TPCH测试目的在于减少在美国各州出售或分销的产品包装和包装成分中重金属的含量。其检测覆盖面包括所有一级、二级、三级包装材料、组件和包装废物(如箱子、包、带子、绑扎带等)。建立科学规范的TPCH检测体系，精准测定包装材料及其组件中有害物质的含量，已成为相关行业产品出口美国的合规管控核心环节。
TPCH检测的检测范围覆盖了从包装原材料到成品包装的全生命周期，依据不同的包装类型、组件和应用场景，可分为以下几个层次。
1. 按包装层级分类：TPCH适用于所有一级包装(直接接触产品的包装)、二级包装(用于将多个一级包装集合在一起的包装)以及三级包装(运输包装)，包括箱子、包、带子、绑扎带等各类包装和包装组件、零部件。
2. 按包装材料类型分类：TPCH检测覆盖了几乎所有的包装材料类型，包括纸制品包装材料(纸盒、纸箱、纸袋、纸板等)、塑料包装材料(PE、PP、PVC、PET、PS等各种塑料制品)、木质包装材料(木箱、托盘等)、玻璃容器、金属罐体及盖材、复合包装材料(纸塑复合、铝塑复合等)。此外，还包括发泡聚苯乙烯(EPS)、PVC制品、化妆品包装、药品包装、电子产品包装、玩具包装、运输包装材料、零售购物袋、吸塑包装、收缩膜包装以及油墨印刷层、粘合剂涂层等包装组件。
3. 按包装用途分类：TPCH检测范围涵盖了食品接触用包装(确保有毒物质不会通过包装迁移到食品中)、日化产品包装、电子产品包装、工业品包装、医药产品包装、运输和仓储用包装等各类应用场景。TPCH对包装的定义不仅限于最终包装物，还延伸到包装的各个组成部件和辅材。
4. 按供应链环节分类：TPCH可对包装生产材料进行原材料检测，对封装后的成品包装进行成品测试，并可在供应商审核环节中配合进行供应商筛查。
5. 按检测材料形态分类：具体检测样品形态包括各类塑料原料颗粒、塑料薄膜袋、各类刀卡、各种材质的瓶、盖、软管等，基本涵盖了所有包装件及内饰件的生产加工环节。
TPCH检测的检测项目涵盖四大重金属、邻苯二甲酸酯类增塑剂、全氟和多氟烷基物质(PFAS)及其他相关有害物质等多个核心维度，以下按检测类别系统阐述。
(一)四大重金属检测
四大重金属是TPCH最早管控且最为核心的限制物质，包括铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(CrVI)。根据TPCH包装毒性示范法的要求，四种重金属浓度的总和不得超过100 mg/kg(即百万分之一)。这是TPCH检测中最基本的合规门槛，所有包装材料和组件都必须满足这一要求。
(二)邻苯二甲酸酯类物质检测
2021年TPCH新版法规新增了对邻苯二甲酸酯类物质的管控要求，TPCH要求包装材料中邻苯二甲酸酯类物质的浓度总和不得超过100 mg/kg。TPCH指南中列举了通常使用SW 846方法8270分析的邻苯二甲酸正酯类物质，包括邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)等。
(三)全氟和多氟烷基物质(PFAS)检测
PFAS是TPCH在2021年修订中新增的另一类重点管控物质，其要求更为严格——PFAS类物质不得有意添加(不得检出)。TPCH发布的指南中指出，可以测试包装/产品或组件的总氟(TF)含量，如果结果低于100ppm并且符合质量控制标准，则该产品可能没有故意添加PFAS。对于PFAS的测试，指南还指出可以使用靶向PFAS测试、可萃取有机氟(EOF)、可吸附有机氟(AOF)、总可氧化前体(TOP)等测试方法中的一种或多种方法结合测试。
(四)其他相关检测项目
除了上述三类TPCH核心管控指标外，包装类产品的TPCH检测有时还会涉及其他潜在有害物质的评估，如多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)、双酚A(BPA)、有机锡化合物、甲醛释放量、挥发性有机化合物(VOCs)、多环芳烃(PAHs)、镍(Ni)迁移量、砷(As)含量、硒(Se)含量、锑(Sb)含量、钡(Ba)含量，以及包装印刷油墨中的苯系物残留、包装胶粘剂中的氯乙烯单体残留等。这些项目可依据客户需求和产品材质特征进行定制化扩展检测。
