油墨中可挥发性有机化合物（VOCs）含量的测定方法

油墨中可挥发性有机化合物（VOCs）含量的测定方法

国家标准 GB/T38608一2020 油墨中可挥发性有机化合物(V0Cs) 含量的测定方法 Methdfrdetermnationfthevlatleorgantecmpmls(voc) contentintheink 2020-03-31发布 2020-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38608一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由轻工业联合会提出 本标准由全国油墨标准化技术委员会(SAC/TC127)归口 本标准起草单位:北京印刷学院、洋紫荆油墨(中山)有限公司、山西精华科工贸有限公司、新东方油 墨有限公司、成都托展新材料股份有限公司、杭华油墨股份有限公司、苏州博莱特新材料有限公司、广东 天龙油墨有限公司,天津东洋油墨有限公司、黄山新力油墨科技有限公司、深圳市布瑞特水墨涂料有限 公司 本标准主要起草人:黄蓓青、吴少棠、王重声、刘国文、王强、马志强、李光明、余中华、叶宁、汪建中、 张丰年
GB/T38608一2020 油墨中可挥发性有机化合物(vOCs) 含量的测定方法 范围 本标准规定了油墨及类似产品中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的检测方法和测试报告 本标准适用于各种油墨及类似产品 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 件 GB/T31862006色漆,清漆和色漆与清漆用原材料取样 GB/T62832008化工产品中水分含量的测定卡尔费休法(通用方法 GB/T239932009水性涂料中甲醛含量的测定乙酰丙酮分光光度法 GB/T32710.10-2016环境试验仪器及设备安全规范第10部分;电热干燥箱及电热鼓风干 燥箱 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 油墨ink 由着色剂,连结料、辅助剂等成分组成的分散体系,在印刷过程中被转移到承印物上的着色物质 [GB/T15962一2018,定义2.1] 3.2 挥发性有机化合物volatileorganiccompounds;vocs 在101.3kPa标准压力下,任何初沸点低于或等于250C的有机化合物 [[H]25422016,定义3.27 3.3 挥发性有机化合物含量volatile orgaiccomp0undcontent 在规定条件下,所测得的油墨中存在可挥发性有机化合物的含量 注:改写GB/T23985一2009,定义3.2 检测方法 4.1本标准假定挥发物是水和有机化合物,油墨中预期vOc、含量(质量分数)大于15%时,产品中可 挥发性有机化合物的含量采用差值法测定,方法按附录A 4.2本标准假定挥发物是水和有机化合物,油墨中预期VOC、含量质量分数)小于或等于15%时,产
GB/T38608一2020 品中可挥发性有机化合物的含量采用气相色谱法测定,方法按附录B 4.3油墨中甲醛含量测定按GB/T239932009规定的方法 测试报告 测试报告应至少包括以下内容 aa 受检产品名称; 本标准编号、测试依据及检验方法; b 试验结果 c 偏离测试依据的任何试验条件 d 由于协议或其他原因产生与规定测试程序的差异; e f 测试日期; 测试用仪器; 8 h)试验次数
GB/38608一2020 附 录 A 规范性附录) 油墨中vocs含量的测定方法差值法 A.1原理 一定量的油墨使其在规定或商定的温度加热至恒重,扣除水分含量后,其损失的质量为挥发性 称取 有机化合物的量 A.2设备 A.2.1器皿;铝箔盒40mm×40mm×10mm. ,或根据需要选择其他合适的器皿 A.2.2鼓风恒温烘箱,恒温波动度:士2C 为保证试验安全,应选用强制对流烘箱,在安全条件下进 行试验 警示为了防止爆炸或起火,对于含有易燃挥发性物质的样品应小心处理,应按GB/T32710.10一 2016执行 A.2.3干燥器,内放干燥剂 A.2.4分析天平精确至0.1mg A.3测试方法 A.3.1取样 按GB/T3186一2006规定的方法取样 A.3.2不挥发物含量测定 在烘箱内,干燥所用的器皿,曲别针,冷却至室温 称量带有曲别针的器皿,精确至0.1mg,然后以 同样的精密度在器皿内称量并加人试样约(1.5士0.1)g(或根据需要取合适的质量),并将样品尽可能均 