實驗室VOCs測定結果的影響因素探討

王軍+馮劍+劉愛玲+張健

【摘 要】 從樣品制備、標準曲線制作、原紙選擇、基質矯正劑添加量直至色譜條件選擇等入手排查出檢測過程中的6種影響因素；通過實驗驗證得到6種影響因素的影響效果。

【關鍵詞】 VOCs測定 影響因素 氣質聯用法

1 前言

卷煙條與盒包裝紙的印刷過程需要使用油墨，而這些油墨中含有顏料、連結料和其他助劑等。隨著卷煙材料的多樣化，印刷工藝和印刷過程越來越復雜，造成印刷過程中所使用的有機溶劑大量殘留在卷煙包裝材料中。有機溶劑的殘留不僅影響卷煙吸食品質，而且還影響了卷煙的吸食安全性。自2006年以來，行業已相繼發布了卷煙包裝材料中VOCs的檢測方法[1]和限量標準[2]。但是，在實際檢測過程中發現，影響實驗室VOCs測定結果的因素有很多，這就對我們日常監測以及對比檢測結果的一致性造成了很大的影響。而文獻中多為方法研究，對實驗室影響因素的分析未見報道。

2 實驗

2.1 實驗材料

煙用商標紙、接裝紙、內襯紙均取自卷煙企業倉庫，各種原紙取自印刷企業。

2.2 主要儀器

實驗所需主要儀器：HP6890/5973N氣相色譜/質譜儀（美國Agilent公司），電熱鼓風干燥箱（德國binder）。

2.3 實驗試劑

三乙酸甘油酯、苯、乙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、乙酸正丙酯、4-甲基-2-戊酮、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯、二甲苯、環己酮等試劑均為優質純。

2.4 試驗譜圖（如圖1）

3 結果與分析

排查檢測過程中的可能影響因素：從樣品制備、標準曲線制作、原紙選擇、基質矯正劑添加量直至色譜條件選擇等入手排查出各種影響因素。設計每個影響因素的影響效果實驗方案：針對各個影響因素，分別制訂單因素影響效果實驗方案。按照方案逐項進行檢驗、驗證：對每一項影響因素進行不同影響程度實驗。對每項檢驗進行數據統計分析。得到各因素的影響效果，進行實驗室間結果認證：對相關性因素進行三個實驗室間的對比驗證，對認證結果進行統計分析。

3.1 原紙不同的影響效果驗證

效果驗證：確定應用基質矯正劑加入量按硬盒標準、標準曲線各種標樣濃度按硬盒標準、原紙裁切面積按硬盒標準、折疊方式按硬盒標準、分流比按硬盒標準。實驗接裝紙原紙、內襯紙原紙、銅版紙原紙、白卡紙原紙、打印用A4紙（見圖2）。

