SIST ISO 12219-4:2014
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
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
This part of ISO 12219 specifies a qualitative and quantitative analytical method for vapour-phase organic compounds (volatile and some semi-volatile) released from car trim materials under simulated real use conditions using small emission test chambers (small chamber). Small chambers are intended to provide a transfer function to vehicle level emissions. This method is intended for evaluating new car interior trim components but can, in principle, be applied to used car components. Target compounds include VOCs (conventionally defined as organic compounds in the volatility range n-hexane to n-hexadecane) and volatile carbonyl compounds such as formaldehyde. The specified analytical procedure for VOCs is ISO 16000-6 and for formaldehyde and some other light carbonyl compounds is ISO 16000-3.
Air intérieur des véhicules routiers - Partie 4: Méthode pour la détermination des émissions de composés organiques volatils des parties et des matériaux intérieurs des véhicules - Méthode de la petite chambre
L'ISO 12219-4:2013 sp�cifie une m�thode d'analyse qualitative et quantitative des compos�s organiques en phase vapeur (volatils et certains semi-volatils) �mis par les mat�riaux des habillages int�rieurs de v�hicules dans des conditions d'utilisation r�elle simul�es, en utilisant une petite chambre d'essai d'�missions (petite chambre). La petite chambre est destin�e � assurer une fonction de transfert aux �missions orient�es v�hicule. Cette m�thode sert � �valuer les nouveaux mat�riaux des habillages int�rieurs de v�hicules mais peut, en principe, �tre appliqu�e aux mat�riaux de v�hicules usag�s.
Les compos�s cibles comprennent les COV (appel�s, par convention, compos�s organiques dans la gamme de volatilit� du n-hexane au n-hexad�cane) et les compos�s carbonyl�s volatils tels que le formald�hyde. Le mode op�ratoire d'analyse sp�cifi� pour les COV est l'ISO 16000-6 et, pour le formald�hyde et certains autres compos�s carbonyl�s l�gers, l'ISO 16000-3.
L'ISO 12219-4:2013 compl�te les normes ASTM D5116 et VDA 276 et fournit aux laboratoires d'essai tiers et au secteur industriel une m�thode pour: a) identifier l'effet des conditions d'utilisation r�elle sur les donn�es d'�missions de COV sp�cifiques; b) comparer les �missions de COV sp�cifiques de diff�rents ensembles; c) �valuer et trier les donn�es d'�missions de COV sp�cifiques des ensembles; d) fournir des donn�es d'�missions de COV sp�cifiques pour �tablir et v�rifier une corr�lation entre la m�thode orient�e mat�riau et la m�thode orient�e v�hicule; et e) �valuer les ensembles prototypes de �faibles �missions� pendant le d�veloppement.
Notranji zrak v cestnih vozilih - 4. del: Metoda za določevanje emisij hlapnih organskih spojin iz notranjih delov in materialov - Metoda z majhno komoro
Ta del standarda ISO 12219 določa kvalitativno in kvantitativno analitično metodo za določevanje emisij organskih spojin v parni fazi (hlapne ali polhlapne) iz sestavnih delov v notranjosti vozila v simuliranih pogojih dejanske uporabe z majhnimi emisijskimi preskusnimi komorami (majhne komore). Namen majhnih komor je zagotavljanje funkcije prenosa za stopnje emisije vozil. Ta metoda je namenjena za vrednotenje novih sestavnih delov v notranjosti vozila, vendar jo je načeloma mogoče uporabiti tudi za rabljene avtomobilske dele. Med ciljne spojine spadajo hlapne organske spojine (po dogovoru opredeljene kot organske spojine v območju hlapnosti n-heksana do n-heksadekana) in hlapne karbonilne spojine, kot je formaldehid. Analizni postopek za hlapne organske spojine je določen v standardu ISO 16000-6, za formaldehid in nekatere druge lahke karbonilne spojine pa v standardu ISO 16000-3.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12219-4
First edition
2013-04-15
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
Air intérieur des véhicules routiers —
Partie 4: Méthode pour la détermination des émissions de composés
organiques volatils des parties et des matériaux intérieurs des
véhicules — Méthode de la petite chambre
Reference number
ISO 12219-4:2013(E)
©
ISO 2013
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ISO 12219-4:2013(E)
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
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ISO 12219-4:2013(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 4
5 Principle . 5
6 Emission test bed preparation . 5
6.1 Components . 5
6.2 Small chamber . 5
6.3 Small chamber temperature control . 6
6.4 Air humidification . 6
6.5 Clean air supply . 7
7 Quality control . 7
7.1 General . 7
7.2 Airtightness . 7
7.3 Recovery and sink effects. 8
7.4 Supply air . 9
8 Component or automotive interior product .10
8.1 General .10
8.2 History of the component or automotive interior product .10
8.3 Packaging, transport and storage of the component or automotive interior product .10
9 Standard emission test procedure .10
9.1 General .10
9.2 Cleaning and purification .11
9.3 Test .11
10 Calculation of emission rate .13
11 Test report .13
12 Quality assurance/quality control (QA/QC) .14
Bibliography .16
© ISO 2013 – All rights reserved iii
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ISO 12219-4:2013(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 12219-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 6, Indoor
air, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles.
ISO 12219 consists of the following parts, under the general title Interior air of road vehicles:
— Part 1: Whole vehicle test chamber — Specification and method for the determination of volatile organic
compounds in cabin interiors
— Part 2: Screening method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from
vehicle interior parts and materials — Bag method
— Part 3: Screening method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from
vehicle interior parts and materials — Micro-scale chamber method
— Part 4: Method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from vehicle
interior parts and materials — Small chamber method
— Part 5: Screening method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from
vehicle interior parts and materials — Static chamber method
The following parts are under preparation:
— Part 6: Method for the determination of the emissions of semi-volatile organic compounds from vehicle
interior parts and materials — Small chamber method
— Part 7: Odour determination in interior air of road vehicles and test chamber air of trim components by
olfactory measurements
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ISO 12219-4:2013(E)
Introduction
Volatile organic compounds (VOCs) are widely used in industry and can be emitted by many everyday
products and materials. They have attracted attention in recent years because of their impact on indoor
air quality. After homes and workplaces, people spend a lot of time in their vehicles. It is important to
determine the material emissions of interior parts and to reduce them to an acceptable level, if required.
Therefore, it is necessary to obtain comprehensive and reliable information about the types of organic
compounds in the interior air of vehicles and also their concentrations.
Monitoring emissions from vehicle trim components can be performed in several ways and the approach
selected depends upon the desired outcome and the material type. For example, to obtain emissions data
from complete assemblies (e.g. a dashboard or seat) it is necessary to employ emissions chambers or
3
bags that have sufficient volume to house the complete assembly (typically ≥4 m ). Such tests may take
several hours or even days to perform, depending on specified equilibration times and the requirements
of the relevant test protocol.
This part of ISO 12219 outlines a method of measuring the types and levels of VOCs in vehicle trim
components under controlled conditions using a small emission test chamber (small chamber). It
describes requirements for a small chamber and a test protocol. Measurements are carried out according
to ISO 16000-6 (VOCs) and ISO 16000-3 (carbonyl compounds).
The capacity of a small chamber is not limited to small assemblies or representative samples of
homogeneous car trim materials. Small chambers allow qualitative and quantitative VOC emission data
to be measured and recorded. The subsequent VOC emission data can be used to develop a correlation
between material level methods and the vehicle level method.
