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1、引言

隨著經濟的轉型發展和人們生活水平的日益提高，冰箱作為與消費者生活息息相關的產品，用戶體驗越來越重要，其中新冰箱的開箱異味也引起了消費者的關注[1]。新冰箱異味會引發消費者對材質健康安全的質疑，對產品品質和形象有一定的負面影響。近年來，各冰箱品牌均收到不少用戶對新冰箱異味的差評與投訴，這個現象也成為了冰箱行業的共性問題。

異味評價的研究目前在汽車和家居行業得到了一定的發展，主要分為氣味感官等級評價和有害氣體成分分析兩個方向。各大汽車主機廠都有專業的嗅辨員團隊，對汽車部件及整車按照等級評價表進行評價，如大眾、雪鐵龍采用6級評價方法。此外，有害氣體成分分析在汽車領域得到應用，其狹義上定義VOC包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛8類物質，并明確規定了8種物質的限值。

本文以市場上6款冰箱為研究對象，利用氣味評價方法對新冰箱氣味的現狀進行摸底，并利用氣相色譜分析手段對氣味的主要構成進行了分析，進一步確認異味源頭。同時，新冰箱材料部件和整機的氣味改善探究也為后續研究提供了理論指導。

2、材料方法

2.1 氣味等級評價

氣味評價方法是一種基于人的嗅覺感官和舒適度的主觀評價。本文測評的冰箱為選自3個品牌的6款生產期超過3個月的新冰箱，測試員為參考國標GB/T 14675篩選的6名嗅辨員。6名嗅辨員分別模擬用戶打開新冰箱的場景，按表1進行氣味等級的評定，評定結果的計算方式為去掉一個最高分，去掉一個最低分后，計算算術平均值，取四舍五入后的整數值作為最終評定結果。

2.2 氣體成分分析

新冰箱異味往往由幾十種甚至更多的氣體種類組成，氣體成分分析雖然無法直接表征氣味等級，但可以幫助我們進行氣味來源的分析，進而為品質改善提供支持。本文采用的氣體測試儀器為便攜式氣相色譜質譜聯用儀，整個分析過程包括氣體采集、吸附、解析、GCMS分析，分析判定采用的是半定量法。

3、結果分析

3.1 新冰箱氣味評價

本文選擇的6款機型氣味評價結果見表2。結果表明，3個品牌的6款機型在首次開門體驗上氣味強度均是4級以上（有明顯的氣味，且令人反感），這在一定程度上反映了不少用戶投訴的問題。

3.2 新冰箱氣體成分分析

6款機型的氣體成分分析結果如表3所示。由表3看出，新冰箱內含有的氣體種類有烷烴類、苯類、醛類和酯類。2-甲基丁烷、正戊烷和環戊烷的含量最高，一般用作發泡劑，主要來源于EPS防護泡沫材料；此外，冰箱用聚氨酯發泡材料雖然有內膽阻隔，但不排除氣體分子通過拼接處擴散，也有可能是來源之一。乙酸乙酯、苯乙烯、甲苯、乙苯、間二甲苯等成分含量次之，這些物質都是重要的有機化工原料和工業溶劑，主要來源于冰箱內的塑料部件和膠黏材料[2][3]，如HIPS內膽、ABS內膽、EPS泡沫、TPP膠帶、PE膠帶等。

苯類和醛類往往對人體有危害，加上其他復雜的揮發性成分，不但會降低消費者的喜愛度，而且會存在潛在的健康風險[4]。

3.3 材料部件氣味分析

為了進一步地了解新冰箱的氣味來源，本文選擇了一款冰箱進行各部件的氣味評價，具體包括HIPS內膽、PP抽屜、TPP膠帶、EPS泡沫、GPPS瓶框和PE膠帶，將部件按整機容積與使用重量等比例縮小至500mL玻璃瓶，在70℃、2h環境下激發，由嗅辨員按表1進行氣味等級的評定，結果如圖1所示。

圖1 材料部件氣味等級

由圖1看出，EPS泡沫和HIPS內膽是冰箱內異味較嚴重的部件。主要原因是：（1）EPS泡沫和HIPS內膽石油產品的衍生材料，有大量的殘余單體、著色劑、增塑劑、溶劑等會釋放出不同的味道；（2）冰箱HIPS內膽在冰箱內的使用量較大，且表面積大；（3）EPS泡沫中發泡劑沸點極低，容易揮發出氣味分子。PP抽屜和TPP膠帶氣味等級仍需要進一步改善。

