GB∕T 38787-2020∕ ISO 10210:2012 塑料 材料生物分解试验用样品制备方法.pdf
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1、I C S8 3.0 8 0.0 1G3 1中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B/T3 8 7 8 72 0 2 0/I S O1 0 2 1 0:2 0 1 2塑料 材料生物分解试验用样品制备方法P l a s t i c sM e t h o d s f o r t h ep r e p a r a t i o no f s a m p l e s f o rb i o d e g r a d a t i o nt e s t i n go fp l a s t i cm a t e r i a l s(I S O1 0 2 1 0:2 0 1 2,I D T)2 0 2 0
2、- 0 4 - 2 8发布2 0 2 0 - 1 1 - 0 1实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布前 言 本标准按照G B/T1.12 0 0 9给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用I S O1 0 2 1 0:2 0 1 2 塑料 材料生物分解试验用样品制备方法 。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下: G B/T2 0 3 52 0 0 8 塑料术语及定义(I S O4 7 2:1 9 9 9,I D T) ; G B/T1 9 2 7 6.12 0 0 3 水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定
3、密闭呼吸计中需氧量的方法(I S O1 4 8 5 1:1 9 9 9,I D T) ; G B/T1 9 2 7 6.22 0 0 3 水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法(I S O1 4 8 5 2:1 9 9 9,I D T) ; G B/T3 2 1 0 62 0 1 5 塑料 在水性培养液中最终厌氧生物分解能力的测定 通过测量生物气体产物的方法(I S O1 4 8 5 3:2 0 0 5,I D T) ; G B/T1 9 2 7 7.12 0 1 1 受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法 第1部分: 通用
4、方法(I S O1 4 8 5 5 - 1:1 9 9 9,I D T) ; G B/T1 9 2 7 7.22 0 1 3 受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧 化 碳 的 方 法 第2部 分:用 重 量 分 析 法 测 定 实 验 室 条 件 下 二 氧 化 碳 的 释 放 量(I S O1 4 8 5 5 - 2:2 0 0 7,I D T) ; G B/T3 3 7 9 72 0 1 7 塑料 在高固体份堆肥条件下最终厌氧生物分解能力的测定 采用分析测定释放生物气体的方法(I S O1 5 9 8 5:2 0 1 4,I D T) ; G B/T2 8 2
5、0 62 0 1 1 可堆肥塑料技术要求(I S O1 7 0 8 8:2 0 0 8,I D T) ; G B/T2 2 0 4 72 0 0 8 土壤中塑料材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定密闭呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法(I S O1 7 5 5 6:2 0 0 3,I D T) 。本标准做了下列编辑性修改: 附录D增加了与I S O标准对应的国家标准编号。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国生物基材料及降解制品标准化技术委员会(S A C/T C3 8 0) 提出并归口。本标准起草单位: 北京工商大学、 浙江钧科新
6、材料有限公司、 宁波家联科技股份有限公司、 南京五瑞生物降解新材料研究院有限公司、 彤程化学( 中国) 有限公司、 国家塑料制品质量监督检验中心( 北京) 。本标准主要起草人: 张敏、 胡晶、 李字义、 陈小杰、 周义刚、 陈昌平、 赵燕超。G B/T3 8 7 8 72 0 2 0/I S O1 0 2 1 0:2 0 1 2引 言 塑料回收技术包括材料回收再利用、 有机物质回收再利用和能量回收。使用生物分解塑料是有机回收再利用方面最有价值的回收途径之一。一些测定塑料材料在水介质、 活性污泥、 堆肥、 消化污泥和土壤中的最终有氧和厌氧生物分解性能的国际标准已经发布。这些标准包括I S O1
7、4 8 5 1、I S O1 4 8 5 2、I S O1 4 8 5 3、I S O1 4 8 5 5 - 1、I S O1 4 8 5 5 - 2、I S O1 5 9 8 5以及I S O1 7 5 5 6。由于试验条件的差别, 即便使用相同样品, 标准使用者可能也很难比较测试过程中的生物分解性。这些差别可能是由于堆肥的准备、 试验准备方法、 试样的形状和/或尺寸等引起的。相同塑料材料生物分解性能数据的精确比较很难实现, 除非精确执行标准中详细规定的条件。上述标准要达到一致性, 一个统一的试验样品制备方法是很重要的。本标准中描述的方法为塑料材料生物分解试验中试样的制备技术, 提供了一种一
8、致的方法。G B/T3 8 7 8 72 0 2 0/I S O1 0 2 1 0:2 0 1 2塑料 材料生物分解试验用样品制备方法 警示 本标准的应用可能涉及有危险的材料、 操作和设备。本标准并不意图解决其使用中可能相关的所有安全问题。本标准的使用者有责任预先制定适当的安全和健康防护措施, 并确定相关标准限制的适用范围。1 范围 本标准描述了用于测试在水介质、 活性污泥、 堆肥、 消化污泥和土壤中的最终有氧和厌氧生物分解性能用试验样品的制备方法。目的是达到试验样品的尺寸一致性, 从而提高制品最终生物分解性能测试的过程中, 试验结果的可重复性。这些方法适用于以下材料: 天然和/或合成聚合物、
