再生纸的鉴别及食品接触用纸中高锰酸钾消耗量来源分析

摘要

对食品接触用纸、废纸的回收处理及再生纸生产、污染物检测和迁移，以及再生纸的鉴别研究、食品接触用纸高锰酸钾消耗量进行了综述，本文的研究内容和主要结果如下：　　利用在线液相色谱-气相色谱-质谱法分析纸张中矿物油成分，结合主成分分析和正交偏最小二乘判别分析方法筛选再生纸和原纸的差异性物质，并对两种纸样进行鉴别。结果表明，再生纸与原生纸中差异性物质有：芳香烃矿物油馏分中的四种同分异构体，包括二异丙基萘，四甲基联苯，二甲基联苯，异丙基联苯，饱和烃矿物油馏分中脂肪烃(C25-C33)。基于纸张矿物油成分中的差异性物质，建立的PCA模型能够有效地区分再生纸和原纸。　　利用顶空气相色谱质谱联用分析纸样中挥发性化合物，建立PCA模型对再生纸和原纸进行鉴别。结果表明，18种纸样中共检测出46种挥发性物质；再生纸中戊醛，己醛，辛醛，2-戊基呋喃，四甲基联苯同分异构体的含量高于原生纸，影响了PCA得分图中再生纸的分布，可作为再生纸与原生纸的潜在差异性物质。　　利用傅里叶变换红外光谱对纸样进行检测，利用4000-600cm-1、1600-1200cm-1区域光谱数据建立PCA模型并对再生纸和原生纸进行区分。结果表明利用1600-1200cm-1区域的红外光谱数据建立的PCA模型对两种纸样实现了更好的分离。　　分析了食品接触用纸和相关原料(木质素、糖类)的高锰酸钾消耗量，测定了食品接触用纸水浸泡液中总糖和木质素的含量。研究中多数商业用纸的KMnO4消耗量超过GB4806.8中的限量40mg/kg。大多数样品中，浸泡液中木质素和总糖对纸张本身KMnO4消耗量的贡献范围为42%~94%，木质素和总糖是食品接触用纸中KMnO4消耗量的两个主要来源。

目录

声明

1 绪论

1.1 食品接触用纸概述

1.2 再生纸概述

1.2.1 废纸回收处理过程

1.2.2 再生纸的研究进展

1.2.3 再生纸的相关法规

1.3 食品接触用纸高锰酸钾消耗量

1.4 化学计量学

1.4.1 主成分分析（PCA）

1.4.2 正交偏最小二乘辨别分析（OPLS-DA）

1.5 本课题的研究意义、主要研究内容、创新点

1.5.1 研究意义

1.5.2 主要研究内容

1.5.3 创新点

2 LC-GC-MS分析纸张中的矿物油成分及再生纸和原纸的鉴别

2.1 前言

2.2 材料、试剂与仪器

2.2.1 材料与试剂

2.2.2 仪器与设备

2.3 方法

2.3.1 纸样中矿物油成分的提取

2.3.2 在线LC-GC-Orbitrap-MS分析

2.3.3 谱图收集和数据预处理

2.3.4 多元统计分析

2.4 结果与分析

2.4.1 纸样的MOSH和MOAH馏分中多种化合物的分析

2.4.2 多元统计分析鉴别再生纸和原纸

2.4.3 再生纸和原生纸的差异性物质

2.4.4 基于再生纸和原生纸差异性物质的多变量分析

2.5 结论

3 HS-GC-MS分析纸张中挥发性成分及再生纸和原纸的鉴别

3.1 前言

3.2 材料、试剂与仪器

3.3 方法

3.3.1 顶空气相色谱质谱条件

3.3.2 纸样中挥发性化学物质的定性

3.3.3 数据处理与多元统计分析

3.4 结果与讨论

3.4.2 纸样中挥发性化合物的识别

3.4.3 基于挥发性化学物质的PCA结果

3.5 结论

4 FTIR结合主成分分析鉴别再生纸和原生纸

4.1 前言

4.2 材料、试剂与仪器

4.3 方法

4.3.1 红外光谱测定

4.3.2 红外光谱预处理和PCA模型

4.4 结果与讨论

4.4.1 红外光谱分析

4.4.2 基于红外光谱数据的PCA结果

4.5 结论

5 食品接触用纸中高锰酸钾消耗量来源分析

5.1 前言

5.2 材料、试剂与仪器

5.2.1 材料与试剂

5.2.2 仪器

5.3 方法

5.3.1 纸张原料和纸样的高锰酸钾消耗量测定

5.3.2 纸张样品浸泡液中木质素含量的测定

5.3.3 纸张样品浸泡液中总糖含量的测定

5.3.4 纸张浸泡液蒸发残渣含量的测定

5.3.5 计算公式

5.3.6 数据分析

5.4 结果与讨论

5.4.1 纸张原料和纸样的高锰酸钾消耗量

5.4.2 浸泡液中原材料的含量及其对高锰酸钾消耗量的贡献

5.5 结论

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

附录

攻读硕士期间研究成果及参加科研项目

致谢