一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法与流程

文档序号:20044168发布日期:2020-02-28 12:37阅读:228来源:国知局
一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法与流程

本发明属于化学分析测试技术领域,具体涉及一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法。



背景技术:

卷烟滤棒是专门为吸烟人士设计的一种工具,它能够减少吸烟时入口的烟雾、焦油和燃烧时产生的悬浮粒子。对卷烟烟气的粒相物和有害成分拦截作用。近年来,为了卷烟减害降焦和突出卷烟产品的个性化风格,在滤嘴中使用某种能实现特定功效的新材料来凸显卷烟产品特色已成为新的技术创新热点。卷烟产品研发者以拓展消费群体为目标,通过在滤嘴中加入爆珠、颗粒、香线等新材料的方式,使开发的卷烟产品实现了减害降焦、增强消费者的愉悦感、舒适感和满足感等效果。爆珠、颗粒、香线等滤嘴新材料已愈来愈多地被应用于国内外较多的卷烟品牌中,近两年更是呈现出向各企业主力品牌发展应用的趋势。

由于卷烟滤嘴是由滤棒和接装纸经水基胶粘接而成的。滤棒成形过程中丝束会添加一定量的增塑剂,有些增塑剂中含有一定量的邻苯二甲酸酯类成分,滤棒成形过程中使用的水基胶粘剂、烟用接装纸生产过程中使用了印刷油墨等也有可能含有邻苯二甲酸酯类。另一方面,各种新型滤棒越来越多的应用到卷烟中,各家单位在滤棒中所用到的填充剂、功能助剂、着色剂、芯材香精及包衣材料则各有不同;大量新材料的使用也有可能引入邻苯二甲酸酯类成分,会给卷烟带来新的安全风险。

目前邻苯二甲酸酯类是我国烟草行业对烟用材料(纸张,滤棒)和烟用添加剂(香精)经常检测的项目。邻苯酯类塑化剂能引起中枢神经和周围神经系统的功能性变化,显示出较强的内分泌干扰性,是一种环境激素,其在体内的长期积累,会严重影响人体正常生理机能,具有致畸,致癌和致突变等危害。

目前报道的滤棒邻苯二甲酸酯类检测方法中,主要是测定的是滤棒中的含量,没有考虑它们向卷烟烟气中的迁移率。对于卷烟产品来说,只有向卷烟烟气迁移的部分才能和人体发生作用,因此,在考虑迁移率的基础上对滤棒中邻苯二甲酸酯类成分残留安全性进行评价更符合卷烟产品的实际。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法,该方法能满足滤棒中的邻苯二甲酸酯类成分迁移量准确测定的要求,为滤棒中邻苯二甲酸酯类成分残留的安全性评价提供了科学、简便的新方法。

除非另有说明,本发明所采用的百分数均为重量百分数。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法,采用如下装置:所述的装置包括气流预加热腔、数控三通阀、吹扫管和动态顶空气相色谱质谱联用仪器;

数控三通阀设于气流预加热腔与吹扫管之间;

吹扫管的出气口与动态顶空气相色谱质谱联用仪器相连;

气流预加热腔与数控三通阀的进气口相连;

所述的气流预加热腔为石英玻璃管,并采用红外辐射对管内的气体进行预加热;

包括如下步骤:

步骤(1),模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定:

(1.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,让每口间隔吹扫气流的温度和卷烟在吸烟机上实际抽吸烟气流通过滤棒的温度一致;调节好升温程序后,开始通过三通阀切换,模拟iso标准抽吸模式或加拿大深度抽吸模式的吸烟机抽吸对滤棒进行吹扫,在模拟抽吸时,气流进入吹扫管通过滤棒,在模拟静燃时,气流直接进入大气;同时,还模拟卷烟的实际抽吸口数;

(1.2)hs-td-gc/ms法检测:通过滤棒的气体进入动态顶空气相色谱质谱联用仪器的捕集阱中进行捕集,捕集完后,通过高温解析脱附捕集阱中吸附的邻苯二甲酸酯类成分,然后进入气相色谱-质谱联用仪被检测;

步骤(2),卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定:

(2.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,使用180-240℃气体持续吹扫滤棒8-15min;

(2.2)采用与步骤(1.2)相同的方法进行测定;

步骤(3),迁移率的计算:

将步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和除以步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和,再乘以100%,即得;

