ASTM D5338 Определение аэробной биодеградации пластиковых материалов в контролируемых условиях компостирования

ASTM D5338 Определение аэробной биодеградации пластиковых материалов в контролируемых условиях компостирования

Стандарт «ASTM D5338 Стандартный метод испытаний для определения аэробной биодеградации пластиковых материалов в контролируемых условиях компостирования, включая термофильные температуры», разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает метод испытаний для определения степени и скорости аэробной биодеградации пластиковых материалов, подвергающихся воздействию контролируемой среды компостирования при термофильных температурах в лабораторных условиях.

ASTM D5338 Определение аэробной биодеградации пластиковых материалов в контролируемых условиях компостирования

Данный метод испытаний разработан для получения повторяемых и воспроизводимых результатов в контролируемых условиях, имитирующих условия компостирования, где достигаются термофильные температуры. Испытуемые материалы подвергаются воздействию инокулята, полученного из компоста, полученного из твердых бытовых отходов. Аэробное компостирование происходит в среде, где температура, аэрация и влажность тщательно контролируются.

В процессе компостирования термофильные температуры легче всего достичь в крупных, профессионально управляемых помещениях. Однако такие температуры можно получить и в небольших жилых помещениях, часто называемых «домашним компостированием».

Данный метод испытаний предназначен для определения процентного содержания углерода в образце, преобразующегося в углекислый газ. Также контролируется скорость биодеградации. Данный метод испытаний применим ко всем пластиковым материалам, предназначенным для компостирования в установках, обеспечивающих термофильные температуры.

Биодеградация пластика в компостере важна, поскольку она может повлиять на разложение других материалов, находящихся рядом с пластиком, а также на качество и внешний вид компостируемого материала. Биодеградация пластика также позволяет безопасно утилизировать его на крупных, профессионально управляемых предприятиях по компостированию и в хорошо оборудованных жилых домах, где поддерживаются термофильные температуры. Эта процедура была разработана для определения скорости и степени аэробной биоразлагаемости пластиковых изделий при контролируемом процессе компостирования.

Поскольку компостные установки значительно различаются по конструкции и принципу работы, а также поскольку законодательные требования к системам компостирования различаются, данная процедура не предназначена для моделирования условий конкретной системы компостирования. Тем не менее, ожидается, что она будет имитировать условия компостирования, работающего в оптимальных условиях, обеспечивающих термофильные температуры. Более конкретно, данная процедура направлена ​​на создание стандартной лабораторной среды, которая позволит быстро и воспроизводимо определять аэробную биоразлагаемость в контролируемых условиях компостирования.

ASTM D5338 — это критически важный метод испытаний, разработанный для оценки аэробной биодеградации пластиковых материалов в контролируемых условиях компостирования. Этот стандарт широко используется для оценки воздействия пластиков, предназначенных для компостирования, на окружающую среду, особенно на муниципальных и промышленных предприятиях. Моделируя контролируемую среду компостирования при термофильных температурах, этот стандарт обеспечивает воспроизводимые результаты для определения степени и скорости биодеградации.

Короче говоря, этот метод измеряет эффективность разложения пластиковых материалов в аэробных процессах в контролируемой среде компостирования. Этот стандарт эквивалентен стандарту ISO 14855 «Определение полной аэробной биоразлагаемости пластиковых материалов в контролируемых условиях компостирования — Метод анализа выделяющегося диоксида углерода» и является ключевым компонентом стандарта ASTM D6400 для компостируемых пластиков, который признан регулирующими и государственными органами для заявлений о биоразлагаемости.

Основными целями настоящего стандарта являются:

  • Измерение биодеградации: определяет степень и скорость аэробной биодеградации путем измерения выделения углекислого газа в процессе компостирования.
  • Моделирование условий компостирования: имитирует оптимальные условия компостирования, как правило, при термофильных температурах (58 градусов), для оценки характеристик материала на реальных предприятиях по компостированию.
  • Обеспечение воспроизводимости: предоставляет стандартный лабораторный метод для обеспечения последовательных и надежных результатов испытаний.

Стандартный метод испытаний ASTM D5338 предполагает воздействие на пластиковые материалы контролируемой среды компостирования с использованием инокулята, полученного из компоста твердых бытовых отходов. Процесс тщательно контролируется для обеспечения оптимальных условий температуры, вентиляции и влажности. Ключевые компоненты методологии:

  • Тестовые материалы:
    • Тестовые элементы: Применимо ко всем пластиковым материалам, предназначенным для компостирования, включая пленки, гранулы, порошки или формованные изделия, такие как собачьи кости.
    • Содержание органического углерода: для расчёта теоретического образования углекислого газа необходимо знать содержание органического углерода в исследуемом материале. Его можно определить элементным анализом или по формуле образца.

