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能量色散X荧光光谱仪

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威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司全线助力快递包装行业,让重金属与特定物质无处藏身

发布日期:2024/6/13 14:25:30  点击次数:1905
前言
        随着电子商务和物流业的快速发展,快递已经成为一个不可替代的巨大产业,而包装是快递业非常重要的环节,为了加速快递行业的可持续发展向绿色低碳的转型升级,同时秉承生态环保和人身健康的宗旨,首个快递包装的强制性国标应运而生。
       《快递包装重金属与特定物质限量》(GB 43352—2023)于今年6月1日起正式实施。本国标分别针对纸类、塑料类、纺织纤维类及复合材料类快递包装产品,提出了铅、汞、镉、铬等重金属总体限量要求和单独限量要求,同时规定了溶剂残留、双酚A、邻苯二甲酸酯等特定物质限量要求。这一标准的出台,势必对整个快递包装行业链的相关企业带来举足轻重的影响。

图1.快递包装分类图
        标准中:纸类快递包装主要包括以牛卡纸 、涂布白纸板 、瓦楞纸板 、蜂窝纸板 、热敏纸等为主要原料制成的快递封套 、包装箱 、电子运单以及纸质填充物等;塑料类快递包装包括以树脂为主要原料制成的快递包装袋 、塑料填充物 、胶带 、循环包装箱/袋等;;纺织纤维类快递包装包括以棉 、麻 、聚酯纤维等天然和化学纤维为主要原料制成的快递集装袋等 。

威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司综合解决方案,为快递包装行业保驾护航!
    重金属及特定元素检测
         针对快递包装重金属及特定元素(除氟元素外)的检测,可通过EDX光谱仪进行前期的快速无损筛选分析,后期通过AAS、ICP-OES、ICP-MS进行精确定量分析。

图2.重金属与特定元素检测设备一览表
   应用实例
1、ICP-MS2000E测定快递塑料包装袋中重金属
        ICP-MS2000E电感耦合等离子体质谱仪因具有可多元素同时检测、检测范围广、检出限低等众多优点,近年来被广泛应用。

图3.ICPMS2000E外观图
        针对刚正式实施的快递包装首个国标,参考GB43352标准,采用ICP-MS2000E测定快递塑料包装袋中铅汞镉铬等十项金属元素,各元素检出限在0.012~0.097μg/L,加标回收率在94.4%~102.2%之间,精密度在1.15%~6.60%之间;各元素测量值均在国标要求的限值范围内。本实验结果表明该方法具有良好的稳定性及精密度,完全满足快递塑料包装袋中重金属元素的测定。
2、AAS9000测试快递包装中的重金属
        江苏威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司自主研发生产的AAS9000(火焰石墨炉一体式原子吸收光谱仪)搭配HG600S型氢化物发生系统原子吸收光谱仪因具有检出限低、准确度高、适配范围广、经济适用等优点而广泛应用于各行各业。

图4.AAS9000火焰石墨炉一体机外观图
        参考标准GB/T 15337-2008,采用AAS9000搭配HG600S型氢化物发生系统,对快递包装纸箱中铅、镉、铬、汞等十几种元素进行加标回收测试,各元素不同测试方法的检出限、精密度、回收率均满足标准检测要求。
3、EDX对快递包装重金属元素的初步筛选分析
        X射线荧光光谱法因其具有分析速度快,操作简单,无损等特点而被广为应用,尤其适用于样品量大的快递包装材料的初筛。

图5.X荧光光谱仪外观图
        本方法采用江苏威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司公司的EDX3800和EDX6000C分别对不同的快递包装材料进行快筛检测,检出限低,可以满足快递包装国标中对特定元素的限值快筛要求,筛查结果符合标准方法验证,可大大提高检测效率。

图6.X荧光法测试超标样品及测试谱图
表1、重金属与特定元素限量值与检出限一览表

注 : “— ”表示本项指标不作限量要求 。

   氟(F-)的检测——离子色谱法(IC)
        氟(F-)是一种有毒的卤素元素。对于快递包装而言,氟(F-)含量的测定可用于评估塑料可降解包装袋的环保性能和使用寿命,对于保护环境和人类健康意义重大。
        参照EN14582-2016标准,样品用氧弹燃烧仪燃烧后冷取、定容,经0.22μm水系滤膜过滤后,用威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司离子色谱仪TIC660进行测试,以保留时间和色谱峰进行定性,外标法进行定量;方法检出限5.0mg/kg,加标回收率为106%。通过本实验结果表明,该方法检出限低、灵敏度高、稳定性好、方法回收率高,且前处理方法简单,可满足快递外包装袋中氟离子的测试需求。