所述的邻苯二甲酸酯类成分包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯和磷酸三丁酯。

进一步,优选的是,吹扫管包括管体和管帽;所述的管体和管帽相连;在管体内设有用于固定滤棒、且只允许气流从滤嘴处通过的两个密封圈,两个密封圈分别设于滤棒的两端。密封圈可实现滤棒和吹扫管壁之间的密封,避免吹扫气流侧边通过,保证气流能从滤棒中通过。通过密封圈大小和位置上下的调节,可满足卷烟所有规格过滤嘴测试的需求,如常规烟、中支烟、细支烟、长滤嘴卷烟、短滤嘴卷烟等,如图3所示。

气流预加热腔的设置可实现对腔体内气体的程序升温,使通过滤棒的气流温度和卷烟烟气的实际吹扫温度保持一致。

数控三通阀可实现自动切换,能模拟吸烟机标准抽吸条件,卷烟处于静燃状态时气流不通过滤棒,直接排到外面,卷烟处于抽吸状态时气流通过滤棒对爆珠滤棒进行吹扫。

进一步,优选的是,步骤(1)中,模拟iso标准抽吸模式对滤棒进行吹扫,每1分钟内持续吹扫2秒,吹扫气流的流速为17.5ml/min;模拟加拿大深度抽吸模式对滤棒进行吹扫,每30内持续吹扫2秒,吹扫气流的流速为22.5ml/min;吹扫8-10次。

即模拟iso标准抽吸模式对滤棒进行吹扫,模拟2s卷烟抽吸的时间,过程为:通过数控三通阀切换,气流由数控三通阀的进气口进入,之后从其中一个出气口进入到吹扫管中吹扫洗脱滤棒中的爆珠,该吹扫时间为2s;之后,模拟58s卷烟静燃的时间,过程为:通过数控三通阀切换,气流由数控三通阀的进气口进入,之后从另一个出气口进入到大气,不通过滤棒。

吹扫8-10次,即模拟抽吸8-10口。

进一步,优选的是,步骤(2)中,捕集阱的温度为-10℃,高温解析脱附温度220-250℃,脱附时间2-5min,传输线温度250-280℃,阀箱温度250-280℃。

进一步,优选的是,步骤(2)中,气相色谱条件如下:色谱柱为db-5ms毛细管柱,规格为30m×0.25mm×0.25μm;进样口温度280℃;分流比16:1;升温程序:初始温度60℃,保持1min,以20℃/min的速率至220℃,保持1min,再以5℃/min的速率至280℃,保持15min。

进一步,优选的是,步骤(2)中,质谱条件如下:辅助接口温度:250-280℃;电离方式:电子轰击源(ei);离子源温度:220-250℃;电离能量:60-70ev;四极杆温度:180-200℃;扫描范围:45amu~350amu;采用选择离子采集模式。

进一步,优选的是,模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定时和卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定时,均需要捕集不少于10个滤棒后,再进行检测。

进一步,优选的是,捕集阱的吸附材料为环状硅树脂包裹的氧化锆颗粒。

所述的环状硅树脂包裹的氧化锆颗粒的制备方法如下:

a、将200.0g苯基三甲氧基硅烷加入到200ml无水甲醇和1400ml苯的混合溶液中,然后加入8.2g水和65.9g氢氧化钾搅拌至均一溶液后,再搅拌1h,然后将混合液旋蒸除去溶剂。一段时间后有无色透明针状结晶(苯基硅醇钾盐)生成,过滤,将得到的晶体用正己烷洗涤,放入真空烘箱40℃干燥24h,得到白色固体,产率78%。

取151.8g白色固体一次性加入500ml正己烷溶液中,加入243g二甲基氢氯硅烷,搅拌,回流反应12h。冷却至室温后过滤,滤液用去离子水洗涤至中性,用无水硫酸钠干燥,过滤,旋蒸除去溶剂,得到178g无色透明油状物(三苯基三硅氢环三硅氧烷),收率大于98.8%。

b、将200g乙烯基三甲氧基硅烷加入到1300ml无水甲醇溶液中,然后加入89g氢氧化钾,强烈搅拌,溶液变得均一后,回流30min,加入含76.7g氯化铜的200ml无水甲醇溶液,回流30min。冷却后,过滤,将滤液置于-10℃冷冻环境中,一段时间后有蓝色晶体(乙烯基硅醇钾/铜盐)生成,将过滤后的晶体用甲醇溶液洗涤后,放入真空烘箱中40℃干燥24h,得到蓝色粉末,产率为76.2%。

