頂空氣相色譜法測定煙用商標溶劑型油墨中溶劑殘留量
一、產(chǎn)品簡述
越來越多的消費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往往會使用大量的油墨、有機溶劑和黏合劑等，這些煙用輔料含有大量的揮發(fā)性有機化合物(VOCs)，在包裝、貯存和運輸過程中，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)標準和企業(yè)標準對包裝材料溶劑殘留進行測定和* 。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進行統(tǒng)一規(guī)范測定，掌握應該從哪些成分控制，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、小盒商標和接裝紙等)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，再在設定的時間和溫度條件下，將油墨印樣表面的溶劑揮發(fā)，達到平衡后，取瓶內(nèi)頂部氣體進行氣相色譜測定，分別用不同的頂空氣相色譜儀進行比較，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、毛細管氣化室進樣系統(tǒng)
色譜工作站          雙通道（電腦、打印機自配）
色譜柱         30米毛細管柱
頂空進樣器         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、標準溶液的配制
在250mL容量瓶中準確稱取苯及苯系物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級標準溶液。其他的標準溶液在此基礎上，用三乙酸甘油酯按5倍逐步稀釋，共5級混合標準溶液，在冰箱中保存?zhèn)溆?，使用時需放置到常溫后再進行取樣。
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)％。參照標準 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℃，進樣口溫度150℃，氫氣流速40mL／min，空氣流速450mL／min，補充氣(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，再在設定的時間和溫度條件下，油墨印樣表面的溶劑揮發(fā)，達到平衡后，取瓶內(nèi)頂部氣體進行氣相色譜測定，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種不同進樣方式(時間進樣和定量環(huán)進樣)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準樣品測定條件保持一致，對測定結(jié)果的基本沒有影響。應用此方法測定了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，可用于煙用商標溶劑型油墨中的揮發(fā)性有機化合物的快速測定