Выполняются следующие проверки:

    • Положительный контроль: для проверки правильности проведения теста используется хорошо определенный биоразлагаемый полимер, такой как микрокристаллическая целлюлоза (размер частиц до 20 мкм), пригодная для тонкослойной хроматографии.
    • Отрицательный контроль: небиодеградируемый материал, такой как полиэтилен, обеспечивает специфичность процесса биодеградации.
    • Пустой контроль: для измерения базового уровня выработки углекислого газа используется только инокулят.
  • Тестовая установка:
      • Инокулят: получают из хорошо аэрированного компоста (возрастом 2–4 месяца), полученного из твердых бытовых отходов, просеянного с размером частиц не более 10 мм и очищенного от крупных инертных материалов, таких как стекло или камни. Используется около 600 г сухого остатка.
      • Дозировка исследуемого вещества: Обычно 100 г сухого вещества исследуемого вещества смешивают с инокулятом.
      • Размер реактора: компостные контейнеры предпочтительно имеют объем 2–5 литров и заполняются тестовой смесью не более чем на три четверти, чтобы обеспечить достаточную аэрацию.
      • Количество реакторов: используется не менее 12 реакторов: 3 для исследуемого вещества, 3 для холостого контроля, 3 для положительного контроля и 3 для отрицательного контроля.
  • Условия испытаний:
      • Температура: поддерживается на уровне 58 градусов для имитации термофильных условий компостирования.
      • Вентиляция и влажность: тщательно контролируются и контролируются для оптимизации микробной активности.
      • Перемешивание: Компост перемешивают еженедельно, чтобы предотвратить образование каналов и обеспечить равномерное воздействие микробов на испытуемый материал.
      • Продолжительность: обычно 45 дней, но может быть продлена до 180 дней в зависимости от свойств материала и требований к испытаниям.
  • Измерение:
      • Выделение углекислого газа: Биодеградация измеряется путем измерения образования углекислого газа, обычно с использованием респирометрии с устройством для улавливания углекислого газа, титрационного оборудования или, для более частых измерений (каждые 3–6 часов), газовой хроматографии.
      • Процент биодеградации: рассчитывается по формуле, приведенной в стандарте.

    Стандарт ASTM D5338 считается важным по следующим причинам:

    • Соблюдение экологических норм: Производители подкрепляют свои заявления об экологической безопасности, гарантируя, что их продукция соответствует законодательным требованиям по компостируемости.
    • Доверие потребителей: сертификация ASTM D5338, являющаяся частью стандарта ASTM D6400, гарантирует потребителям, что продукты будут биоразлагаться на предприятиях по компостированию, что снизит воздействие на окружающую среду.
    • НИОКР: Содействует инновациям в области устойчивых материалов, предоставляя стандартный метод разработки и тестирования новых биоразлагаемых пластиков.
    • Качество компоста: Биодеградация пластика в компостных блоках предотвращает разложение других органических веществ, что обеспечивает выход высококачественного компоста.

    В результате стандарт ASTM D5338 становится важнейшим инструментом для оценки аэробной биодеградации пластиковых материалов в контролируемых условиях компостирования. Предоставляя стандартизированный и воспроизводимый метод измерения выбросов углекислого газа, он способствует разработке экологичных пластиков, обеспечивает соблюдение нормативных требований и повышает доверие потребителей к компостируемым продуктам. Несмотря на ограничения в плане моделирования конкретных установок компостирования, его роль в испытаниях на экологичность и инновациях в области биоразлагаемых материалов неоспорима. Производители, исследователи и регулирующие органы полагаются на ASTM D5338 для содействия внедрению экологически безопасных пластиков в мире, где всё больше внимания уделяется устойчивому развитию.

    Наша организация, работающая на протяжении многих лет и внимательно следящая за мировыми достижениями в области науки и технологий, располагает командой опытных специалистов и обширной инфраструктурой для проведения испытаний, измерений и анализа в широком спектре областей для предприятий всех секторов. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D5338 «Определение аэробной биодеградации пластиковых материалов в контролируемых условиях компостирования, включая термофильные температуры».

    WhatsApp