ГОСТ Р ИСО 12219-6-2020 Воздух внутреннего пространства автотранспортных средств. Часть 6. Метод определения выделения среднелетучих органических соединений деталями и материалами внутренней отделки автотранспортного средства при высокой температуре с применением малой камеры

ГОСТ Р ИСО 12219-6-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЗДУХ ВНУТРЕННЕГО ПРОСТРАНСТВА АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Часть 6

Метод определения выделения среднелетучих органических соединений деталями и материалами внутренней отделки автотранспортного средства при высокой температуре с применением малой камеры

Interior air of road vehicles. Part 6. Method for the determination of the emissions of semi-volatile organic compounds from vehicle interior parts and materials at higher temperature. Small chamber method

ОКС 13.040.20
43.020

Дата введения 2021-03-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ЗАО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 "Качество воздуха"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 октября 2020 г. N 754-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 12219-6:2017* "Воздух внутреннего пространства автотранспортных средств. Часть 6. Метод определения выделения среднелетучих органических соединений деталями и материалами внутренней отделки автотранспортного средства при высокой температуре с применением малой камеры" (ISO 12219-6:2017 "Interior air of road vehicles - Part 6: Method for the determination of the emissions of semi-volatile organic compounds from vehicle interior parts and materials at higher temperature - Small chamber method", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Летучие органические соединения (ЛОС) и среднелетучие органические соединения (СЛОС) широко применяются в промышленности, их могут выделять изделия и материалы повседневного пользования. В последние годы внимание к ЛОС и СЛОС привлечено в связи с их влиянием на качество воздуха замкнутых помещений. Помимо жилых строений, офисов и промышленных зданий к замкнутым помещениям относят автотранспортные средства, в которых люди могут находиться в течение длительного времени. В связи с этим приобретают особую важность оценка выделения веществ материалами внутренней отделки автотранспортного средства и при необходимости снижение их содержания в воздухе до приемлемого уровня. Для этого необходимо получение полной и надежной информации о качественном и количественном составе воздуха внутреннего пространства автотранспортного средства.

Контроль содержания веществ, выделяемых деталями внутренней отделки автотранспортного средства, осуществляют несколькими способами. Выбор конкретного метода измерений будет зависеть от поставленной задачи и типа исследуемого материала отделки. Например, если целью является оценка выделения веществ каким-либо сборочным узлом (сиденьем, приборной панелью и т.п.), то это потребует применения эмиссионной испытательной камеры или эластичной емкости достаточно большого объема (обычно более 1 м), позволяющей разместить в ней исследуемый узел целиком. При этом выполнение измерений может занять несколько часов и даже суток в зависимости от заданного времени установления равновесия и объема данных, которые нужно отразить в протоколе испытаний.

В настоящем стандарте приведен скрининговый метод определения состава и содержания ЛОС и СЛОС, выделяемых деталями внутренней отделки автотранспортного средства, в контролируемых условиях с применением эмиссионной испытательной камеры малого объема (малой камеры). Этот метод позволяет проводить исследования в условиях, схожих с реальными, при которых внутри кабины (салона) автотранспортного средства обычно наблюдается повышенная температура, и предусматривает проведение измерений при 65°С и 100°С. Настоящий стандарт устанавливает требования к малым камерам и протоколу испытаний. Измерения выполняют в соответствии с ИСО 16000-6 (для ЛОС).

Испытательная установка с малой камерой позволяет определять количественный и качественный состав ЛОС и СЛОС. Получаемые данные могут быть использованы для сопоставления результатов испытаний, полученных разными методами (для конкретного материала и для конкретного автотранспортного средства).

Настоящий стандарт основан на документе VDA 276 [2], а его содержание тесно связано с ИСО 16000-9.

Помимо стандартов серии ИСО 12219, методы количественного определения содержания в воздухе органических веществ и выделенных соединений установлены также в ИСО 16000-3, ИСО 16000-5, ИСО 16000-6, ИСО 16000-9, ИСО 16000-10, ИСО 16000-11, ИСО 16000-24 и ИСО 16000-25.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - Метод, установленный настоящим стандартом, не применяют в отношении материалов, теряющих термическую устойчивость при температуре воздуха 100°С. Применение метода в отношении термически нестойких материалов может привести к необратимому повреждению испытательного оборудования.

1 Область применения

Настоящий стандарт описывает скрининговый метод анализа летучих органических соединений, выделяемых деталями и материалами внутренней отделки автотранспортного средства в контролируемых условиях, имитирующих реальные (например, при многочасовой парковке автотранспортного средства под воздействием прямых солнечных лучей). В некоторых практических ситуациях температура отдельных деталей и материалов внутренней отделки может превышать 65°С, установленную для испытаний по ИСО 12219-4. Так, приборная панель автотранспортного средства может нагреваться до 120°С. Настоящий стандарт может рассматриваться в качестве возможного дополнения к ИСО 12219-4, позволяющего завершить анализ ЛОС, летучих карбонильных соединений и СЛОС за один рабочий день. Настоящий стандарт дополнен испытаниями, позволяющими оценить возможности выделения органических соединений из отдельных деталей и материалов внутренней отделки автотранспортного средства при повышенных температурах. (По соглашению в качестве такой повышенной температуры установлена температура 100°С.)

