生物降解塑料是指一類由自然界存在的微生物如細菌、霉菌(真菌)和藻類的作用而引起降解的塑料。
理想的生物降解塑料是一種具有優良的使用性能、廢棄后可被環境微生物完全分解、*終被無機化而成為自然界中碳素循環的一個組成部分的高分子材料。“紙”是一種典型的生物降解材料,而“合成塑料”則是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“紙”和“合成塑料”這兩種材料性質的高分子材料。
關于生物降解塑料的降解性能要求,目前國際上各國要求基本接近,但是必須要搞清楚檢驗的條件和依據標準。
**是要理解降解塑料和生物降解塑料之間的區別。降解塑料是一個大類,包括了光降解、熱降解塑料和生物降解塑料,生物降解塑料只是其中一種,只是它在自然環境、堆肥等條件下可以生物化解成二氧化碳(或甲烷)和水等。
其次是要理解生物降解塑料和可堆肥塑料的區別。生物降解塑料是指在自然環境或堆肥化條件或土壤條件或高固態等條件下可以化解成二氧化碳和水的一些塑料,后者除了材料要求變成二氧化碳和水外,還要求在堆肥周期內塑料能變成小于2cm大小的小塊,并要求堆肥產生的堆肥的重金屬含量要滿足各國的標準要求,并且堆肥與傳統堆肥比較不會對植物的生長產生不良影響。
國際上對生物降解性能要求雖不全一樣,但基本類同,見檢驗方法主要為ISO 14855堆肥條件下生物降解性能測定(我國標準為GB/T 19277,等同采用ISO),對單一聚合物降解率要求在50%以上(180d內),對共混物要求成分在1%以上的每種材料生物降解率在60%以上。歐洲的要求直接要求相對生物降解率或生物降解率在90%以上。我國的降解性能要求國家標準為GB/T 20197。
可堆肥塑料要求的美國標準主要為ASTM 6400、ASTM 6868,歐盟的標準為EN 13432、14995,我國在GB/T 20197中也作了類似的規定。目前,ISO 17088正在頒布階段,其基本在ASTM 6400和EN 13432基礎上制定。
再次,要理解生物基/C14和生物降解之間的區別。生物降解主要是從塑料廢棄后它對環境消納性能出發提出的概念,而生物基則是從原材料來源角度出發提出的概念。生物降解塑料在使用廢棄后在一定條件下可以變成二氧化碳和水,而生物基塑料它的原材料來源主要為可再生資源如淀粉、纖維素等。雖然大多數生物基塑料能夠生物降解,但生物基塑料不一定能生物降解,而生物降解塑料也不一定是生物基塑料。
可生物降解性是PBS聚酯的重要性質,目前國際上評價塑料生物降解性能的主要方法是堆肥法,堆肥中含有豐富的微生物源,能在一定程度上宏觀反映塑料在自然環境中的生物降解性能。