[2] [1] [4]
This part of ISO 12219 is based on VDA 276 and ASTM D5116, and correlates to ISO 16000-9.
[3] [4] [5] [6]
ISO 16000-3, ISO 16000-5, ISO 16000-6, ISO 16000-9, ISO 16000-10, ISO 16000-11,
[7] [8] [9] [10]
ISO 16000-24, ISO 16000-25, as well as ISO 16017-1 and ISO 16017-2 also focus on VOC
measurements.
© ISO 2013 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12219-4:2013(E)
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
WARNING — It is the responsibility of the user of this part of ISO 12219 to establish appropriate
safety and health practices and to determine the applicability of regulatory limitations prior to
use. National regulations for precautions shall be followed.
1 Scope
This part of ISO 12219 specifies a qualitative and quantitative analytical method for vapour-phase
organic compounds (volatile and some semi-volatile) released from car trim materials under simulated
real use conditions using small emission test chambers (small chamber). Small chambers are intended
to provide a transfer function to vehicle level emissions. This method is intended for evaluating new car
interior trim components but can, in principle, be applied to used car components.
Target compounds include VOCs (conventionally defined as organic compounds in the volatility range
n-hexane to n-hexadecane) and volatile carbonyl compounds such as formaldehyde. The specified
analytical procedure for VOCs is ISO 16000-6 and for formaldehyde and some other light carbonyl
compounds is ISO 16000-3.
NOTE Compounds more volatile than n-hexane and less volatile than n-hexadecane can also be analysed (see
[8]
ISO 16000-6:2011, Annex D, and ISO 16017-1 for more information).
[1] [2]
This part of ISO 12219 is complementary to ASTM D5116 and VDA 276, and provides third party test
laboratories and manufacturing industry with an approach for:
a) identifying the effect of real use conditions on specific VOC emissions data;
b) comparing emissions from various assemblies with regards to specific VOC emissions;
c) evaluating and sorting specific assemblies regarding specific VOC emissions data;
d) providing specific VOC emissions data to develop and verify a correlation between material level
methods and the vehicle level method;
e) evaluating prototype, “low-emission” assemblies during development.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 3833, Road vehicles — Types — Terms and definitions
ISO 16000-3:2011, Indoor air — Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds in
indoor air and test chamber air — Active sampling method
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
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ISO 12219-4:2013(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3833 and the following apply.
3.1
air change rate
volume ratio of clean air brought into the small chamber per hour and the free small chamber volume
measured in identical units
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.1, modified]
3.2
air circulation
ideal mixing of the small chamber
3.3
air flow rate
air volume entering into the small chamber per time
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.2, modified]
3.4
air sample
representative quantitatively preset volume of the atmosphere in the small chamber
3.5
air speed
medium air speed over the surface of the test specimen
3.6
background concentration
concentration of a specific volatile organic compound, VOC , (or group of volatile organic compounds)
X
measured in the small chamber outlet
3.7
clean air supply
pressurized purified air or synthetic air in gas cylinders
3.8
small chamber
enclosure with controlled operational parameters for the destination of volatile organic compounds
emitted from products
3.9
small chamber concentration
concentration of a specific volatile organic compound, VOC , (or group of volatile organic compounds)
X
measured in the small chamber outlet
3.10
emission
organic substances that escape from the component under the existing test conditions
3.11
ideal air mixing
substance diffusing in an ideally mixed chamber, without time delay, completely and homogeneously
throughout the whole chamber
3.12
supply air
sum of all gaseous volume flows conducted into the small chamber
Note 1 to entry: The supply air is expressed as a volume flow per time.
2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 12219-4:2013(E)
3.13
product loading factor
ratio of exposed surface area (or mass or volume) of the test specimen and the free small chamber volume
3.14
recovery rate
measured mass of a target volatile organic compound in the air leaving the small chamber during a
given time period divided by the mass of target volatile organic compound added to the small chamber
in the same time period
Note 1 to entry: The recovery provides information about the performance of the entire method.
Note 2 to entry: The recovery rate is expressed in per cent.
3.15
sample
part of piece of a product that is representative of the production
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.10]
3.16
specific emission rate
q
X
product-specific rate describing the mass of a volatile organic compound emitted from a product per
time at a given time from the start of the test
Note 1 to entry: Area-specific emission rate, q , is used in this part of ISO 12219. Several other specific emission
A
rates can be defined according to different requirements, e.g. length-specific emission rate, q , volume-specific
l
emission rate, q , and unit-specific emission rate, q .
V u
Note 2 to entry: The term “area-specific emission rate” is sometimes used in parallel with the term “emission factor”.
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.11, modified]
Note 3 to entry: The specific emission rate is expressed in units of mass per time.
3.17
surface of the component
surface of the automotive interior product
surface that is formed by the outline of the component or automotive interior product and penetrable by
organic substances
3.18
target volatile organic compound
product-specific volatile organic compound
3.19
test specimen
part of the sample specifically prepared for emission testing in the small chamber in order to simulate
the emission behaviour of the material or product that is tested
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.13, modified]
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ISO 12219-4:2013(E)
3.20
total volatile organic compounds
TVOCs
® 1)
sum of volatile organic compounds, sampled on Tenax TA , which elute between and including
n-hexane and n-hexadecane on a non-polar capillary column, detected with a flame ionization detector
(TVOC-FID) or mass spectrometric detector (TVOC-MS), and quantified by converting the total area of
the chromatogram in that analytical window to a nominal mass using the chromatographic response
factor for toluene (toluene equivalents)
[SOURCE: ISO 16000-6:2011, definition 3.4, modified]
Note 1 to entry: While this part of ISO 12219 specifies the determination of individual VOCs, it is common in practice
to generate a single concentration value to characterize the total amount of VOCs present in the air. This value is called
the TVOC value. It should be emphasized that the TVOC value so obtained depends on the sampling and analytical
methods used, and therefore should be interpreted taking into account the full description of these methods.
3.21
outlet air
air leaving the small chamber through a fixed opening
3.22
volatile organic compound
VOC
organic compound that is emitted from the test specimen and all those detected in the small chamber
outlet air
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.15, modified]
Note 1 to entry: Due to practical reasons to be taken into account for test chambers, this definition differs slightly
from that defined in ISO 16000-6:2011. In ISO 16000-6, the definition is based on the boiling point range (50 °C
to 100 °C) to (240 °C to 260 °C).
Note 2 to entry: The emission test method described in this part of ISO 12219 is optimum for the range of
compounds specified by the definition of total volatile organic compounds (TVOCs).
3.23
volume of the small chamber
chamber volume minus the technical fittings and devices in the small chamber that take up volume
4 Symbols
Symbol Meaning Unit
t time hours or days
γ mass concentration of substance X micrograms per cubic metre
X
q area specific air flow rate (= n/L ) cubic metres per square metre hour
A
q unit specific emission rate micrograms per hour
u
q emission rate per length micrograms per metre hour
l
q emission rate per area micrograms per square metre hour
A
q emission rate per volume micrograms per cubic metre hour
V
1) Tenax is the trademark of a product supplied by Buchem. This information is given for the convenience of users
of this document and does not constitute an endorsement by ISO of the product named. Equivalent products may be
used if they can be shown to lead to the same results.
4 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 12219-4:2013(E)
q emission rate per mass micrograms per kilogram hour
m
n air change rate per hour
L surface loading of chamber square metres per cubic metre
A
5 Principle
A component or automotive interior product is inserted into an almost ideally mixed small chamber
3 3
(0,5 m to 4,0 m ) and stored under conditions of preset temperature, humidity and air change or air
renewal. Organic substances that escape the component accumulate in the small chamber and are
conveyed through an airstream.
