ICS 83.080.01 G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T38787—2020/ISO10210:2012
塑料 材料生物分解试验用样品制备方法 Plastics-Methods for the preparation of samples for biodegradation testing
of plastic materials
(ISO 10210:2012,IDT)
2020-11-01实施
2020-04-28发布
国家市场监督管理总局 发布国家标准化管理委员会 GB/T38787—2020/ISO10210:2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准使用翻译法等同采用ISO10210：2012《塑料材料生物分解试验用样品制备方法》。 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T2035—2008塑料术语及定义（ISO472：1999，IDT）； GB/T19276.1一2003水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定密闭呼吸计中需氧量的方法（ISO14851：1999，IDT）： GB/T19276.2—2003 3水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法（ISO14852：1999，IDT）； GB/T32106—2015 塑料在水性培养液中最终厌氧生物分解能力的测定 通过测量生物气体产物的方法（ISO14853：2005，IDT）； GB/T19277.1一2011受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放的二氧化碳的方法第1部分：通用方法（ISO14855-1：1999，IDT）； GB/T19277.2—2013 受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定释放
-
一
的二氧化碳的方法第2部分：用重量分析法测定实验室条件下二氧化碳的释放量 (ISO14855-2:2007,IDT); GB/T33797—2017 塑料 在高固体份堆肥条件下最终厌氧生物分解能力的测定 采用分析测定释放生物气体的方法（ISO15985：2014，IDT）； GB/T28206—2011可堆肥塑料技术要求（ISO17088：2008，IDT）；一GB/T22047一2008土壤中塑料材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定密闭呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法（ISO17556：2003，IDT）。 本标准做了下列编辑性修改：
附录D增加了与ISO标准对应的国家标准编号。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国生物基材料及降解制品标准化技术委员会（SAC/TC380)提出并归口。 本标准起草单位：北京工商大学、浙江钧科新材料有限公司、宁波家联科技股份有限公司、南京五瑞
生物降解新材料研究院有限公司、彤程化学（中国)有限公司、国家塑料制品质量监督检验中心（北京）。
本标准主要起草人：张敏、胡晶、李字义、陈小杰、周义刚、陈昌平、赵燕超。
I GB/T 38787—2020/IS0 10210:2012
引言
塑料回收技术包括材料回收再利用、有机物质回收再利用和能量回收。使用生物分解塑料是有机
回收再利用方面最有价值的回收途径之一。
-些测定塑料材料在水介质、活性污泥、堆肥、消化污泥和土壤中的最终有氧和厌氧生物分解性能的国际标准已经发布。这些标准包括ISO14851、ISO14852、ISO14853、ISO14855-1、ISO14855-2、 ISO15985以及ISO17556。由于试验条件的差别，即便使用相同样品，标准使用者可能也很难比较测试过程中的生物分解性。这些差别可能是由于堆肥的准备、试验准备方法、试样的形状和/或尺寸等引起的。相同塑料材料生物分解性能数据的精确比较很难实现，除非精确执行标准中详细规定的条件。
上述标准要达到一致性，一个统一的试验样品制备方法是很重要的。本标准中描述的方法为塑料材料生物分解试验中试样的制备技术，提供了一种一致的方法。
ⅡI GB/T38787—2020/ISO10210:2012
塑料材料生物分解试验用样品制备方法
警示一一本标准的应用可能涉及有危险的材料、操作和设备。本标准并不意图解决其使用中可能相关的所有安全问题。本标准的使用者有责任预先制定适当的安全和健康防护措施，并确定相关标准限制的适用范围。
1范围
本标准描述了用于测试在水介质、活性污泥、堆肥、消化污泥和土壤中的最终有氧和厌氧生物分解性能用试验样品的制备方法。目的是达到试验样品的尺寸一致性，从而提高制品最终生物分解性能测试的过程中，试验结果的可重复性。
这些方法适用于以下材料：一天然和/或合成聚合物、共聚物及它们的混合物；
含有如增塑剂、颜料等添加剂的塑料材料；
-