________________

Метод, используемый для обнаружения, идентификации и полуколичественной оценки определяемого вещества.

Испытания проводят в эмиссионной испытательной камере малого объема (малой камере). Получаемую по результатам испытаний информацию используют для оценки выделения органических соединений внутри автотранспортного средства. Метод, установленный настоящим стандартом, предназначен для испытаний деталей и материалов новых автотранспортных средств, но может применяться в отношении деталей и материалов автотранспортных средств, бывших в эксплуатации.

Метод анализа содержания СЛОС, включая среднелетучие карбонильные соединения, - по ИСО 16000-6.

Рекомендации настоящего стандарта дополняют документы [1] и [2] и могут быть использованы при решении следующих задач:

- оценки влияния реальных условий использования автотранспортного средства на выделение ЛОС и СЛОС;

- сравнения выделения отдельных ЛОС и СЛОС разными частями автотранспортного средства;

- оценки и классификации испытуемых деталей и материалов внутренней отделки в соответствии с данными о выделяемых ЛОС и СЛОС;

- получения данных о выделениях ЛОС и СЛОС для установления соответствия между результатами, получаемыми при испытаниях для конкретного материала и для конкретного транспортного средства;

- оценки технологических решений при проектировании и изготовлении деталей и материалов с низкими эмиссионными свойствами.

Метод, установленный настоящим стандартом, может быть применен как в отношении испытаний только при повышенной температуре 100°С, так и в сочетании с анализом выделения ЛОС при 65°С по ИСО 12219-4, что позволяет определить содержание СЛОС и ЛОС за одно испытание.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все поправки):

ISO 12219-4, Interior air of road vehicles - Part 4: Method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from vehicle interior parts and materials - Small chamber method (Воздух внутреннего пространства автотранспортных средств. Часть 4. Метод определения выделения летучих органических соединений отдельными частями и материалами внутренней отделки автотранспортного средства с применением малой камеры)

ISO 16000-6:2011, Indoor air - Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active sampling on Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using MS or MS-FID (Воздух замкнутых помещений. Часть 6. Определение летучих органических соединений в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры путем активного отбора проб на сорбент Tenax TA с последующей термической десорбцией и газохроматографическим анализом с использованием МСД или МСД/ПИД)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 12219-4, а также следующие термины с соответствующими определениями.

________________

Вместо термина "небольшая камера", примененного в ГОСТ Р ИСО 12219-4-2015, в настоящем стандарте использован термин "малая камера".

ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- Платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp;

- Электропедия МЭК: доступна на //www.electropedia.org/.

3.1 среднелетучее органическое соединение; СЛОС (semi-volatile organic compound, SVOC): Органическое соединение, температура кипения которого находится в диапазоне от (240-260)°С до (380-400)°С.

Примечание 1 - Классификация летучих органических соединений установлена Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) ([3]).

Примечание 2 - Температуру кипения некоторых СЛОС трудно или невозможно определить из-за того, что они разлагаются до начала кипения при атмосферном давлении. Давление насыщенного пара также является критерием классификации летучести соединений, который может быть использован для классификации органических веществ. Давление насыщенного пара СЛОС составляет от 10 мПа до 10 Па.

[ИСО 16000-25:2011, 3.16]

3.2 определяемое среднелетучее органическое соединение (target semi-volatile organic compound): Индивидуальное летучее органическое соединение, выделяемое испытуемым материалом.

4 Обозначения

5 Основные принципы

Испытуемый образец в виде детали или материала внутренней отделки автотранспортного средства помещают в малую камеру (вместимостью от 0,5 до 4,0 м) и поддерживают в ней заданные значения температуры, влажности воздуха и кратности воздухообмена (расхода воздуха на входе). Воздух внутри камеры постоянно перемешивается таким образом, чтобы обеспечить практически равномерное распределение концентрации выделенных испытуемым образцом органических веществ как внутри камеры, так и в потоке воздуха на ее выходе.

Пробы отбирают в потоке воздуха, выводимого из камеры через выходное отверстие. Содержание органических соединений в воздухе камеры и удельную скорость их выделения определяют методами химического анализа.

6 Требования к испытательному оборудованию

6.1 Общие положения

Испытательное оборудование для определения выделений газообразных соединений включает в себя:

- малую камеру;

- систему циркуляции воздуха;

- систему подачи чистого воздуха;

- систему управления температурой, влажностью и расходом воздуха;

- линию отбора проб.

