UV油墨中8种苯系物GC/MS测定研究

2021-12-06陈纪文

顺德职业技术学院学报 2021年4期

陈纪文

（广东产品质量监督检验研究院，广东佛山 528333）

UV 油墨是一种不用溶剂，干燥速度快，光泽好，色彩鲜艳，耐水、耐溶剂、耐磨性好的油墨，作为一种新型的绿色环保油墨，近几年在我国印刷工业的应用越来越广泛［1］。目前暂无相应的国家标准检测其有害物质，其有害物质苯系物含量，可参考GB/T 26395—2011 《水性烟包凹印油墨》附录B中顶空气相色谱法，因UV 油墨存在光引发剂，成分复杂［2］，采用气相色谱法常常会有干扰物质影响定量分析结果，存在一定的不确定性。

近年来苯系物含量研究报道很多，多采用顶空气相色谱法［3］，固相微萃取-气相色谱-质谱法［4］，液液萃取气相色谱法［5］等，其中气相色谱质谱联用法能克服复杂基质的干扰，具有通用型、高选择性特点，广受青睐。本研究利用顶空技术富集UV 油墨中的苯系物，采用气质联用法对苯系物进行分离和测定，最终建立了UV 油墨中8 种苯系物定量检测方法。

1 实验部分

1.1 仪器材料

仪器：Agilent 7890A-5975C 气相色谱质谱联用仪（美国Agilent 公司）；高速台式冷冻离心机TGL-16AR（上海安亭科学仪器厂）；BT-224S 电子天平（0.1 mg）（德国赛多利斯公司）。

材料：高纯氦气（纯度＞99.999%）购自大特粤佳（广东）气体有限公司；标准物质苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、甲醇、1，2，4-三甲苯、1，3，5-三甲苯（纯度＞99.5%）购自阿拉丁；样品UV 油墨由国家涂料产品质量监督检验中心（广东）提供，共6 批次。

1.2 色谱条件

气相色谱条件：（5%-苯基）甲基聚硅氧烷填料毛细管柱（长度30 m，内径0.25 mm、填料膜厚度0.25 μm）；进样口温度250 ℃；载气He，流速1 mL/min；柱温箱升温40 ℃保持10 min，以20 ℃/min 升温至200 ℃保留5 min；分流进样，分离比为40∶1。

质谱条件：配置EI 源，能量70 ev；温度230 ℃；四级杆温度150 ℃；气质传输线温度200 ℃；质量扫描范围10～200 amu；同时选择离子扫描（SIM）分组监测，如表1 所示。

表1 选择离子扫描（SIM）监测分组

1.3 储备液及标准溶液配制

贮备液的制备：称取苯约0.01 g，称取甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、甲醇、1，2，4-三甲苯、1，3，5-三甲苯约0.03 g（精确至0.1 mg），分别置于含少量甲醇的100 mL 容量瓶中，待各标准物质加入后采用甲醇定容，得到质量浓度为100～300 mg/L的储备液。

标准系列溶液的配制：用移液枪移取10～100 μL上述储备液，用甲醇逐级稀释至0.1～50 mg/L 标准工作液备用。

1.4 样品前处理

准确称取2 g 样品（精确至0.1 mg）置于10 mL 比色管中，加入甲醇并定容，震摇2 min 后，取5 mL 混合溶液于10 mL 离心管中，9 000 转/min 离心15 min，取上清液1 μL 进GC-MS 分析。

2 结果与讨论

2.1 提取溶剂的选择

选择了甲醇、乙酸乙酯为试验提取溶剂，样品在两种提取溶剂中溶解性都比较好，但乙酸乙酯与苯出峰太靠近，干扰苯定量分析，采用甲醇作为提取溶剂。

2.2 方法的线性关系和定量限

混合标准溶液按色谱条件进样上机分析，气相色谱质谱总离子流如图1 所示。从图1 可知，除对/间二甲苯不能分离，对/间二甲苯同属二甲苯不影响定量分析，其余各标准物质分离度完好。运用最小二乘法，以标准物质峰面积（y）对质量浓度（x）绘制标准曲线，线性拟合8 种化合物线性方程，得8 种标准物质相关系数（R2），线性方程和相关系数如表2 所示：8 种标准物质在0.1～50 mg/L 的范围内线性关系良好。以3 倍信噪比作为检出限（LOD）；以10 信噪比作为定量限（LOQ），8 种苯系物的检出限在0.02～0.05 mg/L，其定量下限0.05～0.15 mg/L，相关系数R2＞0.998，可满足样品中8 种苯系物同时检测要求。

图1 8 种标准物质总离子流

表2 标准物质线性范围、线性方程、相关系数和方法的定量限

2.3 精密度及回收率

选用样品墨水K，在其中加入8 种苯系物（10 mg/L的混合标准液1 mL），进行回收率和精密度实验，重复实验8 次，计算精密度，结果如表3 所示。

表3 8 种标准物在UV 油墨样品中的回收率及标准偏差（n=8）

2.4 苯系物定量结果

按本方法分别对6 批次UV 油墨样品进行测定，测得8 种苯系物含量如表4 所示。HJ 371-2018《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》中苯系物总量限值100 mg/kg，从表4 可知，有5 批次UV油墨苯系物总量未超过100 mg/kg，只有1 批次超出，超出近1 倍。UV 油墨均未检出苯物质，甲苯含量略高于其他苯系物，含量最高的为油墨Y达到181.0 mg/kg，说明需要控制油墨中甲苯含量，以提高产品的质量。