TPCH检测的方法依据国际通用的分析测试标准，结合不同有害物质的理化特性，采用多种先进分析技术，确保检测数据的准确性、灵敏度和可追溯性。
1. 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)
ICP-MS是当前TPCH检测中用于四大重金属(铅、镉、汞、六价铬)含量测定的核心方法。该方法具有灵敏度高、线性范围广、多元素同时分析的优势，检出限可达0.005~0.2mg/kg，相关系数均可达到0.999以上，标准偏差(RSD)小于3%。样品前处理通常采用微波消解法，选用硝酸-过氧化氢等体系对塑料、纸质等包装材料进行高效消解。在TPCH检测中，ICP-MS方法测定的结果为重金属总含量，用于与100mg/kg的浓度限值进行对照判定。
2. 气相色谱-质谱联用法(GC-MS)
GC-MS是TPCH检测中邻苯二甲酸酯类物质分析的推荐方法。TPCH指南建议使用SW 846方法8270和EPA方法3541进行邻苯二甲酸酯的分析测试。该方法基于色谱分离和质谱检测的原理，可对包装材料中各类邻苯二甲酸酯的种类和浓度进行准确定性和定量分析。样品前处理通常采用溶剂提取(如二氯甲烷或乙酸乙酯)的方式，提取液经净化后进样分析，通过保留时间和特征离子碎片进行定性和定量。
3. 总氟筛查法与PFAS靶向分析法
对于TPCH中新增加的PFAS管控要求，指南推荐使用总氟(TF)筛查作为初步判定手段。若总氟含量低于100ppm且符合质量控制标准，则该产品可能没有有意添加PFAS。对于总氟含量异常的材料，可采用更精确的PFAS靶向分析法，包括可萃取有机氟(EOF)、可吸附有机氟(AOF)、总可氧化前体(TOP)等，对PFAS的具体种类进行确认。通常采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)对PFAS的结构进行精确鉴别。
4. 紫外-可见分光光度法(UV-Vis)
UV-Vis分光光度法特别适用于六价铬的专项测定。六价铬与二苯碳酰二肼在酸性条件下生成紫红色络合物，在540nm波长处测定吸光度，得出六价铬的含量。该方法操作简便、灵敏度高，六价铬的检出限可达0.004mg/L级别。
5. X射线荧光光谱法(XRF)
XRF是TPCH检测中重金属快速筛查的理想工具，尤其适用于包装材料生产线上的批量粗筛。XRF可以非破坏性地对铅、镉、汞等重金属元素进行定性或半定量分析，结果与实验室方法有良好的相关性。对于XRF超标的样品，再采用ICP-MS进行精确的定量验证。
6. 顶空气相色谱法(HS-GC-FID)
顶空气相色谱法主要适用于包装印刷品和粘合剂中有机挥发物溶剂的定性定量分析。取一定面积的包装材料试样置于密封容器中，在一定的温度和时间条件下，试样中残留的有机溶剂受热挥发，达到气-固平衡后，取顶空气体注入气相色谱仪中进行分析，以保留时间定性，以峰面积定量。常用于苯系物、酯类和醇类溶剂的残留量检测。
7. 微波消解前处理法
微波消解法是ICP-MS等重金属检测的必备前处理手段。将包装材料置于聚四氟乙烯消解罐中，加入适当比例的硝酸(HNO₃)、过氧化氢(H₂O₂)等消解试剂，通过微波消解仪在高温高压条件下实现样品的快速、完全消解，为后续仪器检测提供澄清的待测溶液。
8. 其他补充检测方法
TPCH检测中还可能涉及以下方法的综合应用：高效液相色谱法(HPLC)分析双酚A等极性物质;离子色谱法(IC)用于可吸附有机卤素(AOX)的检测;热脱附-气相色谱质谱联用(TD-GC-MS)用于挥发性有机组分的直接进样分析;原子吸收光谱法(AAS)对特定重金属元素进行补充验证。
TPCH检测依赖于一系列精密专业分析测试设备，以下按检测类别介绍各类核心仪器及其技术参数和应用场景。
