特色技术 ︳燃烧离子色谱法助力工业纺织品中的可萃取有机氟（EOF）含量测定

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[前言]

工业纺织品中的总氟测定是评估其环境安全性和合规性的重要检测项目。含氟化合物常用于纺织品的防水、防油和防污处理，但部分氟化物（如PFAS）具有持久性、生物累积性和潜在毒性，受到国际法规严格管控。纺织品中总有机氟含量的限值并非全球统一，而是根据不同法规、标准和产品类型而有显著差异，但总体限值要求主要为‌≤ 100 mg/kg‌，同时随着具体法规的发展升级，也面临向≤ 50 mg/kg‌ 逐渐过渡的合规压力。目前主要法规的管控要求集中在欧盟、美国加州以及一些行业标准，如欧盟EN 17681-1:2025，美国加州AB 1817法案等，同时中国相关法规也正在制订和推广的过程之中。

纺织品

图1 工业纺织品

燃烧离子色谱（Combustion Ion Chromatography, C-IC）是一种将样品高温燃烧定容装置与离子色谱检测相联用的技术，专用于测定各类复杂基质中的有机卤素（如Cl、Br、I）和硫元素。样品通常在富氧环境中于1000℃以上燃烧，卤素和硫转化为卤化氢或二氧化硫等可吸收气体，经吸收液捕集后，由离子色谱定性定量分析。该方法避免了传统前处理的复杂步骤，灵敏度高、选择性强，十分适用于环境、能源、电子等领域，为污染控制和产品质量提供可靠的数据支撑。其检测结果常用于满足欧盟REACH法规、OEKO-TEX® Standard 100等标准要求，帮助纺织企业控制化学品风险，推动无氟替代品的研发与应用，促进行业绿色可持续发展。

燃烧

图2 燃烧离子色谱（C-IC）系统及工作流程示意图

[工业纺织品样品前处理]

取某工业纺织品样本，剪成约5 mm×5 mm的碎片，混匀，得到试样。用分析天平准确称取（1.00±0.05）g混匀试样，加入20 mL甲醇完全浸没试样，密封后将提取器置于（40±2）℃的超声波发生器中超声提取（30±2）min。冷却后移取10.0 mL上清液于刻度离心管中，用氮吹仪氮吹浓缩至0.5～1.0 mL，用甲醇定容至1.0 mL，经过无机滤膜过滤后，取200μL样液供燃烧离子色谱测定。

同期设置过程空白样本，整体前处理过程和测试过程与实际样品一致。

[C-IC对F元素的线性测试]

使用C-IC系统对含F元素标准溶液进行直接上机测试，其测试结果如图3所示：通过C-IC系统端的高性能分离作用，F元素可被有效分离形成独立色谱峰并被电导检测器检测，其中F的保留时间在3.292min左右。

测试

图3 C-IC对F元素检测的色谱图

对标准溶液中的F元素线性进行测试。分析样品时，分别对10ppb，50ppb，100ppb，250ppb和500ppb的标准溶液样本通过定量环方式进样250 uL，并绘制标准曲线。测试结果如图4所示。从标准曲线结果可见，对标液中的F元素测定时，在10ppb至500ppb范围内，线性良好，相关系数R2均可达0.999以上。

溶液

图4 C-IC系统对标准溶液中F元素检测标准曲线，线性方程及相关系数

[C-IC对工业纺织品中总EOF的精密度测试及含量测试]

经过前处理流程处理好的工业纺织品提取液样为测试目标物，每个样品连续进行两组平行测试进行精密度评价，使用C-IC系统的燃烧炉直接进样，对工业纺织品提取液样中的F元素进行检测。所测结果按照公式（1）计算试样中可萃取有机氟的含量。

Xi =（ci – c0）× V × 10 × f / m ……… (1)

式中：

Xi ——试样中可萃取有机氟的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；

ci ——从标准工作曲线中得到的样液中氟的质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）；

c0 ——从标准工作曲线中得到的空白溶液中氟的质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）；

V ——试样燃烧后吸收液的体积，单位为毫升（mL）；

10 ——结果校正系数；

f ——稀释因子；

m ——试样的质量，单位为克（g）。

样本连续两次进样的精密度测试结果如表1所示。经C-IC系统检测换算，样本的RSD为0.2974%。

表1 样品连续进样的精密度测试结果

样品

过程空白样本经测试换算，所得浓度为20.875μg/L，样本实测浓度为26.190μg/L。样本实测值高于过程空白样本，经计算其EOF含量1.049μg/g。

[结论]

本工作建立了一种基于燃烧离子色谱（C-IC）技术测定工业纺织品中可萃取有机氟（Extractable Organic Fluorine，EOF）含量的分析方法。该方法通过高温燃烧将工业纺织品样品中的有机氟化物转化为可溶性气体，经吸收液捕集后直接进样分析，无需复杂前处理，操作简便、分析效率高。实验结果表明，该方法对EOF的检测具有良好的分离效果和线性响应，在10~500 ppb范围内相关系数R²大于0.999，连续2次样本测定的实测含量RSD均小于10%，显示出优异的线性和精密度。对工业纺织品样本提取液的测试结果显示，EOF含量为1.049ppm，远低于欧盟及美国标准中要求的限量值。该方法无需酸消解或萃取，单样前处理时间短，吸收液直接进样操作简便、污染小，适用于大批量工业制造样品中总EOF的快速、准确、绿色监测。