1、可降解塑料的背景及意義
高分子材料制品在眾多領域取代了傳統的金屬、玻璃、陶瓷、木材等材料,被廣泛應用于人們的生產生活中。然而,90%的塑料都是不可降解材料,其廢棄物形成的白色垃圾給環境帶來了巨大的污染和處理壓力。可降解塑料替代傳統塑料是解決這一問題的重要途徑。
2、可降解材料的分類
降解塑料按照其設計的*終降解途徑分為生物分解塑料、可堆肥塑料、光降解塑料、熱氧降解塑料。目前主流的生物降解塑料分為天然基可生物降解塑料,石油基可生物降解塑料和生物基可生物降解塑料三大類,其中,天然基降解塑料以淀粉基降解塑料為主。
聚合物名稱
標志
聚乳酸
PLA
聚已內酯
PCL
聚丁二酸-己二酸丁二醇酯
PBSA
聚丁二酸丁二醇酯
PBS
聚丁二醇丁二酸-對苯二酸鹽
PBAT
聚3-酯
PHB
聚羥基戊酸酯
PHV
聚/戊酸酯
PHBV
聚對二氧環己酮
PPDO
聚乙交酯
PGA
醋酸纖維素
CA
淀粉
St
3、國內外檢測標準
中國標準
GB/T 20197-2006
降解塑料的定義、分類、標志和降解性能要求
GB/T 19276.1-2003
水性培養液中材料*終需氧生物分解能力的測定 采用測定密閉呼吸計中需氧量的方法
GB/T 19276.2-2003
水性培養液中材料*終需氧生物分解能力的測定 采用測定釋放的二氧化碳的方法
GB/T 16422.2-2014
塑料實驗室光源暴露試驗方法 第2部分:氙弧燈
國際標準
ISO14855
塑料材料在受控堆肥條件下*終需氧生物降解能力的測定 析出二氧化碳的分析方法 第1部分:一般方法
美國標準
ASTM d5338
測定控制混合條件下塑料材料的好氧性生物降級試驗方法
德國標準
DIN V54900
測試塑料的堆肥 - 第1部分:化學測試
日本標準
JIS K6950
塑料-水培養液中的好氧菌的較大生物降解度測定方法-用呼吸封閉計測定氧的消耗量
4、生物降解材料主要應用領域:
環保領域:水資源環境領域、食品容器和包裝行業、農林業方面等
醫學領域:外科手術縫合線、藥物緩釋劑、固定材料、人造皮膚等
5、塑料降解性能測試方法
可視化觀察、質量損失、分子量的變化、力學性能、二氧化碳釋放量/氧氣消耗量、平板培養法等;其中,可視化觀察和主要通過SEM和原子力顯微鏡(AFM)觀察降解前后的結構變化包括表面粗糙度、空洞和裂痕的形成、分裂破碎情況、顏色變化等。
傅里葉紅外光譜(FTIR)、差示掃描量熱(DSC)、核磁共振(NMR)、吸水率、接觸角分析、熱失重(TGA)、裂解-氣質聯用儀(Py-GCMS)、X能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)。
6、降解認證主要測試項目包括:
a)堆肥性能:堆肥條件下崩解性能、生物分解性能、重金屬含量和產品以及堆肥產品對植物毒性試驗;
b)生物分解性能:主要依據ISO 14855、ISO 14851、ISO 14852等;
c)生物基含量測試:主要是測試材料中的生物基碳,美國標準為ASTM d6866,目前我們正在制定相應的國家標準
涉及的標準包括:ASTM d 6400、ASTM d6868、EN 13432、AS 4736、ISO17088、ISO 18606、ASTM d 5388、OECD 208、ISO 14855、ISO16929、DIN V 54900、NFT51-800
檢測標準
項目名稱
GB/T 19277.1-2011 | 受控堆肥條件下材料*終需氧生物分解能力的測定 采用測定釋放的二氧化碳的方法 第1部分:通用方法
生物分解率
ISO | 在控制復合條件下塑料材料富氧菌生物降解性和非集合性的測定.二氧化碳增量分析法.第1部分:通用方法
生物分解率
EN13432:2000 | 可降解包裝材料的試驗計劃、測試、評定及認證
化學特征(厚度)、紅外光譜材質分析、揮發性固體、重金屬和氟、生物分解率、崩解率、生態毒理效果(生態安全性)
ASTM d 6400 |可堆肥塑料的標準規范
Standard Specification for Compostable Plastics
化學特征(厚度)、紅外光譜材質分析、重金屬和氟、崩解率、生態毒理效果、生物分解率