由檢測結果可以看出，原紙不同對測定影響非常大。其中接裝紙作為原紙會使測定結果最大，銅版紙次之，接下來白卡紙測定結果大于A4紙，內襯紙最小。

3.2 基質矯正劑加入量不同影響效果驗證

標準曲線制作采用接裝紙原紙，選擇1-2種接裝紙，裁切面積折疊方式等均按接裝紙檢測方式，分別加入基質矯正劑量0.1，0.5，1，1.5，2mL。

從驗證結果可以看出：基質矯正劑加入量不能過大，過大將降低檢測準確性。

3.3 折疊方式不同影響效果驗證

選擇軟盒裁切面積，分別試驗對折、四折、八折后的檢測結果。

從驗證結果可以看出：折疊方式對檢測結果有影響。（見圖3）

3.4 分流比不同影響效果驗證

分別試驗分流比為1：1，5：1，10：1，20：1以及100：1和500：1時的檢測結果。（見圖4）

從上述驗證結果可以看出：當分流比設置在一定范圍內，檢測結果沒有太大差別，各實驗室可以考慮各個樣品峰的分離度較好且保留時間適宜，常采用10：1或20：1。

3.5 原紙裁切面積不同影響效果驗證

確定基質矯正劑加入量按軟盒標準、標準曲線各種標樣濃度按軟盒標準、折疊方式按軟盒標準、分流比按軟盒標準，原紙裁切面積分別按軟盒15.5cm×10.0cm、硬盒22.0cm×5.5cm、接裝紙20.0cm×4.0cm、內襯紙標準170cm2、條盒裁切面積28.1cm×8.9cm，分別加入1000ul標準3，按照軟盒標準曲線進行數據計算。（見圖5）

從檢測結果可以看出：不同裁切面積對測定結果影響很大，裁切面積越小時測定結果越大。

3.6 標準曲線各種標樣濃度不同影響效果驗證

按YC/T207-2006配制16種標樣物質各濃度制作標準曲線，按照內襯紙18種物質含量制作19種混標溶液標準曲線，依照接裝紙中各種VOCs含量配制5種標樣標準曲線，去除第5級標準濃度，增加第4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準，檢測同一個樣品。

采用原標準與采用4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準檢測同一樣品結果大不相同，特別是含量較高時更是如此。應用原標準檢測結果比試驗標準檢測結果偏低。但就標準的適用性原則來說，試驗標準更符合檢測要求。

4 結語

由以上各項影響因素驗證結果可以看出：在常用范圍內分流比不同對檢測結果基本無影響；但原紙不同、基質校正劑加入量不同、標準曲線濃度不同、折疊方式不同、裁切面積不同對檢測結果均有影響。具體影響表明：原紙不同對測定影響非常大。其中接裝紙作為原紙會使測定結果最大，銅版紙次之，接下來白卡紙測定結果大于A4紙，內襯紙最小。不同裁切面積對測定結果影響很大，裁切面積越小時測定結果越大。當分流比設置在一定范圍內，檢測結果沒有太大差別，各實驗室可以考慮各個樣品峰的分離度較好且保留時間適宜，常采用10：1或20：1。折疊方式對檢測結果有一定影響，一些成分差別超過10%。基質矯正劑加入量不能過大，過大將降低檢測準確性。采用原標準與采用4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準檢測同一樣品結果大不相同，特別是含量較高時更是如此。應用原標準檢測結果比試驗標準檢測結果偏低。但就標準的適用性原則來說，試驗標準更符合檢測要求。

參考文獻：

[1]YC/T 207-2006《卷煙條與盒包裝紙中揮發性有機化合物的測定 頂空-氣相色譜法》.

[2]YC263-2008《卷煙條與盒包裝紙中揮發性有機化合物的限量》.endprint

【摘 要】 從樣品制備、標準曲線制作、原紙選擇、基質矯正劑添加量直至色譜條件選擇等入手排查出檢測過程中的6種影響因素；通過實驗驗證得到6種影響因素的影響效果。

【關鍵詞】 VOCs測定 影響因素 氣質聯用法

1 前言

卷煙條與盒包裝紙的印刷過程需要使用油墨，而這些油墨中含有顏料、連結料和其他助劑等。隨著卷煙材料的多樣化，印刷工藝和印刷過程越來越復雜，造成印刷過程中所使用的有機溶劑大量殘留在卷煙包裝材料中。有機溶劑的殘留不僅影響卷煙吸食品質，而且還影響了卷煙的吸食安全性。自2006年以來，行業已相繼發布了卷煙包裝材料中VOCs的檢測方法[1]和限量標準[2]。但是，在實際檢測過程中發現，影響實驗室VOCs測定結果的因素有很多，這就對我們日常監測以及對比檢測結果的一致性造成了很大的影響。而文獻中多為方法研究，對實驗室影響因素的分析未見報道。

