一种可降解塑料降解性能的快速检测方法技术

本发明专利技术涉及塑料检测技术领域，具体涉及一种可降解塑料降解性能的快速检测方法，所述检测方法为通过测试可降解塑料降解过程中的生物活性碳转化率来测试可降解塑料的降解性能，本发明专利技术的可降解塑料降解性能的快速检测方法通过与在堆肥环境下降解产物生物分解率测试对照，证明降解产物生物分解率和其本身生物活性炭含量具有一致性关系，并且验证了在不同的降解阶段生物活性炭转化率与分子量下降率，羰基指数的增大变化规律一致，该方法既能够动态的研究聚烯烃类材料降解过程的有效性，还能鉴定该类材料在一定的老化条件结束后终产物的生物分解性能，方法准确，快速，高效，并且不需要昂贵的仪器设备，易于在企业和第三方实验室推广应用。推广应用。推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解塑料降解性能的快速检测方法


[0001]本专利技术涉及塑料检测
，具体涉及一种可降解塑料降解性能的快速检测方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]现有技术中的降解材料根据原料来源和降解性能划分为可堆肥降解材料和环境降解材料，目前被市场认可的可堆肥材料主要有聚乳酸，PBAT，改性淀粉，PBS等，而在自然环境中能够分解的降解材料则是通过聚烯烃类材料(PE，PP)和降解添加剂复合制得，目前该类材料由于物理使用性能优越，成本低，能够做到按需降解，尤其是在PE降解地膜的应用方面被广大农户等消费者信赖，市场前景好。也是由于该类产品降解前在外观，使用性能上与普通PP，PE塑料制品没有差异，导致市场上该类产品鱼龙混杂，监管困难。
[0004]目前检测聚烯烃类可降解塑料降解性能的国内标准方法有断裂伸长保留率，分子量下降率，重均分子量小于10000的分子百分含量，通过以上方法虽然能够测试产品分子质量和机械强度能够下降，但不能认定是否能被微生物进一步的生物分解，例如一类聚烯烃和无机盐复合得到的制品，虽然降解后满足以上指标要求，但结构和性质还是塑料，造成了微塑料更大的危害。在ASTM6954和PAS9017:2020测试聚烯烃类可降解塑料降解性能的测试方法中，除了测试各类分子量，还增加了羰基指数，生物分解率等指标要求，通过测试羰基指数验证材料的氧化程度，生物分解率证明最终能被分解成二氧化碳和水，从本质上解决了降解产物不是微塑料，不会对环境造成二次伤害。但羰基指数利用红外光谱测试时降解产物的谱图大多杂乱，容易造成积分不准确，分析误差较大，导致不同实验室的测试结果重现性差。而生物分解率的测试环境无论在土壤还是堆肥条件下，要想达到生物分解率大于60％的指标测试时间至少半年以上，这导致无论是在生产研发还是产品检验都将耗费大量的人力物力，监管举步维艰。因此当务之急是开发聚烯烃类可降解塑料降解性能的快速检测方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种可降解塑料降解性能的快速检测方法，该检测方法是通过测试生物活性碳转化率来测试可降解塑料的降解性能；聚烯烃类可降解塑料在自然环境中真正降解是能被微生物进一步分解，其前提是氧化到一定程度，惰性有机碳变成有生物活性的碳，基于此本专利技术首次提出测试生物活性碳转化率来测试聚烯烃类可降解塑料的降解性能，该方法简单、准确、能实现聚烯烃类可降解塑料降解性能的快速检测。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下所述：
[0007]在本专利技术的第一方面，提供一种可降解塑料降解性能的快速检测方法，所述检测方法为通过测试可降解塑料降解过程中的生物活性碳转化率来测试可降解塑料的降解性能。
[0008]具体地，所述检测方法为：
[0009]将样品按照GB/T16422.2标准要求对试样进行老化处理；
[0010]向降解后的试样中加入重铬酸钾标准溶液和硫酸溶液，置于沸水浴加热后取出冷却，加水并加入邻菲啰啉指示剂，用硫酸亚铁标准滴定溶液进行滴定；同时，使用二氧化硅代替试样，采取同样的分析步骤，进行空白试验；
[0011]可降解塑料降解性能用生物活性碳释转化率w,％表示，生物活性碳释转化率为：降解后试样的生物碳含量与总有机碳含量的比值；
[0012]测试降解后试样的生物碳含量X为：空白溶液和试样分别消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积的差值、硫酸亚铁标准溶液浓度、四分之一碳原子的摩尔质量的数值三者的乘积与试样质量的比值；
[0013]本专利技术的可降解塑料降解性能的快速检测方法既能够动态的研究可降解塑料降解过程的有效性，还能鉴定该类材料在一定的老化条件结束后终产物的生物分解性能，方法准确，快速，高效，并且不需要昂贵的仪器设备。
