GB/T 40553-2021 可降解塑料三个检测项目的详细说明

以下是GB/T 40553-2021《可降解塑料》中三个检测项目的详细说明，涵盖生物降解性能及生态安全性的核心要求：

一、生物降解性能

定义与目的

评估可降解塑料在特定环境（堆肥、土壤、淡水或海水）中被微生物分解为CO₂、H₂O及生物质的能力，确保其完全降解且无残留。

检测方法

1. 测试条件：

· 堆肥环境（需氧）：温度58±2℃，湿度50%~60%，接种物为活性堆肥（参考GB/T 19277）；

· 土壤环境：自然土壤（25±5℃），湿度20%~30%；

· 测试周期：堆肥条件下≤180天，土壤掩埋≤365天。

2. 测量指标：

· CO₂释放量法：通过红外吸收仪或滴定法量化CO₂生成量，计算生物降解率：生物降解率=理论CO₂生成量实际CO₂释放量×(100)%

· 质量损失法：称量样品降解前后质量变化，适用于不释放CO₂的环境（如厌氧条件）。

3. 判定标准：

· 堆肥条件：生物降解率≥90%（180天内）；

· 土壤环境：生物降解率≥60%（1年内）；

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

二、生态毒理效果（植物发芽和生物量）

定义与目的

评估降解产物对植物生长的毒性，确保堆肥或土壤中残留物不抑制植物发芽与生长。

检测方法

1. 试验植物：

· 常用品种：小麦（Triticum aestivum）、萝卜（Raphanus sativus）、水芹（Lepidium sativum）。

2. 步骤：

· 浸提液制备：将降解后材料与去离子水按1:10（质量比）混合，振荡24小时后过滤；

· 发芽试验：将种子置于含浸提液的培养皿中，25℃避光培养5天；

· 生物量测定：测量幼苗根长、茎长及鲜重，计算相对生物量：相对生物量=对照组生物量处理组生物量×(100)%

3. 判定标准（参考ISO 11269-1）：

· 发芽率：≥90%对照组；

· 相对生物量：≥90%对照组；

· 超标案例：某PLA降解产物导致萝卜根长仅为对照组60%，判定不合格。

三、生态毒理效果（蚯蚓毒理效果）

定义与目的

评估降解产物对土壤生物（蚯蚓）的急性毒性，确保降解过程不释放有害物质。

检测方法

1. 测试标准：参考OECD 207《蚯蚓急性毒性试验》。

2. 步骤：

· 样品制备：将降解材料与土壤混合（浓度梯度：0.1%、1%、10%）；

· 蚯蚓暴露：赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）暴露于处理土壤中14天；

· 观察指标：存活率、体重变化、繁殖能力（卵茧数量）。

3. 判定标准：

· 存活率：≥90%；

· 体重损失：≤20%初始体重；

· 繁殖率：与对照组无显著差异（p>0.05）；

· 示例：某淀粉基塑料降解产物导致蚯蚓死亡率30%，需优化配方。

四、检测设备与标准依据

五、实际应用与意义

1. 产品认证：通过检测可获“可降解”标识（如中国环境标志、美国BPI认证）；

2. 环保合规：满足《禁塑令》对降解率及生态安全性的强制要求；

3. 研发指导：优化材料配方（如减少塑化剂、增加相容剂）以通过毒性测试；

4. 生态保护：防止微塑料残留及有毒物质进入食物链。

六、注意事项

1. 测试周期：生物降解测试需6个月，需提前规划认证时间；

2. 材料干扰：含无机填料（如碳酸钙）需校正TOC值，避免低估降解率；

3. 地域差异：实际环境（如高温高湿）可能加速降解，需结合实地验证。

通过GB/T 40553-2021的检测，可全面验证可降解塑料的环境友好性，从高效降解到生态安全，推动绿色材料在包装、农业等领域的应用。