2 實驗

2.1 實驗材料

煙用商標紙、接裝紙、內襯紙均取自卷煙企業倉庫，各種原紙取自印刷企業。

2.2 主要儀器

實驗所需主要儀器：HP6890/5973N氣相色譜/質譜儀（美國Agilent公司），電熱鼓風干燥箱（德國binder）。

2.3 實驗試劑

三乙酸甘油酯、苯、乙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、乙酸正丙酯、4-甲基-2-戊酮、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯、二甲苯、環己酮等試劑均為優質純。

2.4 試驗譜圖（如圖1）

3 結果與分析

排查檢測過程中的可能影響因素：從樣品制備、標準曲線制作、原紙選擇、基質矯正劑添加量直至色譜條件選擇等入手排查出各種影響因素。設計每個影響因素的影響效果實驗方案：針對各個影響因素，分別制訂單因素影響效果實驗方案。按照方案逐項進行檢驗、驗證：對每一項影響因素進行不同影響程度實驗。對每項檢驗進行數據統計分析。得到各因素的影響效果，進行實驗室間結果認證：對相關性因素進行三個實驗室間的對比驗證，對認證結果進行統計分析。

3.1 原紙不同的影響效果驗證

效果驗證：確定應用基質矯正劑加入量按硬盒標準、標準曲線各種標樣濃度按硬盒標準、原紙裁切面積按硬盒標準、折疊方式按硬盒標準、分流比按硬盒標準。實驗接裝紙原紙、內襯紙原紙、銅版紙原紙、白卡紙原紙、打印用A4紙（見圖2）。

由檢測結果可以看出，原紙不同對測定影響非常大。其中接裝紙作為原紙會使測定結果最大，銅版紙次之，接下來白卡紙測定結果大于A4紙，內襯紙最小。

3.2 基質矯正劑加入量不同影響效果驗證

標準曲線制作采用接裝紙原紙，選擇1-2種接裝紙，裁切面積折疊方式等均按接裝紙檢測方式，分別加入基質矯正劑量0.1，0.5，1，1.5，2mL。

從驗證結果可以看出：基質矯正劑加入量不能過大，過大將降低檢測準確性。

3.3 折疊方式不同影響效果驗證

選擇軟盒裁切面積，分別試驗對折、四折、八折后的檢測結果。

從驗證結果可以看出：折疊方式對檢測結果有影響。（見圖3）

3.4 分流比不同影響效果驗證

分別試驗分流比為1：1，5：1，10：1，20：1以及100：1和500：1時的檢測結果。（見圖4）

從上述驗證結果可以看出：當分流比設置在一定范圍內，檢測結果沒有太大差別，各實驗室可以考慮各個樣品峰的分離度較好且保留時間適宜，常采用10：1或20：1。

3.5 原紙裁切面積不同影響效果驗證

確定基質矯正劑加入量按軟盒標準、標準曲線各種標樣濃度按軟盒標準、折疊方式按軟盒標準、分流比按軟盒標準，原紙裁切面積分別按軟盒15.5cm×10.0cm、硬盒22.0cm×5.5cm、接裝紙20.0cm×4.0cm、內襯紙標準170cm2、條盒裁切面積28.1cm×8.9cm，分別加入1000ul標準3，按照軟盒標準曲線進行數據計算。（見圖5）

從檢測結果可以看出：不同裁切面積對測定結果影響很大，裁切面積越小時測定結果越大。

3.6 標準曲線各種標樣濃度不同影響效果驗證

按YC/T207-2006配制16種標樣物質各濃度制作標準曲線，按照內襯紙18種物質含量制作19種混標溶液標準曲線，依照接裝紙中各種VOCs含量配制5種標樣標準曲線，去除第5級標準濃度，增加第4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準，檢測同一個樣品。

采用原標準與采用4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準檢測同一樣品結果大不相同，特別是含量較高時更是如此。應用原標準檢測結果比試驗標準檢測結果偏低。但就標準的適用性原則來說，試驗標準更符合檢測要求。

