瑞典教授解读:生物降解性能测试技术有哪些?哪个技术更好?
生物降解材料研究院报道,8.11的直播《全球禁限塑趋势及生物降解性能检测中常见问题与解决方案》中,瑞典隆德大学环境生物技术教授、碧普仪器执行董事刘京介绍了常用的生物降解性测试方法和技术,对各项技术进行了评估比较,并指出,未来的降解测试会非常地多,我们要做的是人力消耗尽可能减少的检测方法。
有氧生物降解性测试方法
淡水有氧环境aquatic (fresh water) aerobic biodegradation
ISO 14851(塑料)→国家标准GB/T 19276.1;ISO 14852(塑料)→国家标准GB/T 19276.2;ASTM D5209 (塑料);JIS K 6951(塑料)
ISO 9439 (有机化合物); ISO 14593 (有机化合物); OECD 301 A&F (化合物); EN 14047 (包装材料)
海水有氧环境aquatic (sea water) aerobic biodegradation
ISO 18830 (非漂浮塑料)→国家标准GB/T 40611;ISO 19679 (非漂浮塑料)→国家标准GB/T 40612;ISO 22404 (非漂浮塑料)→国家标准GB/T 40367;ISO 23977-1&2 (塑料)
土壤有氧环境soil biodegradation
ISO 17556(塑料)→国家标准GB/T 22047;ASTM 5988(塑料)
ISO 11266 (有机化合物);ISO 23517(农业地膜)
堆肥环境composting biodegradation
工业可堆肥测试standard controlled composting biodegradation Test:ISO 14855-1 (塑料)→国家标准GB/T 12771;ISO 14855-2 (塑料)→国家标准GB/T 19277.2;ASTM D5338 (塑料); EN 14046 (包装材料); JIS K 6953 (塑料)
矿物床工业堆肥测试Mineral Bed Composting Test:ISO 14855-1 (塑料); ISO 14855-2 (塑料)
C14同位素工业堆肥测试Radio-labelled 14C-atoms Composting biodegradation test:ASTM D6340 (取消)
厌氧生物降解性测试方法
水性培养液厌氧消化环境aquatic anaerobic biodegradation
ISO 14853 (塑料) →国家标准GB/T 32106
受控污泥消化厌氧环境controlled slurry digestion system
ISO 13975 (塑料)→国家标准GB/T 38737
ASTM D5210 (塑料); ISO 11734 (有机化合物); OCED 311 (有机化合物)
高固态厌氧消化环境high-solids anaerobic digestion conditions
ISO 15985 (塑料) >国家标准GB/T 33797; ASTM D5511 (塑料)
垃圾填埋厌氧消化环境accelerated landill
ASTM D5526 (塑料); ASTM D5525 (塑料)
有氧生物降解性检测技术
通过测定密闭呼吸计中需氧量
通过气压式密闭呼吸仪直接检测氧气的消耗
通过测定释放的二氧化碳量的方法
先碱性溶液吸附,再测定被固定的CO2:溶解无机碳(DIC)、氢氧化钡滴定、电导率、重量法等
直接测定,如通过红外分析仪和流量计同时测二氧化碳浓度和气体流量。
检测越多误差越多,在所有的检测方法里面最理想的情况是把检测的步骤减少。步骤越简单,理论上讲得到的数据误差就越小。
厌氧生物降解性检测技术
通过测量释放的生物气(甲烷和二氧化碳混合气)
压力法计算气体体积
容量法、体积法直接测定体积
检测技术优缺点分析
检测技术各有优缺点,如何对他们进行评估?刘教授根据他多年的行业经验,列出了几个重点评估要素:环境因素(温度、压力、水蒸气)、数据品质(精确度、准确度等)、人力消耗、用户使用友好性、系统复杂度。
首先看环境因素的影响,因为检测一般是气体,气体受温度、压力甚至气体成分的影响,如环境温度的变化会引起气体的膨胀或冷缩。
另外数据品质、人力消耗以及用户使用友好性也非常重要,因为未来随着各国禁限塑令的实施,新材料的开发是至关重要的,而且不光是新材料的降解性需要检测,最终产品的生物可降解性也需要评估,因为产品的降解性跟原材料的降解性不一定是一样的。