Ниже приведены общие рекомендации по конфигурации испытательного оборудования и используемым в нем материалам. Рекомендации по непрерывному контролю параметров воздуха в камере в целях обеспечения необходимого качества измерений приведены в разделе 7.

6.2 Малая камера

6.2.1 Общие положения

Малая камера представляет собой воздухонепроницаемый контейнер объемом от 0,5 до 4,0 м. Стандартная малая камера имеет вместимость (1,00±0,05) м. Вместимость камеры должна быть указана в протоколе испытаний. Внутри камеры находятся устройство для перемешивания воздуха и подставка для установки испытуемого образца, не допускающей его соприкосновение со стенками камеры. Камера содержит входной и выходной патрубки, обеспечивающие требуемый воздухообмен в камере и возможность анализа соединений, содержащихся в отбираемом воздухе.

Схематичное изображение испытательной установки с малой камерой приведено на рисунке 1.

6.2.2 Элементы оборудования

Ниже приведен перечень элементов и материалов, необходимых при использовании малых камер любого типа, и требования к ним.

6.2.2.1 Воздухонепроницаемая камера.

6.2.2.2 Материал стенок камеры и подставки для испытуемого образца

Поверхность стенок камеры и подставки для размещения испытуемого образца должна быть изготовлена из высококачественной электрополированной стали. Если испытаниям подвергают детали или материалы внутренней отделки, способные при высоких температурах выделять вещества, реагирующие с материалом камеры (например, содержащие соединения серы), то камера изнутри должна быть облицована инертным материалом, не поглощающим и не выделяющим органических соединений.

1 - устройство циркуляции воздуха; 2 - входной патрубок для контролируемой подачи увлажненного воздуха; 3 - система подачи чистого воздуха; 4 - малая камера; 5 - выходной патрубок и линия отбора проб нагретого воздуха; 6 - термошкаф с регулируемой температурой воздуха

Рисунок 1 - Схема испытательной установки

6.2.2.3 Нагревательное устройство и система управления температурой.

6.2.2.4 Линия отбора проб

Линия отбора проб должна быть по возможности небольшой длины (не более 3 м) и изготовлена из инертного, не выделяющего и не поглощающего материала. Линия должна иметь систему подогрева проходящего по ней воздуха для предотвращения конденсации/осаждения на ее внутренних стенках (рекомендуемая температура - 120°С).

6.2.2.5 Система подачи чистого воздуха и его увлажнения.

6.2.2.6 Система мониторинга и управления

Система мониторинга и управления должна обеспечить подтверждение того, что испытания проходят в заданных условиях.

6.2.2.7 Трубки для отбора проб паров из линии отбора проб.

6.2.2.8 Элементы уплотнения (прокладки, кольца и т.п.)

Элементы уплотнения должны обеспечивать герметизацию отверстий камеры. Их материал должен быть устойчив к высоким температурам, обладать низкими эмиссионными и адсорбирующими свойствами даже при максимальной температуре испытаний. Они не должны значительно увеличивать фоновое содержание паров в камере. Кольца или прокладки должны легко удаляться для проведения очистки или их замены (см. 6.2.5). Площадь поверхности соприкосновения элементов уплотнения с воздухом внутри камеры не должна в сумме превышать 5% площади поверхности стенок камеры.

6.2.3 Герметичность

Во избежание неконтролируемых потерь при пробоотборе следует убедиться, что утечка воздуха, вызванная нарушением герметичности, не превышает наибольшего из следующих значений:

- 0,5% объема камеры в минуту;

- 5% расхода подаваемого во время испытаний воздуха при избыточном давлении 1000 Па.

Во избежание просачивания воздуха извне камера должна работать при давлении, несколько превышающем атмосферное давление в лаборатории.

6.2.4 Перемешивание воздуха

Одним из требований применяемого метода является тщательное перемешивание воздуха внутри камеры. Устройство перемешивания воздуха должно обеспечить выполнение данного требования для любых возможных испытуемых объектов, включая большеразмерные детали и материалы отделки.

Скорость потока воздуха в центре незаполненной камеры должна превышать 0,1 м/с.

Примечание - Подходящими устройствами для измерения скорости потока воздуха являются проволочные или пленочные термоанемометры, позволяющие проводить измерения в диапазоне от 0,1 до 0,5 м/с.

6.2.5 Очистка

Конструкция камеры должна обеспечивать ее быструю и легкую очистку - механическую или тепловую, - включая очистку уплотняющих колец и прокладок (см. 7.4.2 в отношении требований к фоновым уровням в камере, а также 9.2 и 8.3.4 в отношении методов очистки).

6.3 Контроль температуры в малой камере

Ввиду наличия сильной связи между температурой и скоростью химической эмиссии из испытуемых объектов необходимо поддерживать постоянное заданное значение температуры в камере с высокой точностью. Допустимое отклонение от заданной температуры во время всего испытания - ±1,0°С.