4 結語

由以上各項影響因素驗證結果可以看出：在常用范圍內分流比不同對檢測結果基本無影響；但原紙不同、基質校正劑加入量不同、標準曲線濃度不同、折疊方式不同、裁切面積不同對檢測結果均有影響。具體影響表明：原紙不同對測定影響非常大。其中接裝紙作為原紙會使測定結果最大，銅版紙次之，接下來白卡紙測定結果大于A4紙，內襯紙最小。不同裁切面積對測定結果影響很大，裁切面積越小時測定結果越大。當分流比設置在一定范圍內，檢測結果沒有太大差別，各實驗室可以考慮各個樣品峰的分離度較好且保留時間適宜，常采用10：1或20：1。折疊方式對檢測結果有一定影響，一些成分差別超過10%。基質矯正劑加入量不能過大，過大將降低檢測準確性。采用原標準與采用4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準檢測同一樣品結果大不相同，特別是含量較高時更是如此。應用原標準檢測結果比試驗標準檢測結果偏低。但就標準的適用性原則來說，試驗標準更符合檢測要求。

參考文獻：

[1]YC/T 207-2006《卷煙條與盒包裝紙中揮發性有機化合物的測定 頂空-氣相色譜法》.

[2]YC263-2008《卷煙條與盒包裝紙中揮發性有機化合物的限量》.endprint

【摘 要】 從樣品制備、標準曲線制作、原紙選擇、基質矯正劑添加量直至色譜條件選擇等入手排查出檢測過程中的6種影響因素；通過實驗驗證得到6種影響因素的影響效果。

【關鍵詞】 VOCs測定 影響因素 氣質聯用法

1 前言

卷煙條與盒包裝紙的印刷過程需要使用油墨，而這些油墨中含有顏料、連結料和其他助劑等。隨著卷煙材料的多樣化，印刷工藝和印刷過程越來越復雜，造成印刷過程中所使用的有機溶劑大量殘留在卷煙包裝材料中。有機溶劑的殘留不僅影響卷煙吸食品質，而且還影響了卷煙的吸食安全性。自2006年以來，行業已相繼發布了卷煙包裝材料中VOCs的檢測方法[1]和限量標準[2]。但是，在實際檢測過程中發現，影響實驗室VOCs測定結果的因素有很多，這就對我們日常監測以及對比檢測結果的一致性造成了很大的影響。而文獻中多為方法研究，對實驗室影響因素的分析未見報道。

2 實驗

2.1 實驗材料

煙用商標紙、接裝紙、內襯紙均取自卷煙企業倉庫，各種原紙取自印刷企業。

2.2 主要儀器

實驗所需主要儀器：HP6890/5973N氣相色譜/質譜儀（美國Agilent公司），電熱鼓風干燥箱（德國binder）。

2.3 實驗試劑

三乙酸甘油酯、苯、乙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、乙酸正丙酯、4-甲基-2-戊酮、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯、二甲苯、環己酮等試劑均為優質純。

2.4 試驗譜圖（如圖1）

3 結果與分析

排查檢測過程中的可能影響因素：從樣品制備、標準曲線制作、原紙選擇、基質矯正劑添加量直至色譜條件選擇等入手排查出各種影響因素。設計每個影響因素的影響效果實驗方案：針對各個影響因素，分別制訂單因素影響效果實驗方案。按照方案逐項進行檢驗、驗證：對每一項影響因素進行不同影響程度實驗。對每項檢驗進行數據統計分析。得到各因素的影響效果，進行實驗室間結果認證：對相關性因素進行三個實驗室間的對比驗證，對認證結果進行統計分析。

3.1 原紙不同的影響效果驗證

效果驗證：確定應用基質矯正劑加入量按硬盒標準、標準曲線各種標樣濃度按硬盒標準、原紙裁切面積按硬盒標準、折疊方式按硬盒標準、分流比按硬盒標準。實驗接裝紙原紙、內襯紙原紙、銅版紙原紙、白卡紙原紙、打印用A4紙（見圖2）。