取60g蓝色粉末一次性加入到350ml正己烷溶液中,加入77.2g三甲基-氯硅烷,搅拌,回流反应12h。冷却至温室后过滤,滤液用水洗涤至中性,用无水硫酸钠干燥,过滤后旋蒸除去溶剂,得到无色透明油状物(六乙烯基环六硅氧烷),产率大于74.1%。

c、取三苯基三硅氢环三硅氧烷和六乙烯基环六硅氧烷按照质量比为1.2:1的比例搅拌均匀,再加入上述硅氧烷总量6-10倍的氧化锆颗粒(粒径为100~150目),充分搅拌,让硅氧烷包裹在氧化锆颗粒的表面,然后再加入上述硅氧烷质量0.002%karstedt催化剂充分搅拌,真空脱泡,在100℃下成粒并固化1h,然后在200℃固化8h,即可得到环状硅树脂包裹的氧化锆颗粒。

该颗粒材料装填入商品动态顶空分析仪的捕集阱中,作为捕集阱的吸附剂。颗粒材料且具有良好的耐热性能,在500℃才出现明显的热分解,1000℃时的质量保持率达80%。实际测试结果表面:该材料对邻苯二甲酸酯类成分吸附容量大,在高温下稳定性好,吸附和脱附可逆,可多次重复使用,完全能满足邻苯二甲酸酯类成分动态顶空分析的要求。

本发明各目标分析物的保留时间、定量和定性离子见表1,典型的色谱图见图4。

表1、邻苯二甲酸酯类成分及内标物保留时间、定量和定性选择离子

本发明由于邻苯二甲酸酯类成分只是少部分迁移,为了到达仪器的定量限,累计吹扫至少10根滤棒。

本发明设置加热程序时,对于不同规格的卷烟,先在吸烟机上实际抽吸,用热电偶测定烟气通过滤棒的实际温度,然后根据该测定结果进行设置。

进一步,优选的是,为了实现邻苯二甲酸酯类成分的定量分析,本发明中配制浓度在0.1~50mg/l范围内的7个浓度梯度(0.1、0.5、2.5、7.5、15、30、50)标准工作液进样1.0µl制作工作曲线(各邻苯二甲酸酯类成分的量为0.1~50µg,以各被分析物的定量离子峰面积为纵坐标,各被分析物浓度为横坐标进行线性回归,得出各目标化合物在0.1~50µg浓度水平范围内线性关系良好(r2>0.999)。采用实际样品,加入标准溶液,浓度为最低标液浓度(0.1µg/ml),平行测定10次,取10次测定的相对平均标准偏差sd,以3倍的sd为测定方法的检出限,以10倍的sd为测定方法的定量限,内标加入量为5µg/ml。结果见表2。

表2、19种邻苯二甲酸酯类的线性关系、检出限和定量限

本发明与现有技术相比,其有益效果为:

(1)、本发明方法综合考虑卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类化合物向卷烟烟气中的转移,克服了传统滤棒邻苯二甲酸酯类检测方法中,主要是测定的是滤棒中的总含量,没有考虑它们向卷烟烟气中的迁移的问题。综合考虑迁移量,对于邻苯二甲酸酯类成分残留安全性进行评价更能符合卷烟产品的实际。

(2)、本发明采用装置构成简单、操作容易实现。和卷烟烟气直接分析相比,可扣除卷烟燃烧产生的复杂背景。整个分析流程为在线操作,避免了其它方法中多次样品转移引入的误差,邻苯二甲酸酯类成分测定结果更准确可靠;并且和其它模拟迁移装置相比,本发明的装置模拟更接近于卷烟抽吸的实际情况,获得的结果更客观、可靠。

(3)、本发明中采用了精密吹扫管,吹扫管为带密封圈的卡套式结构,密封圈可实现滤棒和吹扫管壁之间的密封,避免吹扫气流侧边通过(保证气流能从滤棒中通过)。通过密封圈大小和位置(上、下)的调节,可满足卷烟所有规格滤棒(常规烟、中支烟、细支烟、长滤嘴卷烟、短滤嘴卷烟等)测试的需求。

(4)、本发明中还首次采用环状硅树脂包裹的氧化锆颗粒作为捕集阱的吸附材料。材料吸附容量大,在高温下稳定性好,对邻苯二甲酸酯类化合物吸附和脱附可逆性好,待测成分吸附和解析完全度高,可显著提升分析结果准确性和精密度。