Air samples are taken at selected times. The concentration of gaseous air substances in the small
chamber can be determined qualitatively and quantitatively using chemical analysis procedures and
from that the rate of emission of target compounds from the test material can be determined.
6 Emission test bed preparation
6.1 Components
A test bed to determine gaseous emissions consists of the following functional components or
operational elements:
— small chamber;
— air circulation;
— clean air supply;
— temperature, humidity, and flow control and regulation;
— sample line.
There are no mandatory guidelines for construction, arrangement, combination, and technical finish of
these individual functional components. Hints for continual measurers for quality assurance are given
in Clause 7.
6.2 Small chamber
6.2.1 General
3 3
The small chamber is an airtight container with the volume of 0,5 m to 4,0 m . A typical standard small
3 3
chamber size has a volume of 1 m ± 0,05 m . The chamber volume shall be specified in the test report.
Inside there is a device for mixing the air and a stand to guarantee the storage of the component without
touching the walls. An inflow pipe and an outlet air pipe shall be provided to adjust the air change (air
renewal) or to test the air. An example of a small chamber is shown diagramatically in Figure 1.
6.2.2 Materials
General specifications and requirements, which apply to all types of small chambers, are provided in
the following.
The small chamber method requires the following key components.
— Airtight small chamber apparatus.
© ISO 2013 – All rights reserved 5
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ISO 12219-4:2013(E)
— The wall surfaces of the small chamber and the rack for placement of the component made
of electropolished high–quality steel. In the case of installations or parts in the interior for which
electropolished high–quality steel cannot be used due to technical reasons, materials shall selected that
have low emissions and absorption of organic substances.
— Heating mechanism and temperature control system.
— Sampling line, constructed of an inert, non-emitting and non-absorbing and adsorbing material
and heated, if necessary, to prevent condensation/deposition on the inner walls. The length of the
sampling line shall be as short as possible and is restricted to about 3 m.
— Clean air supply and humidification system.
— Appropriate monitoring and control systems (to ensure that the test is carried out according to
specified conditions). Appropriate vapour sampling tubes are also required.
Any sealing materials (e.g. gaskets or O-rings) used for sealing the doors or lids of the small chambers,
shall be low emitting and low absorbing. They shall not contribute significantly to the background vapour
concentration. The O-rings or gaskets should be easily removed to facilitate cleaning or replacement.
Surface areas of these parts that are in contact with the small chamber atmosphere shall not exceed in
their sum 5 % of the small chamber walls.
6.2.3 Tightness
In order to avoid uncontrolled air convection, ensure that the leakage caused by non-tightness amounts
to less than 0,5 % volume fraction of the small chamber per minute or 5 % volume fraction of the supply
air in tests with air change (air renewal) at 1 000 Pa excess pressure. In order to avoid air inflow from
outside, a small excess pressure with regard to the atmospheric pressure in the laboratory or a volume
over-current shall be used. In particular, such excess pressure is necessary when taking air samples.
6.2.4 Air mixing
This method relies on the air inside the chamber being thoroughly mixed. Have available a suitable
device for mixing the air that can also fulfil this prerequisite when testing large-volume, bulky material.
The flow rate (flow velocity) in the middle of the empty small chamber shall exceed 0,1 m/s.
NOTE 1 Adequate equipment for air velocity measurements are hot wire or film anemometers calibrated in the
range 0,1 m/s to 0,5 m/s.
6.2.5 Cleaning
Ensure, through suitable cleaning procedures, such as thermal desorption at high temperatures, that
thorough cleaning between tests is carried out. The background sample of the empty small chamber
shall meet the background requirements described in 7.3. When the background value cannot be
achieved, the small chamber shall be cleaned. A detailed description is given in 9.2.
6.3 Small chamber temperature control
The chamber temperature shall be precisely controlled because there is a strong link between
temperature and chemical emission rate. The chamber shall be able to maintain a given temperature to
within ±1 °C. Emission rates are specific to a particular temperature, therefore it is essential to maintain
a constant temperature within the small chamber throughout the emission test/comparative analyses.
6.4 Air humidification
The humidification of the supply air in the small chamber shall be carried out in such a way that the
formation of steam, vapour, and aerosols is ruled out. Maintain a relative humidity of 5 % at 65 °C in the
supply air using the humidification unit. This corresponds to a relative humidity of 50 % at 21 °C or a
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ISO 12219-4:2013(E)
dew point of 10,4 °C. It is typical to maintain a targeted dew point temperature and then to reheat to a
specified air temperature by the feedback from a RH sensor in the chamber. Maintaining a constant dew
point and air temperature produces very constant relative humidity.
6.5 Clean air supply
Tests with air change or air renewal and the taking of air samples require a flow of clean air. An air
change or air renewal of 0,4 per hour, under the test conditions (65 °C, ambient pressure) shall be set
with an accuracy of ±5 %.
The sum of the concentrations of volatile organic hydrocarbon combinations (TVOCs, see 3.20) in the
3 3
supply air shall not be more than 50 µg/m in the sum and 5 µg/m for individual substances before the
start of a test.
Particulate matter in the clean supply shall be reduced through a particle filter (e.g. HEPA filter) in order
to avoid an adsorption of compounds.
Key
1 air circulation 4 small chamber
2 controlled humidified flow 5 sample line
3 clean air supply 6 temperature-controlled test cabinet
Figure 1 — Emission test bed of the small chamber
7 Quality control
7.1 General
The minimum requirements for small chamber emissions are listed below.
Errors can occur through the integration of numerous technical functions in a small chamber which
requires a regular and conscientious inspection of the whole system. Since these errors can have an
effect in part directly on a test result, the small chamber shall be integrated into a creditable quality
assurance system or a comparable continual observation method.
Several important test methods for measuring test parameters are described in 7.2 to 7.4.
7.2 Airtightness
7.2.1 General
Check the airtightness of the small chamber at an excess pressure of 1 000 Pa by measuring the pressure
drop in a period of 2 h. The sensitiveness of the pressure pick-off/pressure transducer should be smaller
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ISO 12219-4:2013(E)
than 100 Pa with an accuracy of ±5 %. The average value of the specific leak rate, n , referring to the
L
small chamber volume in thousandths per
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 12219-4:2014
01-julij-2014
1RWUDQML]UDNYFHVWQLKYR]LOLKGHO 0HWRGD]DGRORþHYDQMHHPLVLMKODSQLK
RUJDQVNLKVSRMLQL]QRWUDQMLKGHORYLQPDWHULDORY0HWRGD]PDMKQRNRPRUR
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
Air intérieur des véhicules routiers - Partie 4: Méthode pour la détermination des
émissions de composés organiques volatils des parties et des matériaux intérieurs des
véhicules - Méthode de la petite chambre
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 12219-4:2013
ICS:
13.040.20 Kakovost okoljskega zraka Ambient atmospheres
43.020 Cestna vozila na splošno Road vehicles in general
SIST ISO 12219-4:2014 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 12219-4:2014
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SIST ISO 12219-4:2014
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12219-4
First edition
2013-04-15
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
Air intérieur des véhicules routiers —
Partie 4: Méthode pour la détermination des émissions de composés
organiques volatils des parties et des matériaux intérieurs des
véhicules — Méthode de la petite chambre
Reference number
ISO 12219-4:2013(E)
©
ISO 2013
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ISO 12219-4:2013(E)
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ISO 12219-4:2013(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 4
5 Principle . 5
6 Emission test bed preparation . 5
6.1 Components . 5
6.2 Small chamber . 5
6.3 Small chamber temperature control . 6
6.4 Air humidification . 6
6.5 Clean air supply . 7
7 Quality control . 7
7.1 General . 7
7.2 Airtightness . 7
7.3 Recovery and sink effects. 8
7.4 Supply air . 9
8 Component or automotive interior product .10
8.1 General .10
8.2 History of the component or automotive interior product .10
8.3 Packaging, transport and storage of the component or automotive interior product .10
9 Standard emission test procedure .10
9.1 General .10
9.2 Cleaning and purification .11
9.3 Test .11
10 Calculation of emission rate .13
11 Test report .13
12 Quality assurance/quality control (QA/QC) .14
Bibliography .16
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ISO 12219-4:2013(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 12219-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 6, Indoor
air, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles.
