ICS 83.080.01 G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T39715.4—2021/ISO16620-4:2016
塑料 生物基含量
第4部分：生物基物质含量的测定
Plastics—Biobased content-
Part 4:Determination of biobased mass content
（ISO16620-4:2016,IDT)
2022-03-01实施
2021-08-20发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T39715.4—2021/ISO16620-4:2016
前言
GB/T39715《塑料生物基含量》分为5个部分：
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；第5部分：生物基碳含量、生物基合成聚合物含量与生物基物质含量的报告。
本部分为GB/T39715的第4部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用ISO16620-4：2016《塑料生物基含量 第4部分：生物基物质含量的
测定》。
本部分由中国石油和化学工业联合会提出。 本部分由全国塑料标准化技术委员会（SAC/TC15）归口。 本部分起草单位：广州质量监督检测研究院、上海金发科技发展有限公司、合肥普和普耐磨材料技
术有限公司、吉林省产品质量监督检验院、中蓝晨光化工研究设计院有限公司、中华人民共和国青岛大港海关、青岛中新华美塑料有限公司。
本部分主要起草人：吴淑焕、袁绍彦、杨亦楠、王寒冰、孟坤、高建国、陈敏剑、王万卷、何国山、曹沛、 葛磊、李尚禹。
I GB/T39715.4—2021/ISO16620-4:2016
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的含量、生物基合成聚合物的含量或
生物基物质的含量。
本文件与EN16785-1：2015保持一致。
II GB/T39715.4—2021/ISO16620-4:2016
塑料生物基含量
第4部分：生物基物质含量的测定
1范围
GB/T39715的本部分规定了基于放射性碳分析与元素分析以测定塑料产品中生物基物质含量的方法。
本部分适用于由生物基和（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。 也适用于含有碳元素的塑料制品，并提供其元素组成及其生物基物质含量。
2规范性引用文件
2
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。
ISO16620-2：2015塑料生物基含量第2部分：生物基碳含量的测定（Plastics一Biobasedcon tent—Part 2:Determination of biobased carbon content)
3术语、定义、符号和缩略语
3.1术语和定义
ISO16620-1界定的术语和定义适用于本文件。 ISO与IEC在以下地址维护用于文件化的术语数据库：
IEC电子百科全书：http：//www.electropedia.org/ —ISO在线浏览平台：http：//www.iso.org/obp/
3.2符号
14C：原子量为14的碳同位素。 C碳元素。 H：氢元素。 N：氮元素。 O：氧元素。 mB：生物基物质含量，表示为占试样总质量的百分数。 B：生物基碳含量，表示为占试样总质量的百分数。 xTC：总碳含量，表示为占试样总质量的百分数。 TH：总氢含量，表示为占试样总质量的百分数。 αTN：总氮含量，表示为占试样总质量的百分数。 TO：总氧含量，表示为占试样总质量的百分数。 W：试样质量，单位为克。
- GB/T39715.42021/ISO16620-4:2016
3.3 3维略谐
CL置信水平。 TC：总碳。 TH总氢。 TN：总氮。 TO：总氧。
4原球
4.1产品组
为了满足本部分的目的，两组产品的区别如下： a） 工组产品由化学或生物反应获得： b) 工组产品通过混合工组产品获得，不存在化学或生物反应。 天然组分（4.4）能被用于生产工组产品，也可作为Ⅱ组产品的组分。
4.2 I组产品
由第6章所述规则支持的本方法符合： a) 分别用放射性碳分析与元素分析(6.3)测定产品的生物基碳含量与元素组成； b) 将以下两者进行比较
1）声明（6.1)产品组成与米源（生物基和/或化石资源）的数据 2）用放射性碳分析及元素分析测定的产品结果数据（6.3）。
注；本部分意义上的“声明"与本方法得到的生物基物质含量的“声明”（属于ISO16620-5》有区剩。
4.3 工组产品
本方法符合： a） 用放射性碳分析（7.3）测定产品的生物基碳含量： b) 将以下两者进行比较
1）声明（7.1)产品组成与米源（生物基和/或化石资源）的数据： 2）用放射性碳分析测定的产品结果数据（7.3）。
注：本部分意义上的“声明”与本方法得到的生物基物质含量的"声明”（属于ISO16620-5）有区别。
4.4 天然组分
本方法不需要测定完全米自生物质的天然组分（如，天然聚合物）中的生物基物质含量。 天然组分的生物基物质含量等于100%。 天然组分的生物基碳含量，表示为占总碳含量的质量分数，等于100%。 注：需区分根据本部分的生物基物质含量的计算与根据GB/T39715.3一2021的生物基合成聚合物含量的计算，其
中天然组分的生物基合成聚合物含量为0%（参见IS016620-1:2015，第4章）。
4.5单体和凝如剂
当化合物利原材/化学物质的单体和添加预已知、化学成分明确的慢况下，该方法可只测定生物
基碳含量。利用确认标准（6.4）确认生物基物质含量时，只需考虑生物基碳含量。
2 GB/T39715.4—2021/ISO16620-4:2016