1. 重金属检测类仪器
电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS) ：型号如Agilent 7900、PerkinElmer NexION 2000、岛津ICPMS-2030等，是TPCH检测中铅、镉、汞等重金属痕量分析的专业设备。其检出限可达0.005~0.2mg/kg，线性相关系数均可大于0.999，分析速度快且结果稳定可靠。针对包装基材的基质干扰，采用碰撞反应池技术可有效校正多原子离子质谱干扰。可实现多种元素(包括砷、钡、钴、铬、镍、锑、钒等)在一针进样中同步精准定量。
原子吸收光谱仪(AAS) ：包括火焰原子吸收(FAAS)和石墨炉原子吸收(GFAAS)两种配置，适用于TPCH检测中重金属的补充测度和背景校正，尤其对于特定浓度范围的样品提供快速比对验证。
X射线荧光光谱仪(XRF) ：用于TPCH检测前的快速重金属含量筛查，可以对样品进行非破坏性测试。对于XRF超标的样品，再采用ICP-MS或AAS进行精确的定量验证。
微波消解仪：是TPCH重金属检测中样品前处理的必备设备。可将塑料、复合材料等包装样品在高温高压条件下快速消解为澄清溶液，避开样品基体干扰，保证了ICP-MS和AAS检测的高回收率和高准确度。
2. 有机污染物检测类仪器
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS) ：是TPCH检测中邻苯二甲酸酯类物质分析的推荐设备。TPCH指南建议使用SW 846方法8270和EPA方法3541进行邻苯二甲酸酯的分析测试。通过色谱分离和质谱的特征离子碎片识别，可对塑料、油墨、粘合剂等包装组件中的多种邻苯二甲酸酯进行精确定性定量。GC-MS也同样适用于包装材料中有机挥发物溶剂残留的分析。
气相色谱仪(GC)配火焰离子化检测器(FID) ：专注于挥发性有机化合物(VOCs)如苯系物、溶剂残留等的定量检测。根据GB/T 10004-2008《包装用复合塑料膜、袋干法复合、挤出复合》，方法以气-固平衡为基础，取一定面积的试样置于密封容器中，在一定温度条件下，试样中残留的有机溶剂受热挥发，达到平衡后取顶空气体注入气相色谱仪中分析。
液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS/MS) ：主要用于PFAS等极高关注物质的痕量分析，尤其擅长在复杂样品基质中对全氟化合物进行精确定性定量检测。配合微波消解或溶剂提取前处理，可检出数十种PFAS同系物，满足TPCH“不得有意添加”的高灵敏度检定需求。
高效液相色谱仪(HPLC) ：用于分析紫外吸收较强的极性有机物质，如双酚A(BPA)等，可用于补充复杂包装材料中有害物质的专项筛查。
3. 其他辅助检测仪器
紫外可见分光光度计(UV-Vis) ：专项用于六价铬的测定，在六价铬与二苯碳酰二肼显色反应后，于540nm波长处测定吸光度，实现六价铬的选择性检测。
傅里叶变换红外光谱仪(FTIR) ：用于包装材料的材质鉴定(塑料/橡胶基材类型识别)和未知物的结构确证，可用于TPCH检测前的材质初筛、材料一致性和成分定性分析。
热脱附仪(TD) ：与GC-MS联用，可实现对包装材料中挥发性有机组分的直接进样分析，无需复杂的前处理，特别适用于高沸点有机物的检测。
离子色谱仪(IC) ：用于可吸附有机卤素(AOX)和卤素离子的检测，对于评价包装材料中有机氯等有害残留具有重要意义。
顶空自动进样器：可高效、自动化地将顶空气体导入气相色谱仪中，以保证溶剂残量测量的重复性和精准度。
吹扫捕集装置：是用于痕量挥发性和半挥发性有机物检测的通用手段，在包装类产品的TPCH检测中有较好的专注度。
激光粒度分析仪：用于包装材料中无机填料粒度分布检测等辅助分析。
热重分析仪(TGA) ：用于包装材料的成分分析和热稳定性评价。
扫描电子显微镜(SEM) ：用于包装材料微观结构观察和材料失效分析。