匀地分散在器皿内(对于高黏度或结皮样品可用曲别针将样品在器皿中铺平) 将器皿连同曲别针一起放人烘箱,在(100士5)C温度下加热,当在30min内质量变化小于士0.01g 时,将装样品的器皿从烘箱中拿出,放在干燥器(A.2.3)中冷却至室温后进行称量 试验至少平行测定两次 注:若是含挥发性强的溶剂,则利用带塞称量瓶进行减量法称样 A.3.3水分含量测定 -2008给出的方法测定水分含量,以质量分数表示 要选择不受样品中含有的化合 按GB/T6283一 物干扰的卡尔费休试剂 如果化合物是未知的,可采用B.5.2中给出的方法进行定性鉴定 注，如果样品中不含水,不必测定水含量,可将水含量设定为零 A.3.4计算 油墨样品中不挥发物质含量按式(A.1)计算:
GB/T38608一2020 n， ×100% A.1 Nv m1一m0 式中 油墨中不挥发物的含量,以质量分数表示,%; 7N 空器皿包括曲别针)的质量,单位为克(g); n -加热前油墨试样和器皿的质量,单位为克(g); m 加热后油墨试样和器皿的质量,单位为克(g) ma 油墨样品中挥发性有机化合物含量按式(A.2)计算 zwvoc，=100一w Z'， 式中 -油墨样品中挥发性有机化合物含量,以质量分数表示,% we'v 油墨中不挥发物的含量,以质量分数表示,%; w'v 水分含量.以质量分数表示,% w A.4结果表示 两次测试结果的相对偏差不应大于3% 计算两个有效结果(平行测定)的平均值,报告结果精确至0.1% A.5精确性 A.5.1重复性限(r 以相对标准偏差表示,使用本测试方法得出的5个重复测定值的相对标准偏差不大于3% A.5.2再现性限R 以相对标准偏差表示,使用本测试方法得出的相对标准偏差不大于5%
GB/38608一2020 附录B 规范性附录 油墨中V0Cs含量的测定方法气相色谱法 B.1原理 试样经处理后,通过气相色谱分析技术使样品中各种挥发性有机化合物分离,定性鉴定被测化合物 后,用内标法以峰面积值来测试其含量 B.2仪器设备 B.2.1气相色谱仪 B.2.1.1分流进样系统 气相色谐仪应有一个配备分流装置的进样口,分流比应可以调整且能够受到监控 B.2.1.2柱温箱 柱温箱的温度范围在40C一300,能够程序升温 柱温箱温度波动不应超过1 柱温箱的温 度不应超过色谱柱的最高使用温度 B.2.1.3检测器 可以使用下列三种检测器中的任意一种 火焰离子化检测器(FID);工作最高温度不应低于300C 检测器的温度应至少高于柱温箱 最高使用温度10,以防止冷凝 检测器的气体供给、样品注射量、分流比和增益设置应进行 最优化处理,使用于计算的信号(峰面积)与物质数量成比例 质谱仪或其他质量型选择检测器已校准并调谐过 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR光谱仪);已校准过 B.2.1.4色谱柱 选用毛细管柱,如二甲基聚硅氧皖、20%苯基/80%聚硅氧烧、聚乙二醇或6%晴丙苯基/94%二甲 基聚硅氧烧等或相似型号 其长度能使被测挥发性有机化合物组分足够分离,最大内径可以是 0.32mm，并涂以适当膜厚度的固定相 示例:水性油墨可选用20%苯基/80%聚硅氧烧毛细管柱(VOCOL柱) B.2.1.5进样器 进样器的容量至少是进样量两倍
GB/T38608一2020 B.2.2样品瓶 使用由化学惰性材料(如玻璃)制成的小瓶,由合适的隔膜(如以聚四氟乙烯涂层的橡胶膜)瓶盖对 其进行密封 B.2.3气体过滤器 过滤器应安装在气相色谱仪的连接管中以吸收气体中残留的杂质 B.2.4分析天平 精确至0.1mg B.2.5数控超声波清洗器 标准超声频率;>40kHz;超声功率>300w(功率可调). B.2.6高速离心机 最高转速:>16000r/min;最大相对离心力:>19460Xg 注;尽为重力加速度,其值为9.8m/ B.3试剂 B.3.1内标物 样品中不存在的化合物,且该化合物在色谐图上与试样组分的峰不重叠,不与试样组分起化学反 应,在测试的温度范围内能够稳定,纯度为已知 溶剂型油墨可以用正庚烧、正戊炕等,水性油墨可以用 异丁醉、二乙二醉二甲醛等 B.3.2校准化合物 用于校准的化合物,其纯度应至少为质量分数99%,或已知纯度 B,3.3稀释溶剂 选择适于稀释样品的溶剂,其纯度不应低于99%,或已知纯度,原则上不应含有任何干扰目标物质 的杂质,例如引起色谱图上与目标化合物的峰发生重叠的物质 应单独进行注射溶剂的测试,以便观察 污染物以及可能存在的干扰峰 例如;胶印油墨用正己炕、乙醇等,水性油墨可以用甲醉、乙睛、四氢吠 喃等 注:若溶剂存在干扰目标物质的杂质时进行溶剂的空白试验,并在计算样品V0C、含量时予以扣除 B.3.4标记物 应用纯度已知且沸点在(250士3)C的化合物作为标记物,并不应含有任何干扰目标物质的杂质,例 如引起色谱图上与目标化合物的峰发生重叠的物质 示例，胶印油墨和水性油墨分别用正十四烧,己二酸二乙酯作为标记物以区分沸点低于或等于250C的有机化 合物