ISO 12219 consists of the following parts, under the general title Interior air of road vehicles:
— Part 1: Whole vehicle test chamber — Specification and method for the determination of volatile organic
compounds in cabin interiors
— Part 2: Screening method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from
vehicle interior parts and materials — Bag method
— Part 3: Screening method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from
vehicle interior parts and materials — Micro-scale chamber method
— Part 4: Method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from vehicle
interior parts and materials — Small chamber method
— Part 5: Screening method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from
vehicle interior parts and materials — Static chamber method
The following parts are under preparation:
— Part 6: Method for the determination of the emissions of semi-volatile organic compounds from vehicle
interior parts and materials — Small chamber method
— Part 7: Odour determination in interior air of road vehicles and test chamber air of trim components by
olfactory measurements
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SIST ISO 12219-4:2014
ISO 12219-4:2013(E)
Introduction
Volatile organic compounds (VOCs) are widely used in industry and can be emitted by many everyday
products and materials. They have attracted attention in recent years because of their impact on indoor
air quality. After homes and workplaces, people spend a lot of time in their vehicles. It is important to
determine the material emissions of interior parts and to reduce them to an acceptable level, if required.
Therefore, it is necessary to obtain comprehensive and reliable information about the types of organic
compounds in the interior air of vehicles and also their concentrations.
Monitoring emissions from vehicle trim components can be performed in several ways and the approach
selected depends upon the desired outcome and the material type. For example, to obtain emissions data
from complete assemblies (e.g. a dashboard or seat) it is necessary to employ emissions chambers or
3
bags that have sufficient volume to house the complete assembly (typically ≥4 m ). Such tests may take
several hours or even days to perform, depending on specified equilibration times and the requirements
of the relevant test protocol.
This part of ISO 12219 outlines a method of measuring the types and levels of VOCs in vehicle trim
components under controlled conditions using a small emission test chamber (small chamber). It
describes requirements for a small chamber and a test protocol. Measurements are carried out according
to ISO 16000-6 (VOCs) and ISO 16000-3 (carbonyl compounds).
The capacity of a small chamber is not limited to small assemblies or representative samples of
homogeneous car trim materials. Small chambers allow qualitative and quantitative VOC emission data
to be measured and recorded. The subsequent VOC emission data can be used to develop a correlation
between material level methods and the vehicle level method.
[2] [1] [4]
This part of ISO 12219 is based on VDA 276 and ASTM D5116, and correlates to ISO 16000-9.
[3] [4] [5] [6]
ISO 16000-3, ISO 16000-5, ISO 16000-6, ISO 16000-9, ISO 16000-10, ISO 16000-11,
[7] [8] [9] [10]
ISO 16000-24, ISO 16000-25, as well as ISO 16017-1 and ISO 16017-2 also focus on VOC
measurements.
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SIST ISO 12219-4:2014
INTERNATIONAL STANDARD ISO 12219-4:2013(E)
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
WARNING — It is the responsibility of the user of this part of ISO 12219 to establish appropriate
safety and health practices and to determine the applicability of regulatory limitations prior to
use. National regulations for precautions shall be followed.
1 Scope
This part of ISO 12219 specifies a qualitative and quantitative analytical method for vapour-phase
organic compounds (volatile and some semi-volatile) released from car trim materials under simulated
real use conditions using small emission test chambers (small chamber). Small chambers are intended
to provide a transfer function to vehicle level emissions. This method is intended for evaluating new car
interior trim components but can, in principle, be applied to used car components.
Target compounds include VOCs (conventionally defined as organic compounds in the volatility range
n-hexane to n-hexadecane) and volatile carbonyl compounds such as formaldehyde. The specified
analytical procedure for VOCs is ISO 16000-6 and for formaldehyde and some other light carbonyl
compounds is ISO 16000-3.
NOTE Compounds more volatile than n-hexane and less volatile than n-hexadecane can also be analysed (see
[8]
ISO 16000-6:2011, Annex D, and ISO 16017-1 for more information).
[1] [2]
This part of ISO 12219 is complementary to ASTM D5116 and VDA 276, and provides third party test
laboratories and manufacturing industry with an approach for:
a) identifying the effect of real use conditions on specific VOC emissions data;
b) comparing emissions from various assemblies with regards to specific VOC emissions;
c) evaluating and sorting specific assemblies regarding specific VOC emissions data;
d) providing specific VOC emissions data to develop and verify a correlation between material level
methods and the vehicle level method;
e) evaluating prototype, “low-emission” assemblies during development.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 3833, Road vehicles — Types — Terms and definitions
ISO 16000-3:2011, Indoor air — Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds in
indoor air and test chamber air — Active sampling method
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
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ISO 12219-4:2013(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3833 and the following apply.
3.1
air change rate
volume ratio of clean air brought into the small chamber per hour and the free small chamber volume
measured in identical units
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.1, modified]
3.2
air circulation
ideal mixing of the small chamber
3.3
air flow rate
air volume entering into the small chamber per time
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.2, modified]
3.4
air sample
representative quantitatively preset volume of the atmosphere in the small chamber
3.5
air speed
medium air speed over the surface of the test specimen
3.6
background concentration
concentration of a specific volatile organic compound, VOC , (or group of volatile organic compounds)
X
measured in the small chamber outlet
3.7
clean air supply
pressurized purified air or synthetic air in gas cylinders
3.8
small chamber
enclosure with controlled operational parameters for the destination of volatile organic compounds
emitted from products
3.9
small chamber concentration
concentration of a specific volatile organic compound, VOC , (or group of volatile organic compounds)
X
measured in the small chamber outlet
3.10
emission
organic substances that escape from the component under the existing test conditions
3.11
ideal air mixing
substance diffusing in an ideally mixed chamber, without time delay, completely and homogeneously
throughout the whole chamber
3.12
supply air
sum of all gaseous volume flows conducted into the small chamber
Note 1 to entry: The supply air is expressed as a volume flow per time.
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ISO 12219-4:2013(E)
3.13
product loading factor
ratio of exposed surface area (or mass or volume) of the test specimen and the free small chamber volume
3.14
recovery rate
measured mass of a target volatile organic compound in the air leaving the small chamber during a
given time period divided by the mass of target volatile organic compound added to the small chamber
in the same time period
Note 1 to entry: The recovery provides information about the performance of the entire method.
Note 2 to entry: The recovery rate is expressed in per cent.
