一种材料生物降解性检测评价设备及其评价方法技术

本发明专利技术提供一种材料生物堆肥降解性检测评价设备及其评价方法，包括依次设置的：空气供应与净化系统、空气流量控制系统、堆肥反应系统、温度控制系统和CO2吸收系统；所述空气供应与净化系统包括依次连接的空压机、防倒吸瓶、空气净化瓶、稳压阀、调压阀和电磁阀；所述空气流量控制系统包括流量控制器；所述堆肥反应系统包括加湿瓶和堆肥反应瓶；所述CO2吸收系统包括冷凝瓶和CO2吸收瓶。本发明专利技术的有益效果是：通过电位滴定法定期测定CO2吸收瓶中溶解无机碳，作为堆肥反应瓶产生的累积CO2释放量，方法简单，准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物降解材料行业的检测与评价，涉及一种生物材料堆肥降解专业检测设备及其评价方法。
技术介绍
生物降解塑料为环境低负荷材料，且相当一部分原料来源于可再生的农业资源，可作为不可再生石油资源的补充替代，减少白色污染，目前已成为全球瞩目的研宄热点，广泛应用于一次性餐具、包装、农林产品(如农用地膜、花盆、培育袋等)、生物医用材料及家用电器等领域。我国在生物降解塑料领域研宄较早，走在全国前列，淀粉基塑料、聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)等生物降解塑料已初具规模，并形成一批自主创新的企业，如广州金发、深圳光华伟业、河南天冠、浙江海正、武汉华丽、深圳意可曼、东莞上九、浙江杭州鑫富等，其中深圳光华伟业公司是目前国内第一、全球第二的聚乳酸生产企业，其年生产能力仅次于美国Natureworks公司。目前，堆肥降解法能够较为真实地模拟高聚物材料在自然条件下的降解情况，是目前国内外所普遍接受的一种试验方法，并出台相关检测评价标准，如ISO 14855-1、ASTMD 6400、EN 13432、GB/T 19277.1等，这些标准在生物降解检测方面内容大致相同，但基本为框架性条款，涉及的分析方法及设备不明确，目前尚无合适专业检测设备，导致项目开展难度大、实验过程难监控、实验结果可靠性较差。因此，迫切需要对材料降解性评价方法进行系统研宄并设计专业的生物降解性检测评价装置，以带动生物降解材料的蓬勃发展。目前，有关生物降解试验装置有些研宄报道，中国专利局公开了一种《生物降解试验装置》，其专利技术专利申请号为:200910041224.6，从其所披露的技术方案看，该试验装置包括空压机、储气罐、调压阀、气体流量控制器、试验瓶、可调恒温箱等。试验瓶产生的02、CO2通过气体检测仪器直接检测。此外，专利申请号为201420549024.8的技术专利《生物塑料堆肥降解试验装置》，披露的装置包括两层:上层的试品室及下层的控制室。试品室底部设有加热系统，在下部、顶部对应设有新风调风进口，新风调风出口。下层控制室由电磁阀、进气流量计、进气管、出气流量计等组成。上述两专利涉及的降解装置均未对空气中的0)2进行净化处理，空气中的CO 2与堆肥过程产生的CO2无发区分，堆肥过程产生的CO2无法精确测量，导致生物降解结果不准确。此外，上述两装置均未提及堆肥反应装置具体技术要求，且无加湿及冷凝装置，无法保证降解在合适湿度条件下进行，不能满足ISO 14855-1, ASTM D 6400, EN 13432、GB/T 19277.1等标准对生物堆肥降解的测试要求。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供专业的生物降解性检测评价设备及其评价方法，满足 ISO 14855-1, ASTM D 6400, EN 13432、GB/T 19277.1 等标准要求。