由檢測結果可以看出，原紙不同對測定影響非常大。其中接裝紙作為原紙會使測定結果最大，銅版紙次之，接下來白卡紙測定結果大于A4紙，內襯紙最小。

3.2 基質矯正劑加入量不同影響效果驗證

標準曲線制作采用接裝紙原紙，選擇1-2種接裝紙，裁切面積折疊方式等均按接裝紙檢測方式，分別加入基質矯正劑量0.1，0.5，1，1.5，2mL。

從驗證結果可以看出：基質矯正劑加入量不能過大，過大將降低檢測準確性。

3.3 折疊方式不同影響效果驗證

選擇軟盒裁切面積，分別試驗對折、四折、八折后的檢測結果。

從驗證結果可以看出：折疊方式對檢測結果有影響。（見圖3）

3.4 分流比不同影響效果驗證

分別試驗分流比為1：1，5：1，10：1，20：1以及100：1和500：1時的檢測結果。（見圖4）

從上述驗證結果可以看出：當分流比設置在一定范圍內，檢測結果沒有太大差別，各實驗室可以考慮各個樣品峰的分離度較好且保留時間適宜，常采用10：1或20：1。

3.5 原紙裁切面積不同影響效果驗證

確定基質矯正劑加入量按軟盒標準、標準曲線各種標樣濃度按軟盒標準、折疊方式按軟盒標準、分流比按軟盒標準，原紙裁切面積分別按軟盒15.5cm×10.0cm、硬盒22.0cm×5.5cm、接裝紙20.0cm×4.0cm、內襯紙標準170cm2、條盒裁切面積28.1cm×8.9cm，分別加入1000ul標準3，按照軟盒標準曲線進行數據計算。（見圖5）

從檢測結果可以看出：不同裁切面積對測定結果影響很大，裁切面積越小時測定結果越大。

3.6 標準曲線各種標樣濃度不同影響效果驗證

按YC/T207-2006配制16種標樣物質各濃度制作標準曲線，按照內襯紙18種物質含量制作19種混標溶液標準曲線，依照接裝紙中各種VOCs含量配制5種標樣標準曲線，去除第5級標準濃度，增加第4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準，檢測同一個樣品。

采用原標準與采用4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準檢測同一樣品結果大不相同，特別是含量較高時更是如此。應用原標準檢測結果比試驗標準檢測結果偏低。但就標準的適用性原則來說，試驗標準更符合檢測要求。

4 結語

由以上各項影響因素驗證結果可以看出：在常用范圍內分流比不同對檢測結果基本無影響；但原紙不同、基質校正劑加入量不同、標準曲線濃度不同、折疊方式不同、裁切面積不同對檢測結果均有影響。具體影響表明：原紙不同對測定影響非常大。其中接裝紙作為原紙會使測定結果最大，銅版紙次之，接下來白卡紙測定結果大于A4紙，內襯紙最小。不同裁切面積對測定結果影響很大，裁切面積越小時測定結果越大。當分流比設置在一定范圍內，檢測結果沒有太大差別，各實驗室可以考慮各個樣品峰的分離度較好且保留時間適宜，常采用10：1或20：1。折疊方式對檢測結果有一定影響，一些成分差別超過10%。基質矯正劑加入量不能過大，過大將降低檢測準確性。采用原標準與采用4級濃度的2倍作為第5級（高濃度）標準檢測同一樣品結果大不相同，特別是含量較高時更是如此。應用原標準檢測結果比試驗標準檢測結果偏低。但就標準的適用性原則來說，試驗標準更符合檢測要求。

參考文獻：

[1]YC/T 207-2006《卷煙條與盒包裝紙中揮發性有機化合物的測定 頂空-氣相色譜法》.

[2]YC263-2008《卷煙條與盒包裝紙中揮發性有機化合物的限量》.endprint