检测VOC残留物的方法优化

VOC通常指在常温下容易挥发的有机化合物，按其化学结构可进一步分为8类：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他化合物，目前已鉴定出300多种。较常见的有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、TVOC（6～16个碳的烷烃）、酮类等。这些化合物具有易挥发和亲油等特点，在印刷业中的油墨和黏合剂中有广泛的应用。印前阶段可能包含VOC的化学药品包括胶浆、胶片冲洗处理，彩色打样，印版冲洗处理和凹印制版等工艺中用到的化学药品，印刷阶段用到的可能含有VOC的耗材包括油墨、润版液、印刷机清洗剂、上光油等。VOC对人体健康有巨大影响，会伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果，甚至可能致癌。

1.溶剂残留量的标准

国家标准：我国关于溶剂残留的标准有两个：一个是GB/T 10004—1998《耐蒸煮复合膜袋》标准规定溶剂残留量小于等于10mg/m2，但未指明分别是哪种溶剂。另一个是GB/T 10005—1998《双向拉伸聚丙烯（BOPP）/低密度聚乙烯（LDPE）复合膜、袋》标准规定溶剂残留小于等于10mg/m2，其中苯类小于或等于3.0mg/m2。这两个标准都是推荐标准，并非国家强制标准。

不同的企业对VOC残留也有不同的规定，如表7-2所示为某企业VOC残留物检测标准。

表7-2　某企业VOC残留物检测标准

2.VOC的测试方法

（1）气相色谱法（GC）

气相色谱法（Gas Chromatography）是以气体为流动相的色谱柱分离技术。被分离物随载气流动，被测组分进入汽化室，不同物质在色谱柱中的保留时间不同而分离，然后进入检测器并被转化为不同的电信号输出，原理如图7-8所示。

图7-8　气相色谱仪的流程图

气相色谱法是一种很好的分离、分析方法，它具有分析速度快、分离效能好和灵敏度高等优点。但是气相色谱仅能分析在操作温度下能汽化而不分解的物质。对难挥发及热不稳定的化合物、离子型化合物及高聚物等，很难用气相色谱法分析。为解决这个问题，20世纪70年代初发展了高效液相色谱。高效液相色谱（如图7-9所示）的基本理论和定性定量分析方法与气相色谱基本相同。但是它采用了高效色谱柱、高压泵和高灵敏度检测器。因此，高效液相色谱的分离效率、分析速度和灵敏度大大提高。

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图7-9　高效液相色谱

（2）气质联用仪器（GC-MS）

气相色谱质谱联用仪（Gas Chromatography Mass Spectrometry）是解决复杂样品全组分定性定量的有力工具，长处就在于分辨率和灵敏度都高于气相色谱仪。

气相色谱仪可以将待测样品进行分离，然后质谱仪可以精确地分析纯物质的结构与成分，定性很好，可以实现重金属和有机溶剂的全部检测，具体如图7-10所示。优点体现在：定性参数增加，定量精度更高；高灵敏度的通用型检测器；对多种化合物测量而不受基质干扰。

图7-10　GC-M S图示

（3）TVOC在线检测系统

TVOC（Total Volatile Organic Compounds）在线检测试验舱，其主要由采样口、多功能环境模拟测试主舱、在线检测仪表、数据编程和后台程序电脑接收TVOC在线监测数据等装置组成。流程示意图如图7-11所示。可连续测试和记录检测数据，具有速度快、测试周期短、可定性和定量监测等特点。但这种仪器要定时进行校正，温度、压力和湿度等都对检测有一定的影响，且稳定性也有待进一步提高。

图7-11　TVOC在线检测流程图

此外，VOC的检测还包括传统的分光光度法，乙酰丙酮分光光度法因其稳定、准确而被作为常用的方法。化学法测试VOC相对于色谱法来说，检测时间周期长，要配制多种溶液，但操作重复性高。

VOC常规的检测方法有一定的局限性，未来其检测的发展应朝多元化的方向发展。例如，处于研究阶段的测试技术包括：基于远红外光谱技术；新型高场不对称波形离子迁移谱技术；薄膜光波导技术；激光光谱技术。这些方法的出现极大地提高了检测灵敏度和选择性，使得空气中极小量的VOC实时、快速和在线监测成为可能。