5元素归属规则
注：以现有技术水平，无法通过同位素测定来区分元素（诸如氧，氢或氮)是来自于生物质还是非生物质以下规则适用于由化学或生物反应获得的产品/产品组分（I组产品）： a 如果反应物仅来自生物质，则产品/产品组分的生物基物质含量为100%； b） 如果反应物来自非生物质，则产品/产品组分的生物基物质含量为0%； c） 如果反应物，既有来自生物质，也有来自非生物质，则以下规则适用：
1) 如果氧（O)和/或氢（H)和/或氮（N)元素和生物质的碳结构相连，则其质量分数应认为是
生物基物质含量的一部分； 2）在本部分中，仅考虑C、H、O与N元素，其他元素不被考虑在内。
示例：酸与伯醇反应得到的酯保持了来自伯醇的氧。
6I组产品的测定规则
6.1声明
产品审议时，需要提供的声明应包含如下信息： a) 与产品生产相关的化学或生物反应及原材料/化学物质的信息； b) 产品完整的元素组成（TC、TH、TO与TN）；
按照第5章计算获得的产品生物基碳含量（rBl）与生物基物质含量（mBl）。
c）
注1：生物基碳含量可以在总有机碳(TOC)或总碳(TC)或总质量的基础上表示。 注2：本部分中，“生物基碳含量"指的是“生物基碳质量含量，表示为占总质量的百分数”。 对于含水产品，生物基物质含量（mB）表示为占干物质总质量的百分数。 示例：通过从化石资源得到的对苯二甲酸与从生物基得到的乙二醇缩聚获得的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)（见表1)。
表1聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的计算示例
c % 50.0 12.5 62.5
总计 % 68.7 31.2 100.0
H % 2.1 2.1 4.2
0 % 16.6 16.6 33.3
成分
化石基部分（来自对苯二甲酸）生物基部分（来自乙二醇）
总计
αTC=62.5% TH=4.2% T0=33.3%
rm=12.5% mB=31.2%
6.2 2取样
样品应具有代表性。 尽可能使用测定生物基碳含量与元素组成的产品取样程序，并记录细节
3 GB/T39715.4—2021/ISO16620-4:2016
6.3测定生物基碳含量与元素组成
6.3.1步骤
根据ISO16620-2测定样品的生物基碳含量。 生物基碳含量（工）表示为占试样总质量的百分数。 根据合适的标准分析方法测定试样的总碳含量（xC）、总氢含量（zTH）、总氧含量（T0）和/或总氮
含量（N）。如果有其他元素存在，也将测定其含量，
可以在ISO609、ISO8245、ISO10694、ISO15350、ISO17247、ASTMD5291-02、ASTME1019-11 或EN13137中选用合适的方法来测定总碳含量与有机碳含量。
氧含量应通过测量获得，不能通过计算获得如从总含量（100%）中减去C、H与N的含量。 总碳含量（TC）、总氢含量（αTH）、总氧含量（TO）和/或总氮含量（TN）以占试样总质量的百分数
表示。
使用测试结果进行确认时（6.4），测试结果表示为占干物质总质量的百分数。
6.3.2测试结果的变化
通过分析方法获得的结果，与标称值存在差异的原因如下： a)j 产品的组成可能因为天然来源的不同而产生变化；
示例：用于生产脂肪酸酯的天然脂肪酸， b） 在一定程度上，生产过程可能会引起最终产品的组成发生变化： c） 分析方法也是不确定性的来源，如下所示：
1) 生物基碳含量测量值的土3%； 2） 总碳、总氧与总氮含量测量值的土0.4%； 3） 总氢含量测量值的土0.2%。
6.4生物基物质含量的确认标准
测定声明（6.1)中给出的值与生物基碳含量、总碳含量、总氢含量、总氧含量和/或总氮含量相关的测试结果（6.3.1)之间的差距
根据图1，应用判定方案来确认生物基物质含量对单体与添加剂，见4.5。
4 GB/T39715.4—2021/ISO16620-4:2016
在TC、TH、TO与TN中，至少两种元素含量的差距范围满足：
xTC x2C x"x x10 x20 xIN xIN
是
是 置信水平
确认值：mg
m1X2≤3%
0.4%~ 0.2%~ 0. 4%~ 0.4%~ +0. 4%
+0.2%
+0.4%
+0.4%
否
否
在TC、TH、TO与TN中，至少两种元素含量的差距范围满足：
确认值：mB1 向下舍入到最接近的5%整
B1.rm2≤4. 5% 是 xTC x2C xx x10x10 xIN xIN
置信水平
春
2
数倍"
0.5%~ +0.5%
1%~+1%
1%~+1% 1%~+1%
否
否
在TC、TH、TO与TN中，至少两种元素含量的差距范围满足：
确认值：mBl 向下含入到最接近的5%整数倍"，且mp1 与舍入值差异
x1C x1C x|Hx2H x10x xIN xIN 是 置信水平
是
X1XI2≤6%
3
>5%*
2%~+2% 1%~+1% —2%~+2% 2%~+2%
否
mm没有被确认
与样品总质量相关的百分数。
图1 I组产品判定方案
示例1：对置信水平2，52%向下舍人到50%，57%向下舍入到55%。 示例2：对置信水平3，48%向下舍人到40%，42%向下舍入到35%。 如果分子中不存在氮和/或氧元素，则不将其计入如果生物基碳含量的标称值比生物基碳含量的测量值低，则其差距被认为满足置信水平1的标准。 示例3：生物基碳含量标称值：53.2%，生物基碳含量测量值：56.5%，两个值间的差距：3.3%。因为标称值低于测量
值，对该值运用置信水平1。
示例4：对于聚对苯二甲酸乙二酯（PET)（见6.1，示例），分子中不存在N，因此N不计人。通过比较生物基碳含量的值，以及TC含量和TH含量来进行确认。也可以考虑用TO含量代替TC含量或TH含量，
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