气相色谱‑质谱法测定包装材料中挥发性有机化合物的方法与流程

本发明属于包装材料检测技术领域，特别是一种气相色谱-质谱法测定包装材料中挥发性有机化合物的方法。

背景技术：

目前，由于包装材料在生产过程中使用大量的粘合剂、油墨和有机溶剂，这些辅助材料虽未与产品直接接触，但在产品包装和储存过程中食品包装材料中的VOCs(挥发性有机化合物)可能会迁移到产品和环境中，从而危害人体健康。而且，目前常见的包装材料以高分子材料为主，高分子裂解产生的某些物质也可能会对人体及环境产生影响。因此，对包装材料中VOC_S的检测控制正受到重视。目前，主要采用顶空采样或固相微萃取采样气相色谱法分析。气相色谱法分析法存在诸多不足：首先，固相微萃取采样方式会引入有机溶剂，产生外来干扰；其次，采用气相色谱法测定结果定性难度大，存在假阳性风险；最后，目前国内对包装材料中溶剂残留已有一些研究，但由于该方法测试种类少，已不能满足目前对包装材料中VOCs的测试要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气相色谱-质谱法测定包装材料中挥发性有机化合物的方法，有效减少外来干扰，提高对VOCs中各物质的定性能力。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种气相色谱-质谱法测定包装材料中挥发性有机化合物的方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

1)试样制备：将待测样品迅速裁成碎片置于顶空瓶中，密封后待测；

2)顶空进样：将待测样品送入顶空进样器加热套中加热，顶空条件：加热箱90-120℃，定量环90-120℃，传输线100-110℃，平衡时间25-40min；

3)色谱-质谱联合测定：

用顶空进样器将待测样品注入气相色谱-质谱联用仪进行色谱-质谱联合测定；

4)定性确证：

试样待测液和已知标准物质的色谱峰在相同保留时间处出现，此时可定性确证目标分析物；

5)定量分析：

以各标准物质溶液体积为横坐标，各自的定量色谱响应值为纵坐标，做标准曲线线性回归方程，以试样的响应值与标准曲线比较定量；

6)计算结果

溶剂残留量按式(1)进行计算：

式中：

W……溶剂残留量，单位为毫克每平方米(mg/m²)

P……对应量，单位为毫克(mg)

S……试样面积、质量或体积，单位为平方米(m²)。

所述步骤3)中的色谱-质谱联合测定的色谱条件为：HP-VOC(60m×0.32mm×1.80μm)毛细管色谱柱或同等色谱柱；载气为高纯氦气；不分流进样；气体流速为2mL/min；柱温35℃，保持1min；10℃/min升至180℃，保持5min；汽化室温度250℃；接口温度250℃；溶剂延迟3.5min；质谱条件：离子源温度230℃；四极杆温度150℃；电离方式：EI；电离能量：70eV；质量扫描范围50～450amu；测定方式为SIM扫描方式；标准谱图调谐。

本发明的优点和有益效果为：

1、本气相色谱-质谱法测定包装材料中挥发性有机化合物的方法，采用顶空采样气相色谱-质谱法进行定包装材料中VOCs，采用顶空采样方式，不用有机溶剂萃取和浓缩，减少了外来溶剂的干扰；使用气相色谱-质谱联用仪进行检测，增强了方法定性能力，降低假阳性风险；能够测试较多种类，包含醇类、酯类、酮类、苯类、卤代烃等，基本满足目前对包装材料中VOCs的测试要求。

附图说明

图1为32种VOCs总离子流图；

图2为测试样品VOCs SIM图。

附图标记说明

1甲醇；2乙醇；3丙酮；4异丙醇；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异丁醇；13乙酸异丙酯；14丁醇；15苯；16丙二醇甲醚；17乙酸正丙酯；18甲基环己烷；19环氧氯丙烷；20异戊醇；214-甲基-2-戊酮；22乙酸异丁酯；23甲苯；24乙酸正丁酯；25丙二醇甲醚醋酸酯；26乙苯；27间二甲苯；28对二甲苯；29苯乙烯；30邻二甲苯；31环己酮；32异丙苯。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种气相色谱-质谱法测定包装材料中挥发性有机化合物的方法，其方法的步骤为：

1)试样制备：样品：食品包装复合膜；规格型号：材质：PA15/SPE60，尺寸(mm)：150×85×0.075；样品描述：来样密封包装，塑料卷材，样品表面有印刷；测试内容：测试食品包装材料VOCs。裁取材料中印刷图案密集区域的100cm²样品，将待测样品迅速裁成碎片置于顶空瓶中，密封后待测。

2)顶空进样：将待测样品送入顶空进样器加热套中加热，顶空条件：加热箱100℃，定量环100℃，传输线105℃，平衡时间30min。

3)色谱-质谱联合测定：

用顶空进样器将待测样品注入气相色谱-质谱联用仪进行色谱-质谱联合测定；色谱条件为：HP-VOC(60m×0.32mm×1.80μm)毛细管色谱柱或同等色谱柱；载气为高纯氦气；不分流进样；气体流速为2mL/min；柱温35℃，保持1min；10℃/min升至180℃，保持5min；汽化室温度250℃；接口温度250℃；溶剂延迟3.5min。

质谱条件：离子源温度230℃；四极杆温度150℃；电离方式：EI；电离能量：70eV；质量扫描范围50～450amu；测定方式为SIM扫描方式；标准谱图调谐。

4)定性确证：

试样待测液和已知标准物质的色谱峰在相同保留时间处出现，此时可定性确证目标分析物；

VOCs组分定量离子表

5)定量分析：

以各标准物质溶液体积为横坐标，各自的定量色谱响应值为纵坐标，做标准曲线线性回归方程，以试样的响应值与标准曲线比较定量。

通过计算出测试样品的响应值(见6中图2)；

图中出现两个峰，分别为异丁醇(1)和异戊醇(2)，通过软件计算响应值分别为138.57和990.71。

6)计算结果

溶剂残留量按式(1)进行计算：

式中：

W……溶剂残留量，单位为毫克每平方米(mg/m²)

P……对应量，单位为毫克(mg)

S……试样面积、质量或体积，单位为平方米(m²)。

按照标准曲线计算得：0.45mg/m²和3.61mg/m²。

尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。