Mikä on biologisen hajoamisnopeuden havaitsemisprosessi PLA-kuitukankaan laaduntarkastuksessa?

PLA-kuitukankaan{0}}laaduntarkastuksessa biologinen hajoamisnopeus on yksi keskeisistä indikaattoreista. Sen havaitseminen edellyttää tiettyjen ympäristöjen simulointia (kuten teollinen kompostointi, maaperä, vesi jne.), ja se määritetään mittaamalla materiaalin hajoamisaste mikro-organismien vaikutuksesta (kuten hiilidioksidiksi muunnettujen hiilialkuaineiden osuus). Tällä hetkellä sekä kansainvälisesti että kotimaassa yleisesti käytetyt standardimenetelmät perustuvat pääasiassa teollisiin kompostointiolosuhteisiin (koska PLA-kuitukangas on enimmäkseen kertakäyttöinen, ja sen on hajottava nopeasti hallittavassa kompostointiympäristössä). Seuraavat ovat erityiset testausmenetelmät ja -prosessit

I. Perustestausstandardit: Biologisen hajoamisnopeuden testauksen on perustuttava arvovaltaisiin standardeihin tulosten johdonmukaisuuden ja vertailukelpoisuuden varmistamiseksi. Yleisesti käytettyjä standardeja ovat: • Kansainväliset standardit: ISO 13432 "Pakkausmateriaalit - Testausmenetelmät ja -vaatimukset kompostoitumiselle ja biohajoavuudelle", ASTM D6400 "Standard Specification for Compostability of Muovimateriaalit kunnallisiin tai teollisiin kompostointilaitoksiin". • Kotimaiset standardit: GB/T 19277.1-2011 "Materiaalien lopullisen aerobisen biohajoavuuden ja hajoamiskapasiteetin määrittäminen kontrolloiduissa kompostointiolosuhteissa - Osa 1: Yleiset menetelmät", GB/T 28206-2011 "Kompostoitavien muovien tekniset vaatimukset". Näillä standardeilla on selkeät määräykset testausympäristöstä, mikro-organismien lähteestä, testaussyklistä jne. (Esimerkiksi teolliset kompostointiolosuhteet: lämpötila 58±2 astetta, kosteus 50%-60%, ja siirroste on kompostikypsä).

Erityinen testausprosessi (esimerkiksi ISO 13432)

1. Näytteen valmistelu • Leikkaa PLA-kuitukangas hienoiksi hiukkasiksi (yleensä alle tai yhtä suuriksi kuin 10 mm), punnita näytteen massa tarkasti (merkitty m, yksikkö: g) ja laske sen hiilipitoisuus (määritetty alkuaineanalyysillä, merkitty C_sample).

Valmistele samanaikaisesti "positiiviset kontrollit" (kuten selluloosa, jonka tiedetään olevan 100-prosenttisesti hajoava) ja "nollakontrollit" (jotka sisältävät vain kompostisiirrosteita ja puskureita, ilman näytteitä) tunnistusjärjestelmän tehokkuuden varmistamiseksi.

2. Rokotusmateriaalit ja reaktiojärjestelmän rakenne

• Rokotusmateriaalit: Reaktioalustaksi käytetään yhdyskuntalietettä tai kompostituotteita (jotka sisältävät luonnollisia mikrobiyhteisöjä) ja sekoitetaan tislattuun veteen ja puskuriliuokseen (pitää pH 7,0±0,5) vakiosuhteissa.

• Reaktioastia: Käytä suljettua hengitysmittauslaitetta (kuten vakiopaine- tai vakiotilavuusjärjestelmää) näytteen, positiivisen kontrollin ja nollakontrollin sekoittamiseen siirrostetun matriisin kanssa ja aseta ne vakiolämpötilaiseen inkubaattoriin 58±2 asteeseen.

3. Hajoamisprosessin seuranta ja CO₂:n talteenotto

• Seuraa jatkuvasti reaktiojärjestelmän tuottamaa CO₂:ta 6 kuukauden sisällä (standardin edellyttämä enimmäishavaitsemisaika): ◦ Jos kyseessä on vakiopainejärjestelmä, laske teho mittaamalla CO₂-kaasun tilavuus (kuivauksen ja häiritsevien kaasujen poistamisen jälkeen); Jos kyseessä on vakiotilavuusjärjestelmä, teho lasketaan mittaamalla kaasun CO₂-pitoisuuden muutos (kuten infrapunailmaisin). Nollakontrollin tuottama CO₂ tulisi vähentää näyteryhmästä (pois lukien ympättyjen aineiden itsehajoamisen häiriö).

4. Teoreettisen CO₂-määrän laskeminen: Laske näytteen hiilipitoisuuden perusteella CO₂:n kokonaismäärä, jonka pitäisi syntyä, kun se on täysin hajotettu: teoreettinen CO₂-määrä (g)=(C_näyte × 44) ÷ 12 (Huomautus: 44 on hiilidioksidin moolimassa ja massa, joka on CO2:n massa 1 g hiiltä muuttuu täysin 1 × 44/12 g CO₂:ksi.

5. Biologisen hajoamisnopeuden määritys: Kun positiivisen kontrollin biologinen hajoamisnopeus on suurempi tai yhtä suuri kuin 70 % (osoittaa järjestelmän tehokkuudesta) ja näytteen biologinen hajoamisnopeus kuuden kuukauden sisällä on suurempi tai yhtä suuri kuin 90 %, se määritetään "biohajoavaksi". Jos 90 % ei saavuteta 6 kuukauden kuluessa, testausjaksoa tulisi pidentää 2 vuoteen (mutta PLA hajoavana materiaalina täyttää standardin yleensä 3-6 kuukaudessa).