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卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的限量检测

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发布时间：2025-07-05 18:30:44 更新时间：2025-07-04 18:30:44

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物（VOCs）限量检测概述

卷烟包装材料（包括条盒和硬软小盒包装纸）作为直接接触烟草制品的重要部分，其安全性备受关注。挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）是包装材料在生产、印刷、复合等过程中可能残留的一类低沸点、易挥发的有机化学物质。这些化合物在储存或使用过程中可能从包装材料中释放出来，迁移到烟草中，进而被消费者吸入，存在潜在的健康风险。因此，对卷烟条与盒包装纸中VOCs进行严格的限量检测，是保障消费者健康和提升产品质量的关键环节，也是各国烟草法规和标准的强制性要求。限量检测的核心在于准确识别和定量包装纸中特定VOCs的含量，确保其符合相关安全标准。

检测项目

卷烟包装纸中VOCs限量检测的主要目标化合物通常包括以下几类：

苯系物： 如苯 (Benzene)、甲苯 (Toluene)、乙苯 (Ethylbenzene)、二甲苯 (Xylene isomers, 邻、间、对位)。苯是公认的致癌物，尤其受到严格限制。
醛酮类化合物： 如甲醛 (Formaldehyde)、乙醛 (Acetaldehyde)、丙烯醛 (Acrolein)、丙酮 (Acetone) 等。甲醛和乙醛具有刺激性和潜在的致癌性。
醇类： 如乙醇 (Ethanol)、异丙醇 (Isopropanol)、正丁醇 (n-Butanol) 等。
酯类： 如乙酸乙酯 (Ethyl acetate)、乙酸正丙酯 (n-Propyl acetate)、乙酸异丙酯 (Isopropyl acetate) 等，常见于油墨和溶剂。
其他特定溶剂： 如正己烷 (n-Hexane)、环己烷 (Cyclohexane)、二氯甲烷 (Dichloromethane) 等。

具体的检测项目清单需依据所采用的国家标准、行业标准或客户要求确定，通常会涵盖上述几类中的多种甚至数十种目标化合物。

检测仪器

卷烟包装纸中VOCs检测的核心分析仪器是气相色谱仪（Gas Chromatograph, GC）与高灵敏度检测器的联用系统：

气相色谱-质谱联用仪 (GC-MS): 这是最常用、最权威的检测手段。GC实现复杂混合物的高效分离，MS则通过特征离子碎片进行化合物的定性和定量分析，灵敏度高、选择性好、定性能力强，特别适用于多组分未知物的筛查和确证。
气相色谱-氢火焰离子化检测器 (GC-FID): FID对有机化合物具有普遍响应，线性范围宽，结构简单，稳定性好。常用于苯系物、醇类、酯类等化合物的定量分析。但对于醛酮类等含氧衍生物，灵敏度可能不如MS或需衍生化。

前处理/进样设备：

顶空自动进样器 (Headspace Autosampler, HS): 这是最主流的前处理/进样方式。将包装纸样品放入密封的顶空瓶中，在特定温度下平衡一段时间，使样品中的VOCs挥发进入瓶顶部的气体空间（顶空），然后自动抽取顶空气体直接注入GC进行分析。方法简便、自动化程度高，能有效避免复杂基质的干扰。
热脱附仪 (Thermal Desorption, TD): 适用于需要富集痕量组分或分析更高沸点化合物的场合。样品（或吸附管吸附的顶空气体）在惰性气流中被加热，释放出的VOCs被冷阱（或吸附管）捕集浓缩，再快速加热脱附进入GC分析。

检测方法

主流的检测方法基于顶空-气相色谱法：

样品制备： 将待测的卷烟条盒或小盒包装纸裁剪成规定尺寸（如1cm x 1cm）的碎片，精确称取一定质量（如0.1g - 1.0g）的样品碎片。
顶空平衡： 将称好的样品碎片放入洁净的顶空瓶中，立即密封。将密封好的顶空瓶放入顶空自动进样器的加热炉中，在设定温度（如80°C - 120°C，根据标准或方法要求）下加热平衡一定时间（如30min - 60min），使样品中的VOCs充分挥发至瓶顶空气相中并达到平衡状态。
进样与分析： 顶空进样器自动抽取顶空气体（如1mL），通过压力平衡或加压的方式，将气体样品注入气相色谱仪的进样口。样品在色谱柱中根据各组分物理化学性质的差异进行分离。
分离与检测： 分离后的组分依次进入检测器（MS或FID）。对于GC-MS，通过质谱扫描获得各组分的质谱图，与标准质谱库比对进行定性，并利用选择离子监测（SIM）模式进行定量；对于GC-FID，通过色谱峰的保留时间定性（需对照品确认），峰面积定量。
定量计算： 采用内标法或外标法进行定量分析。内标法（在样品中加入已知量的内标物）可有效校正前处理和仪器进样的波动，结果更准确。根据目标化合物峰面积（或与内标的峰面积比）、标准曲线，计算出样品中每种VOCs的含量（通常单位为μg/g或mg/m²）。

关键控制点： 样品代表性、称量准确性、顶空瓶密封性、平衡温度和时间、进样体积、色谱条件（柱温程序、载气流速）、检测器参数的稳定性、标准曲线的准确性和线性范围。

检测标准

卷烟条与盒包装纸中VOCs限量检测需遵循严格的国家或行业标准，主要标准包括：

中国国家标准 (GB):
- GB 9685-2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品用添加剂使用标准》： 虽然主要针对食品接触材料，但其对塑料、油墨、粘合剂中VOCs的迁移量或残留量要求常被借鉴或作为基础要求。
- GB/T 10004-2008《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》： 规定了溶剂残留总量的要求（≤5.0 mg/m²），其中包含对苯类、酮类、酯类、醇类及总有机物的限量。
- GB 5009.156-2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品迁移试验预处理方法通则》及配套方法： 提供迁移试验的基本框架和方法参考。
中国烟草行业标准 (YC/YQ):
- YC/T 207-2014 《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定顶空-气相色谱法》： 这是专门针对卷烟包装纸VOCs测定的烟草行业标准，详细规定了方法原理、试剂材料、仪器设备、样品制备、分析步骤、结果计算等内容，是行业内的主要依据。
- YQ 69-2018 《卷烟包装材料安全卫生要求》： 该标准（或其他更新版本）通常会规定卷烟条、盒包装纸中特定VOCs（如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲醛、乙醛等）的最大允许限量。
国际/地区标准：
- 欧盟法规： 欧盟REACH法规、烟草产品指令（TPD）对包装材料中的有害物质（包括特定VOCs）有严格限制。
- 国际标准化组织 (ISO)： 可能有相关印刷、包装材料中溶剂残留的测试方法标准（如ISO 15320）。