6.4 Увлажнение воздуха

Увлажнение подаваемого в камеру воздуха должно быть выполнено таким образом, чтобы исключить появление паров и аэрозолей. Система увлажнения должна поддерживать относительную влажность подаваемого воздуха 5% при температуре 65°С. Это соответствует относительной влажности 50% при 21°С или точке росы 10,4°С. Обычно поддерживают заданную температуру точки росы, после чего температуру в камере повышают до требуемого значения, контролируя ее с помощью датчика температуры и влажности. Поддержание постоянной температуры точки росы обеспечивает высокую стабильность относительной влажности воздуха в камере.

6.5 Подача чистого воздуха

Осуществляемый в процессе испытаний воздухообмен и отбор проб воздуха требуют притока чистого воздуха. Кратность воздухообмена 0,4 ч в заданных условиях испытаний (температура 65°С, давление окружающей среды) должна быть установлена и поддерживаться в пределах ±5%. При управлении подачей воздуха следует учитывать значения температуры и давления при калибровке регулятора расхода.

Чтобы избежать локального охлаждения воздуха камеры и испытуемого образца вблизи отверстия входного патрубка, последний обычно нагревают с помощью тепловой рубашки, надеваемой на патрубок в зазоре между малой камерой и термошкафом.

Перед началом испытаний следует убедиться, что суммарное содержание летучих и среднелетучих органических углеводородных соединений в подаваемом воздухе не превышает 50 мкг/м, а содержание любого другого органического вещества - 5 мкг/м.

Подаваемый воздух должен быть отфильтрован для удаления из него твердых частиц, на которых может происходить адсорбция определяемых соединений.

7 Обеспечение качества

7.1 Общие положения

В настоящем разделе приведены минимальные требования по обеспечению качества проводимых испытаний с использованием малой камеры.

Ошибки в проведении измерений связаны прежде всего с большим числом выполняемых камерой функций, которые требуют регулярной и тщательной проверки работы всей системы. Поскольку эти ошибки могут существенно исказить результаты испытаний, проверка правильности работы камеры должна быть включена в общую систему управления качеством или подтверждаться иным способом, например регулярным сопоставлением получаемых результатов испытаний.

Ниже приведены несколько важных методов проверок правильности выполнения отдельных функций.

7.2 Воздухонепроницаемость

7.2.1 Общие положения

Воздухонепроницаемость малой камеры проверяют при избыточном давлении до 1000 Па, измеряя падение давления в течение 2 ч. Нижний предел измерений преобразователя избыточного давления должен быть не менее 100 Па, точность измерений, обеспечиваемая преобразователем, - ±5%. Среднее значение удельной скорости утечки , отнесенное к объему камеры и выраженное в тысячных долях в час, вычисляют по формуле

, (1)

где - абсолютное давление в малой камере в начале испытаний, Па;

- абсолютное давление в малой камере в конце испытаний, Па;

- период времени определения утечки, ч.

Для проверки воздухонепроницаемости (герметичности) используют один из способов, указанных в 7.2.2 и 7.2.3.

7.2.2 Способ 1

Герметичность малой камеры определяют, измеряя период времени , ч, за который давление в камере уменьшается вдвое от установленного начального избыточного давления 1000 Па. С учетом удельную скорость утечки , %, выраженную в процентах в час, можно вычислить по формуле

, (2)

где - отношение избыточного давления в камере к атмосферному давлению.

Проверку герметичности проводят при температуре 65°С.

7.2.3 Способ 2

Камеру считают герметичной, если утечка воздуха составляет менее 5% расхода подаваемого воздуха. Проверку герметичности проводят при температуре 65°С.

Скорость потока воздуха измеряют в центре пустой камеры. Для измерений может быть использован проволочный, пленочный или крыльчатый анемометр.

7.3 Степень извлечения

Степень извлечения органических паров может быть определена путем введения известной массы одного или нескольких известных органических соединений в камеру с последующим определением общей концентрации паров на выходе камеры. При испытаниях в качестве определяемых соединений обычно применяют толуол, додекан, дигексилфталат или 2-этилгексанол.

Введение в камеру известного количества СЛОС осуществляется через систему подачи воздуха, например, с использованием генератора газовой смеси с источником микропотоков или нанесением на подложку с помощью шприца.

Подложку располагают в центре камеры, не допуская контакта с ее стенками. Если используют несколько подложек, то их размещают так, чтобы обеспечить наилучшую циркуляцию воздуха. При этом следует учитывать удельную площадь поверхности подложек в камере.

Камеру закрывают сразу же после внесения соединений на подложке.

Испытания по определению степени извлечения следует выполнять при нормальных условиях испытаний, например в характерное время суток, при температуре 65°С и кратности воздухообмена 0,4 ч.

