氣相色譜?質譜法測定包裝材料中揮發性有機化合物的方法與流程

本發明屬于包裝材料檢測技術領域，特別是一種氣相色譜-質譜法測定包裝材料中揮發性有機化合物的方法。

背景技術：

目前，由于包裝材料在生產過程中使用大量的粘合劑、油墨和有機溶劑，這些輔助材料雖未與產品直接接觸，但在產品包裝和儲存過程中食品包裝材料中的VOCs(揮發性有機化合物)可能會遷移到產品和環境中，從而危害人體健康。而且，目前常見的包裝材料以高分子材料為主，高分子裂解產生的某些物質也可能會對人體及環境產生影響。因此，對包裝材料中VOC_S的檢測控制正受到重視。目前，主要采用頂空采樣或固相微萃取采樣氣相色譜法分析。氣相色譜法分析法存在諸多不足：首先，固相微萃取采樣方式會引入有機溶劑，產生外來干擾；其次，采用氣相色譜法測定結果定性難度大，存在假陽性風險；最后，目前國內對包裝材料中溶劑殘留已有一些研究，但由于該方法測試種類少，已不能滿足目前對包裝材料中VOCs的測試要求。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種氣相色譜-質譜法測定包裝材料中揮發性有機化合物的方法，有效減少外來干擾，提高對VOCs中各物質的定性能力。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種氣相色譜-質譜法測定包裝材料中揮發性有機化合物的方法，其特征在于：所述方法的步驟為：

1)試樣制備：將待測樣品迅速裁成碎片置于頂空瓶中，密封后待測；

2)頂空進樣：將待測樣品送入頂空進樣器加熱套中加熱，頂空條件：加熱箱90-120℃，定量環90-120℃，傳輸線100-110℃，平衡時間25-40min；

3)色譜-質譜聯合測定：

用頂空進樣器將待測樣品注入氣相色譜-質譜聯用儀進行色譜-質譜聯合測定；

4)定性確證：

試樣待測液和已知標準物質的色譜峰在相同保留時間處出現，此時可定性確證目標分析物；

5)定量分析：

以各標準物質溶液體積為橫坐標，各自的定量色譜響應值為縱坐標，做標準曲線線性回歸方程，以試樣的響應值與標準曲線比較定量；

6)計算結果

溶劑殘留量按式(1)進行計算：

式中：

W……溶劑殘留量，單位為毫克每平方米(mg/m²)

P……對應量，單位為毫克(mg)

S……試樣面積、質量或體積，單位為平方米(m²)。

所述步驟3)中的色譜-質譜聯合測定的色譜條件為：HP-VOC(60m×0.32mm×1.80μm)毛細管色譜柱或同等色譜柱；載氣為高純氦氣；不分流進樣；氣體流速為2mL/min；柱溫35℃，保持1min；10℃/min升至180℃，保持5min；汽化室溫度250℃；接口溫度250℃；溶劑延遲3.5min；質譜條件：離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；電離方式：EI；電離能量：70eV；質量掃描范圍50～450amu；測定方式為SIM掃描方式；標準譜圖調諧。

本發明的優點和有益效果為：

1、本氣相色譜-質譜法測定包裝材料中揮發性有機化合物的方法，采用頂空采樣氣相色譜-質譜法進行定包裝材料中VOCs，采用頂空采樣方式，不用有機溶劑萃取和濃縮，減少了外來溶劑的干擾；使用氣相色譜-質譜聯用儀進行檢測，增強了方法定性能力，降低假陽性風險；能夠測試較多種類，包含醇類、酯類、酮類、苯類、鹵代烴等，基本滿足目前對包裝材料中VOCs的測試要求。

附圖說明

圖1為32種VOCs總離子流圖；

圖2為測試樣品VOCs SIM圖。

附圖標記說明

1甲醇；2乙醇；3丙酮；4異丙醇；51,1-二氯乙烯；6二氯甲烷；7丙醇；8正己烷；9丁酮；10乙酸乙酯；11三氯甲烷；12異丁醇；13乙酸異丙酯；14丁醇；15苯；16丙二醇甲醚；17乙酸正丙酯；18甲基環己烷；19環氧氯丙烷；20異戊醇；214-甲基-2-戊酮；22乙酸異丁酯；23甲苯；24乙酸正丁酯；25丙二醇甲醚醋酸酯；26乙苯；27間二甲苯；28對二甲苯；29苯乙烯；30鄰二甲苯；31環己酮；32異丙苯。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

一種氣相色譜-質譜法測定包裝材料中揮發性有機化合物的方法，其方法的步驟為：

1)試樣制備：樣品：食品包裝復合膜；規格型號：材質：PA15/SPE60，尺寸(mm)：150×85×0.075；樣品描述：來樣密封包裝，塑料卷材，樣品表面有印刷；測試內容：測試食品包裝材料VOCs。裁取材料中印刷圖案密集區域的100cm²樣品，將待測樣品迅速裁成碎片置于頂空瓶中，密封后待測。

2)頂空進樣：將待測樣品送入頂空進樣器加熱套中加熱，頂空條件：加熱箱100℃，定量環100℃，傳輸線105℃，平衡時間30min。

3)色譜-質譜聯合測定：

用頂空進樣器將待測樣品注入氣相色譜-質譜聯用儀進行色譜-質譜聯合測定；色譜條件為：HP-VOC(60m×0.32mm×1.80μm)毛細管色譜柱或同等色譜柱；載氣為高純氦氣；不分流進樣；氣體流速為2mL/min；柱溫35℃，保持1min；10℃/min升至180℃，保持5min；汽化室溫度250℃；接口溫度250℃；溶劑延遲3.5min。

質譜條件：離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；電離方式：EI；電離能量：70eV；質量掃描范圍50～450amu；測定方式為SIM掃描方式；標準譜圖調諧。

4)定性確證：

試樣待測液和已知標準物質的色譜峰在相同保留時間處出現，此時可定性確證目標分析物；

VOCs組分定量離子表

5)定量分析：

以各標準物質溶液體積為橫坐標，各自的定量色譜響應值為縱坐標，做標準曲線線性回歸方程，以試樣的響應值與標準曲線比較定量。

通過計算出測試樣品的響應值(見6中圖2)；

圖中出現兩個峰，分別為異丁醇(1)和異戊醇(2)，通過軟件計算響應值分別為138.57和990.71。

6)計算結果

溶劑殘留量按式(1)進行計算：

式中：

W……溶劑殘留量，單位為毫克每平方米(mg/m²)

P……對應量，單位為毫克(mg)

S……試樣面積、質量或體積，單位為平方米(m²)。

按照標準曲線計算得：0.45mg/m²和3.61mg/m²。

盡管為說明目的公開的本發明的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解，在不脫離本發明及所附權利要求的精神和范圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此本發明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。