3.15
sample
part of piece of a product that is representative of the production
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.10]
3.16
specific emission rate
q
X
product-specific rate describing the mass of a volatile organic compound emitted from a product per
time at a given time from the start of the test
Note 1 to entry: Area-specific emission rate, q , is used in this part of ISO 12219. Several other specific emission
A
rates can be defined according to different requirements, e.g. length-specific emission rate, q , volume-specific
l
emission rate, q , and unit-specific emission rate, q .
V u
Note 2 to entry: The term “area-specific emission rate” is sometimes used in parallel with the term “emission factor”.
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.11, modified]
Note 3 to entry: The specific emission rate is expressed in units of mass per time.
3.17
surface of the component
surface of the automotive interior product
surface that is formed by the outline of the component or automotive interior product and penetrable by
organic substances
3.18
target volatile organic compound
product-specific volatile organic compound
3.19
test specimen
part of the sample specifically prepared for emission testing in the small chamber in order to simulate
the emission behaviour of the material or product that is tested
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.13, modified]
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ISO 12219-4:2013(E)
3.20
total volatile organic compounds
TVOCs
® 1)
sum of volatile organic compounds, sampled on Tenax TA , which elute between and including
n-hexane and n-hexadecane on a non-polar capillary column, detected with a flame ionization detector
(TVOC-FID) or mass spectrometric detector (TVOC-MS), and quantified by converting the total area of
the chromatogram in that analytical window to a nominal mass using the chromatographic response
factor for toluene (toluene equivalents)
[SOURCE: ISO 16000-6:2011, definition 3.4, modified]
Note 1 to entry: While this part of ISO 12219 specifies the determination of individual VOCs, it is common in practice
to generate a single concentration value to characterize the total amount of VOCs present in the air. This value is called
the TVOC value. It should be emphasized that the TVOC value so obtained depends on the sampling and analytical
methods used, and therefore should be interpreted taking into account the full description of these methods.
3.21
outlet air
air leaving the small chamber through a fixed opening
3.22
volatile organic compound
VOC
organic compound that is emitted from the test specimen and all those detected in the small chamber
outlet air
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006, definition 3.15, modified]
Note 1 to entry: Due to practical reasons to be taken into account for test chambers, this definition differs slightly
from that defined in ISO 16000-6:2011. In ISO 16000-6, the definition is based on the boiling point range (50 °C
to 100 °C) to (240 °C to 260 °C).
Note 2 to entry: The emission test method described in this part of ISO 12219 is optimum for the range of
compounds specified by the definition of total volatile organic compounds (TVOCs).
3.23
volume of the small chamber
chamber volume minus the technical fittings and devices in the small chamber that take up volume
4 Symbols
Symbol Meaning Unit
t time hours or days
γ mass concentration of substance X micrograms per cubic metre
X
q area specific air flow rate (= n/L ) cubic metres per square metre hour
A
q unit specific emission rate micrograms per hour
u
q emission rate per length micrograms per metre hour
l
q emission rate per area micrograms per square metre hour
A
q emission rate per volume micrograms per cubic metre hour
V
1) Tenax is the trademark of a product supplied by Buchem. This information is given for the convenience of users
of this document and does not constitute an endorsement by ISO of the product named. Equivalent products may be
used if they can be shown to lead to the same results.
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SIST ISO 12219-4:2014
ISO 12219-4:2013(E)
q emission rate per mass micrograms per kilogram hour
m
n air change rate per hour
L surface loading of chamber square metres per cubic metre
A
5 Principle
A component or automotive interior product is inserted into an almost ideally mixed small chamber
3 3
(0,5 m to 4,0 m ) and stored under conditions of preset temperature, humidity and air change or air
renewal. Organic substances that escape the component accumulate in the small chamber and are
conveyed through an airstream.
Air samples are taken at selected times. The concentration of gaseous air substances in the small
chamber can be determined qualitatively and quantitatively using chemical analysis procedures and
from that the rate of emission of target compounds from the test material can be determined.
6 Emission test bed preparation
6.1 Components
A test bed to determine gaseous emissions consists of the following functional components or
operational elements:
— small chamber;
— air circulation;
— clean air supply;
— temperature, humidity, and flow control and regulation;
— sample line.
There are no mandatory guidelines for construction, arrangement, combination, and technical finish of
these individual functional components. Hints for continual measurers for quality assurance are given
in Clause 7.
6.2 Small chamber
6.2.1 General
3 3
The small chamber is an airtight container with the volume of 0,5 m to 4,0 m . A typical standard small
3 3
chamber size has a volume of 1 m ± 0,05 m . The chamber volume shall be specified in the test report.
Inside there is a device for mixing the air and a stand to guarantee the storage of the component without
touching the walls. An inflow pipe and an outlet air pipe shall be provided to adjust the air change (air
renewal) or to test the air. An example of a small chamber is shown diagramatically in Figure 1.
6.2.2 Materials
General specifications and requirements, which apply to all types of small chambers, are provided in
the following.
The small chamber method requires the following key components.
— Airtight small chamber apparatus.
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SIST ISO 12219-4:2014
ISO 12219-4:2013(E)
— The wall surfaces of the small chamber and the rack for placement of the component made
of electropolished high–quality steel. In the case of installations or parts in the interior for which
electropolished high–quality steel cannot be used due to technical reasons, materials shall selected that
have low emissions and absorption of organic substances.
— Heating mechanism and temperature control system.
— Sampling line, constructed of an inert, non-emitting and non-absorbing and adsorbing material
and heated, if necessary, to prevent condensation/deposition on the inner walls. The length of the
sampling line shall be as short as possible and is restricted to about 3 m.
— Clean air supply and humidification system.
— Appropriate monitoring and control systems (to ensure that the test is carried out according to
specified conditions). Appropriate vapour sampling tubes are also required.
Any sealing materials (e.g. gaskets or O-rings) used for sealing the doors or lids of the small chambers,
shall be low emitting and low absorbing. They shall not contribute significantly to the background vapour
concentration. The O-rings or gaskets should be easily removed to facilitate cleaning or replacement.
Surface areas of these parts that are in contact with the small chamber atmosphere shall not exceed in
their sum 5 % of the small chamber walls.
6.2.3 Tightness
In order to avoid uncontrolled air convection, ensure that the leakage caused by non-tightness amounts
to less than 0,5 % volume fraction of the small chamber per minute or 5 % volume fraction of the supply
air in tests with air change (air renewal) at 1 000 Pa excess pressure. In order to avoid air inflow from
outside, a small excess pressure with regard to the atmospheric pressure in the laboratory or a volume
over-current shall be used. In particular, such excess pressure is necessary when taking air samples.
6.2.4 Air mixing
This method relies on the air inside the chamber being thoroughly mixed. Have available a suitable
device for mixing the air that can also fulfil this prerequisite when testing large-volume, bulky material.
The flow rate (flow velocity) in the middle of the empty small chamber shall exceed 0,1 m/s.
NOTE 1 Adequate equipment for air velocity measurements are hot wire or film anemometers calibrated in the
range 0,1 m/s to 0,5 m/s.
6.2.5 Cleaning
Ensure, through suitable cleaning procedures, such as thermal desorption at high temperatures, that
thorough cleaning between tests is carried out. The background sample of the empty small chamber
shall meet the background requirements described in 7.3. When the background value cannot be
achieved, the small chamber shall be cleaned. A detailed description is given in 9.2.
6.3 Small chamber temperature control
The chamber temperature shall be precisely controlled because there is a strong link between
temperature and chemical emission rate. The chamber shall be able to maintain a given temperature to
within ±1 °C. Emission rates are specific to a particular temperature, therefore it is essential to maintain
a constant temperature within the small chamber throughout the emission test/comparative analyses.