Примечание 1 - Если для данной камеры будут регулярно наблюдаться низкие результаты извлечения, то это, скорее всего, вызвано наличием утечек или оседанием органических веществ на стенках камеры.

Примечание 2 - Степень извлечения может оказаться низкой для гигроскопичных органических соединений во влажном воздухе.

Примечание 3 - Причиной несоответствия требованиям по степени извлечения могут быть эффекты оседания, нарушение герметичности или неправильная калибровка. Характеристики оседания и адсорбции очень сильно зависят от типа выделяемого соединения. Для улучшения понимания механизма влияния этих процессов могут быть проведены дополнительные проверки степени извлечения с использованием органических соединений с различными молекулярными массами и полярностью.

Степень извлечения соединения должна быть не менее 80%. Полученное значение должно быть приведено в протоколе с указанием химического названия использовавшегося соединения.

7.4 Подаваемый воздух

7.4.1 Общие положения

Малая камера должна быть оснащена оборудованием (например, электронным контроллером расхода), обеспечивающим непрерывный контроль температуры, относительной влажности и расхода воздуха. Применяемое оборудование должно регистрировать указанные параметры в непрерывном режиме и обеспечить их измерение со следующей точностью:

Скорость потока воздуха проверяют регулярно, не реже одного раза в 12 мес с точностью в пределах ±0,1 м/с. Для измерений, как правило, используют проволочный термоанемометр. Скорость потока воздуха необходимо измерять по крайней мере в одной точке в центре пустой камеры.

Кратность воздухообмена проверяют регулярно, не реже одного раза в 12 мес с помощью калиброванного расходомера. Отклонение кратности воздухообмена от установленного значения должно быть в пределах ±5%.

Расходомер может быть временно (на время проведения проверки) установлен в выходном отверстии камеры.

7.4.2 Фоновое содержание органических соединений

Перед каждым испытанием необходимо проверять фоновое содержание органических соединений в камере (см. 9.3.6).

Фоновое содержание определяют скрининговым контролем с применением пробоотборных трубок с сорбентом Tenax с последующей термической десорбцией и ГХ-МС-анализом (см. ИСО 16000-6) с чувствительностью не хуже 1 мкг/м для каждого определяемого соединения.

Фоновое содержание в малой камере считают приемлемым, если общее содержание летучих соединений, определенных по данной процедуре, не превышает 50 мкг/м, а содержание каждого индивидуального вещества - 5 мкг/м.

7.4.3 Температура и относительная влажность

Поддержание заданных значений температуры и относительной влажности в установленных пределах проверяют с помощью приборов, обеспечивающих точность измерений в пределах ±0,5°С и ±5% при 65°С соответственно.

Если при испытаниях в камере неоднократно наблюдалась конденсация, то необходимо выяснить причины и принять меры к устранению этого явления.

8 Испытуемый образец

8.1 Общие положения

На результаты определения выделений ЛОС и СЛОС (особенно количественные) могут существенно повлиять условия, в которых испытуемая деталь или материал внутренней отделки находился перед испытанием. В связи с этим рекомендуется определить условия, в которых должен находиться испытуемый образец до проведения испытаний.

Испытуемые образцы должны представлять собой изделия серийного производства или быть подготовлены из материалов, полученных в серийном производстве. Любые отклонения от условий серийного производства, связанные с испытуемыми образцами, должны быть зафиксированы в протоколе испытаний.

8.2 Записи об испытуемом образце

Если для проведения испытания необходимо частично разобрать или изменить деталь или материал внутренней отделки автотранспортного средства, то эти действия должны быть подробно описаны.

Испытуемый образец должен быть максимально защищен от загрязнений, однако в ходе эксплуатации он неизбежно поглощает вещества из окружающей среды. Поэтому предшествующие условия содержания испытуемого образца должны быть документированы с максимальной полнотой.

8.3 Упаковка, транспортирование и хранение испытуемого образца

Испытуемый образец до начала испытаний должен быть защищен от загрязнения химическими веществами и физических воздействий (тепла, света, влажности и т.п.).

Надлежащие условия хранения образца могут быть обеспечены его упаковыванием в алюминизированный пакет с внутренним покрытием в виде полиэтиленовой или поливинилфторидной пленки или в алюминиевую фольгу с последующим помещением в полиэтиленовый пакет. Жидкие материалы следует перевозить в закрытых контейнерах, тубах и пр. Емкости, в которых перевозят эти материалы, должны быть полностью заполнены.

При временном хранении и транспортировании испытуемый образец должен оставаться в упаковке при температуре, не превышающей 23°С.

Образец должен иметь маркировку с указанием вида продукции, даты выпуска (если известно), соответствующего идентификационного номера или номера партии.

Длительное хранение образца может повлиять на его эмиссионные свойства вследствие старения, поэтому время его хранения перед испытаниями рекомендуется свести к минимуму. В любом случае оно не должно превышать 3 мес.