9、 共聚物及它们的混合物; 含有如增塑剂、 颜料等添加剂的塑料材料; 含有有机或无机填料的塑料复合材料; 上述材料制成的制品。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件, 其最新版本( 包括所有的修改单) 适用于本文件。I S O4 7 2 塑料术语及定义(P l a s t i c sV o c a b u l a r y)I S O3 3 1 0 - 1 试验筛 技术要求和试验 第1部分: 金属丝编织网试验筛(T e s ts i e v e sT e c h n i c a lr e q u i r e
10、 m e n t sa n dt e s t i n gP a r t1:T e s t s i e v e so fm e t a lw i r ec l o t h)I S O1 4 8 5 1 水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定密闭呼吸计中需氧量的方法(D e t e r m i n a t i o no f t h eu l t i m a t ea e r o b i cb i o d e g r a d a b i l i t yo fp l a s t i cm a t e r i a l s i na na q u e o u sm e d i -u mM e
11、 t h o db ym e a s u r i n gt h eo x y g e nd e m a n d i nac l o s e dr e s p i r o m e t e r)I S O1 4 8 5 2 水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法(D e t e r m i n a t i o no f t h eu l t i m a t ea e r o b i cb i o d e g r a d a b i l i t yo fp l a s t i cm a t e r i a l s i na na q u e o u sm e d i
12、 u mM e t h o db ya n a l y s i so f e v o l v e dc a r b o nd i o x i d e)I S O1 4 8 5 3 塑料 在水性培养液中最终厌氧生物分解能力的测定 通过测量生物气体产物的方法(P l a s t i c sD e t e r m i n a t i o no f t h eu l t i m a t ea n a e r o b i cb i o d e g r a d a t i o no fp l a s t i cm a t e r i a l s i na n a q u e o u ss y s t e
13、mM e t h o db ym e a s u r e m e n to fb i o g a sp r o d u c t i o n)I S O1 4 8 5 5 - 1 受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法 第1部分: 通用方法(D e t e r m i n a t i o no f t h eu l t i m a t ea e r o b i cb i o d e g r a d a b i l i t yo fp l a s t i cm a t e r i a l su n d e rc o n t r o l l e d c o m p
14、 o s t i n gc o n d i t i o n sM e t h o db ya n a l y s i so fe v o l v e dc a r b o nd i o x i d eP a r t1:G e n -e r a lm e t h o d)I S O1 4 8 5 5 - 2 受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法 第2部分:用重量分析法测定实验室条件下二氧化碳的释放量(D e t e r m i n a t i o no f t h eu l t i m a t ea e r o b i cb i o d e g r a d
15、a b i l i t yo f p l a s t i cm a t e r i a l su n d e r c o n t r o l l e d c o m p o s t i n gc o n d i t i o n sM e t h o db ya n a l y -s i so f e v o l v e dc a r b o nd i o x i d eP a r t 2:G r a v i m e t r i cm e a s u r e m e n t o f c a r b o nd i o x i d ee v o l v e d i na l a b o r a -1
16、G B/T3 8 7 8 72 0 2 0/I S O1 0 2 1 0:2 0 1 2t o r y - s c a l e t e s t)I S O1 5 9 8 5 塑料 在高固体份堆肥条件下最终厌氧生物分解能力的测定 采用分析测定释放生物气体的方法(P l a s t i c sD e t e r m i n a t i o no f t h eu l t i m a t e a n a e r o b i cb i o d e g r a d a t i o na n dd i s i n t e g r a t i o nu n -d e rh i g h s o l i d s