6.4 Air humidification
The humidification of the supply air in the small chamber shall be carried out in such a way that the
formation of steam, vapour, and aerosols is ruled out. Maintain a relative humidity of 5 % at 65 °C in the
supply air using the humidification unit. This corresponds to a relative humidity of 50 % at 21 °C or a
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ISO 12219-4:2013(E)
dew point of 10,4 °C. It is typical to maintain a targeted dew point temperature and then to reheat to a
specified air temperature by the feedback from a RH sensor in the chamber. Maintaining a constant dew
point and air temperature produces very constant relative humidity.
6.5 Clean air supply
Tests with air change or air renewal and the taking of air samples require a flow of clean air. An air
change or air renewal of 0,4 per hour, under the test conditions (65 °C, ambient pressure) shall be set
with an accuracy of ±5 %.
The sum of the concentrations of volatile organic hydrocarbon combinations (TVOCs, see 3.20) in the
3 3
supply air shall not be more than 50 µg/m in the sum and 5 µg/m for individual substances before the
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12219-4
Première édition
2013-04-15
Air intérieur des véhicules routiers —
Partie 4:
Méthode pour la détermination des
émissions de composés organiques
volatils des parties et des matériaux
intérieurs des véhicules — Méthode
de la petite chambre
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
Numéro de référence
ISO 12219-4:2013(F)
©
ISO 2013
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ISO 12219-4:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013
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l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 12219-4:2013(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 4
5 Principe . 5
6 Préparation du banc d’essai d’émissions. 5
6.1 Composants . 5
6.2 Petite chambre . 5
6.3 Régulation de la température de la petite chambre . 6
6.4 Humidification de l’air . 7
6.5 Alimentation en air propre . 7
7 Contrôle qualité . 7
7.1 Généralités . 7
7.2 Étanchéité à l’air . 8
7.3 Taux de récupération et effets de puits . 9
7.4 Air d’alimentation . 9
8 Matériau ou pièce véhicule .10
8.1 Généralités .10
8.2 Antécédents du matériau ou de la pièce véhicule .10
8.3 Emballage, transport et stockage du matériau ou de la pièce véhicule .10
9 Mode opératoire d’essai d’émission normalisé .11
9.1 Généralités .11
9.2 Nettoyage et purification .11
9.3 Essai .11
10 Calcul du taux d’émission .13
11 Rapport d’essai .14
12 Assurance qualité/contrôle qualité (AQ/CQ) .15
Bibliographie .16
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ISO 12219-4:2013(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 12219-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l’air, sous-comité SC 6, Air
intérieur, en collaboration avec l’ISO/TC 22 Véhicules routiers.
L’ISO 12219 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Air intérieur des véhicules routiers:
— Partie 1: Enceinte d’essai pour un véhicule complet — Spécification et méthode de détermination des
composés organiques volatils dans les habitacles d’automobiles
— Partie 2: Méthode de criblage pour la détermination des émissions de composés organiques volatils des
parties et matériaux intérieurs des véhicules — Méthode du sac
— Partie 3: Méthode de criblage pour la détermination des émissions de composés organiques volatils des
parties et matériaux intérieurs des véhicules — Méthode de la micro-chambre
— Partie 4: Méthode pour la détermination des émissions de composés organiques volatils des parties et
des matériaux intérieurs des véhicules — Méthode de la petite chambre
— Partie 5: Méthode de criblage pour la détermination des émissions de composés organiques volatils des
parties et matériaux intérieurs des véhicules — Méthode de la chambre statique
Les parties suivantes sont en cours de préparation:
— Partie 6: Méthode pour la détermination des émissions de composés organiques semi-volatils des parties
et matériaux intérieurs des véhicules — Méthode de la petite chambre
— Partie 7: Détermination des odeurs dans l’air intérieur des véhicules routiers et dans les chambres d’essai
d’air des composants de finition par des mesurages olfactifs
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 12219-4:2013(F)
Introduction
Les composés organiques volatils (COV) sont couramment utilisés dans l’industrie et peuvent être émis
par de nombreux produits et matériaux de tous les jours. Ces dernières années, ils ont été au cœur de
l’attention en raison de leur impact sur la qualité de l’air intérieur. Après leur domicile et leur lieu de
travail, les individus passent beaucoup de temps dans leur véhicule. Il est important de déterminer les
émissions de matériaux des pièces intérieures et de les réduire à un niveau acceptable. Par conséquent,
il est nécessaire d’obtenir des informations exhaustives et fiables concernant les types de composés
organiques présents dans l’air intérieur des véhicules, ainsi que leur concentration.
Le contrôle des émissions des habillages intérieurs de véhicules peut être effectué de plusieurs manières
et la méthode choisie dépend du résultat espéré ainsi que du type de matériau. Par exemple, pour obtenir
des données d’émissions d’ensembles complets (par exemple, tableau de bord ou siège), il est nécessaire
d’utiliser des chambres d’émissions ou des sacs ayant un volume suffisant pour accueillir l’ensemble
3
complet (en général ≥ 4 m ). Ces essais peuvent nécessiter plusieurs heures voire plusieurs jours selon
les durées d’équilibrage spécifiées et les exigences du protocole d’essai appliqué.
La présente partie de l’ISO 12219 décrit une méthode pour mesurer les types et les concentrations de COV
dans les habillages intérieurs de véhicules sous des conditions contrôlées, en utilisant une petite chambre
d’essai d’émissions (petite chambre). Elle indique les exigences pour une petite chambre et un protocole
d’essai. Les mesurages sont effectués selon l’ISO 16000-6 (COV) et l’ISO 16000-3 (composés carbonylés).
La capacité d’une petite chambre ne se limite pas aux petits ensembles ou à des échantillons représentatifs
de matériaux homogènes des habillages intérieurs de véhicules. Les petites chambres permettent de
mesurer et d’enregistrer des données d’émissions de COV qualitatives et quantitatives. Les données
d’émissions de COV ultérieures peuvent être utilisées pour établir une corrélation entre la méthode
orientée matériau et la méthode orientée véhicule.
[2] [1]
La présente partie de l’ISO 12219 repose sur la VDA 276 et l’ASTM D5116 et est en corrélation avec
[4]
l’ISO 16000-9 .
[3] [4] [5] [6]
L’ISO 16000-3, l’ISO 16000-5 , l’ISO 16000-6, l’ISO 16000-9 , l’ISO 16000-10 , l’ISO 16000-11 ,
[7] [8] [9] [10]
l’ISO 16000-24 , l’ISO 16000-25 ainsi que l’ISO 16017-1 et l’ISO 16017-2 traitent également des
mesurages des COV.
© ISO 2013 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 12219-4:2013(F)
Air intérieur des véhicules routiers —
Partie 4:
Méthode pour la détermination des émissions de
composés organiques volatils des parties et des matériaux
intérieurs des véhicules — Méthode de la petite chambre
AVERTISSEMENT — Il incombe à l’utilisateur de la présente partie de l’ISO 12219 d’établir,
avant de l’utiliser, des pratiques d’hygiène et de sécurité et de déterminer l’applicabilité des
restrictions réglementaires. Les réglementations nationales en matière de prévention doivent
être respectées.