一种材料生物堆肥降解性检测评价设备，包括依次设置的:空气供应与净化系统、空气流量控制系统、堆肥反应系统、温度控制系统和0)2吸收系统；所述空气供应与净化系统包括依次连接的空压机、防倒吸瓶、空气净化瓶、稳压阀、调压阀和电磁阀；所述空气流量控制系统包括流量控制器；所述堆肥反应系统包括加湿瓶和堆肥反应瓶；所述CO2吸收系统包括冷凝瓶和0)2吸收瓶。优选的，所述温度控制系统用于调节堆肥反应系统温度，使其处于恒定温度内，温度偏差不超过2 °C、温度波动度不超过0.5°C。优选的，所述堆肥反应系统处于特定恒定温度中，由温度控制系统进行调节。优选的，所述堆肥反应瓶的体积为2-3L，且在距所述堆肥反应瓶瓶底1/5-1/3处设置有用于保证气体通畅的多孔隔板。本专利技术使用空气供应与净化系统，其有益之处是，空压机产生的空气通过NaOH溶液以去含有的CO2，再通过Ba (OH) 2溶液以保证空气中的CO 2完全被除去，防止干扰堆肥反应瓶产生CO2的测试，同时能为堆肥反应瓶提供测试所需O 2;同时，使用了 3个防倒吸瓶，以阻止空气净化瓶的液体倒吸至空压机中及装有Ba (OH)2空气净化瓶中，保证实验过程有效进行；使用稳压阀、调压阀、电磁阀可效稳定气体流量，使流量控制器中的气体稳定，确保进入每个堆肥反应瓶的空气流量一致，确保试验条件相同。本专利技术使用加湿瓶，其有益之处是将通过的空气湿润，使堆肥反应瓶维持一定的湿度；使用冷凝瓶可将空气中的水分冷凝下来，可防止水份进入CO2吸收瓶；使用3个CO2吸收瓶，确保反应产生的CO2完全吸收。由于降解实验过程较长，通常为2-6个月，并且在CO2吸收瓶后接流量控制器，其有益之处是可方便检查整个实验过程气路是否通畅，方便判断实验是否正常运行，试验结果是否可靠。本专利技术还提供一种采用该评价设备的方法，包括以下几个步骤:从空压机产生的空气依次通过第一防倒吸瓶、第一空气净化瓶，第二防倒吸瓶、第二空气净化瓶、稳压阀、调压阀、电磁阀后，分流导入流量控制器，然后进入加湿瓶、堆肥反应瓶、冷凝瓶、第一 CO2吸收瓶、第二 CO2吸收瓶，最后从流量控制器导出。优选的，所述第一防倒吸瓶为两个，第二防倒吸瓶为一个。优选的，所述第一空气净化瓶为两个，第二空气净化瓶为一个。优选的，所述第一空气净化瓶装有浓度范围为6-lOmol/L的NaOH溶液，第二空气净化瓶装有浓度范围为0.01-0.lmol/L Ba(OH)2S液。优选的，所述第一 CO2吸收瓶装有0.l-2mol/LNa0H溶液，第二 CO2吸收瓶装有0.01-0.lmol/L Ba(OH)2S液。本专利技术还提供了一种采用该设备计算生物降解率的方法，采用电位滴定法定期测定CO2吸收瓶中溶解无机碳，作为堆肥反应瓶产生的累积CO2释放量；通过以下公式计算生物降解率:Dt= (TCO2-BCO2)X100/ThCO2式中，Τω2表示含有实验混合物的堆肥容器累积释放的0)2量(g)出0)2表示空白容器累积释放的0)2量(g) ;Thro2表示试样理论释放的0)2量(g)，是根据元素分析法测当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种材料生物堆肥降解性检测评价设备，其特征在于，包括依次设置的：空气供应与净化系统、空气流量控制系统、堆肥反应系统、温度控制系统和CO2吸收系统；所述空气供应与净化系统包括依次连接的空压机、防倒吸瓶、空气净化瓶、稳压阀、调压阀和电磁阀；所述空气流量控制系统包括流量控制器；所述堆肥反应系统包括加湿瓶和堆肥反应瓶；所述CO2吸收系统包括冷凝瓶和CO2吸收瓶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽琼，李名兆，姚婷婷，幸苑娜，扈蓉，李思源，黄开胜，柯灯明，赵彦，陈泽勇，
申请(专利权)人：深圳市计量质量检测研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44