通输气管，输气管探入箱体内，箱体底部设有排液管(24)，排液管上设有截止阀(25)；箱体内的液体为浓度500-1000mg/L的二氧化氯溶液。

3.根据权利要求2所述的快速去除汽车内饰材料中挥发性有机物的方法，其特征在于，在舱室内设置传感器，所述传感器为温度传感器(8)、湿度传感器(9)、挥发性有机物传感器(10)和强氧化气体传感器(11)；所述挥发性有机物传感器为甲醛传感器、苯传感器、甲苯传感器和二甲苯传感器。