張春芳，陳前赫(黑龍江工業(yè)學(xué)院 資源工程學(xué)院，黑龍江 雞西 158100)

0 引言

面巾紙一般具有濕韌強(qiáng)度，生活中多用于清潔臉、手等人體部位或包裹食品，具有使用人數(shù)多，應(yīng)用范圍廣的特性，因此在安全、衛(wèi)生等方面對(duì)面巾紙有較高的要求。面巾紙生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)與衛(wèi)生紙等其他生活用紙也有著顯著不同，生產(chǎn)按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20808—2006《紙巾紙(含濕巾)》進(jìn)行，此標(biāo)準(zhǔn)是參考食品標(biāo)準(zhǔn)建立的 。有些消費(fèi)者選購(gòu)紙巾追求“越白越好”，在這樣的市場(chǎng)需求下，生產(chǎn)廠家就會(huì)盡量提高紙的亮白度，而如果不加入化學(xué)添加劑，就只能用好的木漿生產(chǎn)。但木漿價(jià)格昂貴，為了節(jié)省成本，一些不法生產(chǎn)廠家可能會(huì)添加一些例如熒光增白劑、柔順劑等物質(zhì)，這樣才能在降低成本的同時(shí)達(dá)到消費(fèi)者喜愛(ài)和需求的白度。

在我國(guó)，熒光增白劑被劃分為精細(xì)化工產(chǎn)品，在造紙及紡織工業(yè)因其對(duì)產(chǎn)品的光澤和白度有很好的效果，被生產(chǎn)廠家選擇應(yīng)用[1]。目前我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域已有熒光增白劑使用標(biāo)準(zhǔn)。在食品領(lǐng)域，要求熒光增白劑不可以作為添加劑使用，并且在食品的包裝紙、包裝盒等直接接觸食品的包裝中不得檢出[2-3]。熒光增白劑VBL是熒光增白劑中產(chǎn)量較大的一種類型，價(jià)格相對(duì)低廉，常用于造紙行業(yè)、紙漿或涂料的增白。本文以面巾紙中可能添加的熒光增白劑VBL為檢測(cè)對(duì)象，建立高效液相色譜分析測(cè)定方法，并通過(guò)正交試驗(yàn)方法優(yōu)化提取條件，該方法操作簡(jiǎn)單，可行性高。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 1200液相色譜儀，C18色譜柱，G1321A熒光檢測(cè)器，TGL-16G臺(tái)式高速離心機(jī)，XW-80A漩渦混合器，超聲波清洗器，0.22μm濾膜；超純水，三氯甲烷，氨水，乙醇，乙腈；陽(yáng)性面巾紙自制。熒光增白劑VBL結(jié)構(gòu)式如圖1所示，色調(diào)為青光微紫、藍(lán)紫色；實(shí)驗(yàn)用面巾紙通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采購(gòu)。

圖1 熒光增白劑VBL結(jié)構(gòu)式

1.2 溶液配制

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要需要配制的溶液有：熒光增白劑VBL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、1.0%氨水溶液、熒光增白劑VBL標(biāo)準(zhǔn)使用液、0.1%氨水溶液、乙醇水溶液，其中標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液與較高濃度氨水溶液配制一次后，低溫避光儲(chǔ)存?zhèn)溆?，?biāo)準(zhǔn)使用液與較低濃度氨水溶液及乙醇水溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.3 色譜條件

通過(guò)探討流動(dòng)相種類，包括甲醇、乙腈、乙酸銨溶液、水；流動(dòng)相配比；流動(dòng)相速度、色譜柱溫度、熒光增白劑激發(fā)波長(zhǎng)與發(fā)射波長(zhǎng)、進(jìn)樣量等實(shí)驗(yàn)條件，確定最佳色譜實(shí)驗(yàn)條件。流速為0.5 mL/min，色譜儀上流動(dòng)相組成為乙腈-水，配比70:30，進(jìn)樣量10 μL，柱溫30℃，Ex=350 nm，Em=430 nm，0.22 μm濾膜。

