頂空氣相色譜法測定煙用商標(biāo)溶劑型油墨中溶劑殘留量
一、產(chǎn)品簡述
越來越多的消費(fèi)者更加重視自身的健康與安全，卷煙包裝材料的安全性和環(huán)保性也越來越受到關(guān)注，但是在印刷過程中精美的印刷商標(biāo)往往會使用大量的油墨、有機(jī)溶劑和黏合劑等，這些煙用輔料含有大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)，在包裝、貯存和運(yùn)輸過程中，隨著時間的推移，某些VOCs會遷移到卷煙煙絲中，危害消費(fèi)者的健康。煙用包裝材料大多采用凹印油墨，溶劑一般為丁酮、二甲苯、甲苯等有機(jī)溶劑，特別在國內(nèi)煙用包裝印刷上油墨面積較大、油墨層較厚的產(chǎn)品，溶劑殘留較多，對卷煙的感官質(zhì)量會產(chǎn)生影響，關(guān)于食品包裝的安全問題、污染物遷移和檢測方法有了相關(guān)論述。煙用包裝材料溶劑殘留的控制受到國內(nèi)卷煙企業(yè)的高度重視，相繼出臺行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對包裝材料溶劑殘留進(jìn)行測定和* 。目前國內(nèi)測定煙用包裝材料中VOCs的方法較多，有固相微萃取一氣質(zhì)聯(lián)用、吹掃捕集一氣相色譜法n 、頂空固相微萃?。畾庀嗌V法 、頂空．氣相色譜法 等，而國外大多采用吹掃捕集氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測定VOCs。這些測定方法基本都是針對用包裝材料成品，對產(chǎn)生VOCs的主要源頭— — 溶劑型油墨測定方法的報道比較少， 采用頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用測定了包裝食品袋用印刷油墨中的46種VOCs，采用頂空氣相色譜法測定了卷煙輔材用水性油墨中16中VOCs，油墨結(jié)果表示為mg／kg，但煙草行業(yè)包裝材料中VOCs的表示仍以mg／m2較為普遍。為此，有必要對煙用印刷溶劑型油墨中VOCs進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范測定，掌握應(yīng)該從哪些成分控制，以便更好地發(fā)展低危害、環(huán)保型油墨。筆者建立了煙用包裝材料(包括條盒商標(biāo)、小盒商標(biāo)和接裝紙等)印刷用溶劑型油墨中溶劑殘留量的測定方法。將油墨試樣制成一定面積、厚度的油墨印樣，分2份制樣，放置在一定溫度、濕度空間內(nèi)放置一定的時間，然后置于密封的平衡瓶中，再在設(shè)定的時間和溫度條件下，將油墨印樣表面的溶劑揮發(fā)，達(dá)到平衡后，取瓶內(nèi)頂部氣體進(jìn)行氣相色譜測定，分別用不同的頂空氣相色譜儀進(jìn)行比較，計算單位面積的各種VOCs的含量，以毫克每平方米(mg／m2)表示。
二、儀器配置
產(chǎn)品名稱       型號     規(guī)格及說明
氣相色譜儀      GC2020  FID、毛細(xì)管氣化室進(jìn)樣系統(tǒng)
色譜工作站          雙通道（電腦、打印機(jī)自配）
色譜柱         30米毛細(xì)管柱
頂空進(jìn)樣器         含100支頂空瓶
高純氫氣發(fā)生器   HK-3    氫氣流量300ml/min
高純空氣發(fā)生器   AK-2   空氣流量2000ml/min
高純氮氣鋼瓶    40L    氮氣流量300ml/min
試驗試劑
4種苯及苯系物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)：
4種醇類(甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇)、
4種酮類(丙酮、4．甲基．2．戊酮、丁酮、環(huán)己酮)；
4種酯類(乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丙酯)；
1種醚類(丙二醇甲醚)和溶劑基質(zhì)(三乙酸甘油酯)。
三、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
在250mL容量瓶中準(zhǔn)確稱取苯及苯系物4種各20～30 mg，醇類、酯類、醚類l3種化合物各350～450mg左右，用三乙酸甘油酯定容，定為第1級標(biāo)準(zhǔn)溶液。其他的標(biāo)準(zhǔn)溶液在此基礎(chǔ)上，用三乙酸甘油酯按5倍逐步稀釋，共5級混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在冰箱中保存?zhèn)溆茫褂脮r需放置到常溫后再進(jìn)行取樣。
四、樣品處理
取適量油墨用展色儀或其他工具在銅版紙或白卡紙上涂布制備樣品，試樣厚度控制在(35+5)}am，制樣后懸空靜置2h。環(huán)境條件：溫度(25士1)℃，相對濕度(65土5)％。參照標(biāo)準(zhǔn) 的條件和要求，將樣品剪成22.0 cmx5.5cm(合121cm2=0.0121m)，銅版紙剪成15.5cm~10cm(合155cm2=0．0155 )，印刷面朝里卷成簡裝，迅速置入頂空進(jìn)樣瓶后，加入1mL三乙酸甘油酯并蓋緊瓶蓋。
四、儀器操作條件
檢測器FID溫度250℃，進(jìn)樣口溫度150℃，氫氣流速40mL／min，空氣流速450mL／min，補(bǔ)充氣(高純氦)流速30mL／min，載氣為高純氦，分流比10：1；程序升溫：起始溫度4O℃，保持6min，然后以5℃／min的速率升溫到60℃保持10min，再以5℃／min的速率升溫到150％保持5min，zui終以35℃／min的速率升溫到220~C保持35 min。
五、結(jié)論總結(jié)
頂空氣相色譜法測定煙用商標(biāo)溶劑型油墨中溶劑殘留量將油墨試樣制成一定面積、厚度的油墨印樣，制樣后，放置在一定溫度、濕度空間內(nèi)放置一定的時間，然后置于密封的樣品平衡瓶中，再在設(shè)定的時間和溫度條件下，油墨印樣表面的溶劑揮發(fā)，達(dá)到平衡后，取瓶內(nèi)頂部氣體進(jìn)行氣相色譜測定，計算單位面積的溶劑殘留量，以毫克每平方米(mg／m~)表示。比較了2種不同進(jìn)樣方式(時間進(jìn)樣和定量環(huán)進(jìn)樣)對測定結(jié)果的影響，試驗表明，只要在同一臺儀器上平衡溫度、平衡時間、加壓時間等所有條件與標(biāo)準(zhǔn)樣品測定條件保持一致，對測定結(jié)果的基本沒有影響。應(yīng)用此方法測定了5種油墨樣品，測定結(jié)果是：乙醇、乙酸乙酯、丙酮、乙酸正丙酯和乙酸正丁酯都有檢出，而甲醇、丁酮、乙酸、乙酸異丙酯、正丁醇、苯、4．甲基．2．戊酮、甲苯、乙苯、環(huán)己酮均未檢出，且方法具有前處理快速、簡單，樣品使用量較少，檢測靈敏度高、重現(xiàn)性較好等特點，可用于煙用商標(biāo)溶劑型油墨中的揮發(fā)性有機(jī)化合物的快速測定