气相色谱法同时测定包装用塑料复合膜袋中13 种有机溶剂残留量

2024-03-26刘宁宁

塑料包装 2024年1期

刘宁宁

（康达新材料（集团）股份有限公司，上海 201419）

0. 引言

随着人民经济生活水平的提高，人们对食品安全问题愈加重视，被视为“特殊食品添加剂”[1]的包装材料的安全问题也是大家关注的重点。塑料是常用的包装材料，在食品包装领域用途广泛，作为与食品直接或间接接触的塑料包装材料，其在生产、印刷过程中使用的油墨和黏合剂是有机溶剂残留的主要来源，残留的有机溶剂会对人体健康造成一定的危害。GB/T 10004-2008[2]《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》对包装用塑料与塑料复合膜、袋溶剂残留量限量作出规定，要求溶剂残留量总量≦5.0 mg/m2，其中苯类溶剂不检出（苯类溶剂残留量小于0.01 mg/m2视为不检出）。目前，针对有机溶剂残留的检测有不同的标准方法和文献资料[3-6]，大多选用顶空自动进样器对样品进行恒温处理和进样，这就给只配置了气相色谱仪的企业对生产研发过程中残留溶剂的监测带来不便。本文根据生产中可能采用的有机溶剂，采用烘箱进行恒温处理，手动取挥发气体进样，建立了同时分离和测定13 种有机溶剂残留量的气相色谱方法，方法设备易得、分离效果好、分析时间短、定量准确、重现性好。

1. 实验部分

1.1 仪器设备与试剂

岛津GC2030 气相色谱仪配FID 检测器；电子天平：精度为0.1 mg（，梅特勒公司；强制对流烘箱，德国Memmert；气密性进样针：1 mL，美国Hamilton；具塞三角瓶：250 mL，柯灵斯。

标准物质：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、丁酮、乙酸乙酯、丙二醇甲醚、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲苯和乙苯；稀释剂：N,N 二甲基甲酰胺（DMF）；所有试剂均为分析纯，纯度在99.0%以上。

1.2 气相色谱分析条件

色谱柱：Rtx-5 石英毛细管柱（50 m×0.32 mm，0.5 μ m）；进样口温度：200℃；检测器温度：250℃；柱温程序：初始柱温50℃，保持4 min，以5℃/min 升温至100℃，保持1 min；载气：高纯氮气（纯度≥99.999%），恒线速度，线速度30 cm/sec；分流进样，分流比30:1。

1.3 混合标准溶液的配制

混合标准储备液（30 mg/mL）：准确称取1.1中各标准物质1.500 g（3-甲基戊烷0.750 g）于50 mL 容量瓶，精确至0.0001 g，用DMF 定容，充分摇匀，在0～4℃冰箱中密封保存。

混合系列标准溶液：分别移取适量标准储备液，用DMF 定容，配成0.6、1.2、2.4、4.8、9.6、12.0 mg/mL 系列标准使用液，其中3-甲基戊烷浓度范围0.3～6.0 mg/mL，在0～4℃冰箱中密封保存。

1.4 试验方法

1.4.1 标准曲线绘制

将6 个浓度点混合系列标准溶液10 μ L 分别注入清洁干燥的250 mL 三角瓶中，迅速用塞子密封，送入（80±2）℃烘箱中放置30 min 后，用1 mL 注射器抽取1 mL 瓶中气体，迅速注入气相色谱中，按1.2 分析条件进行测定。以瓶中目标溶剂的质量为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。

1.4.2 样品处理方法

裁取0.2 m2待测样品，并将样品迅速裁成10mm×30 mm 的碎片，放入清洁的在80℃条件下预热过的三角瓶中，迅速密封。送入（80±2） ℃烘箱中放置30 min 后，用1 mL 注射器抽取1 mL瓶中气体，迅速注入气相色谱中，按1.2 分析条件进行测定。

2. 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择

色谱柱是气相色谱实现分离的核心部件，各组分的分离主要依靠固定相。选用Rtx-5（50 m×0.32 mm，0.5 μ m）和Rtx-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μ m）两种不同极性的毛细管色谱柱进行实验对比。实验表明，Rtx-WAX 色谱柱对大部分化合物分离效果较差；而Rtx-5 色谱柱具有对所有组分分离效果好、灵敏度高、保留时间短、定量准确等特点。因此选择Rtx-5 色谱柱，13 种有机溶剂和稀释剂的气相色谱图见图1。