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 12219 spécifie une méthode d’analyse qualitative et quantitative des composés
organiques en phase vapeur (volatils et certains semi-volatils) émis par les matériaux des habillages
intérieurs de véhicules dans des conditions d’utilisation réelle simulées, en utilisant une petite chambre
d’essai d’émissions (petite chambre). La petite chambre est destinée à assurer une fonction de transfert
aux émissions orientées véhicule. Cette méthode sert à évaluer les nouveaux matériaux des habillages
intérieurs de véhicules mais peut, en principe, être appliquée aux matériaux de véhicules usagés.
Les composés cibles comprennent les COV (appelés, par convention, composés organiques dans la gamme
de volatilité du n-hexane au n-hexadécane) et les composés carbonylés volatils tels que le formaldéhyde.
Le mode opératoire d’analyse spécifié pour les COV est l’ISO 16000-6 et, pour le formaldéhyde et certains
autres composés carbonylés légers, l’ISO 16000-3.
NOTE Les composés plus volatils que le n-hexane et moins volatils que le n-hexadécane peuvent également
[8]
être analysés (voir l’ISO 16000-6:2011, Annexe D, et l’ISO 16017-1 pour plus d’informations).
[1] [2]
La présente partie de l’ISO 12219 complète les normes ASTM D5116 et VDA 276 et fournit aux
laboratoires d’essai tiers et au secteur industriel une méthode pour:
a) identifier l’effet des conditions d’utilisation réelle sur les données d’émissions de COV spécifiques,
b) comparer les émissions de COV spécifiques de différents ensembles,
c) évaluer et trier les données d’émissions de COV spécifiques des ensembles,
d) fournir des données d’émissions de COV spécifiques pour établir et vérifier une corrélation entre la
méthode orientée matériau et la méthode orientée véhicule,
e) évaluer les ensembles prototypes de «faibles émissions» pendant le développement.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 3833, Véhicules routiers — Types — Dénominations et définitions
ISO 16000-3:2011, Air intérieur — Partie 3: Dosage du formaldéhyde et d’autres composés carbonylés dans
l’air intérieur et dans l’air des chambres d’essai — Méthode par échantillonnage actif
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ISO 12219-4:2013(F)
ISO 16000-6:2011, Air intérieur — Partie 6: Dosage des composés organiques volatils dans l’air intérieur
®
des locaux et chambres d’essai par échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TA , désorption thermique et
chromatographie en phase gazeuse utilisant MS ou MS-FID
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants, ainsi que ceux donnés dans
l’ISO 3833 s’appliquent.
3.1
taux de renouvellement d’air
rapport du volume d’air propre entrant dans la petite chambre par heure sur le volume libre de la petite
chambre mesuré en unités identiques
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006 , définition 3.1, modifiée]
3.2
circulation d’air
mélange idéal de la petite chambre
3.3
débit d’air
volume d’air entrant dans la petite chambre par unité de temps
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006 , définition 3.2, modifiée]
3.4
échantillon d’air
volume prédéfini représentatif de l’atmosphère dans la petite chambre de manière quantitative
3.5
vitesse de l’air
vitesse moyenne de l’air à la surface de l’éprouvette d’essai
3.6
bruit de fond
concentration d’un composé organique volatil spécifique, COV , (ou d’un groupe de composés organiques
X
volatils) mesurée à la sortie de la petite chambre
3.7
source d’air propre
air purifié sous pression ou air synthétique contenu dans des bouteilles de gaz
3.8
petite chambre
chambre ayant des paramètres opérationnels contrôlés pour la détermination des émissions de
composés organiques volatils émis par des produits
3.9
concentration de la petite chambre
, (ou d’un groupe de composés organiques
concentration d’un composé organique volatil spécifique, COV
X
volatils) mesurée à la sortie de la petite chambre
3.10
émission
substance organique libérée par le matériau dans les conditions d’essai existantes
3.11
mélange idéal de l’air
diffusion d’une substance dans une chambre idéalement mélangée, sans délai d’attente, de manière
complète et homogène dans toute la chambre
2 © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 12219-4:2013(F)
3.12
air d’alimentation
somme de tous les débits volumiques gazeux effectuée dans la petite chambre
Note 1 à l’article: L’air d’alimentation est exprimé en termes de débit volumique par unité de temps.
3.13
facteur de charge du produit
rapport entre la surface exposée (ou masse ou volume) de l’éprouvette d’essai et le volume libre de la
petite chambre
3.14
taux de récupération
masse mesurée d’un composé organique volatil cible contenu dans l’air, qui quitte la petite chambre
pendant une période donnée, divisée par la masse du composé organique volatil cible introduit dans la
petite chambre pendant la même période
Note 1 à l’article: Le taux de récupération fournit des informations sur les performances de la méthode complète.
Note 2 à l’article: Le taux de récupération est exprimé en pourcentage.
3.15
échantillon
pièce ou élément d’un produit qui est représentatif de la production
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006 , définition 3.10]
3.16
taux d’émission spécifique
q
X
taux spécifique au produit représentant la masse d’un composé organique volatil émis par un produit
par unité de temps à un moment donné après le début de l’essai
Note 1 à l’article: Le taux d’émission spécifique par unité de surface q , est utilisé dans la présente partie de
A
l’ISO 12219. De nombreux autres taux d’émission spécifiques peuvent être définis en fonction de différentes
exigences, par exemple le taux d’émission spécifique par unité de longueur q , le taux d’émission spécifique par
l
unité de volume q et le taux d’émission spécifique par unité, q .
V u
Note 2 à l’article: Le terme «taux d’émission spécifique par unité de surface» est parfois utilisé en parallèle avec
le terme «facteur d’émission».
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006 , définition 3.11, modifiée]
Note 3 à l’article: Le taux d’émission spécifique est exprimé en masse par temps.
3.17
surface du matériau
surface de la pièce véhicule
surface formée par les contours du matériau ou de la pièce véhicule et pénétrable par les substances
organiques
3.18
composé organique volatil cible
composé organique volatil spécifique du produit
3.19
éprouvette d’essai
partie de l’échantillon spécialement préparée pour l’essai d’émission dans la petite chambre afin de
simuler le comportement d’émission du matériau ou du produit soumis à essai
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006 , définition 3.13, modifiée]
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ISO 12219-4:2013(F)
3.20
composés organiques volatils totaux
COVT
®1)
somme des composés organiques volatils, échantillonnés sur une cartouche de Tenax TA dont l’élution
se produit entre le n-hexane et le n-hexadécane inclus sur une colonne capillaire non polaire, qui est
détectée par ionisation de flamme (COVT-DIF) ou par spectrométrie de masse (COVT-SM) et quantifiée
par la conversion de la surface totale du chromatogramme dans cette fenêtre analytique en une masse
nominale en utilisant le facteur de réponse chromatographique du toluène (équivalent toluène)
[SOURCE: ISO 16000-6:2011, définition 3.4, modifiée]
Note 1 à l’article: Alors que la présente partie de l’ISO 12219 spécifie le dosage de chaque COV, la pratique courante
consiste à générer une valeur de concentration unique, afin de caractériser la quantité totale de COV présents
dans l’air. Cette valeur est appelée valeur COVT. Il convient d’insister sur le fait que la valeur COVT ainsi obtenue
dépend des méthodes d’échantillonnage et d’analyse utilisées et qu’il convient par conséquent de l’interpréter en
tenant compte de la description complète de ces méthodes.