17、 a n a e r o b i c - d i g e s t i o nc o n d i t i o n sM e t h o db ya n a l y s i so f r e l e a s e db i o g a s)I S O1 7 0 8 8 可堆肥塑料技术要求(S p e c i f i c a t i o n s f o rc o m p o s t a b l ep l a s t i c s)I S O1 7 5 5 6 塑料 采用测定密闭呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法测定土壤中塑料材料 最 终 需 氧 生 物 分 解 能 力 (P l a s t i c
18、 sD e t e r m i n a t i o no ft h eu l t i m a t ea e r o b i cb i o d e g r a d a b i l i t yo fp l a s t i c sm a t e r i a l s i ns o i lb ym e a s u r i n gt h eo x y g e nd e m a n di nar e s p i r o m e t e ro rt h ea m o u n to fc a r b o nd i o x i d ee v o l v e d)3 术语和定义I S O4 7 2界定的以及下列术语
19、和定义适用于本文件。3.1筛子 s i e v e规定孔径的丝网。3.2块状材料 b u l km a t e r i a l从聚合物制品或制品的零件上取下来的测试材料。注:块状聚合物测试样品的尺寸约为1c m1c m1c m。3.3片材 s h e e t同长度和宽度相比, 厚度较小的薄平面制品。注:片材的厚度通常为0.5mm到3mm。3.4薄膜 f i l m同长度与宽度相比厚度极小, 可随意限定最大厚度的薄而平的制品, 通常按卷装提供。注1:不同国家和不同材料的任意厚度限定可以不同。注2:薄膜的厚度通常为0.0 1mm到0.3mm。3.5粒料 p e l l e t在任意规定批内具有较均
20、匀尺寸作模塑或挤出操作用原料的预制模塑小粒。注:粒料的平均直径范围可以从1mm到5mm。3.6颗粒料 g r a n u l e采用切割、 研磨、 粉碎、 沉淀和聚合等操作制得的尺寸和形状各异的较小的粒状物。注1:这些操作中, 还会得到粉末状物质; 在某些沉淀和聚合过程中, 可产生珠状物质。注2:颗粒料的平均直径范围可以从0.1mm到3mm。3.7粉料 p o w d e r尺寸较颗粒料小的、 非常细微的颗粒。注:聚合物粉料颗粒的平均直径范围可以从0.0 1mm到0.1mm。3.8试验材料 t e s tm a t e r i a l在标准生物分解试验测试某一聚合物生物分解性能时, 从其所用的
21、试验样品中所取的材料。2G B/T3 8 7 8 72 0 2 0/I S O1 0 2 1 0:2 0 1 24 原理本标准中描述的方法, 适用于制备在以下环境中进行聚合物材料生物分解试验的试验样品: 用在I S O1 4 8 5 1和I S O1 4 8 5 2中的水介质; 用在I S O1 4 8 5 5 - 1和I S O1 4 8 5 5 - 2中的腐熟堆肥; 用在I S O1 4 8 5 3和I S O1 5 9 8 5中的消化污泥; 用在I S O1 7 5 5 6中的实验室规模模拟埋土条件。本方法为从聚合物粒料到最终产品的试验样品的制备提供一定程度的控制, 将样品形状对生物分解
22、试验结果的影响最小化。试验材料的生物分解性能数据, 应尽量准确和可重复。形成一致的试验数据的重要因素之一, 是使用规定方法制得的有规定表面积的试验样品, 从而提高试验样品与水介质、 受控堆肥或消化污泥混合时的均匀度。用低温机械研磨或切割制备方法, 不会改变试验材料的某些物理性质。在制备过程中, 应避免或最小化试验材料结晶度、 热历史或热分解等性质的改变。通常认为, 当低温机械研磨或切割温度低于聚合物玻璃化转变温度时, 聚合物试验材料的结晶度不会发生改变。粉末样品的单位质量表面积, 可以通过调整粒径来限定, 粒径是生物分解试验过程中一个规定的参数。对于非常细小的颗粒, 例如纳米微球, 其性质可能
23、会和粒径明显大的微粒不同, 这可能会影响样品的生物分解率和试验结果的可比性。本标准中描述的方法, 通过控制粒径, 将生物分解试验中样品表面积变化的影响最小化。5 试剂5.1 固体二氧化碳固体二氧化碳用于冷却和保持样品在机械粉碎的过程中处于低温, 不要求分析级。建议破碎固体二氧化碳的粒径为1mm1 0mm。注:固体二氧化碳俗称干冰。5.2 液氮液氮用于冷却和保持样品在机械粉碎的过程中处于低温, 不要求分析级。6 仪器所有的器皿应完全清洗干净, 并确保没有任何有机或毒性物质附着。6.1 筛子样品粉料的粒径, 通过不同尺寸的筛子去除过大或过小颗粒来控制。本标准使用I S O3 3 1 0 - 1中规
24、定的孔径2 5 0m(6 0目) 和孔径1 2 5m(1 2 0目) 筛子。6.2 转子研磨机该类研磨机配有钝的旋转叶片和一个环筛, 可将聚合物粒料、 聚合物制品或其他样品机械地磨成粉料。为避免刀具堵塞, 推荐环筛的最小孔径大于0.5mm。样品粉末的精确再现性, 主要依赖于筛子的尺寸。3G B/T3 8 7 8 72 0 2 0/I S O1 0 2 1 0:2 0 1 26.3 旋转机械搅拌器该类搅拌器配有机械旋转叶片, 可将聚合物粒料、 聚合物制品或其他样品机械地碎成粉料。推荐使用配有钛合金叶片的旋转机械搅拌器, 因为该叶片不会碎裂并污染样品粉末。也可以使用配有不锈钢叶片的旋转机械搅拌器。
25、6.4 球磨机该类研磨机配有一个装有若干金属或陶瓷球的转筒, 可将制品磨碎至较小尺寸。当使用液氮作为内部添加的制冷剂时, 密闭的转筒需同时外部冷却, 以消除装置内积聚的压力。6.5 振筛机建议使用自动振筛机来分离研磨后的试验样品粉末。一个自动筛振动器, 可以容纳两个以上的筛,并且产生比手工用筛更一致的结果。6.6 显微镜用于测定研磨后的试验样品( 见7.2.3) 的粒径分布。光学显微镜或扫描电子显微镜都可以使用, 但是为了容易操作, 建议使用配有数码相机的光学显微镜。7 试验步骤7.1 粉碎前试验材料的准备和尺寸控制试验材料应是均质的, 且不含有任何杂质。在机械粉碎前, 试验材料需使用固体二氧
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