2 結(jié)果與討論

2.1 熒光增白劑VBL標(biāo)準(zhǔn)曲線與色譜圖

繪制熒光增白劑VBL標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2所示，曲線上包含熒光增白劑濃度范圍0.5～10.0 μg/mL內(nèi)的6個(gè)取量點(diǎn)，6個(gè)點(diǎn)上的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別由標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制而得，每個(gè)點(diǎn)配制相同的3個(gè)水平，每水平進(jìn)樣3次取儀器響應(yīng)的平均值，按照實(shí)驗(yàn)條件依次進(jìn)樣所得色譜圖見(jiàn)圖3所示。由此可得該方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=105.518X-7.301，線性相關(guān)系數(shù)良好，色譜圖重現(xiàn)性好，均滿足法學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。

圖2 熒光增白劑VBL標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖3 熒光增白劑VBL高效液相色譜圖

2.2 加標(biāo)回收率及精密度

加標(biāo)回收率是方法好壞的重要指標(biāo)。在本實(shí)驗(yàn)中由面巾紙樣品中所含熒光增白劑的濃度、向面巾紙樣品中添加熒光增白劑的濃度以及添加濃度的大小三因素決定。按加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得本實(shí)驗(yàn)的加標(biāo)回收率82.5%～93.4%。

精密度是方法重復(fù)性好壞的重要指標(biāo)。重復(fù)性的考量即包含樣品前處理實(shí)驗(yàn)，又包含高效液相色譜分析實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)用RSD表示。按精密度實(shí)驗(yàn)原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得本實(shí)驗(yàn)的精密度2.6%～4.6%。

2.3 正交實(shí)驗(yàn)確定提取條件

正交試驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中研究多種因素多水平的一種設(shè)計(jì)方法，它是根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，這些有代表性的點(diǎn)具備了“均勻分散，齊整可比”的特點(diǎn) ，是有較高實(shí)驗(yàn)效率、實(shí)驗(yàn)結(jié)果快速得到、整體實(shí)驗(yàn)過(guò)程經(jīng)濟(jì)合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。本實(shí)驗(yàn)中測(cè)定面巾紙中熒光增白劑VBL需要分析樣品前處理因素包括超聲時(shí)間、超聲溫度、提取溶劑種類、提取溶劑用量、面巾紙樣品大小及重量等；需要分析色譜條件因素包括色譜柱類型、色譜柱柱溫、流動(dòng)相種類、流動(dòng)相配比、流速、進(jìn)樣量等；需要確定的方法學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括面巾紙樣品中熒光增白劑VBL的加標(biāo)回收率、精密度、液相色譜儀的檢出限、方法的定量限、熒光增白劑VBL的標(biāo)準(zhǔn)曲線及曲線線性關(guān)系等。每一種因素的確定均須進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求的實(shí)驗(yàn)次數(shù)太多，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)試劑耗費(fèi)量較大，為了進(jìn)一步解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所涉及到的這些問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)吸取正交實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，利用正交實(shí)驗(yàn)的方法，遵從正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和原則，從各個(gè)實(shí)驗(yàn)分析因素設(shè)計(jì)的水平組合出發(fā)，選擇一部分有代表性因素水平組合進(jìn)行試驗(yàn)，得出結(jié)論。

以本實(shí)驗(yàn)面巾紙中熒光增白劑VBL的提取條件確定為例，應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)，按正交實(shí)驗(yàn)原則安排實(shí)驗(yàn)，設(shè)置三因素水平分別為因素A超聲溫度30、40、50 ℃；因素B超聲時(shí)間10、20、30 min；因素C提取溶劑乙醇-水、三氯甲烷、0.1%氨水。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶入正交實(shí)驗(yàn)表見(jiàn)表1。正交試驗(yàn)結(jié)果RC＞RA＞RB，即三因素中對(duì)實(shí)驗(yàn)影響最大為提取溶劑的種類。在該正交表設(shè)計(jì)范圍內(nèi)得到最佳提取條件為A2B2C3，將此正交結(jié)果進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好，操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)清晰。

表1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

面巾紙經(jīng)過(guò)超聲提取、離心，色譜柱分離，方法學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合面巾紙樣品分析要求。方法具有簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、靈敏的特點(diǎn)，達(dá)到了檢測(cè)目的。利用此方法進(jìn)行了面巾紙中熒光增白劑VBL的提取條件正交試驗(yàn)，0.1%氨水溶液為提取溶劑、在超聲條件下，效果最佳。