附图说明

图1为本发明采用的装置的结构示意图;

图2为吹扫管的爆炸图;

其中,1、气流预加热腔;2、数控三通阀;3、吹扫管;3-1、管体;3-2、管体;3-3、密封圈;4、动态顶空气相色谱质谱联用仪器;5、滤棒;5-1、上滤棒芯;5-2、下滤棒芯;5-3、接装纸;6、爆珠;

图3为吹扫管中安装不同类型卷烟滤棒的示意图;其中,a为常规烟的滤棒,b为细支烟的滤棒,c为短滤嘴卷烟的滤棒;

图4为16种邻苯二甲酸酯类成分检测色谱图;

其中,1-dmp、2-dep、3-dap、4-dibp、5-dbp、6-dmep、7-bmpp、8-deep、9-dpp、10-dhxp、11-bbp、12-dbep、13-dchp、14-dehp、15-dppa、16-dnop、17-dinp、18-dnp、19-tbp、is-内标。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者,均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法,采用如下装置:如图1~图3所示,所述的装置包括气流预加热腔1、数控三通阀2、吹扫管3和动态顶空气相色谱质谱联用仪器4;

数控三通阀2设于气流预加热腔1与吹扫管3之间;

吹扫管3的出气口与动态顶空气相色谱质谱联用仪器4相连;

气流预加热腔1与数控三通阀2的进气口相连。

所述的气流预加热腔1为石英玻璃管,并采用红外辐射对管内的气体进行预加热。

包括如下步骤:

步骤(1),模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定:

(1.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,让每口间隔吹扫气流的温度和卷烟在吸烟机上实际抽吸烟气流通过滤棒的温度一致;调节好升温程序后,开始通过三通阀切换,模拟iso标准抽吸模式的吸烟机抽吸对滤棒进行吹扫,在模拟抽吸时,气流进入吹扫管通过滤棒,在模拟静燃时,气流直接进入大气;同时,还模拟卷烟的实际抽吸口数;

(1.2)hs-td-gc/ms法检测:通过滤棒的气体进入动态顶空气相色谱质谱联用仪器的捕集阱中进行捕集,捕集完后,通过高温解析脱附捕集阱中吸附的邻苯二甲酸酯类成分,然后进入气相色谱-质谱联用仪被检测;

步骤(2),卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定:

(2.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,使用180℃气体持续吹扫滤棒8min;

(2.2)采用与步骤(1.2)相同的方法进行测定;

步骤(3),迁移率的计算:

将步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和除以步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和,再乘以100%,即得;

所述的邻苯二甲酸酯类成分包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯和磷酸三丁酯。

步骤(1)中,模拟iso标准抽吸模式对滤棒进行吹扫,每1分钟内持续吹扫2秒,吹扫气流的流速为17.5ml/min;吹扫8次。

步骤(2)中,捕集阱的温度为-10℃,高温解析脱附温度220℃,脱附时间2min,传输线温度250℃,阀箱温度250℃。

气相色谱条件如下:色谱柱为db-5ms毛细管柱,规格为30m×0.25mm×0.25μm;进样口温度280℃;分流比16:1;升温程序:初始温度60℃,保持1min,以20℃/min的速率至220℃,保持1min,再以5℃/min的速率至280℃,保持15min。

质谱条件如下:辅助接口温度:250℃;电离方式:电子轰击源;离子源温度:220℃;电离能量:60ev;四极杆温度:180℃;扫描范围:45amu~350amu;采用选择离子采集模式。

模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定时和卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定时,均需要捕集10个滤棒后,再进行检测。

测试卷烟滤棒为常规卷烟加香滤棒,规格为30mm。从卷烟烟支上取下滤棒,装入吹扫管中进行测定。

测定结果表明:样品中有dmp、dap检出,总含量分别为1.22和1.48µg/支,迁移量分别为62.7和71.4ng/支,迁移率分别为5.14%和4.82%。和大鼠经口对生长有轻微影响的浓度(4%~8%)或食品添加剂最大允许残留量(0.3~1.5mg/kg)相比,其带来的安全风险可忽略,该滤棒不存在邻苯二甲酸酯类残留引入的安全风险。

实施例2

一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法,采用如下装置:如图1~图3所示,所述的装置包括气流预加热腔1、数控三通阀2、吹扫管3和动态顶空气相色谱质谱联用仪器4;