也就是说,未来的测试会非常地多,如果以后的测试依然是耗时耗力、用户友好性差的话,在实际的操作过程中毫无疑问是不太可行的。因此,为了满足未来的检测需求,我们要做的是人力消耗尽可能减少,用户友好性好,数据量要大、精确度要高的检测方法。
以下是各项检测技术的对比评估:
刘教授认为,要应对大量测试,自动化和高精度的设备会有更好的前景。而在检测技术方面,就个人经验而言,他比较倾向于在厌氧生物降解测定方面用体积法,在有氧生物降解测定方面用密闭呼吸仪。
部分参会企业
原料企业:
道恩集团、金发科技、中国石化江苏、金晖兆隆、蓝山屯河、安徽丰原、浙江海正、万华化学、长鸿生物、湖北宜化、中化学东华天业、江苏穗芽麦生物、珠海麦得发、聚源化学、LG化学、三菱化学、韩国韩华思路信、山东飞扬化工、山东蔚来新材料、山东昊图新材料、福建中景石化、上器集团、山东汇能新材料、黑龙江鑫享新材料、苏州立达超微工业
改性企业:
青岛海尔新材料、会通新材料、浙江银佳降解、青岛拜士特、哈工投环保、浙江植物源、邢台富意顺、温州邦鹿化工、上海欣智环保、晋江新迪新材料、浙江隆腾医用新材料、深圳市恒纬祥、济源市金祥材料、上海欣智环保、福建冠中科技、广州瑞博新材料、青岛中新华美、安徽新远科技、中广核高新核材、上海锦湖日丽、深圳思尚科技、四川坤源杰、枣庄天耀新材料、青岛中宝塑业、安徽金田高新、山东祥龙新材料、苏州嘉奕创新、浙江杜金可降解环保、青岛福尔蒂新材料
制品企业:
美的冰箱、3M中国、安徽恒鑫、深圳光华伟业、山东天仁海华、青岛周氏包装、青岛日之容、海南赛高新材料、汕头雷氏塑化、东莞市特冠实业、浙江德丰新材料、厦门聚富塑胶制品、淄博天恒纳米新材料、深圳绿自然、山西和合众新材料、上海闻鑫环保、苏州艾迈实业、烟台白马包装、广州膜师傅包装、无棣宁岩塑料包装、四川聚能滤材、山东利华控股、杭州顶正包材、莒县中联塑料、江苏聚杰微纤、青岛安捷利包装、上海润文包装、安徽鑫瑞达、上海万宝商贸、厦门麦肯护理用品、愉悦家纺、惠州科碧尔、山东绿驰清创、中国石化青岛炼油化工、安徽鑫瑞达环保、山西明盛旺餐具、嘉兴市华悦包装、上海雪榕生物科技、青岛川百纳包装、山东汉拓新材料
颜填料/助剂企业:
江苏东立超细粉体、青岛赛诺、青岛琳可工贸、江西广源化工、安徽好得利、科艾斯化学、烟台新秀化学、北京华茂绿色、东莞市优彩颜料、南京联玺科技、潍坊潍焦润新材料、福建福融新材料、南京翔瑞粉体工程、中山华明泰科技股、元利化学基团、东营华联石油化工厂、鲍利葛生物化工、泰州天盛环保、南京佰通新材料、上海雪榕生物、青岛元晟正德、迈世润滑材料、山东日科化学、上海汇平化工、安徽优雅化工、青岛埃克斯精细化工、西安航天华威化工、上海和铄化工、黑龙江复丰工贸、迈世润滑材料、
设备企业/工程设计:
山东豪迈集团、南京滕达机械、山东通佳、聚友化工、东华工程、中核华纬工程设计、南京德腾机械、浙江宇丰机械、金纬机械、青岛软控机电、瑞安光大塑胶机械、无锡华辰机电、广东仕诚塑料机械、广州科里时技术、汕头市达诚环保、东莞市恒钜机械、青岛睿杰塑料机械、枣庄市三维技术、江苏贝尔机械、大伟机械设备、苏州市欧德科技、湖南双环纤维成型设备、上海泓济环保、瑞安市云丰机械、南京聚力化工、杭州精进、龙口阳光机械、上海森永工程、温州金波阀门、上海森永工程设备、南通市威士真空设备、山东钜友智能装备、郑州沃华机械、山东优科精流机械、苏州市欧德科技、青岛普力机电、南通市威士真空设备
科研院所、协会:
清华大学、中科院理化所、中科院长春应化所、中国农科院、中科院青岛生物能源与过程研究所、中科院宁波材料所、天津工业大学、郑州大学、江南大学、桂林电器科学研究院、泉州师院、四川轻化工大学、中国塑料加工工业协会、中国石化联合会、欧洲生物塑料杂志
检测、仪器:
莱茵广东/深圳/青岛/上海公司、深圳市昂为电子、碧普仪器、上海微谱、北京五洲恒通认证、佛山市陶瓷研究所检测、广东省安全生产技术中心、浙江泰林分析仪器、绵阳人众仁科技、青岛斯坦德检测、通标标准、食环检测技术(厦门)、广东中科英海、济南思克测试、武汉瑞鸣实验仪器、
终端、贸易、投资、其他:
联泓集团、中电投融和融资、上海戴氏投资、中科昆仑实业、沧州渤海新区管委会、浙江前洋经济开发区、心医国际数字医疗、韩华北京办事处
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