9 Метод испытаний

9.1 Общие положения

Настоящий раздел содержит описание требований к методу испытаний в малой камере и порядка их проведения. Данные испытания дают общее представление о выделении органических соединений деталями и материалами внутренней отделки автотранспортных средств при экстремальных климатических условиях.

Вначале испытания проводят при температуре 65°С (согласно ИСО 12219-4) и относительной влажности подаваемого воздуха приблизительно 5% (что соответствует относительной влажности 45% при 23°С). Кратность воздухообмена - 0,4 ч.

Затем температуру в камере повышают и проводят испытания при 100°С.

По умолчанию отбор проб осуществляют для определения содержания СЛОС. Однако при необходимости могут быть отобраны дополнительные пробы для определения веществ карбонильной группы, нитрозаминов, изоцианатов, аминов и т.п. Метод анализа должен быть указан в протоколе испытаний.

Отбор проб для данного испытуемого образца осуществляют с использованием соответствующего пробоотборного материала, например при помощи сорбционных трубок для СЛОС (см. ИСО 16000-6).

Описанный метод применим для определения массовых концентраций СЛОС в диапазоне от долей мкг/м до нескольких мг/м.

9.2 Очистка камеры

До начала испытаний должны быть очищены все внутренние поверхности камеры, подвергающиеся в ходе испытаний воздействию выделяемых веществ. Содержание органических соединений в камере, оставшихся после ее очистки (фоновые значения), должно быть достаточно мало, чтобы не оказать влияние на результаты количественного анализа определяемых веществ (не превышать 10% значений, которые будут получены в результате анализа).

Удаление частиц и других подобных загрязнений осуществляется механическим способом. Снимают уплотняющие кольца и прокладки и очищают все детали камеры с применением щелочного моющего средства с последующим двукратным ополаскиванием дистиллированной водой или подходящим растворителем, после чего камеру тщательно высушивают.

Другим или дополнительным способом очистки является нагрев камеры. Температуру пустой камеры повышают до 180°С и выше (вплоть до 230°С), продувая ее сильным потоком чистого газа до тех пор, пока фоновое содержание загрязняющих веществ не снизится до пренебрежимо малого уровня (см. 6.5 и 9.3.4).

Если камера имеет инертное покрытие, то при очистке следует принимать меры, чтобы это покрытие не было повреждено (например, не применять абразивные чистящие средства или средства с высоким pH).

9.3 Проведение испытаний

9.3.1 Общие положения

Испытания начинаются с распаковки испытуемого образца, хранящегося в герметичной упаковке, и завершаются его удалением из камеры по завершении всех предписанных методом процедур.

9.3.2 Предварительное хранение образца

Образцы для испытаний вынимают из упаковки за неделю до начала испытаний и хранят при температуре (23±2)°С и относительной влажности (50±10)%. В целях предотвращения загрязнения образцов для испытаний углеводородами следует уделить особое внимание соответствующему воздухообмену в помещении для хранения.

Приготовленные для испытаний внутренние детали автотранспортного средства должны храниться по отдельности на достаточном расстоянии друг от друга. В помещении не должно быть предметов, препятствующих доступу потоков воздуха ко всем поверхностям образца. Детали следует размещать лицевой стороной вверх. Плоские образы материалов покрытий (кожа, ткань, фольга, пластик) размещают на стеллажах или решетчатых настилах.

Отклонения от описанной процедуры хранения должны быть подробно отражены в протоколе испытаний.

9.3.3 Проверка оборудования

Проверяют правильность функционирования всех систем и устройств испытательной установки, в состав которой входит малая камера.

9.3.4 Этап 1. Очистка камеры

Выполняют очистку камеры, нагревая ее до температуры до 180°С (максимум до 230°С), предпочтительно в ночное время. Качество очистки проверяют измерениями фоновых значений.

9.3.5 Этап 2. Подготовка камеры к работе

Нагревают камеру до температуры (65±2)°С при относительной влажности от 4,5% до 5,5% или соответствующей точке росы от 8,6°С до 11,6°С.

Увлажнение подаваемого воздуха следует начинать в тот момент времени, который позволит достичь нужного уровня влажности в камере к началу выдержки испытуемого образца.

9.3.6 Этап 3. Отбор проб воздуха для определения фоновых значений

Перед испытанием каждого нового образца отбирают пробу воздуха для количественного определения фонового содержания определяемых соединений в пустой камере.

9.3.7 Этап 4. Внесение испытуемого образца

Образец размещают на подставке в центре камеры по возможности в том положении, в котором он должен находиться в автотранспортном средстве. Соприкосновения образца со стенками камеры не допускаются. При одновременном испытании нескольких образцов их размещают так, чтобы наилучшим образом обеспечить равномерное распределение потока воздуха по всем поверхностям образцов. Следует убедиться, что образец остается неподвижным в ходе всего испытания, а скорость потока воздуха вдоль его поверхностей - неизменной. При загрузке камеры образцами необходимо принимать во внимание значение их удельной площади поверхности.