数控三通阀2设于气流预加热腔1与吹扫管3之间;

吹扫管3的出气口与动态顶空气相色谱质谱联用仪器4相连;

气流预加热腔1与数控三通阀2的进气口相连。

所述的气流预加热腔1为石英玻璃管,并采用红外辐射对管内的气体进行预加热。

吹扫管3包括管体3-1和管帽3-2;所述的管体3-1和管帽3-2相连;在管体3-1内设有用于固定滤棒5、且只允许气流从滤嘴处通过的两个密封圈3-3,两个密封圈3-3分别设于滤棒5的两端;

包括如下步骤:

步骤(1),模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定:

(1.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,让每口间隔吹扫气流的温度和卷烟在吸烟机上实际抽吸烟气流通过滤棒的温度一致;调节好升温程序后,开始通过三通阀切换,模拟iso标准抽吸模式的吸烟机抽吸对滤棒进行吹扫,在模拟抽吸时,气流进入吹扫管通过滤棒,在模拟静燃时,气流直接进入大气;同时,还模拟卷烟的实际抽吸口数;

(1.2)hs-td-gc/ms法检测:通过滤棒的气体进入动态顶空气相色谱质谱联用仪器的捕集阱中进行捕集,捕集完后,通过高温解析脱附捕集阱中吸附的邻苯二甲酸酯类成分,然后进入气相色谱-质谱联用仪被检测;

步骤(2),卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定:

(2.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,使用240℃气体持续吹扫滤棒15min;

(2.2)采用与步骤(1.2)相同的方法进行测定;

步骤(3),迁移率的计算:

将步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和除以步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和,再乘以100%,即得;

所述的邻苯二甲酸酯类成分包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯和磷酸三丁酯。

步骤(1)中,模拟iso标准抽吸模式对滤棒进行吹扫,每1分钟内持续吹扫2秒,吹扫气流的流速为17.5ml/min;吹扫9次。

步骤(2)中,捕集阱的温度为-10℃,高温解析脱附温度250℃,脱附时间5min,传输线温度280℃,阀箱温度280℃。

气相色谱条件如下:色谱柱为db-5ms毛细管柱,规格为30m×0.25mm×0.25μm;进样口温度280℃;分流比16:1;升温程序:初始温度60℃,保持1min,以20℃/min的速率至220℃,保持1min,再以5℃/min的速率至280℃,保持15min。

质谱条件如下:辅助接口温度:280℃;电离方式:电子轰击源;离子源温度:250℃;电离能量:70ev;四极杆温度:200℃;扫描范围:45amu~350amu;采用选择离子采集模式。

模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定时和卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定时,均需要捕集10个滤棒后,再进行检测。

测试卷烟滤棒为常规卷烟爆珠滤棒,规格为25mm。从卷烟烟支上取下滤棒并捏破爆珠,装入吹扫管中进行测定。

测定结果表明该滤棒中没有邻苯二甲酸酯类成分检出,不存在邻苯二甲酸酯类成分引入的安全风险。

实施例3

一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法,采用如下装置:如图1~图3所示,所述的装置包括气流预加热腔1、数控三通阀2、吹扫管3和动态顶空气相色谱质谱联用仪器4;

数控三通阀2设于气流预加热腔1与吹扫管3之间;

吹扫管3的出气口与动态顶空气相色谱质谱联用仪器4相连;

气流预加热腔1与数控三通阀2的进气口相连。

所述的气流预加热腔1为石英玻璃管,并采用红外辐射对管内的气体进行预加热。

吹扫管3包括管体3-1和管帽3-2;所述的管体3-1和管帽3-2相连;在管体3-1内设有用于固定滤棒5、且只允许气流从滤嘴处通过的两个密封圈3-3,两个密封圈3-3分别设于滤棒5的两端;

包括如下步骤:

步骤(1),模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定:

(1.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,让每口间隔吹扫气流的温度和卷烟在吸烟机上实际抽吸烟气流通过滤棒的温度一致;调节好升温程序后,开始通过三通阀切换,模拟iso标准抽吸模式的吸烟机抽吸对滤棒进行吹扫,在模拟抽吸时,气流进入吹扫管通过滤棒,在模拟静燃时,气流直接进入大气;同时,还模拟卷烟的实际抽吸口数;