GB/38608一2020 B.4取样 按GB/T3186-2006规定的方法取样,取出有代表性的试样进行测试 B.5测试步骤 B.5.1气相色谱分析条件 B,5.1.1所使用的气相色谱分析条件取决于将进行分析的油墨,而且每次都应该使用已知的校准混合 物对其进行最优化处理,可参见示例 示例: 水性油墨 VO(cOL柱,60m×0.32mm(内径)×1.8m(膜厚) 进样口温度;200 恒流模式,柱流量3.0mL/min,分流比:10:1 进样量:1.0Al 柱箱升温程序;40C,保持2min,以4C/min的速率升温到180C保持15tmin 检测器温度;250 载气:氮气 检测器气体;氢气(H)以及压缩空气 B,5.1.2进样量和分流比应相匹配,以便不超过色谱柱的容量,并在检测器的线性范围内 不对称峰 提示气相色谱系统可能过载 B.5.2定性分析 如果产品中的有机化合物是未知的,则需对其进行定性鉴定 采用气相色谱仪与质谱仪或其他质 量型选择检测器或傅里叶变换红外光谱仪(B.2.1.3)联用,并使用B.5.1的色谱操作条件 B.5.3校准 B.5.3.1对于可以获得校准化合物的情况下,使用下列方法测定其相对校正因子 准确称取(精确至0.1mg)B.5.2中定性出的各种校准化合物于样品瓶中,称取的质量与待测 a 一数量级 样品中各自组分的含量应在同 称取与待测化合物质量相近的内标物到同一样品瓶中,选用合适的稀释剂稀释混合物,在与测 b 试样品时相同的色谱操作条件下进行测定 按规定优化仪器参数 再将适量的校准混合物注人气相色谱仪中,按式(B.1)计算每种化合物的相对较正因子 me×A 普#普 (B.l mi×A 式中 化合物i的相对校正因子; -校准混合物中化合物的质量,单位为克(g) mel -校准混合物中内标物的质量,单位为克(g); n
GB/T38608一2020 内标物的峰面积; 化合物i的峰面积 A B.5.3.2如果发现有未定性出的色谱峰或者校准用的化合物未商品化,则应假设其校正因子为1.0. B.5.4样品制备 称取样品0.l其一1g(精确至0.1mg),以及化合物相近质量的内标物(B.3.1)到同一样品瓶中,用适 量的稀释溶剂(B.3.3)稀释样品,密封样品瓶,并放人数控超声波清洗器,根据样品形态选择合适的功率 和超声时间,确保样品分散充分 注:带颜料或其他复杂样品时通过离心净化 B.5.5定量测定 B.5.5.1按校准时的优化条件设定仪器参数 B.5.5.2将1.0L稀释后试验样品注人气相色谱仪中,并记录色谱图 测定低于标记物(B.3.4)保留时 间的每种化合物的峰面积,然后按式(B.2)计算1g试样样品中所含每种化合物的质量 'xA义m. B.2 771 m，×A 式中 -试样中化合物i的质量分数,单位为克每克(g/g); n 化合物i的相对校正因子; 化合物i的峰面积; A 内标物的峰面积 A 试样中内标物的质量,单位为克g); m 试样的质量,单位为克(g) mn 注:计算结果保留三位有效数字 B.5.6计算 待测样品中VOCs含量,以质量分数(%)表示,按式(B.3)计算 m×100 wvoc B.3 式中 -待测样品的挥发性有机化合物含量,以质量分数表示.% wv 试样中化合物i的质量分数,单位为克每克(g/g); mm 换算系数 100 注:若油墨中含有甲醛,计算结果包含其相应的测试结果 B.5.7结果表示 计算两个平行检测结果的平均值,对于质量分数大于1%的数值,精确至0.1%;对于质量分数小于 或等于1%的数值,精确至0.01%
GB/38608一2020 B.6精确性 B.6.1 重复性限r 以相对标准偏差表示,使用本测试方法得出的五个重复测定值的相对标准偏差不大于5% B.6.2再现性限(R 以相对标准偏差表示,使用本测试方法得出的相对标准偏差不大于10%
GB/T38608一2020 参 考文献 [[1]GB/T15962一2018油墨术语 [[2]GB/23985一2009 色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定差值法 [[3]HU2542一2016环境标志产品技术要求胶印油墨 0