图7.TIC660离子色谱仪外观图
        随机选取塑料可降解包装袋,按照本方法进行测试:

图8.实际样品测试谱图(F-出峰时间Rt:5.271min)

表2.氟(F-)限量值与检出限一览表

    双酚A的检测——液相色谱法(HPLC)
         快递包装材料中涉及电子运单的部分,需进行双酚A的检测,参照GB/T 34455-2017的方法,结合快递包装的限量要求(≤200mg/kg),采用威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司自主研发生产的LC-310高效液相色谱仪,可进行精准的定性定量测试,线性关系良好,标准曲线相关系数R2≥0.999,准确度在91.1~104.4%之间,进行加标回收试验,回收率在90.3%~106.2%之间,可用于快递包装电子运单中双酚A的准确测试。

图9.LC-310外观图

图10.双酚A标准溶液色谱图(双酚A的保留时间Rt:5.05min)

表3、双酚A限量值与检出限一览表

   溶剂残留、邻苯二甲酸酯的检测
        快递包装材料中的溶剂残留,可采用GC+顶空或GCMS+顶空的方式检测。纸类快递包装材料的溶剂残留总量和苯系物类残留参照《YC/T 207-2014 烟用纸张中溶剂残留的测定 顶空-气相色谱/质谱联用法》标准,采用GC-MS6800+HS顶空自动进样方式测定;塑料类快递包装材料的溶剂残留和苯系物类残留参照《GB/T 10004-2008包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》中6.6.17中的方法,采用GC6800PLUS+顶空进样方式测定。
         邻苯二甲酸酯的测试,参照《GB/T 22048-2022 玩具及儿童用品中特定邻苯二甲酸酯增塑剂的测定》标准,结合快筛的性能特点,可以采用威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司的快速热裂解RoHS检测仪(UPY-100)对邻苯二甲酸酯类物质进行快速筛查,对于检出的阳性样品后续可采用GC-MS 6800精确测试。

图11.溶剂残留与邻苯二甲酸酯检测设备一览表
  应用实例
1、塑料类快递包装材料中6种邻苯二甲酸酯类有机物的快速筛查---UPY法
        采用威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司自主研发的UPY-100快速热裂解RoHS检测仪,精确称取一定量的塑料类包装样品,通过程序升温热解析和高温裂解,将样品中的邻苯二甲酸酯类有机物在色谱柱中物理分离,并依次进入氢火焰离子化检测器检测,根据保留时间定性,峰面积定量,该方法可用于邻苯二甲酸酯类物质的快速筛查检测,其操作简单,无需样品前处理,无需环评困扰,针对大批量的样品检测是一个非常有效的快筛手段。

图12. 6种邻苯二甲酸酯标准物质色谱图
选取某品牌快递包装袋进行邻苯二甲酸酯的快筛测试,谱图和检测结果如下:

图13. 实际样品测试图
2、塑料类快递包装材料中6种邻苯二甲酸酯类有机物的精确测试—GCMS法
      参照GB/T 22048-2022的方法,将样品拆分成最小单元,用有机溶剂对试样中邻苯二甲酸酯物质进行充分提取,提取液定容后用气相色谱/质谱联用仪GC-MS6800进行准确地定性和定量分析,依据目标化合物的保留时间和质谱图定性,用外标法定量。该方法可用于塑料类包装材料中邻苯二甲酸酯类物质的精确测试,线性范围良好,线性相关系数R均大于0.9995,方法回收率在92.3%--111.2%之间,精密度测试<6.0%,可有效应用于快递行业上下游其余对于邻苯类物质的监测管控。

图14. 6种邻苯二甲酸酯标准物质总离子流色谱图
表4.各目标物基本测试信息

选取某品牌快递包装袋按照本方法进行测试,谱图和检测结果如下:

图15.塑料包装袋样品测试图
表 5.   溶剂残留、邻苯二甲酸酯类物质限量及检测一览表

        威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司,一直致力于为用户提供更完善的解决方案,快递包装的安全关系到国民身体健康,威尼斯wns8885556-(昆明)有限公司全力应对快递行业,为相关企业严把质量关,为快递包装产品保驾护航。

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