質譜儀-Mass 汽車內裝材料中的VOCs檢測 - 頂空進樣Headspace

人們對於空氣中的有毒物質的重視日漸提升，對於像秘密空間的要求也更加關注，例如住家、學校、醫院以及交通工具等，交通工具在製造過程中，大量使用了塑膠、橡膠、泡棉、皮革、黏著劑及塗料等，經過高溫有機化合物會揮發至汽車內部之中，產生異味以及對健康的危害。

一輛汽車中常見的VOCs有甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛、酮類、呋喃等來自於車內塑料、樹脂和合成橡膠、纖維板、粘合劑、皮革、聚氨酯、真皮方向盤，研究發現汽車內有30到250種揮發性有機化合物(VOC, Volatile Organic Compounds)，當其超過一定的濃度時，會對人體的腎臟、肝臟、神經系統等造成傷害。
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亞洲是汽車產業的重要地區之一，日本根據日本汽車工業協會(JAMA)準則制定了13種揮發性有機化合物的標準，韓國頒布7種新車內裝物質規範的公告，台灣也提出汽車製造業表面塗裝作業空氣污染物排放標準，世界各地區有當地政府法規需遵循，不管電動車還是燃油車，車內空間VOCs是唯一不變最重要管控的品質之一，常見汽車內部件VOC分析方法^註1有頂空進樣Headspace及集氣袋方法，此文章先對頂空進樣Headspace搭配氣相層析質譜儀GCMS說明。

頂空進樣Headspace一直是常用於VOCs檢測的方法，在瓶中放入液體或是固體，透過加熱方式使樣品中的揮發性化合物脫附，並搭配高靈敏度的GC-MS進行材料中揮發性成分的定性及定量。

▲圖一 Headspace

圖2為汽車內裝(車頂)的檢測結果，我們以65度進行加熱萃取，使用檢量線方式可以定量到甲苯濃度為160 ug/m3。

▲圖二汽車內裝TIC層析圖

接著我們以多次頂空萃取(MHE)測量7 mm車用內裝的甲苯含量，如下圖檢量線進行計算，可以得到在汽車內裝中含有9.6 ng的甲苯，而釋放的氣體中的濃度為160 ug/m³。

註1：各車廠使用測試VOC方法
通用汽車 GM GMW 8081 - VOC analysis by Headspace GCMS
福斯汽車 VW PV 3341 - missions of Organic Compounds by Headspace GC
本田汽車 Honda DWG 0094Z SNA 0000- 3 day bag prep - DNPH & VOC Analysis
現代汽車 Hyundai-Kia MS300 55 - 3L bag - DNPH & VOC Analysis
日產汽車 Nissan NES M0402 - 10L bag - DNPH & VOC analysis
豐田汽車 Toyota TSM 0508G - Various size bag - DNPH & VOC analysis

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