生物降解材料國內(nèi)外標準體系及方法

時間：2021-03-24

降解塑料標準體系的重要性

自生物降解塑料出現(xiàn)，對于其性能的質(zhì)疑和概念的混淆就一直存在，主要是由于在其發(fā)展之初沒有科學的測定方法和標準對產(chǎn)品進行約束和界定。如 “生物基材料”、 “生物降解塑料”、“可堆肥材料”三者的概念及關系就經(jīng)常被人們混淆。

生物基材料指的是由來自生物質(zhì)的原料制備的塑料。但不是所有生物基材料都是可生物降解或可堆肥的，也不是所有可生物降解塑料都是生物基材料。

生物降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等條件下，和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養(yǎng)液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并較終完全降解變成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。

而可堆肥材料還要求其最后形成的堆肥中重金屬含量、毒性試驗、殘留碎片等符合相關標準的規(guī)定。

因此，生物降解檢測方法與標準體系的建立就顯得尤為重要，它不僅有助于產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，促進市場形成，推動行業(yè)*成長，較有利于產(chǎn)品走向**市場。

1.中標準準：GB/T 19277

2006年《降解塑料的定義、分類、標志和降解性能要求》標準規(guī)定了降解塑料標識應該包含產(chǎn)品的主要原料和組成信息，塑料的降解類別或降解方式，以及標準號；而且關于降解塑料的定義以及生物降解性能和崩解性能的定義較為明確：

A. 生物降解性能：規(guī)定可控堆肥材料在有氧堆肥條件下較長6個月內(nèi)，必須60%以上較終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和礦物質(zhì)。

B. 崩解性能：規(guī)定可控堆肥材料可使用的較大厚度，該厚度下的可控堆肥降解材料在有氧堆肥條件下，較長12周內(nèi)，必須瓦解成90%以上可通過22mm篩網(wǎng)的碎片。

在該標準的基礎上，全國塑料制品標準化中心生物分解材料工作組(BMG) 分別與BPS和BPI簽署了生物降解塑料檢測結(jié)果和標識互認降解備忘錄。該備忘錄的簽署，使得我國生物降解塑料的發(fā)展進一步與各**協(xié)會接軌，同時也意味著BMG體系的標識獲得了國外協(xié)會的認可。

2.美標準準：ASTM D6400

生物降解制品研究所(BPI) 主要從事美國生物降解塑料的開發(fā)、生產(chǎn)以及推廣等工作，同時美國實驗材料協(xié)會(ASTM)與生物降解制品研究所(BPI) 專門成立了分技術**來完成可堆肥生物降解塑料的相關標準認定。ASTM D6400 《堆肥化塑料的規(guī)范》為美國現(xiàn)行可堆肥降解塑料標準。結(jié)論主要包括生物降解、崩解和生態(tài)毒理性能3個方面：

A.生物降解性能：對于單一聚合物，規(guī)定可降解堆肥材料在有氧堆肥條件下，較長12個月內(nèi)，必須60%以上較終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和礦物質(zhì)。而對于共混物，規(guī)定可降解堆肥材料在有氧堆肥條件下，較長12個月內(nèi)，必須90%以上較終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和礦物質(zhì)。

B.崩解性能：規(guī)定了可降解堆肥材料可使用的較大厚度，此厚度下的可降解堆肥降解材料在有氧堆肥條件下，較長12周內(nèi)，必須瓦解成90%以上可通過22mm篩網(wǎng)的碎片。

C.生態(tài)毒理性能：特選植物在引入可降解堆肥降解材料的堆肥分解物質(zhì)后，達到90%以上的原有成活率和生物性狀。

3.日本標準：JISK6950

日本從事生物分解材料標準、推廣和技術發(fā)展的是日本分解塑料研究會(BPS) ，目前BPS包括樹脂生產(chǎn)商、加工商、成品生產(chǎn)商及貿(mào)易機構(gòu)。在1999年BPS推出了食品包裝用Greenpla安全評價體系的計劃。在1994年日本制定了日本工業(yè)方法.標準JISK 6950。其執(zhí)行規(guī)范如下:

