北方伟业计量集团有限公司
聚氯乙烯(PVC)是使用率最高塑料食品包装袋之一,常被人们用于包装加热食品,如油条、糕点、肉类及熟菜类等含油脂高的食品。在聚氯乙烯包装材料生产中为增加其可塑性和强度,提高其透明度,需添加多种增塑剂,其中使用较为普遍的是邻苯二甲酸酯,而邻苯二甲酸酯类增塑剂则可能从塑料包装袋中向食品、特别是含油脂食品,如牛奶、肉类中迁移,食品在塑料包装材料中储存的时间越长,或用于包装食品的塑料材料中增塑剂含量越高,都会加大增塑剂向食品中迁移的量,即对食品的污染程度越大。
我国在食品包装用材料方面具有严格的规定,如GB9685-2016规定了食品接触材料及制品中8种邻苯二甲酸酯类增塑剂的最高使用量;GB31604.30-2016规定16种邻苯二甲酸酯的检测方法;欧盟2002/72/EC和2007/19/EC以及REGULATION(EU)No10/2011允许在食品接触材料中使用7种邻苯二甲酸酯类增塑剂且均给出了迁移限量。因此,研制邻苯二甲酸酯类增塑剂测定用标准品用于邻苯二甲酸酯类增塑剂检测数据的比对、检测方法的准确性验证、检测仪器的校准及测试结果的质量控制和考核的意义重大。
本文采用PVC塑料作为基体,经开炼机制备混炼胶,采用方差统计分析进行了均匀性和稳定性测试,成功的制备了6种邻苯二甲酸酯标准塑料,且邻苯二甲酸酯标准塑料均匀性、稳定性较好,达到国家计量技术规范JJG1006-94《一级标准物质》指标要求,可用于食品接触材料中邻苯二甲酸酯准确测定。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
Agilent5975C型气相色谱质谱仪;XK-660型开炼机;XLB-DQ型液压平板硫化机;CMT2000型万能电子拉力机。邻苯二甲酸酯标准品:邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)酯(DMEP)、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯(DBEP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPHP)和邻苯二甲酸丁卞酯(BBP),纯度≥99.5%。硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、偏苯三酸三辛酯、抗氧化剂1010、抗氧化剂168,均为化学纯;聚氯乙烯(PVC),购自汕头市华元化工新材料有限公司。
1.2GC-MS条件
GC条件:DB-35MS石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);进样口温度:280℃;进样量:1.0μL;分流比:3:1:流量:1.2mL/min;升温程序:初始温度为60℃,保持1min,以15℃/min升温至150℃,再以20℃/min升温至280℃,保持6min;载气:高纯氦气。MS条件:EI源;电子能量:70eV;离子源温度:230℃;四极杆温度:250℃;溶剂延迟3.5min;传输线温度280℃;选择离子监测模式(SIM)。
1.3标准物质的制备
称取3kg聚氯乙烯加入到高速混合机,再称取硬脂酸钙0.2kg、硬脂酸锌0.1kg及硬脂酸丁酯0.1kg与聚氯乙烯按50r/min混合10分钟;称取目标化合物DEHP、DBP、DMEP、DBEP、DPHP、DIPRP及BBP各25mg投入到高速混合机中,开启高速混合机夹套加热,温度设置为90℃,在1200转/分钟的转速下高速混合120min;混合均匀的物料用粉末喂料机按25转/分钟的喂料速度投入双螺杆挤出机进行熔融挤出,采用热切法造粒,工艺参数如下:入料段130℃,压缩段140℃,均化段155℃,螺杆转速50转/分钟,热切转速50转/分钟;制取的胶粒投入到高速混合机中,在800转/分钟的转速下高速混合10min后按上述步骤反复熔融挤出造粒6次,即可制得PVC塑料中邻苯二甲酸酯标准品。
1.4前处理方法
称取至少5g样品、放入40mL棕色平底螺口瓶中,加入10mL四氢呋喃,超声60分钟,加入20mL正己烷,摇匀后静置10分钟,过0.45μm滤膜过滤,供GC-MS测试。
2结果与分析
2.1均匀性检测
通过F检验公式和T检验公式,计算PVC塑料中邻苯二甲酸酯标准品的F计算值和T计算值(表1)。从表1中可知:F计算值和T计算值均小于置信度95%的F表值和T表值,这表明制备的PVC塑料中6种邻苯二甲酸酯含量分布具有均匀性。
2.2准确性评价
为了考察方法的准确度,取10、20、50μg/kg三种邻苯二甲酸酯理论含量的PVC塑料标准物质进行加标回收试验,每个浓度做6次重复测定,计算平均回收率和相对标准偏差,结果见表2。从表2中可知,邻苯二甲酸酯平均加标回收率范围为93.2%~103.4%,RSD为2.3%~5.7%,其准确度与精密度良好,邻苯二甲酸酯理论含量与测定值具有良好的符合性,可满足分析要求。
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