[0014]在一种或多种实施方式中，将样品进行老化处理前将样品裁成5cm
×
20cm的长方形；
[0015]在一种或多种实施方式中，将样品按照GB/T16422.2标准要求对试样进行老化处理的具体步骤为：黑标温度65℃
±
0.5℃，相对湿度65％
±
0.5％，进一步地，喷水周期：每次喷水时间18min
±
0.5min,两次喷水周期间隔102
±
0.5min，累计辐照量26MJ/m2。
[0016]在一种或多种实施方式中，重铬酸钾标准溶液的浓度为0.8mol/L；
[0017]在一种或多种实施方式中，硫酸亚铁标准滴定溶液的浓度为0.2mol/L；
[0018]在一种或多种实施方式中，所述硫酸溶液为浓硫酸；
[0019]在一种或多种实施方式中，硫酸亚铁标准滴定溶液滴定近终点时，溶液由绿色变为暗绿色，再逐滴加入至变成砖红色。
[0020]降解塑料降解性能用生物活性碳释转化率w,％表示，w＝100*X/X0[0021]X——试样中具有生物活性碳的质量分数(％)：
[0022][0023]C——硫酸亚铁标准溶液浓度(mol/L)
[0024]V,V0——试样和空白溶液分别消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积(mL)
[0025]m——试样质量(g)
[0026]3——四分之一碳原子的摩尔质量的数值(g/mol)；
[0027]在一种或多种实施方式中，可降解塑料为含无机碳酸钙、淀粉的降解材料时，在进行测试前对样品进行酸化去除二氧化碳，以避免降解前淀粉有机碳及碳酸钙对测试结果的正偏差和结果的可靠性。
[0028]考虑到目前市场上聚烯烃类可降解塑料原料来源中，有含碳酸钙、淀粉、碳粉添加剂等各类含有有机碳和无机碳的来源，为保证方法可靠，采用将碳酸钙样品在进行测试前
酸化除二氧化碳，并且采用降解后产物生物碳含量除以降解后降解产物的总有机碳，以避免降解前淀粉有机碳及碳酸钙对测试结果的正偏差和结果的可靠性。
[0029]在本专利技术的第二方面，提供一种聚烯烃类可降解塑料降解性能的快速检测方法，所述方法为采用第一方面所述可降解塑料降解性能的快速检测方法进行检测。
[0030]本专利技术的具体实施方式具有以下有益效果：
[0031]本专利技术的可降解塑料降解性能的快速检测方法通过与在堆肥环境下降解产物生物分解率测试对照，证明降解产物生物分解率和其本身生物活性炭含量具有一致性关系，并且验证了在不同的降解阶段生物活性炭转化率与分子量下降率，羰基指数的增大变化规律一致，该方法既能够动态的研究聚烯烃类材料降解过程的有效性，还能鉴定该类材料在一定的老化条件结束后终产物的生物分解性能，方法准确，快速，高效，并且不需要昂贵的仪器设备，易于在企业和第三方实验室推广应用。
附图说明
[0032]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解塑料降解性能的快速检测方法，其特征在于，所述检测方法为通过测试可降解塑料降解过程中的生物活性碳转化率来测试可降解塑料的降解性能。2.如权利要求1所述的可降解塑料降解性能的快速检测方法，其特征在于，将样品按照GB/T16422.2标准要求对试样进行老化处理；分别向降解前后的试样中加入重铬酸钾标准溶液和硫酸溶液，置于沸水浴加热后取出冷却，加水并加入邻菲啰啉指示剂，用硫酸亚铁标准滴定溶液进行滴定；同时，使用二氧化硅代替试样，采取同样的分析步骤，进行空白试验；可降解塑料降解性能用生物活性碳释转化率表示，生物活性碳释转化率为：降解后试样的总有机碳含量与降解前试样的总有机碳含量的差值与降解前试样的总有机碳含量的比值；测试降解前后试样的总有机碳含量X为：空白溶液和试样分别消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积的差值、硫酸亚铁标准溶液浓度、四分之一碳原子的摩尔质量的数值三者的乘积与试样质量的比值。3.如权利要求2所述的可降解塑料降解性能的快速检测方法，其特征在于，将样品进行老化处理前将样品裁成5cm
×
20cm的长方形。4.如权利要求2所述的可降解塑料降解性能的快速检测方法，其特征在于，将样品按照GB/T16422.2标准要求对试样进行老化处理的具体步骤为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林林，周经纶，许士明，姜传兴，张维，李效平，张圣斌，尚吉光，王微山，
申请(专利权)人：山东天壮环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：