生物降解速率分析

检测项目

生物降解性能：

• 生物降解率：最终降解度（≥90%，参照ISO14855）
• 矿化度：CO₂累积释放量（mg/g，GB/T19277）
• 崩解时间：材料碎裂至<2mm碎片所需天数（ASTMD5338）

• 质量损失率：剩余质量百分比（±0.1g，ISO20200）
• 厚度变化：降解后厚度减少率（mm/周，GB/T20197）
• 表面形态：裂纹密度和孔径分布（SEM观察）

• 元素含量：碳、氢、氧比例（wt%，偏差±0.5%）
• 官能团变化：羰基指数（CI值，FTIR检测）
• 添加剂残留：塑化剂浓度（ppm，GC-MS分析）

• 植物生长抑制：发芽率降低百分比（≤10%，OECD208）
• 水生生物毒性：藻类EC50值（mg/L，ISO8692）
• 土壤微生物活性：脱氢酶活性变化（μmol/g/h）

• 细菌丰度：CFU计数（log10scale，ISO11737）
• 真菌生长率：菌丝扩展速度（mm/day）
• 酶活性：纤维素酶和蛋白酶单位（U/mg）

• 小分子产物：有机酸浓度（mg/L，HPLC检测）
• 气体排放：CH₄和N₂O释放量（mL/g）
• 残留微塑料：粒径<5μm颗粒数（个/g）

• 土壤埋藏试验：降解率在25°C/60%RH条件下（GB/T29646）
• 堆肥加速测试：58°C高温期矿化度（ISO16929）
• 水生系统模拟：BOD₅值（mgO₂/L，ASTMD5209）

• 熔点变化：ΔTm值（°C，DSC分析）
• 热稳定性：TGA失重率（%/min）
• 玻璃化转变温度：Tg偏移量（±2°C）

• 拉伸强度保留率：降解后强度百分比（ISO527）
• 冲击韧性：夏比冲击功变化（J/m²）
• 硬度损失：邵氏硬度降低值（ShoreA）

• 灰分含量：高温灼烧残留物（wt%，GB/T9345）
• 重金属浸出：Pb、Cd浓度（mg/kg，EN13432）
• 有机碳残留：TOC值（mgC/g）

检测范围

1.聚乳酸（PLA）塑料：涵盖注塑件和薄膜，重点检测堆肥环境中的生物降解率和热稳定性变化。

2.淀粉基生物材料：包括包装袋和餐具，侧重降解产物分析和生态毒性对土壤微生物的影响。

3.纸张和纸制品：涉及卫生纸和包装纸，核心检测纤维素降解速率和残留灰分含量。

4.天然纤维纺织品：如棉麻织物，重点评估水生系统中的崩解时间和机械性能退化。

5.生物基聚合物薄膜：用于农业覆盖，检测紫外线暴露下的降解动力学和残留微塑料。

6.食品包装材料：包括可降解餐盒，侧重化学组成变化和添加剂浸出风险。

7.农业覆盖膜：涉及PE替代品，核心检测土壤埋藏后的质量损失率和植物毒性。

8.一次性可降解餐具：如刀叉制品，重点分析堆肥加速测试中的矿化度和气体排放。

9.医用可降解材料：如缝合线，检测生理环境下的降解速率和酶活性影响。

10.堆肥产品：包括有机废物转化物，侧重残留重金属和碳氮比平衡。

检测方法

国际标准：

• ISO14855:2021可控堆肥条件下需氧生物降解测定
• ASTMD5338-22塑料在受控堆肥环境中需氧生物降解测试
• EN13432:2000包装材料堆肥性和生物降解性要求
• OECD208:2006土壤中降解和蓄积测试
• ISO16929:2021塑料在工业堆肥条件下崩解度测定

• GB/T19277.1-2021受控堆肥法材料需氧生物分解率测定
• GB/T20197-2021降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求
• GB/T29646-2013生物降解塑料购物袋
• GB/T9345.1-2021塑料灰分测定
• GB/T29608-2013橡胶制品中重金属含量的测定

检测设备

1.生物降解测试系统：BIODEG-TS3000型（温度范围20-60°C，CO₂检测精度±0.1%）

2.气相色谱仪：GC-7890B型（检测限0.01ppm，柱温箱精度±0.5°C）

3.紫外-可见分光光度计：UV-2600i型（波长范围190-900nm，分辨率0.1nm）

4.电子天平：ME204E型（量程0.1mg-220g，精度±0.0001g）

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5.恒温恒湿箱：HWS-150型（温控范围-40~150°C，湿度10-98%RH）

6.pH计：PHS-3C型（测量范围0-14pH，精度±0.01）

7.离心机：TGL-20M型（转速0-20000rpm，容量50mL×8）

8.扫描电子显微镜：SEM-S4800型（分辨率1.0nm，放大倍数20-800000×）

9.热重分析仪：TGA-550型（温度范围RT-1000°C，灵敏度0.1μg）

10.傅里叶变换红外光谱仪：FTIR-6700型（波数范围4000-400cm⁻¹，分辨率4cm⁻¹）

11.生化需氧量测定仪：BOD-TRACK型（量程0-400mg/L，精度±2%）

12.冲击试验机：IT-504型（冲击能量0.5-50J，速度2.9m/s）

13.拉伸试验机：UTM-6104型（载荷范围0.01-100kN，精度±0.5%）

14.微生物培养箱：MJX-150B型（温控20-60°C，CO₂控制0-20%）

15.原子吸收光谱仪：AAS-240FS型（检测限0.001ppm，元素范围Li-U）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】