一种烟用热熔胶中挥发性成分残留的检测方法与流程

本发明属于烟草分析技术领域，具体涉及一种烟用热熔胶中挥发性成分残留的检测方法。

背景技术：

烟用热熔胶中的挥发性成分残留，是由原料本身所引入的，主要是残留单体和有机溶剂。烟用热熔胶工作温度高，熔融状态下涂步，冷却成固态即完成胶接，熔融状态下产生的挥发性成分残留聚集于卷烟过滤嘴中，产生不良气味，影响卷烟吸味，降低卷烟品质。其次，中丙酮、异丙醇、乙酸甲酯等挥发性成分对人体有较大的危害，烟用材料的安全性一直是烟草行业关注的焦点。因此，针对烟用热熔胶中挥发性成分残留进行有效、快速、准确的分析检测方法，对保证卷烟产品质量和安全有重要的意义。水基胶、三乙酸甘油酯和胶黏剂等样品中挥发性残留的测定方法有文献报道，上述方法均不适用于加热融化特点的热熔胶中挥发性成分残留的检测。

目前，顶空气相色谱质谱法多用于烟用包装材料中挥发性残留的测定，至今还未见用顶空气相色谱质谱检测热熔胶中的报道。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是针对烟用热熔胶的特点，提供一种能快速、准确、批量检测出烟用热熔胶丙酮、异丙醇、乙酸甲酯等挥发性成分的方法。

本发明提供的技术方案：一种烟用热熔胶中挥发性成分残留的检测方法，包括如下步骤：

(1)标准工作溶液的配制：称取丙酮、异丙醇和乙酸甲酯标准品，以色谱纯二甲基甲酰胺为基质校正剂溶剂，经逐级稀释配制成混合标准工作溶液；

(2)样品的制备：将热熔胶切碎，称取0.2000g置于顶空瓶中，准确加入2mL二甲基甲酰胺，立即加盖密封待测；

(3)顶空-气相色谱质谱法测定：将样品和标准品放入静态顶空仪中处理，条件为：样品瓶平衡温度：120℃，样品环温度：140℃，传输线温度：180℃；样品瓶平衡时间45min，低速震荡模式；样品瓶加压压力138kpa，加压时间0.20min；充气时间：0.20min；样品环体积3.0mL，样品环平衡时间0.05min；进样时间1.0min；将经顶空处理后的样品和标准品，通过气相色谱-质谱联用技术对丙酮、异丙醇和乙酸甲酯进行测定；

(4)样品中各种挥发性成分测定结果的计算：根据标准工作溶液的测定结果，以丙酮、异丙醇和乙酸甲酯的峰面积对质量浓度分别绘制工作曲线，获得标准工作曲线，再将样品中检测丙酮、异丙醇和乙酸甲酯的峰面积分别代入标准工作曲线，得样品中丙酮、异丙醇和乙酸甲酯的含量。

进一步的，所述步骤(3)中气相色谱的条件是：Innowax熔融石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)；进样口温度：250℃；程序升温：初始温度50℃，保持2min，以4℃/min升至200℃，保持10min；分流进样，分流比10:1；载气：氦气(纯度为99.999％)；恒流模式，流速为2.0mL/min；进样量：1μL。

进一步的，所述步骤(3)中质谱的条件为：EI电离模式，电离能70eV；离子源温度：230℃；传输线温度：250℃；四级杆温度150℃；质谱扫描方式：全扫描(SCAN)，扫描范围30～350amu。

进一步的，所述步骤(1)混合标准工作溶液中丙酮、异丙醇和乙酸甲酯的质量浓度均为：1mg/L、2mg/L、4mg/L、8mg/L、16mg/L。

本发明的方法针对热熔胶工作温度在100℃-120℃的特点，与现有技术相比本发明方法具有如下优良效果：

(1)本发明优化了顶空平衡温度，使热熔胶保持在熔融状态，真实反应了热熔胶工作状态下丙酮、异丙醇和乙酸甲酯等3种成分的挥发情况，方法简单便捷，避免复杂的前处理而导致的成分流失；水基胶、三乙酸甘油酯和胶黏剂等样品中挥发性残留的测定方法平衡温度较低，不适用于加热融化特点的热熔胶中挥发性成分残留的检测；而热熔胶中甲醛、苯及苯系物、酚类抗氧化物等测定方法分析的目标物不同，不适用于丙酮、异丙醇和乙酸甲酯等3种挥发性残留的检测。