(1.2)hs-td-gc/ms法检测:通过滤棒的气体进入动态顶空气相色谱质谱联用仪器的捕集阱中进行捕集,捕集完后,通过高温解析脱附捕集阱中吸附的邻苯二甲酸酯类成分,然后进入气相色谱-质谱联用仪被检测;

步骤(2),卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定:

(2.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,使用120℃气体持续吹扫滤棒10min;

(2.2)采用与步骤(1.2)相同的方法进行测定;

步骤(3),迁移率的计算:

将步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和除以步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和,再乘以100%,即得;

所述的邻苯二甲酸酯类成分包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯和磷酸三丁酯。

步骤(1)中,模拟iso标准抽吸模式对滤棒进行吹扫,每1分钟内持续吹扫2秒,吹扫气流的流速为17.5ml/min;吹扫10次。

步骤(2)中,捕集阱的温度为-10℃,高温解析脱附温度240℃,脱附时间3.5min,传输线温度260℃,阀箱温度260℃。

气相色谱条件如下:色谱柱为db-5ms毛细管柱,规格为30m×0.25mm×0.25μm;进样口温度280℃;分流比16:1;升温程序:初始温度60℃,保持1min,以20℃/min的速率至220℃,保持1min,再以5℃/min的速率至280℃,保持15min。

质谱条件如下:辅助接口温度:260℃;电离方式:电子轰击源;离子源温度:240℃;电离能量:65ev;四极杆温度:190℃;扫描范围:45amu~350amu;采用选择离子采集模式。

模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定时和卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定时,均需要捕集10个滤棒后,再进行检测。

测试卷烟滤棒为常规卷烟添加颗粒滤棒,规格为25mm。从卷烟烟支上取下滤棒,装入吹扫管中进行测定。

测定结果表明该滤棒中没有邻苯二甲酸酯类成分检出,不存在邻苯二甲酸酯类成分引入的安全风险。

实施例4

一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法,采用如下装置:如图1~图3所示,所述的装置包括气流预加热腔1、数控三通阀2、吹扫管3和动态顶空气相色谱质谱联用仪器4;

数控三通阀2设于气流预加热腔1与吹扫管3之间;

吹扫管3的出气口与动态顶空气相色谱质谱联用仪器4相连;

气流预加热腔1与数控三通阀2的进气口相连。

所述的气流预加热腔1为石英玻璃管,并采用红外辐射对管内的气体进行预加热。

吹扫管3包括管体3-1和管帽3-2;所述的管体3-1和管帽3-2相连;在管体3-1内设有用于固定滤棒5、且只允许气流从滤嘴处通过的两个密封圈3-3,两个密封圈3-3分别设于滤棒5的两端;

包括如下步骤:

步骤(1),模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定:

(1.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,让每口间隔吹扫气流的温度和卷烟在吸烟机上实际抽吸烟气流通过滤棒的温度一致;调节好升温程序后,开始通过三通阀切换,模拟iso标准抽吸模式的吸烟机抽吸对滤棒进行吹扫,在模拟抽吸时,气流进入吹扫管通过滤棒,在模拟静燃时,气流直接进入大气;同时,还模拟卷烟的实际抽吸口数;

(1.2)hs-td-gc/ms法检测:通过滤棒的气体进入动态顶空气相色谱质谱联用仪器的捕集阱中进行捕集,捕集完后,通过高温解析脱附捕集阱中吸附的邻苯二甲酸酯类成分,然后进入气相色谱-质谱联用仪被检测;

步骤(2),卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定:

(2.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,使用220℃气体持续吹扫滤棒10min;

(2.2)采用与步骤(1.2)相同的方法进行测定;

步骤(3),迁移率的计算:

将步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和除以步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和,再乘以100%,即得;

所述的邻苯二甲酸酯类成分包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯和磷酸三丁酯。

步骤(1)中,模拟iso标准抽吸模式对滤棒进行吹扫,每1分钟内持续吹扫2秒,吹扫气流的流速为17.5ml/min;吹扫9次。

步骤(2)中,捕集阱的温度为-10℃,高温解析脱附温度230℃,脱附时间3.2min,传输线温度270℃,阀箱温度260℃。

气相色谱条件如下:色谱柱为db-5ms毛细管柱,规格为30m×0.25mm×0.25μm;进样口温度280℃;分流比16:1;升温程序:初始温度60℃,保持1min,以20℃/min的速率至220℃,保持1min,再以5℃/min的速率至280℃,保持15min。