4、討論

新冰箱異味很大程度上是由于冰箱材料在長期存密閉空間中富集而來，在拆除防護后氣味會大大降低，隨著通電使用后氣味會更低甚至消失。然而，這種新冰箱異味會使得消費者初次體驗感較差，相關的改善研究也開始受到重視。

4.1 材料部件氣味改善

冰箱內塑料件為ABS、HIPS、PP、GPPS等材料，其氣味主要來自于材料自身成分和多次加工中產生的小分子[5]，目前可考慮的改善手段為減少回料添加量、生產中增加抽提來提取小分子、粒子中增加除味劑或萃取劑、使用低殘單的原材料等。

冰箱內使用EPS泡沫較為普遍，為改善異味可采取最直接的方法就是使用低氣味的防護材料，如紙塑、EPP泡沫、EPE泡沫。通過改善EPS泡沫件氣味相對困難，因為實際生產中為保證EPS發泡成型的效率，發泡劑種類和含量相對固定，可考慮的改善手段主要是在熟化和烘干過程中延長時間，增加散味，泡沫在工藝過程中的發泡劑變化可參考圖2。

圖2 EPS泡沫在工藝過程中發泡劑含量變化

新冰箱內的膠帶主要用于固定防護，膠水的氣味主要來自于溶劑，溶質次之。目前可通過以下4個方面改善：（1）溶劑種類和配比，增加低氣味無害溶劑的使用；（2）涂覆基材的影響，開孔類基材（如海綿）會將溶劑吸收進去，溶劑將更難揮發完全，使用閉孔類基材會明顯改善工藝過程影響；（3）工藝方法上促進溶劑揮發，如加熱、吸附、真空等；（4）使用無溶劑或水性類膠水能夠從根本上杜絕溶劑。

4.2 整機氣味改善

整機氣味的改善除了通過改善冰箱各組成材料部件的氣味，還可以通過除味塊吸附、香味遮蓋、觸媒除味等[6][7]。除味塊除味最普遍的就是炭塊除味，其可以有效地吸附氣味分子，但存在吸附飽和和二次污染的風險。香味遮蓋在整機氣味等級較低的時候還是有一定效果，但在氣味等級較高時難以遮蓋原有氣味，可能會帶來更難聞的混合氣味。觸媒除味對大分子氣體有一定的吸附分解作用，但對烷烴類小分子的分解作用有限，凈味效果也大打折扣。

5、結論

本文以市場上6款新冰箱為研究對象，通過氣味評價和氣體成分分析，探究了冰箱異味來源，并探討了材料部件和整機氣味改善的方法。主要結論如下：

（1）3個品牌的6款新冰箱在首次開門體驗上氣味強度均是4級以上。

（2）新冰箱內含有的氣體種類有烷烴類、苯類、醛類和酯類。2-甲基丁烷、正戊烷和環戊烷的含量最高，主要來源于EPS防護泡沫材料；乙酸乙酯、苯乙烯、甲苯、乙苯、間二甲苯等成分含量次之，主要來源于冰箱內的塑料部件和膠黏材料。

（3）EPS泡沫和HIPS內膽是冰箱內異味較嚴重的部件。

（4）新冰箱氣味改善除了可以通過改善各組成材料部件的氣味，還可以通過除味塊吸附、香味遮蓋、觸媒除味等整機除味方法。

本文的研究主要針對篩選的6款冰箱，可能存在一定的局限性，后續會進行進一步的研究與補充。

本文作者

合肥華凌股份有限公司 劉國海 沈劍 魯俊 達令 楊樂庭 李彬

參考文獻

[1] 王亞軍.食品儲藏用冰箱異味成分分析及除味探索[D].浙江大學，2015.

[2] 江谷.復合軟包裝材料異味的形成和消除[J].中國包裝工業，2005(09):32-36.

[3] 孔萍，林新花，王玫瑰.軟聚氯乙烯塑料的氣味分析研究[J].塑料科技，2011(39):95-98.

[4] 謝振偉，但德忠.室內空氣中苯系物檢測技術的研究進展[J].中國測試技術，2005(09):127-129.

[5] 岳朗.塑料降低刺激性氣味的途徑[J].中國包裝報，2006(09):1-3.

[6] 徐霞.冰箱除異味方法[J].農家之友，2011(05):57.

[7] 白連杜，魏邦福，李猛，胡海梅.冰箱除異味除菌保鮮技術研究[C].2012年中國家用電器技術大會論文集.

[8] 鄭心怡.解決室內甲醛問題,還家居空氣潔凈清新——家用除醛技術、測醛方法及相關產品性能研討會在京召開[J].家電科技,2018(10):14-15.

來源：《家電科技》2020年第六期