技术分享 | 如何评价生物降解率？GB、EN和ASTM各有何不同？
生物降解塑料指在一定条件下可以被自然界中存在的微生物如细菌、霉菌和藻类等作用下而引起降解，最终变成水或二氧化碳等一些小分子进入自然循环的塑料。在实际应用中，人们普遍认为在微生物的作用下降解为水和二氧化碳的生物降解是更为环保的降解方式。
为什么需要做生物降解塑料检测
在白色污染越来越严重的情况下，人们的环保意识也不断提高。国家发改委、生态环境部等9部门近日联合印发《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》（俗称“禁塑令”）明确指出，外卖与电商、快递等新兴领域均为塑料污染问题突出领域，2021年1月1日起，将禁用不可降解的塑料袋、塑料餐具及一次性塑料吸管等。
1、如没有合格的生物降解报告，产品将禁止生产和销售。
2、贸易商如果有这个报告，货也会更好卖；
3、之前不做可降解塑料的塑料企业，也会转型做可降解塑料，研发过程中和出货之前都需要检测报告。
堆肥降解检测标准
堆肥法是近年来兴起的一种测定生物降解性能的方法，虽然出现的时间并不长，但由于堆肥法能够较为真实地模拟自然条件下的降解情况，并且试验设备相对简单，成为国内外所普遍接受的一种试验方法，它是一个切实可行的废弃可生物降解塑料的解决方案，不但能实现固体废弃物减量并且可以缩短回收循环工序，节省成本。堆肥一般由城市固体废弃物中的有机物（例如餐余垃圾等）在堆肥装置中产生，也可由园林和农田废料或是园林废料和城市固体废弃物的混合物在堆肥装置中产生，不同的堆肥产生条件及其他环境条件对材料的生物降解性有较大影响。
堆肥检验方法以14855堆肥条件下生物降解性能测定（国内标准为GB/T19277，等同采用ISO）对单一聚合物降解率要求在60%以上（180天内），对共混物要求成分在1%以上的每种材料生物降解率在60%以上。欧洲直接要求相对生物降解率或绝对生物降解率在90%以上。可堆肥塑料要求的美国标准主要为ASTMD6400、ASTMD6868，欧盟的标准为EN13432、14995，国内在GB/T20197中也作了类似的规定。目前，ISO17088正在颁布阶段，其基本在ASTMD6400和EN13432基础上制定。
目前以工业堆肥条件下的生物降解最为常见，其最常规的测试方法是GB/T 19277.1-2011。这个标准也是其他生物降解产品相关推荐性国标的仲裁方法。按照这个测试方法进行测试得出检测结果后，可根据GB/T 41010等通用标准或不同的生物降解产品标准比如针对生物降解的吸管/餐饮具/快递膜袋等产品标准判定是否符合要求。
举例
在整个实验满足下面三个要求后可认为实验是有效的。
在此前提下，我们来看实验结果。
该测试样品在116天结束测试时相对生物降解率超过了90%，满足了GB/T 41010的a)要求中对整个产品相对生物降解率的要求。
同时也需要注意测试的时长，一般该条件下测试周期不能超过180天，如果90%或者以上的降解率是180天以后才达到的，也不符合标准要求。
塑料可降解评价标准
中国可降解材料标准：GB/T 19277
2006年《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》标准规定了降解塑料标识应该包含产品的主要原料和组成信息，塑料的降解类别或降解方式，以及标准号；而且关于降解塑料的定义以及生物降解性能和崩解性能的定义更为明确：
A. 生物降解性能：规定可控堆肥材料在有氧堆肥条件下最长6个月内，必须60%以上最终转化为二氧化碳、水和矿物质。
B. 崩解性能：规定可控堆肥材料可使用的最大厚度，该厚度下的可控堆肥降解材料在有氧堆肥条件下，最长12周内，必须瓦解成90%以上可通过22mm筛网的碎片。
在该标准的基础上，全国塑料制品标准化中心生物分解材料工作组(BMG) 分别与BPS和BPI签署了生物降解塑料检测结果和标识互认降解备忘录。该备忘录的签署，使得我国生物降解塑料的发展进一步与各国际协会接轨，同时也意味着BMG体系的标识获得了国外协会的认可。
2022年6月1日实施新的生物降解塑料标准《GB/T 41010 生物降解塑料与制品降解性能与标识要求 》，2006版可降解塑料标准仍然生效。
欧盟可降解材料标准：En 13432