3.21
air évacué
air quittant la petite chambre par une ouverture fixe
3.22
composé organique volatil
COV
composé organique volatil émis par l’éprouvette d’essai et tous ceux détectés dans l’air de sortie de la
petite chambre
4
[SOURCE: ISO 16000-9:2006 , définition 3.15, modifiée]
Note 1 à l’article: Pour des raisons pratiques à prendre en compte pour les chambres d’essai, cette définition
diffère légèrement de celle donnée dans l’ISO 16000-6:2011, qui repose sur la gamme de points d’ébullition de
(50 °C à 100 °C) à (240 °C à 260 °C).
Note 2 à l’article: La méthode d’essai d’émissions décrite dans la présente partie de l’ISO 12219 est optimale pour
la gamme de composés spécifiés dans la définition des composés organiques volatils totaux (COVT).
3.23
volume de la petite chambre
volume de la chambre moins les fixations techniques et dispositifs qui occupent un certain volume dans
la petite chambre
4 Symboles
Symbole Signification Unité
t temps heures ou jours
γ concentration d’une substance X microgrammes par mètre cube
X
q débit d’air spécifique par unité de surface mètres cubes par mètre carré et par heure
(= n/L )
A
q taux d’émission spécifique par unité microgrammes par heure
u
q taux d’émission par unité de longueur microgrammes par mètre et par heure
l
1) Tenax est l’appellation commerciale d’un produit fourni par Buchem. Cette information est donnée à l’intention
des utilisateurs du présent document et ne signifie nullement que l’ISO approuve ou recommande l’emploi exclusif
du produit ainsi désigné. Des produits équivalents peuvent être utilisés s’il est démontré qu’ils conduisent aux
mêmes résultats.
4 © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 12219-4:2013(F)
q taux d’émission par unité de surface microgrammes par mètre carré et par heure
A
q taux d’émission par unité de volume microgrammes par mètre cube et par heure
V
q taux d’émission par unité de masse microgrammes par kilogramme et par heure
m
n taux de renouvellement d’air par heure
L surface de charge de la chambre mètres carrés par mètre cube
A
5 Principe
Un matériau ou une pièce véhicule est inséré(e) dans une petite chambre pratiquement idéalement
3 3
mélangée (0,5 m à 4,0 m ) et stocké(e) dans des conditions de température, d’humidité et de
renouvellement d’air prédéfinies. Les substances organiques qui s’échappent du matériau s’accumulent
dans la petite chambre et sont transportées par un flux d’air.
Les échantillons d’air sont prélevés à des heures sélectionnées. La concentration en substances gazeuses
de ceux-ci dans la petite chambre peut être déterminée qualitativement et quantitativement à l’aide de
modes opératoires d’analyse chimique et à partir de là, le taux d’émission des composés cibles provenant
du matériau d’essai peut être déterminé.
6 Préparation du banc d’essai d’émissions
6.1 Composants
Un banc d’essai pour déterminer les émissions gazeuses comprend les composants fonctionnels ou les
éléments opérationnels suivants:
— une petite chambre;
— une circulation d’air;
— une alimentation en air propre;
— un système de contrôle et de régulation de la température, de l’humidité et du débit;
— une ligne de prélèvement.
Il n’existe pas de lignes directrices obligatoires pour la construction, l’agencement, la combinaison et la
finition technique de chacun de ces composants fonctionnels. Quelques mesures continues d’assurance
qualité sont données dans l’Article 7.
6.2 Petite chambre
6.2.1 Généralités
3 3
La petite chambre est un récipient étanche à l’air d’un volume de 0,5 m à 4,0 m . Une taille de petite
3 3
chambre type a un volume de 1 m ± 0,05 m . Le volume de la chambre doit être spécifié dans le rapport
d’essai. À l’intérieur se trouvent un dispositif de mélange de l’air et un support pour garantir le stockage
du matériau sans contact avec les parois. Un tuyau d’admission et un tuyau d’évacuation de l’air doivent
être installés pour ajuster le taux de renouvellement d’air ou pour analyser l’air. Un exemple de petite
chambre est illustré à la Figure 1 sus la forme d’un diagramme.
6.2.2 Substances
Des spécifications et des exigences générales, applicables à tous les types de petites chambres, sont
données ci-après.
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ISO 12219-4:2013(F)
La méthode de la petite chambre requiert les composants clés suivants.
— Une petite chambre étanche à l’air.
— Il convient que les surfaces de la paroi de la petite chambre et le rack de positionnement du matériau
soient en acier électropoli de haute qualité. En cas d’installations ou de pièces de l’intérieur pour
lesquelles l’acier électropoli de haute qualité ne peut pas être utilisé pour des raisons techniques,
les matériaux sélectionnés doivent présenter une faible émission et une faible absorption des
substances organiques.
— Un mécanisme de chauffage et un système de régulation de la température.
— Une ligne de prélèvement, constituée d’un matériau inerte, non émetteur, non absorbant et adsorbant
et chauffée, si nécessaire, pour empêcher toute condensation/tout dépôt sur les parois internes. La
longueur de la ligne de prélèvement doit être aussi courte que possible et est limitée à 3 m environ.
— Un système d’alimentation en air propre et d’humidification de l’air.
— Des systèmes de surveillance et de contrôle appropriés (pour garantir que l’essai est effectué
conformément aux conditions spécifiées). Des tubes de prélèvement de la vapeur sont également requis.
Tout dispositif d’étanchéité (par exemple, joint ou joint torique) utilisé pour étanchéifier les portes ou
les couvercles de la petite chambre doit être faiblement émetteur et faiblement absorbant et ne doit pas
contribuer de façon significative au bruit de fond de la vapeur. Il convient que les joints toriques ou les
joints puissent être facilement enlevés pour faciliter le nettoyage ou le remplacement. Les surfaces de
ces pièces qui sont en contact avec l’atmosphère de la petite chambre ne doivent pas dépasser, si on les
additionne, 5 % des parois de la petite chambre.
6.2.3 Étanchéité
Pour éviter toute convection d’air incontrôlée, veiller à ce que la fuite causée par l’absence d’étanchéité
représente moins de 0,5 % (fraction volumique) de la petite chambre par minute ou 5 % (fraction
volumique) de l’air d’alimentation lors des essais avec renouvellement d’air à une surpression de
1 000 Pa. Pour éviter toute entrée d’air depuis l’extérieur, une légère surpression par rapport à la
pression atmosphérique en laboratoire ou une surintensité volumique doit être utilisée. En particulier,
une surpression est nécessaire lors du prélèvement d’échantillons d’air.
6.2.4 Mélange d’air
Cette méthode repose sur le soigneux mélange de l’air contenu dans la chambre. Disposer d’un mélangeur
d’air approprié qui peut également satisfaire à ce préalable lorsqu’un matériau volumineux est soumis à essai.
Le débit (vitesse d’écoulement) au centre de la petite chambre vide doit être supérieur à 0,1 m/s.
NOTE Les anémomètres à fil chaud ou à film, étalonnés dans la plage de 0,1 m/s à 0,5 m/s, constituent le
matériel approprié pour le mesurage de la vitesse de l’air.
6.2.5 Nettoyage
Veiller à ce qu’un nettoyage minutieux soit effectué entre chaque essai en appliquant des modes
opératoires de nettoyage appropriés, tels que la désorption thermique à haute température. L’échantillon
de référence de la petite chambre vide doit satisfaire aux exigences relatives au bruit de fond décrites
en 7.3. Lorsque la valeur de référence ne peut pas être atteinte, la petite chambre doit être nettoyée. Une
description détaillée est donnée en 9.2.
6.3 Régulation de la température de la petite chambre
La température de la chambre doit être régulée avec précision car il existe une forte corrélation entre
température et taux d’émission chi
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.