一含有有机或无机填料的塑料复合材料；一上述材料制成的制品。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO472塑料术语及定义（Plastics—Vocabulary） ISO3310-1试验筛技术要求和试验第1部分：金属丝编织网试验筛（Testsieves一Technical
requirements and testingPart l: Test sieves of metal wire cloth)
ISO14851水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定密闭呼吸计中需氧量的方法(Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials in an aqueous medi- um-Method by measuring the oxygen demand in a closed respirometer)
ISO14852水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法 (Determinationof the ultimate aerobic biodegradability of plastic materialsin an aqueous medium Method by analysis of evolved carbon dioxide)
ISO14853塑料在水性培养液中最终厌氧生物分解能力的测定通过测量生物气体产物的方法(PlasticsDetermination of the ultimate anaerobic biodegradation of plastic materials in anaqueous systemMethod by measurement of biogas production)
ISO14855-1受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法第1部分：通用方法（Determinationoftheultimateaerobicbiodegradabilityofplasticmaterials under controlledcomposting conditionsMethod by analysis of evolved carbon dioxidePart l: Gen- eral method)
ISO14855-2受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法第2部分：用重量分析法测定实验室条件下二氧化碳的释放量（Determinationoftheultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlledcomposting conditionsMethod by analy sis of evolved carbon dioxidePart 2: Gravimetric measurementof carbon dioxide evolved in a labora
. GB/T38787—2020/ISO10210:2012
tory-scale test)
ISO15985塑料在高固体份堆肥条件下最终厌氧生物分解能力的测定采用分析测定释放生物气体的方法（Plastics—Determination of theultimate anaerobic biodegradationand disintegrationun der highsolidsanaerobic-digestion conditions—Method by analysis of released biogas)
ISO17088可堆肥塑料技术要求（Specificationsforcompostableplastics） ISO17556塑料采用测定密闭呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法测定土壤中塑料
材料最终需氧生物分解能力（Plastics一Determinationoftheultimateaerobicbiodegradabilityof plastics materials in soil by measuring the oxygen demand in a respirometer or the amount of carbon dioxide evolved)
3术语和定义
ISO472界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
筛子sieve 规定孔径的丝网。
3.2
块状材料bulkmaterial 从聚合物制品或制品的零件上取下来的测试材料。 注：块状聚合物测试样品的尺寸约为1cmX1cm×1cm。
3.3
片材 sheet 同长度和宽度相比，厚度较小的薄平面制品。 注：片材的厚度通常为0.5mm到3mm。
3.4
薄膜film 同长度与宽度相比厚度极小，可随意限定最大厚度的薄而平的制品，通常按卷装提供，注1：不同国家和不同材料的任意厚度限定可以不同注2：薄膜的厚度通常为0.01mm到0.3mm。
3.5