(2)选取二甲基甲酰胺作为基质校正剂，既能减小基质效应和溶解所有待测的挥发性成分又能不干扰待测成分的检测。

(3)采用质谱检测器同时进行定性和定量检测，避免可能出现的假阳性。

(4)本发明方法具有操作准确、灵敏度高及重复性好的优点。丙酮的检测限为0.05mg/L，定量限为0.15mg/L，相对标准偏差为1.47％，回收率在95.1～102.3％之间；异丙醇的检测限为0.06mg/L，定量限为0.19mg/L，相对标准偏差为2.17％，回收率在94.8～99.2％之间；乙酸甲酯的检测限为0.10mg/L，定量限为0.35mg/L，相对标准偏差为3.44％，回收率在92.4～98.6％之间。

附图说明

图1是丙酮的标准工作曲线；

图2是异丙醇的标准工作曲线；

图3是乙酸甲酯的标准工作曲线；

图4是烟用热熔胶样品A的气相色谱图；

图5是烟用热熔胶样品B的气相色谱图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

分别称取0.0500g丙酮、异丙醇和乙酸甲酯标准品，置于1000mL容量瓶中，用色谱纯二甲基甲酰胺定容至刻度，该溶液即为混合标准储备液。准确移取2mL、4mL、8mL、16mL、32mL该混合标准储备液，分别置于100mL容量瓶中，用色谱纯二甲基甲酰胺定容至刻度，即得系列标准工作溶液。配制的系列混合标准溶液浓度为：1mg/L、2mg/L、4mg/L、8mg/L、16mg/L。

将热熔胶样品A切碎，称取0.2000g置于顶空瓶中，准确加入2mL二甲基甲酰胺，经顶空-气相色谱质谱仪进行分析，顶空条件为：样品瓶平衡温度：120℃，样品环温度：140℃，传输线温度：180℃；样品瓶平衡时间45min，低速震荡模式；样品瓶加压压力138kpa，加压时间0.20min；充气时间：0.20min；样品环体积3.0mL，样品环平衡时间0.05min；进样时间1.0min。气相色谱条件为：Innowax熔融石英毛细管色谱柱(30m×0.32mm×0.25μm)；进样口温度：250℃；程序升温：初始温度50℃，保持2min，以4℃/min升至200℃，保持10min；分流进样，分流比10:1；载气：氦气(纯度为99.999％)；恒流模式，流速为2.0mL/min；进样量：1μL。质谱条件为：EI电离模式，电离能70eV；离子源温度：230℃；传输线温度：250℃；四级杆温度150℃；质谱扫描方式：全扫描(SCAN)，扫描范围30～350amu。

每级标准溶液平行测定2次，取平均值。各组分的峰面积对质量浓度绘制工作曲线，附图1为丙酮的标准工作曲线，附图2为异丙醇的标准工作曲线，附图3为乙酸甲酯的标准工作曲线，附图4为烟用热熔胶样品A色谱图，各挥发成分标准工作曲线如表1所示：

表1各挥发成分标准工作曲线

将相同条件下测得的样品A中的丙酮、异丙醇和乙酸甲酯色谱峰面积，代入标准工作曲线，求得样品中的丙酮、异丙醇和乙酸甲酯的含量。样品测定两次，取平均值，求得样品A中丙酮含量为15.66mg/L，异丙醇含量为7.66mg/L，乙酸甲酯含量为5.20mg/L。

实施例2

如实施例1所述，选择另一热熔胶样品B，附图5为烟用热熔胶样品B色谱图。样品测定两次，取平均值，求得样品B中丙酮含量为12.94mg/L，异丙醇含量为7.78mg/L，乙酸甲酯含量为9.33mg/L。

以上所述仅为本发明的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本发明，凡在本发明的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。