顶空气相色谱法测定烟用商标溶剂型油墨中溶剂残留量

顶空气相色谱法测定烟用商标溶剂型油墨中溶剂残留量
一、产品简述
越来越多的消费者更加重视自身的健康与安全，卷烟包装材料的安全性和环保性也越来越受到关注，但是在印刷过程中精美的印刷商标往往会使用大量的油墨、有机溶剂和黏合剂等，这些烟用辅料含有大量的挥发性有机化合物(VOCs)，在包装、贮存和运输过程中，随着时间的推移，某些VOCs会迁移到卷烟烟丝中，危害消费者的健康。烟用包装材料大多采用凹印油墨，溶剂一般为丁酮、二甲苯、甲苯等有机溶剂，特别在国内烟用包装印刷上油墨面积较大、油墨层较厚的产品，溶剂残留较多，对卷烟的感官质量会产生影响，关于食品包装的安全问题、污染物迁移和检测方法有了相关论述。烟用包装材料溶剂残留的控制受到国内卷烟企业的高度重视，相继出台行业标准和企业标准对包装材料溶剂残留进行测定和* 。目前国内测定烟用包装材料中VOCs的方法较多，有固相微萃取一气质联用、吹扫捕集一气相色谱法n 、顶空固相微萃取．气相色谱法 、顶空．气相色谱法 等，而国外大多采用吹扫捕集气质联用技术测定VOCs。这些测定方法基本都是针对用包装材料成品，对产生VOCs的主要源头— — 溶剂型油墨测定方法的报道比较少， 采用顶空固相微萃取气质联用测定了包装食品袋用印刷油墨中的46种VOCs，采用顶空气相色谱法测定了卷烟辅材用水性油墨中16中VOCs，油墨结果表示为mg／kg，但烟草行业包装材料中VOCs的表示仍以mg／m2较为普遍。为此，有必要对烟用印刷溶剂型油墨中VOCs进行统一规范测定，掌握应该从哪些成分控制，以便更好地发展低危害、环保型油墨。笔者建立了烟用包装材料(包括条盒商标、小盒商标和接装纸等)印刷用溶剂型油墨中溶剂残留量的测定方法。将油墨试样制成一定面积、厚度的油墨印样，分2份制样，放置在一定温度、湿度空间内放置一定的时间，然后置于密封的平衡瓶中，再在设定的时间和温度条件下，将油墨印样表面的溶剂挥发，达到平衡后，取瓶内顶部气体进行气相色谱测定，分别用不同的顶空气相色谱仪进行比较，计算单位面积的各种VOCs的含量，以毫克每平方米(mg／m2)表示。
二、仪器配置
产品名称       型号     规格及说明
气相色谱仪      GC2020  FID、毛细管气化室进样系统
色谱工作站          双通道（电脑、打印机自配）
色谱柱         30米毛细管柱
顶空进样器         含100支顶空瓶
高纯氢气发生器   HK-3    氢气流量300ml/min
高纯空气发生器   AK-2   空气流量2000ml/min
高纯氮气钢瓶    40L    氮气流量300ml/min
试验试剂
4种苯及苯系物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)：
4种醇类(甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇)、
4种酮类(丙酮、4．甲基．2．戊酮、丁酮、环己酮)；
4种酯类(乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯)；
1种醚类(丙二醇甲醚)和溶剂基质(三乙酸甘油酯)。
三、标准溶液的配制
在250mL容量瓶中准确称取苯及苯系物4种各20～30 mg，醇类、酯类、醚类l3种化合物各350～450mg左右，用三乙酸甘油酯定容，定为第1级标准溶液。其他的标准溶液在此基础上，用三乙酸甘油酯按5倍逐步稀释，共5级混合标准溶液，在冰箱中保存备用，使用时需放置到常温后再进行取样。
四、样品处理
取适量油墨用展色仪或其他工具在铜版纸或白卡纸上涂布制备样品，试样厚度控制在(35+5)}am，制样后悬空静置2h。环境条件：温度(25士1)℃，相对湿度(65土5)％。参照标准 的条件和要求，将样品剪成22.0 cmx5.5cm(合121cm2=0.0121m)，铜版纸剪成15.5cm~10cm(合155cm2=0．0155 )，印刷面朝里卷成简装，迅速置入顶空进样瓶后，加入1mL三乙酸甘油酯并盖紧瓶盖。
四、仪器操作条件
检测器FID温度250℃，进样口温度150℃，氢气流速40mL／min，空气流速450mL／min，补充气(高纯氦)流速30mL／min，载气为高纯氦，分流比10：1；程序升温：起始温度4O℃，保持6min，然后以5℃／min的速率升温到60℃保持10min，再以5℃／min的速率升温到150％保持5min，zui终以35℃／min的速率升温到220~C保持35 min。
五、结论总结
顶空气相色谱法测定烟用商标溶剂型油墨中溶剂残留量将油墨试样制成一定面积、厚度的油墨印样，制样后，放置在一定温度、湿度空间内放置一定的时间，然后置于密封的样品平衡瓶中，再在设定的时间和温度条件下，油墨印样表面的溶剂挥发，达到平衡后，取瓶内顶部气体进行气相色谱测定，计算单位面积的溶剂残留量，以毫克每平方米(mg／m~)表示。比较了2种不同进样方式(时间进样和定量环进样)对测定结果的影响，试验表明，只要在同一台仪器上平衡温度、平衡时间、加压时间等所有条件与标准样品测定条件保持一致，对测定结果的基本没有影响。应用此方法测定了5种油墨样品，测定结果是：乙醇、乙酸乙酯、丙酮、乙酸正丙酯和乙酸正丁酯都有检出，而甲醇、丁酮、乙酸、乙酸异丙酯、正丁醇、苯、4．甲基．2．戊酮、甲苯、乙苯、环己酮均未检出，且方法具有前处理快速、简单，样品使用量较少，检测灵敏度高、重现性较好等特点，可用于烟用商标溶剂型油墨中的挥发性有机化合物的快速测定