自20世纪90年代开始，欧洲标准化委员会便积极参与降解塑料的标准制定与研究。德国、芬兰等也各自制定了相关的标准。德国主要通过一些应用示范项目以及大量的实验来发布DINCERTCO法令，并制定了用于全生物降解堆肥能力检测的标准。欧盟现行可堆肥降解塑料标准为En 13432 《利用堆肥和生物分解来回收的包装物试验和最终评价的要求》，它是欧盟指令94/62/EC中重要组成部分之一。该指令基于环境与生命安全、能源与资源合理利用的要求，对整个包装过程及其所有环节提出相应的要求和所期望达到的目标。
A.化学物质限制：规定了可堆肥材料的有机物质、重金属和氟的最低含量。
B.生物降解性能：规定了可降解堆肥材料在有氧堆肥条件下，最长6个月内，必须90%以上最终转化为二氧化碳、水和矿物质。
C.崩解性能：规定了可降解堆肥材料可使用的最大厚度，此厚度下的可降解堆肥降解材料在有氧堆肥条件下，最长12周内，必须瓦解成90%以上可通过22mm筛网的碎片。
D.生态毒理性能：特选植物在引入可堆肥降解材料的堆肥分解物质后达到90%以上的原有成活率和生物性状。
美国可降解材料标准：ASTM D6400
生物降解制品研究所(BPI) 主要从事美国生物降解塑料的开发、生产以及推广等工作，同时美国实验材料协会(ASTM)与生物降解制品研究所(BPI) 专门成立了分技术委员会来完成可堆肥生物降解塑料的相关标准认定。ASTM D6400 《堆肥化塑料的规范》为美国现行可堆肥降解塑料标准。结论主要包括生物降解、崩解和生态毒理性能3个方面：
A.生物降解性能：对于单一聚合物，规定可降解堆肥材料在有氧堆肥条件下，最长12个月内，必须60%以上最终转化为二氧化碳、水和矿物质。而对于共混物，规定可降解堆肥材料在有氧堆肥条件下，最长12个月内，必须90%以上最终转化为二氧化碳、水和矿物质。
B.崩解性能：规定了可降解堆肥材料可使用的最大厚度，此厚度下的可降解堆肥降解材料在有氧堆肥条件下，最长12周内，必须瓦解成90%以上可通过22mm筛网的碎片。
C.生态毒理性能：特选植物在引入可降解堆肥降解材料的堆肥分解物质后，达到90%以上的原有成活率和生物性状。
ASTM D6400 Standard Specification for Labeling of Plastics Designed to be Aerobically Composted in Municipal or Industrial Facilities 专为市政或工业设施的可堆肥化塑料
说明：ASTM是美国材料与试验协会（American Society for Testing and Materials,ASTM）标准。
澳大利亚可降解材料标准：AS 4736
澳大利亚可堆肥降解相关标准为AS4736《生物降解塑料-适合堆肥化或者其他生物处理方式的生物降解塑料》，该标准在欧洲标准En 13432的基础上，另外在生态毒理性能要求上增加了蚯蚓生态毒理检测。具体如下：
A.化学物质限制：规定了可降解堆肥材料的有机物质、重金属和氟的最低含量。
B.生物降解性能：规定了可降解堆肥材料在有氧堆肥条件下，最长6个月内，必须90%以上最终转化为二氧化碳、水和矿物质。
C. 崩解性能：规定可降解堆肥材料可使用的最大厚度，此厚度下的可降解堆肥降解材料在有氧堆肥条件下，最长12周内，必须瓦解成90%以，上可通过22mm筛网的碎片。
D. 生态毒理性能：特选植物在引入可降解堆肥降解材料的堆肥分解物质后，达到90%以上的原有成活率和生物性状，同时还要满足蚯蚓在引入可控堆肥降解材料的堆肥分解物质后，达到90%以上的原有成活率和生物性状。
日本可降解材料标准：JISK6950
日本从事生物分解材料标准、推广和技术发展的是日本分解塑料研究会(BPS) ，目前BPS包括树脂生产商、加工商、成品生产商及贸易机构。在1999年BPS推出了食品包装用Greenpla安全评价体系的计划。在1994年日本制定了日本工业方法.标准JISK 6950。其执行规范如下:
A.化学物质限制：规定了可降解堆肥材料的有机物质和重金属最低含量。
B.生物降解性能：规定了可降解堆肥材料在有氧堆肥条件下必须60%以上最终转化为二氧化碳、水和矿物质，具体时间跨度没有明确规定。
C.崩解性能：规定了可降解堆肥材料可使用的最大厚度，此厚度下的可降解堆肥降解材料在有氧堆肥条件下，最长12周内，必须瓦解成90%以上可通过22mm筛网的碎片。
D.生态毒理性能：特选植物在引入可降解堆肥降解材料的堆肥分解物质后，达到90%以上的原有成活率和生物性状，或者是蚯蚓在引入可控堆肥降解材料的堆肥分解物质后，达到90%以上的原有成活率和生物性状。
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