GB/T 40553-2021 可降解塑料三個檢測項目的詳細說明

以下是GB/T 40553-2021《可降解塑料》中三個檢測項目的詳細說明，涵蓋生物降解性能及生態(tài)安全性的核心要求：

一、生物降解性能

定義與目的

評估可降解塑料在特定環(huán)境（堆肥、土壤、淡水或海水）中被微生物分解為CO?、H?O及生物質(zhì)的能力，確保其完全降解且無殘留。

檢測方法

1. 測試條件：

· 堆肥環(huán)境（需氧）：溫度58±2℃，濕度50%~60%，接種物為活性堆肥（參考GB/T 19277）；

· 土壤環(huán)境：自然土壤（25±5℃），濕度20%~30%；

· 測試周期：堆肥條件下≤180天，土壤掩埋≤365天。

2. 測量指標：

· CO?釋放量法：通過紅外吸收儀或滴定法量化CO?生成量，計算生物降解率：生物降解率=理論CO?生成量實際CO?釋放量×(100)%

· 質(zhì)量損失法：稱量樣品降解前后質(zhì)量變化，適用于不釋放CO?的環(huán)境（如厭氧條件）。

3. 判定標準：

· 堆肥條件：生物降解率≥90%（180天內(nèi)）；

· 土壤環(huán)境：生物降解率≥60%（1年內(nèi)）；

· 示例：PBAT（聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯）在堆肥中6個月降解率≥95%。

二、生態(tài)毒理效果（植物發(fā)芽和生物量）

定義與目的

評估降解產(chǎn)物對植物生長的毒性，確保堆肥或土壤中殘留物不抑制植物發(fā)芽與生長。

檢測方法

1. 試驗植物：

· 常用品種：小麥（Triticum aestivum）、蘿卜（Raphanus sativus）、水芹（Lepidium sativum）。

2. 步驟：

· 浸提液制備：將降解后材料與去離子水按1:10（質(zhì)量比）混合，振蕩24小時后過濾；

· 發(fā)芽試驗：將種子置于含浸提液的培養(yǎng)皿中，25℃避光培養(yǎng)5天；

· 生物量測定：測量幼苗根長、莖長及鮮重，計算相對生物量：相對生物量=對照組生物量處理組生物量×(100)%

3. 判定標準（參考ISO 11269-1）：

· 發(fā)芽率：≥90%對照組；

· 相對生物量：≥90%對照組；

· 超標案例：某PLA降解產(chǎn)物導(dǎo)致蘿卜根長僅為對照組60%，判定不合格。

三、生態(tài)毒理效果（蚯蚓毒理效果）

定義與目的

評估降解產(chǎn)物對土壤生物（蚯蚓）的急性毒性，確保降解過程不釋放有害物質(zhì)。

檢測方法

1. 測試標準：參考OECD 207《蚯蚓急性毒性試驗》。

2. 步驟：

· 樣品制備：將降解材料與土壤混合（濃度梯度：0.1%、1%、10%）；

· 蚯蚓暴露：赤子愛勝蚓（Eisenia fetida）暴露于處理土壤中14天；

· 觀察指標：存活率、體重變化、繁殖能力（卵繭數(shù)量）。

3. 判定標準：

· 存活率：≥90%；

· 體重損失：≤20%初始體重；

· 繁殖率：與對照組無顯著差異（p>0.05）；

· 示例：某淀粉基塑料降解產(chǎn)物導(dǎo)致蚯蚓死亡率30%，需優(yōu)化配方。

四、檢測設(shè)備與標準依據(jù)

五、實際應(yīng)用與意義

1. 產(chǎn)品認證：通過檢測可獲“可降解”標識（如中國環(huán)境標志、美國BPI認證）；

2. 環(huán)保合規(guī)：滿足《禁塑令》對降解率及生態(tài)安全性的強制要求；

3. 研發(fā)指導(dǎo)：優(yōu)化材料配方（如減少塑化劑、增加相容劑）以通過毒性測試；

4. 生態(tài)保護：防止微塑料殘留及有毒物質(zhì)進入食物鏈。

六、注意事項

1. 測試周期：生物降解測試需6個月，需提前規(guī)劃認證時間；

2. 材料干擾：含無機填料（如碳酸鈣）需校正TOC值，避免低估降解率；

3. 地域差異：實際環(huán)境（如高溫高濕）可能加速降解，需結(jié)合實地驗證。

通過GB/T 40553-2021的檢測，可全面驗證可降解塑料的環(huán)境友好性，從高效降解到生態(tài)安全，推動綠色材料在包裝、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。