Камеру закрывают сразу после размещения в ней испытуемых образцов.

9.3.8 Этап 5. Выдержка образца и отбор проб воздуха при температуре 65°С (по ИСО 12219-4)

Выдержку образца при заданных условиях начинают незамедлительно после закрытия камеры либо включением автоматизированной программы испытания, либо ручным выставлением режима работы испытательной установки. Климатические параметры условий испытаний и выполняемые процедуры приведены в таблице 1.

Отбор проб воздуха на данном этапе проводят только в целях определения содержания ЛОС и карбонильных соединений в соответствии с ИСО 12219-4 (см. раздел 10) или конкретных заданных соединений, если это предусмотрено заданием на испытания. Дополнительные пробы могут быть взяты для определения содержания, например, нитрозаминов, изоцианатов, аминов и т.п. Отбор проб осуществляют для воздуха, прошедшего через одно или несколько (при их наличии) выходных отверстий камеры. Чтобы избежать понижения давления в камере, суммарный расход отбираемого воздуха должен быть менее 80% расхода воздуха, подаваемого в камеру. Процедуры отбора проб воздуха для определения ЛОС и карбонильных соединений продолжительностью 30 мин описаны в ИСО 16000-3 ([4]) и ИСО 16000-6.

9.3.9 Этап 6. Выдержка образца при температуре 100°С

По окончании этапа 5 отключают систему увлажнения поступающего воздуха и осуществляют нагрев воздуха в камере до 100°С в автоматизированном или ручном режиме управления. Климатические параметры условий испытаний и выполняемые процедуры приведены в таблице 1. Выдержку образца на данном этапе осуществляют в течение трех часов.

Таблица 1 - Поддерживаемые параметры режима и процедуры испытаний

9.3.10 Этап 7. Отбор проб воздуха при температуре 100°С

Выполняют отбор проб воздуха, прошедшего через одно или несколько (при их наличии) выходных отверстий камеры. Чтобы избежать понижения давления в камере, суммарный расход отбираемого воздуха должен быть менее 80% расхода воздуха, подаваемого в камеру. Продолжительность отбора проб - 30 мин. Процедура отбора проб - по ИСО 16000-6. Степень извлечения СЛОС с высокой температурой кипения (например, углеводородов с числом атомов углерода более 22) можно увеличить, проложив в сорбционной трубке перед адсорбирующим материалом тонкий (от 5 до 10 мм) слой кварцевого волокна (см. ИСО 16000-6:2011, D.4.1).

Чтобы не допустить конденсации вещества на стенках патрубков отбора воздуха, рекомендуется поддерживать их температуру равной 120°С.

Следует следить за тем, чтобы не допускать перегрева стенок сорбционных трубок, что может привести к прорыву пара. Риск этого уменьшается при применении сорбционных трубок из стекла. В приложении А приведены термограммы сорбционных трубок во время испытаний с температурами 65°С и 100°С.

Надежность результатов анализа может быть повышена повторным отбором проб.

9.3.11 Завершение испытаний

Испытания считают законченными после отключения системы поддержания заданного режима или после открытия камеры. Сразу по завершении испытаний следует выполнить очистку камеры (см. 9.2).

10 Определение содержания ЛОС и СЛОС за одно испытание

Чтобы определить содержание ЛОС и СЛОС за одно испытание, вначале выполняют определение ЛОС при температуре 65°С согласно ИСО 12219-4, после чего заменяют сорбционные трубки на новые и с ними осуществляют отбор проб при температуре 100°С для анализа содержания СЛОС. Типичный профиль температуры в ходе испытания показан в приложении А.

11 Расчет интенсивности выделения органических веществ

Удельная интенсивность выделения органических веществ на единицу площади () или единицу массы () испытуемым образцом может быть рассчитана по значению концентрации этих веществ в воздухе камеры аналогично ИСО 16000-9 и ИСО 16000-10.

Для расчетов вначале следует получить значение массовой концентрации выделенного вещества путем вычитания из результата анализа отобранных проб соответствующего этому СЛОС фонового значения. При заданных условиях испытаний значение , зависящее от удельной интенсивности выделения этого вещества испытуемым образцом на единицу его площади и удельного расхода воздуха на единицу площади поверхности испытуемого образца , вычисляют по формуле

, (3)

где - удельная площадь поверхности образца в камере, м·м;

- расход воздуха на входе в камеру, ч.

Как видно из формулы (3), удельный расход воздуха на единицу площади поверхности испытуемого образца равен отношению .

Полученное в результате измерений и внесения поправки на фоновое содержание вещества значение преобразуют в удельное значение интенсивности выделения на единицу площади поверхности испытуемого образца по формуле

. (4)

Полученное по формуле (4) значение является количественной характеристикой выделения данного СЛОС, полученной по результатам испытаний.

