Gbpi International full biodégradable Shopping Bag Test Application et analyse – testeur intelligent de dégradation du compost

Au cours des dernières années, avec le développement de nouveaux formats commerciaux tels que le commerce électronique, la livraison express, les plats à emporter, la consommation de sacs en plastique a tendance à augmenter rapidement, ce qui entraîne une pollution accrue de l'environnement. soiNorme nationale pour les sacs à provisions en plastique biodégradables (GB / t 38082 - 2019)Depuis plus de cinq ans, en coopération avec la politique nationale de « restriction des plastiques», notre pays réduit les sacs en plastique traditionnels d'environ 20 milliards par an, ce qui équivaut à économiser 1,2 million de tonnes de ressources pétrolières et à réduire les émissions de CO2 de 840 000 tonnes.

Par plastique biodégradable, on entend un plastique qui, dans des conditions telles que le sol et / ou le sable dans la nature, et / ou dans des conditions spécifiques telles que le compostage ou la digestion anaérobie ou dans des milieux aqueux, est dégradé par l'action de micro - organismes présents dans la nature et qui se dégrade finalement en dioxyde de carbone (CO2) ou / et en méthane (CH4), en eau (H2O) et en sels minéraux minéralisés des éléments qu'elle contient, ainsi qu'en Nouvelle biomasse. Voir la figure 1 pour le mécanisme de dégradation des plastiques biodégradables. Faire progresser les plastiques biodégradables au lieu de plastiques non biodégradables à usage unique peut résoudre le problème de la pollution plastique dans une certaine mesure.

Figure 1 mécanisme de dégradation des plastiques biodégradables

Actuellement, les principaux composants des produits en plastique biodégradables de type sac à membrane sur le marché sont le polybutylène téréphtalate (pbat), l'Acide polylactique (PLA), deux ou plusieurs types d'amidon (ST) et une charge inorganique de talc (talc) ou de carbonate de calcium (CaCO3). Sous l'impulsion de notre gouvernement, la technologie des plastiques dégradés en Chine a fait des progrès remarquables, le PLA, le pbat, le Pha et d'autres matériaux biodégradables continuent d'augmenter le niveau de technologie, les coûts de production sont progressivement réduits, offrant une garantie technique pour une large gamme d'applications de sacs à provisions en plastique biodégradables.

　　1 technologie dégradable et méthode de détection compostable changements technologiques

Les méthodes d'inspection de la performance de dégradation sont la dégradation compostable (GB / t19277.1, GB / t19277.2, etc.), la dégradation de l'environnement d'eau douce (GB / t19276.1, GB / t19276.2, etc.), la dégradation de l'environnement du sol (GB / t22047), la dégradation de l'environnement marin (GB / t40612, GB / t40611, GB / t40367, etc.), la dégradation de la digestion anaérobie des boues (GB / t38737), la dégradation de la digestion anaérobie à l'état solide élevé (GB / t33797).La méthode du compost comme méthode d'arbitrage dans la technologie de détection dégradableLargement utilisé dans les essais actuels de matériaux et de produits dégradables, la base des normes d'essaiGB / t 19277.1-2025 détermination de la capacité finale de biodégradation aérobie d'un matériau dans des conditions de compostage contrôlé - - méthode de détermination du dioxyde de carbone libéré - - partie 1: méthode générale(ISO 14855-1:2012, IDT)。 Cette méthode de test a été officiellement mise en œuvre. Cette méthode simule les conditions typiques de traitement du compost aérobie mélangé à la fraction organique dans les déchets solides urbains, le matériau d'essai étant exposé à l'inoculum produit par le compost et composté dans des conditions environnementales où la température, la concentration en oxygène et l'humidité sont rigoureusement détectées et contrôlées. On détermine le pourcentage de conversion du carbone dans le matériau d'essai en dioxyde de carbone libéré.

Cet article est basé sur les principes de test de la méthode de compostage pour tester le taux de biodégradation et l'analyse de conformité des sacs à provisions en plastique entièrement biodégradables (matériau: pbat + pla + ST).

　　2 essais

　　2.1Matériel et équipement

Cellulose microcristalline (grade chromatographique en couche mince), guomic Chemical réactifs Co., Ltd; Sac à provisions entièrement biodégradable, matériel: pbat + pla + ST, disponible dans le commerce. Terre grasse de tas de pourriture, âge d'engraissement 2 ~ 4 mois, disponible dans le commerce.

　　
Auto gbda - 180 testeur intelligent de dégradation du compost, Guangzhou; toc - l cph + SSM - 5000a analyseur de carbone organique total, SHIMADZU； PHS - 3e portableLe phmètreLa foudre magnétique; Gsx2 - 4 - 10G poêle à moufle, Guangzhou standard Interval; DHG - 9030a boîte de séchage à air soufflé, Guangzhou standard interval.

　　2.2 Méthode d'essai

　　2.2.1 essais de performance

Total Dry Solid test: la masse de l'échantillon après refroidissement du poids constant par rapport à l'échantillon d'origine dans des conditions de séchage par soufflage à 105 ℃.