质谱条件如下:辅助接口温度:270℃;电离方式:电子轰击源;离子源温度:235℃;电离能量:64ev;四极杆温度:195℃;扫描范围:45amu~350amu;采用选择离子采集模式。

模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定时和卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定时,均需要捕集20个滤棒后,再进行检测。

测试卷烟滤棒为常规卷烟添加香线滤棒,规格为30mm。从卷烟烟支上取下滤棒,装入吹扫管中进行测定。

测定结果表明该滤棒中没有邻苯二甲酸酯类成分检出,不存在邻苯二甲酸酯类成分引入的安全风险。

实施例5

一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法,采用如下装置:如图1~图3所示,所述的装置包括气流预加热腔1、数控三通阀2、吹扫管3和动态顶空气相色谱质谱联用仪器4;

数控三通阀2设于气流预加热腔1与吹扫管3之间;

吹扫管3的出气口与动态顶空气相色谱质谱联用仪器4相连;

气流预加热腔1与数控三通阀2的进气口相连。

所述的气流预加热腔1为石英玻璃管,并采用红外辐射对管内的气体进行预加热。

吹扫管3包括管体3-1和管帽3-2;所述的管体3-1和管帽3-2相连;在管体3-1内设有用于固定滤棒5、且只允许气流从滤嘴处通过的两个密封圈3-3,两个密封圈3-3分别设于滤棒5的两端;

包括如下步骤:

步骤(1),模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定:

(1.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,让每口间隔吹扫气流的温度和卷烟在吸烟机上实际抽吸烟气流通过滤棒的温度一致;调节好升温程序后,开始通过三通阀切换,模拟加拿大深度抽吸模式的吸烟机抽吸对滤棒进行吹扫,在模拟抽吸时,气流进入吹扫管通过滤棒,在模拟静燃时,气流直接进入大气;同时,还模拟卷烟的实际抽吸口数;

(1.2)hs-td-gc/ms法检测:通过滤棒的气体进入动态顶空气相色谱质谱联用仪器的捕集阱中进行捕集,捕集完后,通过高温解析脱附捕集阱中吸附的邻苯二甲酸酯类成分,然后进入气相色谱-质谱联用仪被检测;

步骤(2),卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定:

(2.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,使用230℃气体持续吹扫滤棒12min;

(2.2)采用与步骤(1.2)相同的方法进行测定;

步骤(3),迁移率的计算:

将步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和除以步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和,再乘以100%,即得;

所述的邻苯二甲酸酯类成分包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯和磷酸三丁酯。

步骤(1)中,模拟加拿大深度抽吸模式对滤棒进行吹扫,每30内持续吹扫2秒,吹扫气流的流速为22.5ml/min;吹扫9次。

步骤(2)中,捕集阱的温度为-10℃,高温解析脱附温度235℃,脱附时间3.5min,传输线温度250℃,阀箱温度250℃。

气相色谱条件如下:色谱柱为db-5ms毛细管柱,规格为30m×0.25mm×0.25μm;进样口温度280℃;分流比16:1;升温程序:初始温度60℃,保持1min,以20℃/min的速率至220℃,保持1min,再以5℃/min的速率至280℃,保持15min。

质谱条件如下:辅助接口温度:250℃;电离方式:电子轰击源;离子源温度:220℃;电离能量:60ev;四极杆温度:180℃;扫描范围:45amu~350amu;采用选择离子采集模式。

模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定时和卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定时,均需要捕集20个滤棒后,再进行检测。

测试卷烟滤棒为细支烟爆珠滤棒,规格为35mm。从卷烟烟支上取下滤棒并捏破爆珠,装入吹扫管中进行测定。

测定结果表明该滤棒中没有邻苯二甲酸酯类成分检出,不存在邻苯二甲酸酯类成分引入的安全风险。

实施例6

一种模拟卷烟真实抽吸测定滤棒中邻苯二甲酸酯类成分迁移方法,采用如下装置:如图1~图3所示,所述的装置包括气流预加热腔1、数控三通阀2、吹扫管3和动态顶空气相色谱质谱联用仪器4;

数控三通阀2设于气流预加热腔1与吹扫管3之间;

吹扫管3的出气口与动态顶空气相色谱质谱联用仪器4相连;

