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可降解测试主要通过模拟材料在特定环境(如堆肥、土壤、淡水、海洋等)中的降解过程,评估其生物分解率、崩解性能及生态安全性。以下是不同降解环境下的测试方法、标准及流程要点:
⚙️ 一、核心测试标准与原理
根据 GB/T 41010-2021 ,生物降解材料需满足以下性能要求:
有机物含量(挥发性固体)≥51%;
重金属及有害元素(如砷、镉、铅等)限量达标;
生物降解率:
相对生物降解率 ≥90%;
单一有机成分(≥1%)绝对降解率 ≥60%;
崩解率(堆肥类产品)≥90%;
生态毒性(选测):
植物毒性:出苗率 ≥90%,植物生物量 ≥90%空白组;
蚯蚓存活率 ≥90%。
🌿 二、按降解环境分类的测试方法
1. 可堆肥化降解(工业/家庭堆肥)
适用标准:
GB/T 19277.1/19277.2(需氧堆肥,测定 CO₂释放量);
GB/T 19811(崩解率测试)。
原理:
材料与接种物(腐熟堆肥)混合,在58℃±2℃、控湿控氧条件下反应。生物降解率= 实际CO₂释放量 / 理论CO₂释放量 ×100%。周期:
工业堆肥:≤180天;
家庭堆肥:≤365天。
2. 土壤降解
适用标准:GB/T 22047。
原理:
在模拟土壤中,通过测定 需氧量(BOD)或CO₂释放量,计算生物分解率(=BOD/ThOD 或 CO₂/ThCO₂)。周期:180天。
3. 海洋环境降解
适用标准:
ISO 18830(海水-沉沙界面,测耗氧量);
ISO 19679(测CO₂释放量)。
原理:
模拟海底沉积物环境,非漂浮材料在厌氧-需氧过渡层中的生物分解过程。周期:2年。
4. 淡水环境降解
适用标准:
GB/T 19276.1/19276.2(需氧,测BOD或CO₂);
GB/T 32106(厌氧,测生物气体)。
周期:需氧180天,厌氧60天。
5. 快速筛选方法(非标准认证)
化学降解法:
样品经有机溶剂预处理后,依次用 碱性溶液(4~8mol/L NaOH)和酸性溶液(2~12mol/L HCl) 降解,残留物 ≤5% 视为合格。红外光谱法(T/SSPI 003-2024):
通过FTIR或近红外光谱比对可降解塑料特征峰,快速区分材料类型(≤10分钟)。
🔬 三、测试流程关键步骤
样品前处理:
干燥(73℃真空)、裁剪(≤5mm×5mm),称重(通常0.50g)。
降解环境模拟:
选择介质(如堆肥接种物、模拟土壤/海水);
控制温度(37℃体温模拟或58℃堆肥)、pH(7.4生理环境)、湿度。
监测与评估:
物理性能:尺寸变化、表面裂纹(SEM观测);
力学性能:拉伸/压缩强度衰减;
化学分析:CO₂/BOD测定(呼吸计)、降解产物(IR/XPS);
生态毒性:植物出苗率、蚯蚓存活率测试。
终点判定:
生物降解率 ≥90% 且崩解率(若适用)≥90% 即为合格。
📊 四、测试方法选择建议
| 应用场景 | 首选标准 | 周期 | 关键指标 |
|---|---|---|---|
| 工业堆肥塑料 | GB/T 19277.1/19277.2 | ≤180天 | 生物降解率、崩解率 |
| 土壤可降解农膜 | GB/T 22047 | 180天 | CO₂释放量、残留物毒性 |
| 海洋可降解渔具 | ISO 19679 | 2年 | 沉沙界面CO₂释放量 |
| 快递包装袋 | GB/T 38727 | 依标准而定 | 快速筛选+堆肥验证 |
| 快速初筛 | T/SSPI 003-2024 | 分钟级 | 红外光谱匹配度 |
💡 五、注意事项
认证要求:
需通过 CMA/CNAS认证实验室 测试(如华测检测、诺莫检测等);
产品标识需注明 降解环境+依据标准(如“可堆肥降解,GB/T 19277.1”)。
成本与周期优化:
先做 快速筛选(红外/化学法) 排除不可降解材料,再针对性进行长周期测试;
声明“家庭堆肥”需额外测试 崩解率及365天生物降解率。