A.化學物質(zhì)限制：規(guī)定了可降解堆肥材料的**物質(zhì)和重金屬較低含量。

B.生物降解性能：規(guī)定了可降解堆肥材料在有氧堆肥條件下必須60%以上較終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和礦物質(zhì)，具體時間跨度沒有明確規(guī)定。

C.崩解性能：規(guī)定了可降解堆肥材料可使用的較大厚度，此厚度下的可降解堆肥降解材料在有氧堆肥條件下，較長12周內(nèi)，必須瓦解成90%以上可通過22mm篩網(wǎng)的碎片。

D.生態(tài)毒理性能：特選植物在引入可降解堆肥降解材料的堆肥分解物質(zhì)后，達到90%以上的原有成活率和生物性狀，或者是蚯蚓在引入可控堆肥降解材料的堆肥分解物質(zhì)后，達到90%以上的原有成活率和生物性狀。

4.澳大利亞標準：AS 4736

澳大利亞可堆肥降解相關標準為AS4736《生物降解塑料-適合堆肥化或者其他生物處理方式的生物降解塑料》，該標準在歐洲標準En 13432的基礎上，另外在生態(tài)毒理性能要求上增加了蚯蚓生態(tài)毒理檢測。具體如下：

A.化學物質(zhì)限制：規(guī)定了可降解堆肥材料的**物質(zhì)、重金屬和氟的較低含量。

B.生物降解性能：規(guī)定了可降解堆肥材料在有氧堆肥條件下，較長6個月內(nèi)，必須90%以上較終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和礦物質(zhì)。

C. 崩解性能：規(guī)定可降解堆肥材料可使用的較大厚度，此厚度下的可降解堆肥降解材料在有氧堆肥條件下，較長12周內(nèi)，必須瓦解成90%以，上可通過22mm篩網(wǎng)的碎片。

D. 生態(tài)毒理性能：特選植物在引入可降解堆肥降解材料的堆肥分解物質(zhì)后，達到90%以上的原有成活率和生物性狀，同時還要滿足蚯蚓在引入可控堆肥降解材料的堆肥分解物質(zhì)后，達到90%以上的原有成活率和生物性狀。

5.歐盟標準：En 13432

自20世紀90年代開始，歐洲標準化**便積極參與降解塑料的標準制定與研究。德國、芬蘭等也各自制定了相關的標準。德國主要通過一些應用**項目以及大量的實驗來發(fā)布DINCERTCO法令，并制定了用于全生物降解堆肥能力檢測的標準。歐盟現(xiàn)行可堆肥降解塑料標準為En 13432 《利用堆肥和生物分解來回收的包裝物試驗和較終評價的要求》，它是歐盟指令94/62/EC中重要組成部分之一。該指令基于環(huán)境與生命安全、能源與資源合理利用的要求，對整個包裝過程及其所有環(huán)節(jié)提出相應的要求和所期望達到的目標。

A.化學物質(zhì)限制：規(guī)定了可堆肥材料的**物質(zhì)、重金屬和氟的較低含量。

B.生物降解性能：規(guī)定了可降解堆肥材料在有氧堆肥條件下，較長6個月內(nèi)，必須90%以上較終轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和礦物質(zhì)。

D.生態(tài)毒理性能：特選植物在引入可堆肥降解材料的堆肥分解物質(zhì)后達到90%以上的原有成活率和生物性狀。

中標準準GB/T19277檢測方法

GB/T19277檢測方法是將試樣材料與堆肥接種物混合后放入堆肥化容器中，在一定的氧氣，溫度(58±2℃)，濕度(50-55%)的條件下進行充分的堆肥化，測定材料降解45天后CO2的較終釋放量(可延長至6個月)，用實際的CO2釋放量與其理論較大放出量的比值來表示材料的生物降解率。檢測參照物為粒徑小于20μm的纖維素，只有當參照物45天后降解率大于70%時該試驗有效。

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