Test des solides volatils (constituants organiques): perte de masse de l'échantillon en pourcentage de la teneur totale en solides secs après brûlure dans des conditions de température élevée à 550 ° C

Test de la teneur totale en carbone organique (COT): résultats sur base sèche avec toc - l cph + module d'échantillon solide SSM - 5000a analyseur de carbone organique total

Le contre - produit, le matériau de référence, le matériau d'essai est testé séparément pour les solides secs totaux, les solides volatils, le carbone organique total et le pH. Après avoir éliminé les matières inertes plus grandes avant d'utiliser du sol composté, tamiser avec un tamis de 0,5 cm et couper le matériau d'essai (sac en plastique), la surface maximale ne dépasse pas 2 cm * 2 cm. Voir la figure 2 pour les échantillons traités.

Figure 2 matériel de référence, matériel d'essai et inoculum après prétraitement

En référence aux exigences des normes GB / t19277.1-2025 et GB / t38082-2019, voir le tableau 2 pour le prétraitement des échantillons et les indicateurs et le tableau 3 pour les résultats des tests d'échantillons.

Tableau 2 apparence des échantillons et indicateurs

Tableau 3 Résultats des tests d'échantillons

Test de performance biodégradable dans des conditions de compostage industriel aérobie basé sur la norme GB / t19277.1-2025. La température d'essai est de 58 ℃ ± 2 ℃, la teneur en humidité de l'inoculum est contrôlée à 50% ~ 55%, le matériau de l'échantillon d'essai (ou matériau de référence) et l'inoculum sont mélangés avec une agitation adéquate dans un rapport de poids sec de 1: 6, chargés dans un récipient de réaction, le processus d'essai doit rester suffisamment aéré, la concentration en oxygène n'est pas inférieure à 6%, l'agitation régulière. L'essai à blanc, l'essai de référence et l'essai d'échantillon nécessitent chacun 3 échantillons parallèles pour prendre la moyenne. Dans le cycle d'essai conventionnel de 45 jours ~ 6 mois, un capteur de dioxyde de carbone infrarouge continu est utilisé pour tester quantitativement la teneur en dioxyde de carbone émise par chaque conteneur de compost, le rapport entre les émissions cumulatives de dioxyde de carbone et les émissions théoriques de dioxyde de carbone après déduction des blancs est le taux de décomposition biologique.

Le matériel d'essai pour cet essai a atteint un état relativement stationnaire dans la courbe de taux de décomposition biologique de 128 jours d'essai, terminant l'essai. La biodégradation relative du mélange doit être ≥ 90% conformément aux exigences de GB / t38082 - 2019. Le taux de biodégradation relatif est le rapport entre le taux de biodégradation de l'échantillon et le taux de biodégradation de référence. Le taux de biodégradation du matériau de référence pour cet essai est de 89,34%, le taux de biodégradation du matériau d'essai est de 81,27% et le taux de biodégradation relatif est de 90,97%, ce qui satisfait aux exigences de l'indicateur pour le taux de biodégradation standard. Les émissions de dioxyde de carbone des matériaux d'essai et de référence pour la période d'essai sont indiquées à la figure 3 et les taux de décomposition biologique à la figure 4.

Figure 3 rejets de dioxyde de carbone du matériau d'essai et du matériau de référence

Figure 4 Taux de décomposition biologique des matériaux d'essai et de référence

Essai dans la méthode de compostagePrécoceIl y a trois indicateurs sur lesquels il faut se concentrer:

(1) Le taux de décomposition du matériau de référence après 45d est supérieur à 70%;

2° le taux de biodégradation de chaque contenant de compost ne s’écarte pas de plus de 20% au cours de l’essai;

(3) co250mg ~ 150mg produit par gramme de solide volatil (moyenne) inoculum dans un récipient vide dans les 10D avant la culture. Les essais ne peuvent être reconnus valides que s'ils répondent aux indicateurs.

La période d'essai est relativement longue, la température est maintenue à 58°c, l'inoculum est sujet à des pertes d'eau pour produire des plaques de jonction, un complément régulier d'eau distillée et une agitation régulière sont nécessaires pour s'assurer que l'inoculum et le mélange de matière sont à l'état humide avec une teneur en humidité d'environ 50%, favorisant le maintien d'une activité efficace des micro - organismes.

Bien que le marché actuel de la détection de la dégradation ait introduit plus de technologies de détection rapide, l'analyse rapide de la composition utilisant des moyens de caractérisation des matériaux tels que FTIR, DSC, etc. Mais un seul moyen de caractérisation ne permet pas d'identifier correctement la composition des composants des matériaux / produits mélangés ou de déterminer si le taux de décomposition biologique est conforme. Testé par la méthode du compostMatériau unique ou mixteLes produits biodégradables restent l'une des méthodes les plus faisant autorité à ce stade.

Les méthodes quantitatives de la méthode de compostage sont la méthode de titrage, la méthode gravimétrique, la chromatographie en phase gazeuse, l'analyseur infrarouge continu et d'autres méthodes, afin de résoudre les problèmes difficiles tels que le temps d'essai long, le coût élevé et la surveillance manuelle, il est recommandé d'utiliser l'équipement intelligent pour L'essai quantitatif du capteur de dioxyde de carbone infrarouge continu pour compléter le test de performance de dégradation des matériaux / produits biodégradables. Permet une surveillance intelligente de l'ensemble du processus, un contrôle automatique de la température, une agitation régulière, une aération adéquate, un jugement automatique de la validité des données, la production quotidienne de CO2 et les données de taux de dégradation pour chaque conteneur de compost pendant l'essai, les courbes de CO2 libéré et les courbes de taux de décomposition biologique peuvent être directement exportées pour le rapport final. Contribue à l'amélioration de la qualité du projet de détection de dégradation compostable.