轨道车辆内装材料烟气毒性测试技术分析与探讨

轨道车辆内装材料烟气毒性测试技术分析与探讨

秦广泰

山东省青岛市 青岛中车四方轨道车辆有限公司 266000

摘要：城市轨道属于人员密集型的封闭空间，最大的安全隐患就是车辆失火。一旦出现火灾，毒性气体在短时间内聚集，给乘客生 命安全带来威胁。因此要对内装材料的烟气毒性进行测试，通过 控制烟气毒性降低烟气危害，保障乘客在火灾隐患中的安全。

关键词：轨道车辆；内装；研究

引言：轨道车辆中使用了大量的非金属材料，一旦遭遇火灾或者高温，材料会释放出大量烟气，给人体造成损害。基于此，文章先是 分析了内装材料的特点，对毒气测试技术进行了简要的介绍，最后利用毒性测试分析材料烟气毒性，以期业界完善材料毒性标准， 提高车辆安全水平。

正文：

随着城市轨道交通的不断发展，节能、环保逐步成为关注的重点，而车辆的 轻量化设计无疑是节能的一种有效方式。

内装系统作为车辆的一个组成系统，在轻量化方面也应作出自己的贡献。城市轨道车辆内装系统是乘客进入列车后直观感知的系统，与乘客有着最直接的联系，譬如 车窗、屏风、座椅、扶手等。内装系统的 轻量化设计，通常从材料轻量化这方面入手考虑，新型材料的应用对内装系统的轻量化起到举足轻重的作用。

一、 车辆内装材料的特点

1.1 造型工艺

轨道车辆内装材料对于造型工艺有一定的要求，具备良好 造型工艺的材料可以达到更好的效果。目前玻璃钢内饰件更具优势，不受到造型限制，可以完成曲面等造型工艺。

1.2 抗刻划性

轨道车辆的内装材料要具备一定抗刻划性，这种特点和材 料表面处理有很大关系。铝板件、玻璃钢件等材料有着较好的表面吸附能力，使用喷漆对材料进行涂装处理之后，抗刻划性以及 油漆涂装的质量与底漆和面漆的处理关系密切。材料底漆厚度要超过50μm，面漆厚度也要控制在40～50μm 之间。使用喷塑工艺处理铝件表面时，抗刻划性能取决于喷塑材料本身的特点。

1.3 隔音隔热性

轨道车辆要具备一定隔音隔热性，才能减少噪音。内装材 料隔音隔热能力取决于料件结构和材料，玻璃钢件具有良好的 隔音性能和隔热性能，铝板件的隔音隔热性相对较差。隔音隔 热性能较好的内装材料相对较厚，在外板中间的缝隙可以起到 良好的隔音隔热效果。在车辆配电柜上，需要增加隔音隔热材 料，避免噪音的出现。

1.4 轻量环保性

轨道车辆内装材料越来越追求轻量化，选择上多选择密度 较小的内装材料，材料厚度也需要满足车辆需要。内装材料同 样十分注重环保性，选择不具备污染、不会散发有毒物质的材 料，保障车辆环保性。

二、 毒性气体分析

在 毒 性 气 体 标 准 中，对 CO、CO2、HCN、HCl、HF、NOx、 SO2 等8 种气体进行了分析。对烟气毒性进行分析时，常使用 傅里叶变换红外光谱方法，也就是FTIR，对8 种气体同时进行 浓度分析，利用红外光源的多色光束，在干涉仪作用下分解成 二束光，穿过测量室的气体。傅里叶变换让探测信号变成强度

频谱，对比已知浓度气体的光谱，进行定性分析和定量分析。根 据光谱吸收物质的形式和情况，对气体进行鉴定，同时利用吸 收光谱面积和高度获得浓度信息。 第二种分析方法就是湿化学分析方法。针对HCN、HCl、HF、 HBr、SO2 等5 种气体进行浓度测试，在燃烧箱中燃烧样品之 后，将气体导入到吸收溶液之中，根据吸收溶液气体量与待测

2 毒性气体分析

在 毒 性 气 体 标 准 中，对 CO、CO2、HCN、HCl、HF、NOx、 SO2 等8 种气体进行了分析。对烟气毒性进行分析时，常使用 傅里叶变换红外光谱方法，也就是FTIR，对8 种气体同时进行 浓度分析，利用红外光源的多色光束，在干涉仪作用下分解成 二束光，穿过测量室的气体。傅里叶变换让探测信号变成强度

频谱，对比已知浓度气体的光谱，进行定性分析和定量分析。根 据光谱吸收物质的形式和情况，对气体进行鉴定，同时利用吸 收光谱面积和高度获得浓度信息。 第二种分析方法就是湿化学分析方法。针对HCN、HCl、HF、 HBr、SO2 等5 种气体进行浓度测试，在燃烧箱中燃烧样品之 后，将气体导入到吸收溶液之中，根据吸收溶液气体量与待测。

3 烟气毒性分级

根据小白鼠染毒情况以及毒性等级判断标准，可以发现 橡胶地板、有机玻璃、管道和窗帘的产烟毒性相对较小，达到了 ZA1 级别。门窗密封条、阻燃泡沫的产烟毒性相对较大，未能达 到ZA2 级别。通过动物染毒的实际情况、对比CIT、FED 数值的 成分分析方法，发现密封条和阻燃泡沫的烟气毒性都比较高，

有机玻璃的烟气毒性相对较低。动物染毒情况需要综合考虑烟 气毒性带来的效果，尤其是烟气中还存在很多未知物以及烟 尘，使用成分分析方法，并不能够对烟气毒性组分展开全面测 试。现阶段常使用CIT、FED 方程分析毒性十分常用，但是不能 全面研究毒性组分带来的协同作用和拮抗作用。 动物暴露染毒方法是评价烟气毒性最为直观、全面的方 法，在研究未知组分的烟气时可以提供较成分分析法更加准确 直接的毒性评价。成分分析方法更加适合作为内装材料毒性的 日常检测方法，动物暴露染毒方法可以用来进行特殊材料毒性 检测方法。

3. 总结

我国城轨客运发展迅速，新车型、新材料不断涌现，由 于城轨车辆人员密度大，空间相对封闭，疏散难度大，火灾 烟气毒性影响大，急需出台适合我国国情的城轨客车内装 材料产烟毒性评价标准，以降低城轨客车的火灾危险性火 灾中的人员伤亡。

参考文献：

[1] 王俐 . 聚碳酸酯市场分析 [M]. 北京： 化学工业出版社，2012.

[2] 伍伟伟 . 碳纤维及其工艺概述 [Z].2010. 12.7.

[3] 李婷 . 铝塑板行业及其市场发展方向 [J]. 住宅科技，2011（09）.