粒料 pellet 在任意规定批内具有较均匀尺寸作模塑或挤出操作用原料的预制模塑小粒。 注：粒料的平均直径范围可以从1mm到5mm。
3.6
颗粒料 4granule 采用切割、研磨、粉碎、沉淀和聚合等操作制得的尺寸和形状各异的较小的粒状物。 注1：这些操作中，还会得到粉末状物质；在某些沉淀和聚合过程中，可产生珠状物质。 注2：颗粒料的平均直径范围可以从0.1mm到3mm。 粉料 powder 尺寸较颗粒料小的、非常细微的颗粒。 注：聚合物粉料颗粒的平均直径范围可以从0.01mm到0.1mm，
3.7
3.8
试验材料 testmateria 在标准生物分解试验测试某一聚合物生物分解性能时，从其所用的试验样品中所取的材料。
2 GB/T38787—2020/ISO10210:2012
4原理
本标准中描述的方法，适用于制备在以下环境中进行聚合物材料生物分解试验的试验样品：
用在ISO14851和ISO14852中的水介质；用在ISO14855-1和ISO14855-2中的腐熟堆肥；
一用在ISO14853和ISO15985中的消化污泥；一用在ISO17556中的实验室规模模拟埋土条件。 本方法为从聚合物粒料到最终产品的试验样品的制备提供一定程度的控制，将样品形状对生物分
解试验结果的影响最小化，
试验材料的生物分解性能数据，应尽量准确和可重复。形成一致的试验数据的重要因素之一，是使
用规定方法制得的有规定表面积的试验样品，从而提高试验样品与水介质、受控堆肥或消化污泥混合时的均匀度。用低温机械研磨或切割制备方法，不会改变试验材料的某些物理性质。在制备过程中，应避免或最小化试验材料结晶度、热历史或热分解等性质的改变。通常认为，当低温机械研磨或切割温度低于聚合物玻璃化转变温度时，聚合物试验材料的结晶度不会发生改变。
粉末样品的单位质量表面积，可以通过调整粒径来限定，粒径是生物分解试验过程中一个规定的参数。对于非常细小的颗粒，例如纳米微球，其性质可能会和粒径明显大的微粒不同，这可能会影响样品的生物分解率和试验结果的可比性。本标准中描述的方法，通过控制粒径，将生物分解试验中样品表面积变化的影响最小化。
5试剂
5.1固体二氧化碳
固体二氧化碳用于冷却和保持样品在机械粉碎的过程中处于低温，不要求分析级建议破碎固体二氧化碳的粒径为1mm～10mm。 注：固体二氧化碳俗称干冰。
5.2液氮
液氮用于冷却和保持样品在机粉碎的过程中处于低温，不要求分析级。
6仪器
所有的器皿应完全清洗干净，并确保没有任何有机或毒性物质附着 6.1筛子
样品粉料的粒径，通过不同尺寸的筛子去除过大或过小颗粒来控制。本标准使用ISO3310-1中规
定的孔径250μm（60目）和孔径125μm（120目）筛子。 6.2转子研磨机
该类研蘑机配有钝的旋转叶片和一个环筛，可将聚合物粒料、聚合物制品或其他样品机械地磨成
粉料。
为避免刀具堵塞，推荐环筛的最小孔径大于0.5mm。样品粉末的精确再现性，主要依赖于筛子的尺寸。
3 GB/T38787—2020/IS010210:2012
6.3旋转机械搅拌器
该类搅拌器配有机械旋转叶片，可将聚合物粒料、聚合物制品或其他样品机械地碎成粉料，推荐使用配有钛合金叶片的旋转机械搅拌器，因为该叶片不会碎裂并污染样品粉末。 也可以使用配有不锈钢叶片的旋转机械搅拌器。
6.4球磨机
该类研蘑机配有一个装有若干金属或陶瓷球的转筒，可将制品磨碎至较小尺寸，当使用液氮作为内部添加的制冷剂时，密闭的转简需同时外部冷却，以消除装置内积聚的压力。
6.5振筛机
建议使用自动振筛机来分离研磨后的试验样品粉末。一个自动筛振动器，可以容纳两个以上的筛，并且产生比手工用筛更一致的结果。 6.6显微镜
用于测定研磨后的试验样品（见7.2.3）的粒径分布。光学显微镜或扫描电子显微镜都可以使用，但是为了容易操作，建议使用配有数码相机的光学显微镜。
7试验步骤
7.1# 粉碎前试验材料的准备和尺寸控制
试验材料应是均质的，且不含有任何杂质。在机械粉碎前，试验材料需使用固体二氧化碳或液氮冷却5min。如果测试原材料的某些部件过大，应首先将尺寸减小至大约1cm×1cm×1cm， 7.2粉料/粒料/颗粒料试验材料 7.2.1机械研磨形成的粉料试验材料
使用转子研磨机、旋转机械搅拌器或其他低温恒温的研磨机，将预先准备的试验材料机械研磨。将适量的试验材料加入研蘑设备，若有通风系统，在内部加入制冷剂；若是密闭系统，则在外部使用制冷剂。
使用制冷剂时，应采取适当防护，确保操作过程中一直使用所需安全设备，并确保工作场所通风良好。
确保试验材料保持在其玻璃化转变温度之下，以促使粉末的形成，并且将热老化效应最小化。 实时监控设备内的压力，以探测制冷剂气体可能造成的压力上升。
7.2.2机械研磨后粉末试验材料的筛分
烘干机械研磨后的试验材料，然后用两个不同孔径大小的筛子，将具有特定尺寸的部分颗粒分离出来。使用孔径为250μm（60目）和孔径为125um（120目）的筛子分离颗粒。粉碎后的测试材料，首先通过孔径250μm（60目）筛子，收集通过的粉末并再使用孔径125μm（120目）筛子筛分，将保留在孔径 125μm(120目）筛子上的部分作为试验样品，丢弃这个过程中前面和后面筛分出的部分。
注：使用配有钛合金叶片的旋转机械研磨机，并采用固体二氧化碳作为制冷剂，得到的典型的聚合物粉末样品参见
附录A中显微照片。
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