气流预加热腔1与数控三通阀2的进气口相连。

所述的气流预加热腔1为石英玻璃管,并采用红外辐射对管内的气体进行预加热。

吹扫管3包括管体3-1和管帽3-2;所述的管体3-1和管帽3-2相连;在管体3-1内设有用于固定滤棒5、且只允许气流从滤嘴处通过的两个密封圈3-3,两个密封圈3-3分别设于滤棒5的两端;

包括如下步骤:

步骤(1),模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定:

(1.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,让每口间隔吹扫气流的温度和卷烟在吸烟机上实际抽吸烟气流通过滤棒的温度一致;调节好升温程序后,开始通过三通阀切换,模拟加拿大深度抽吸模式的吸烟机抽吸对滤棒进行吹扫,在模拟抽吸时,气流进入吹扫管通过滤棒,在模拟静燃时,气流直接进入大气;同时,还模拟卷烟的实际抽吸口数;

(1.2)hs-td-gc/ms法检测:通过滤棒的气体进入动态顶空气相色谱质谱联用仪器的捕集阱中进行捕集,捕集完后,通过高温解析脱附捕集阱中吸附的邻苯二甲酸酯类成分,然后进入气相色谱-质谱联用仪被检测;

步骤(2),卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定:

(2.1)气流吹扫:将滤棒装入吹扫管中,然后启动气流预加热腔的加热程序升温,使用200℃气体持续吹扫滤棒14min;

(2.2)采用与步骤(1.2)相同的方法进行测定;

步骤(3),迁移率的计算:

将步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和除以步骤(1.2)检测得到的各个邻苯二甲酸酯类成分的量的总和,再乘以100%,即得;

所述的邻苯二甲酸酯类成分包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯和磷酸三丁酯。

步骤(1)中,模拟加拿大深度抽吸模式对滤棒进行吹扫,每30内持续吹扫2秒,吹扫气流的流速为22.5ml/min;吹扫9次。

步骤(2)中,捕集阱的温度为-10℃,高温解析脱附温度240℃,脱附时间2.8min,传输线温度265℃,阀箱温度265℃。

气相色谱条件如下:色谱柱为db-5ms毛细管柱,规格为30m×0.25mm×0.25μm;进样口温度280℃;分流比16:1;升温程序:初始温度60℃,保持1min,以20℃/min的速率至220℃,保持1min,再以5℃/min的速率至280℃,保持15min。

质谱条件如下:辅助接口温度:280℃;电离方式:电子轰击源;离子源温度:250℃;电离能量:70ev;四极杆温度:200℃;扫描范围:45amu~350amu;采用选择离子采集模式。

模拟卷烟实际抽吸邻苯二甲酸酯类成分的量的测定时和卷烟滤棒中邻苯二甲酸酯类挥发性成分的总量的测定时,均需要捕集20个滤棒后,再进行检测。

测试卷烟滤棒为中支烟爆珠滤棒,规格为25mm。从卷烟烟支上取下滤棒并捏破爆珠,装入吹扫管中进行测定。

测定结果表明该滤棒中没有邻苯二甲酸酯类成分检出,不存在邻苯二甲酸酯类成分引入的安全风险。

另外,为了准确测定滤棒中邻苯二甲酸脂类成分总量,本发明中制备了人工添加19种邻苯二甲酸脂类的滤棒,每支卷烟滤棒中19种成分的添加量均分别为2.0µg。滤棒装入吹扫管中后,采用220℃持续吹扫10min,让滤棒中的邻苯二甲酸酯类成分可完全吹扫出,采用实施例2的方法测定邻苯二甲酸酯类成分总量,结果见表3。从表3结果可看出,19种邻苯二甲酸酯测定结果的回收率均大于86.9%,说明本方法的测定结果可靠。同时,人工制备含有这19种邻苯二甲酸酯的滤棒进行模拟卷烟真实抽吸吹扫,吹扫方式如实施例2,采用实施例2的方法测定邻苯二甲酸酯成分,检测结果如表3。

表3

从表3结果可看出,19种邻苯二甲酸酯酯类成分的迁移率在3.50~5.16%之间。该类成分确实发生了迁移,但迁移的比例很少。

由于卷烟滤棒中可迁移的邻苯二甲酸酯类成分才有可能和人体发生作用,在卷滤棒邻苯二甲酸酯类成分残留安全性评价时,需客观考虑其迁移量。

对相同滤棒进行了5次迁移量平行测定,相对标准偏差(rsd)在3.0~4.4%之间,说明方法具有很好的重现性,能满足邻苯二甲酸酯类成分迁移量准确测定的要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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