
ICS 83.080.01 CCS G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T39715.1—2021/ISO16620-1:2015
塑料 生物基含量第1部分:通用原则
PlasticsBiobased contentPart1:Generalprinciples
(ISO16620-1:2015,IDT)
2022-03-01实施
2021-08-20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/T39715.1—2021/ISO16620-1:2015
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件为GB/T39715《塑料 生物基含量》的第1部分。GB/T39715已经发布了以下部分:
第1部分:通用原则;第2部分:生物基碳含量的测定;第3部分:生物基合成聚合物含量的测定;第4部分:生物基物质含量的测定
本文件使用翻译法等同采用ISO16620-1:2015《塑料 生物基含量第1部分:通用原则》。 与本文件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 塑料术语及其定义(ISO472:1999,IDT) GB/T39715.2—2021 塑料 生物基含量第2部分:生物基碳含量的测定(ISO16620-2: 2019,IDT) GB/T 39715.3 —2021 塑料 生物基含量 第3部分:生物基合成聚合物含量的测定 (ISO16620-3:2015,IDT) GB/T39715.4—2 2021 塑料 生物基含量 第4部分:生物基物质含量的测定(ISO16620-4: 2016,IDT)
本文件由中国石油和化学工业联合会提出本文件由全国塑料标准化技术委员会(SAC/TC15)归口。 本文件起草单位:金发科技股份有限公司、中蓝晨光化工研究设计院有限公司、安徽集虹材料科技
有限公司、吉林省产品质量监督检验院、广州质量监督检测研究院、厦门长塑实业有限公司。
本文件主要起草人:李建军、陈敏剑、陈海、张川洲、陈曦、何国山、王万卷、王琦玲、徐进、李尚禹
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GB/T39715.1—2021/ISO16620-1:2015
引言
在塑料产品制造中增加生物质资源的使用可以有效减少全球变暖与化石资源的消耗。 当前的塑料产品由生物基合成聚合物、化石基合成聚合物、天然聚合物与助剂(可能包含生物基材
料)组成,
生物基塑料是指含有全部或部分生物来源材料的塑料。 在本系列标准中,生物基塑料的生物基含量仅仅是指生物基碳含量、生物基合成聚合物含量或生物
基物质含量。
鉴于生物基含量对应的相关内容篇幅过长,将通用原则、生物基碳含量、生物基合成聚合物含量和生物基物质含量分为对应的4个部分编制,各部分间相互协调补充。
=
GB/T39715.1—2021/IS016620-1:2015
塑料生物基含量第1部分:通用原则
1范围
本文件规定了塑料产品中生物基含量测定的通用原则和计算方法。该计算方法是基于塑料产品中碳的质量或每种组分的质量。
本文件适用于由生物基和(或)化石基成分制成的塑料产品、塑料材料、聚合物树脂、单体或添加剂。 明确塑料产品的生物基含量有助于评估其对环境的影响。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 塑料术语和定义(PlasticsVocabulary) ISO16620-2塑料生物基含量第2部分:生物基碳含量的测定(PlasticsBiobasedcontent
Part 2:Determination of biobased carbon content)
ISO16620-3塑料生物基含量第3部分:生物基合成聚合物含量的测定(PlasticsBiobased contentPart 3:Determination of biobased synthetic polymer content)
ISO16620-4塑料生物基含量第4部分:生物基质量含量的测定(PlasticsBiobased contentPart 4:Determination of biobased mass content)
3术语、定义和符号
3.1术语和定义
ISO472界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
生物基碳含量 biobased carbon content 产品中来源于生物质的碳含量。 注:生物基碳含量用试样的质量百分数表示,如总碳含量百分数,或总有机碳含量百分数,
3.1.2
生物质 biomass 生物来源的材料,不包括矿物和/或化石的材料。
3.1.3
合成聚合物 syntheticpolymer 通过化学和(或)生物工业过程获得的聚合物
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GB/T39715.1—2021/ISO16620-1:2015
3.1.4
生物基合成聚合物biobasedsyntheticpolymer 通过化学和(或)生物工业过程获得的聚合物,其原料全部或部分来源于生物质。 注:天然聚合物(见3.1.7)不属于生物基合成聚合物。
3.1.5
生物基合成聚合物含量biobasedsyntheticpolymercontent m BsP 产品中生物基合成聚合物的含量。 注:产品中生物基合成聚合物的含量表示为生物基合成聚合物质量与产品总质量百分比或分数。