Массовую концентрацию СЛОС в воздухе рассчитывают согласно ИСО 16000-6 (раздел 11) с учетом поправки для приведения к нормальным условиям: 23°С и 101,3 кПа.

12 Протокол испытаний

В протокол испытаний с применением малой камеры, проводимых с целью получения количественных оценок, рекомендуется включать следующие сведения (их объем может быть сокращен, если испытания проводят в целях планового контроля качества).

a) Испытательная лаборатория:

1) информация о лаборатории (при необходимости);

2) ответственное лицо;

3) ссылка на настоящий стандарт и соответствующую часть ИСО 12219;

4) ссылка на соответствующий протокол внутреннего контроля качества или подробное описание применяемого оборудования и методов.

b) Испытуемый образец:

1) тип и номер партии изделия (торговая марка при необходимости);

2) способ отбора образца (например, случайный);

3) предыстория (например, дата изготовления или дата поступления в испытательную лабораторию, при необходимости);

4) описание упаковки (при необходимости).

c) Хранение образца перед испытаниями:

1) дата и время распаковывания (при необходимости) и подготовки испытуемого образца;

2) условия хранения и их нарушения, если такие были (см. 9.3.2);

3) способ хранения.

d) Режим и условия испытаний:

1) объем камеры (см. 6.2.1);

2) условия в камере [температура, поток воздуха/газа, влажность (при необходимости)];

3) площадь поверхности испытуемого образца и способ нанесения (для жидких материалов, например красок, описывают состав соединения и процедуру покрытия, толщину слоя краски);

4) отбор выделяемых соединений (используемый адсорбент, отобранный объем, длительность отбора проб и время после помещения образца в камеру);

5) условия проведения анализа (т.е. параметры термической десорбции, описание выбранной ГХ-колонки, ГХ-МС-системы и т.д.);

6) отклонения в процессе производства образца (см. 8.1);

7) метод анализа (см. 9.1).

e) Анализ данных:

1) описывают метод, использованный для вычисления удельной интенсивности выделения или определения качественного состава и количественного содержания ЛОС и СЛОС.

f) Результаты испытаний:

1) удельная интенсивность выделения каждым испытуемым образцом паров отдельных органических соединений во время отбора проб газа.

g) Контроль качества:

1) фоновое содержание определяемых СЛОС в камере;

2) данные о степени извлечения (общая оценка);

3) результаты отбора и анализа параллельных проб, качества контроля параметров окружающей среды [температуры, отобранного воздуха или газа, расхода воздуха или газа, кратности воздухо- или газообмена, влажности (при необходимости)].

13 Управление качеством

Следует применять соответствующий уровень управления качеством по ИСО 16000-6, включая:

- определение фоновых значений в камере согласно 9.3.6;

- принятие решения о приемлемости уровня фоновых значений, если он не превышает 10% концентрации соединения для данного типа образца в заданных условиях испытаний;

- проверку эффективности десорбции СЛОС по ИСО 16000-6;

- проверку эффективности улавливания (например, с помощью дополнительных трубок или путем отбора проб меньшего объема);

- оценивание повторяемости отбора проб воздуха и результатов анализа. При отборе и анализе параллельных проб результаты анализа не должны различаться более чем на 15% (см. ИСО 16000-6).

Примечание - Низкая повторяемость может быть связана с негомогенностью испытуемого материала;

- ведение документации, подтверждающей прослеживаемость калибровок средств измерений температуры, относительной влажности и расхода.

Приложение А
(справочное)

Типичные условия испытаний и пример испытательной установки

На рисунке А.1 показано изменение параметров процесса на разных этапах испытания.

- время, ч:мин; Y1 (для кривой 1) - относительная влажность воздуха, %; Y2 (для кривой 2) - концентрация определяемого соединения (по результатам анализа проб), мг/м; Y3 (для кривой 3) - температура, °С

Примечание - Серым цветом выделены периоды отбора проб.

Рисунок А.1 - Рабочие характеристики цикла испытаний на определение выделения ЛОС и СЛОС из испытуемого образца с применением малой камеры объемом 1 м

На рисунке А.2 показано распределение температуры вдоль линии отбора проб, когда камера работает в режимах 65°С и 100°С. Из рисунков А.2, b) и c), видно, что температура стальной трубки, заполненной сорбентом Tenax, лишь слегка повысилась (приблизительно на 2°С) при изменении температуры в камере с 65°С на 100°С.

Примечание - На рисунках А.2, b) и c), крестиком показано место измерения температуры на сорбционной трубке.

Рисунок А.2 - Линия отбора проб с сорбционной трубкой, заполненной сорбентом Tenax

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным и межгосударственным стандартам

Таблица ДА.1

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2020