Wat is het detectieproces voor de biologische afbraaksnelheid bij de kwaliteitscontrole van PLA-niet-geweven stof?

Bij de kwaliteitsinspectie van PLA-non-geweven stof is de biologische afbraaksnelheid een van de kernindicatoren. De detectie ervan vereist het simuleren van specifieke omgevingen (zoals industriële compostering, bodem, water, enz.) en wordt bepaald door de mate van afbraak van het materiaal onder invloed van micro-organismen te meten (zoals het aandeel koolstofelementen dat wordt omgezet in CO₂). Momenteel zijn de standaardmethoden die zowel internationaal als nationaal worden toegepast voornamelijk gebaseerd op industriële composteringsomstandigheden (aangezien PLA non{4}}geweven stof meestal wordt gebruikt in wegwerpscenario's en snel moet worden afgebroken in een beheersbare composteringsomgeving). Hieronder volgen de specifieke testmethoden en -processen

I. Kerntestnormen: Het testen van de biologische afbraaksnelheid moet gebaseerd zijn op gezaghebbende normen om de consistentie en vergelijkbaarheid van de resultaten te garanderen. Veelgebruikte normen zijn onder meer: ​​• Internationale normen: ISO 13432 "Verpakkingsmaterialen - Testmethoden en vereisten voor composteerbaarheid en biologische afbreekbaarheid", ASTM D6400 "Standaardspecificatie voor composteerbaarheid van plastic materialen voor gemeentelijke of industriële composteringsfaciliteiten". • Binnenlandse normen: GB/T 19277.1-2011 "Bepaling van de uiteindelijke aerobe biologische afbraak- en desintegratiecapaciteit van materialen onder gecontroleerde composteringsomstandigheden - Deel 1: Algemene methoden", GB/T 28206-2011 "Technische vereisten voor composteerbare kunststoffen". Deze normen hebben duidelijke voorschriften over de testomgeving, de bron van micro-organismen, de testcyclus, enz. (Bijvoorbeeld industriële composteringsomstandigheden: temperatuur 58 ± 2 graden, vochtigheid 50% -60%, en het inoculum is compostrijpheid).

Specifiek testproces (met ISO 13432 als voorbeeld)

1. Monstervoorbereiding • Snijd de niet-{1}}PLA-stof in fijne deeltjes (meestal kleiner dan of gelijk aan 10 mm), weeg nauwkeurig de monstermassa (aangegeven als m, eenheid: g) en bereken het koolstofgehalte ervan (bepaald door elementaire analyse, aangegeven als C_sample).

Bereid tegelijkertijd "positieve controles" (zoals cellulose, waarvan bekend is dat het 100% afbreekbaar is) en "blanco controles" (die alleen compostinoculanten en buffers bevatten, zonder monsters) voor om de effectiviteit van het detectiesysteem te verifiëren.

2. Inentingsmaterialen en reactiesysteemconstructie

• Inoculatiematerialen: Gemeentelijk slib of compostproducten (die natuurlijke microbiële gemeenschappen bevatten) worden gebruikt en gemengd met gedestilleerd water en bufferoplossing (waarbij de pH 7,0 ± 0,5 wordt gehandhaafd) in standaardverhoudingen om het reactiesubstraat te vormen.

• Reactievat: Gebruik een gesloten ademhalingsmeetinstrument (zoals een systeem met constante druk of constant volume) om respectievelijk het monster, de positieve controle en de blanco controle te mengen met de geïnoculeerde matrix, en plaats deze in een incubator met constante temperatuur op 58±2 graden.

3. Monitoring van het afbraakproces en opvang van CO₂

• Monitor continu de door het reactiesysteem geproduceerde CO₂ binnen 6 maanden (de maximale detectieperiode vereist door de norm): ◦ Als het een systeem met constante druk is, bereken dan de output door het volume CO₂-gas te meten (na droging en verwijdering van storende gassen); Als het een constant volumesysteem is, wordt de output berekend door de verandering in de CO₂-concentratie in het gas te meten (zoals een infrarooddetector). De door de blanco controle geproduceerde CO₂ moet van de monstergroep worden afgetrokken (exclusief de interferentie van de zelf-afbraak van de geïnoculeerde stoffen).

4. Berekening van de theoretische CO₂-hoeveelheid: Bereken op basis van het koolstofgehalte van het monster de totale hoeveelheid CO₂ die moet worden geproduceerd wanneer het volledig is afgebroken: Theoretische CO₂-hoeveelheid (g)=(C_sample × 44) ÷ 12 (Opmerking: 44 is de molaire massa van CO₂ en 12 is de molaire massa van koolstof, dat wil zeggen dat 1 g koolstof volledig is omgezet in 1× 44/12 g CO₂.

5. Bepaling van de biologische afbreekbaarheid: Wanneer de biologische afbreekbaarheid van de positieve controle groter is dan of gelijk is aan 70% (wat de effectiviteit van het systeem aangeeft) en de biologische afbreekbaarheid van het monster binnen 6 maanden groter is dan of gelijk is aan 90%, wordt bepaald dat het "biologisch afbreekbaar" is. Als binnen 6 maanden geen 90% wordt bereikt, moet de testperiode worden verlengd naar 2 jaar (maar PLA voldoet als afbreekbaar materiaal doorgaans binnen 3 tot 6 maanden aan de norm).