3.1.6
碳含量 carboncontent 组分、材料或产品中的碳含量,以质量百分数表示。
3.1.7
天然聚合物 natural polymer 从生物质获得的聚合物,其中聚合物保留了生物质中的原始化学结构和组分示例:淀粉、纤维素、木质素或木质纤维素。
3.1.8
产品 product 由生产过程产生的树脂、材料、制品或制件。 注:产品可以是材料、半成品或最终产品。如由石油或生物质获得的聚乙烯树脂、生物基PE膜、PET树脂、PET
瓶、单体与增塑剂。
3.1.9
总碳 totalcarbon TC 试样中存在的有机碳、无机碳和元素碳形式的总碳量。
3.1.10
总有机碳 total organic carbon TOC 通过燃烧转化成二氧化碳的碳量,不包括通过酸处理释放出二氧化碳的碳量。
3.1.11
生物基物质含量 biobased mass content mB 产品中生物基合成聚合物、天然聚合物与生物基添加剂的总量。 注:产品中生物基物质的总含量用生物基合成聚合物、天然聚合物与生物基添加剂的和相对产品总质量的质量百
分数或分数来表示。
3.2 2符号
rTC:生物基碳含量相对总碳含量的百分数 TOC:生物基碳含量相对总有机碳量的百分数。 M.:组分的碳质量, W:组分a的质量
4原理
如图1a)所示,塑料产品通常包含以下6个种类的组分:
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GB/T39715.1—2021/ISO16620-1:2015
生物基合成聚合物(组分A)与化石基合成聚合物(组分B);
a)
b)天然聚合物(组分C);
生物基添加剂(有机和/或无机的)(组分D),化石基有机添加剂(组分E)与无机添加剂(组分
c)
F)。 ISO16620中,添加剂也包括填料。 塑料产品的生物基含量可以被分为以下几类
生物基碳含量[见图1b1)、图1b2),计算方法见5.1]。ISO16620第2部分中生物基碳含量
1)
可用生物基碳相对于总有机碳之比的质量百分数工,或生物基碳相对于总碳之比的质量百分数比来表示。在塑料产品中,为了性价比,会添加无机化合物如碳酸钙。因此,计算生物基碳含量时,要考虑是否含有无机碳。当生物基合成聚合物与生物基添加剂都是“完全生物基”时,则这些组分中的所有碳都是生物基碳[见图1b1),5.1.1.1与5.1.2.1]。当生物基合成聚合物与生物基添加剂是“部分生物基”时,则其组分中的碳不但有生物基碳,还有化石基碳 [见图1b2】,5.1.1.2与5.1.2.2]。
2) 生物基合成聚合物的含量[见图1c1)、图1c2),计算方法见5.2]。ISO16620第3部分中,这
种报告方法考虑了组分的总质量而不仅仅是碳的质量。生物基合成聚合物含量的计算为生物基合成聚合物中生物基质量与产品总质量的比率,以百分数表示。产品的总质量还应包括无机碳组分的质量。制造商在生产中通常使用质量含量,因而易于计算出生物基合成聚合物的含量。当生物基合成聚合物为“完全生物基”时,其整个质量都计算为生物基的[见图1c1)与 5.2.1]。当为“部分生物基”时,其部分质量被计算为生物基的[见图1c2)与5.2.2]
3) 生物基物质含量[见图1d1)、图1d2),计算方法见5.3]。ISO16620第4部分中,这种报告方
法除了生物基合成聚合物成分和生物基添加剂之外,还考虑了天然聚合物成分。因此,生物基物质含量为天然聚合物组分十生物基合成聚合物组分十生物基添加剂组分的质量之和相对于产品总质量的比值。产品的总质量还应包括无机碳组分的质量。当生物基合成聚合物与生物基添加剂是“完全生物基”时,则这些组分的整个质量都计算为生物基的[见图1d1)与5.3.1]。 当为“部分生物基”时,其部分质量被计算为生物基的[见图1d2)与5.3.2]
?
?
? D ?
a)塑料产品的组分种类
2
用 (B 际
MI
I M2 b1)生物基成分为完全生物基时
M3
#
?滋O
M3
M1
M2
b2) 生物基成分为部分生物基时图1塑料产品的生物基含量
3
GB/T39715.1—2021/ISO16620-1:2015
C
D
?
B
W1
c1) 生物基合成聚合物为完全生物基时
D () CF
B
C
W2
c2)生物基合成聚合物为部分生物基时
B
Ww3
d1) 生物基成分为完全生物基时
E C
D
W4
d2) 生物基成分为部分生物基时
标引序号说明: A 生物基合成聚合物; B- 化石基合成聚合物; C 天然聚合物; D- 生物基添加剂(有机的与无机的): E- 化石基添加剂; F- 非生物基无机添加剂。
M1 生物基碳; M2 化石基碳; M3- 无机碳; W1- 生物基合成聚合物: W2 生物基合成聚合物的生物基部分; W3- 生物基组分; W4- 生物基组分的生物基部分。
图1塑料产品的生物基含量(续)
5生物基含量的计算方法
5.1生物基碳含量- xTOC与xTC 5.1.1相对于总有机碳的生物基碳含量 5.1.1.1产品中生物基成分为完全生物基时
生物基碳含量,即生物质来源的碳量[见图1b1)],表示为相对于总有机碳的百分比,应用式(1) 计算。
MA+Mc+Mp
MA+M+Mc+M,+Me X100
TOC
·( 1 )
式中: MA、MB、Mc、Mp、Me—组分A、B、C、D与E的碳质量。 式(1)中不考虑无机添加剂M中的碳质量。 ISO16620-2给出了用于测定产品(其生物基成分完全来源于生物质)生物基碳含量的方法。
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