Štandardná príručka ASTM D6954-24 pre využívanie a testovanie plastov, ktoré sa v životnom prostredí rozkladajú kombináciou oxidácie a biodegradácie

Štandardná príručka ASTM D6954-24 pre využívanie a testovanie plastov, ktoré sa v životnom prostredí rozkladajú kombináciou oxidácie a biodegradácie

Norma „ASTM D6954-24 Štandardná príručka pre detekciu a testovanie plastov, ktoré sa v životnom prostredí degradujú kombináciou oxidácie a biodegradácie“, ktorú vydala Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), poskytuje rámec alebo plán na porovnávanie a hodnotenie mier a rozsahu straty fyzikálnych vlastností polymérov pri kontrolovanej laboratórnej degradácii tepelnými a fotooxidačnými procesmi a biodegradáciu a ekologické vplyvy v definovaných aplikáciách a prostrediach likvidácie po degradácii. Prostredie likvidácie sa líši od expozície v pôde, na skládkach a v komunálnom alebo priemyselnom komposte, kde môže dôjsť k tepelnej oxidácii, až po pokrytie pôdy a poľnohospodárske využitie, kde môže dôjsť k fotooxidácii.

Štandardná príručka ASTM D6954-24 pre využívanie a testovanie plastov, ktoré sa v životnom prostredí rozkladajú kombináciou oxidácie a biodegradácie

Táto norma využíva tri úrovne zavedených noriem ASTM na urýchlenie a kvantifikáciu straty vlastností a molekulovej hmotnosti tepelnými aj fotooxidačnými procesmi a inými abiotickými procesmi (prvá úroveň), na meranie biodegradácie (druhá úroveň) a na hodnotenie ekologického vplyvu produktov z týchto procesov (tretia úroveň).

Podmienky prvého stupňa zvolené pre tepelnú oxidáciu a fotooxidáciu urýchľujú degradáciu, ku ktorej pravdepodobne dôjde vo vybranom prostredí aplikácie a likvidácie. Podmienky by mali zahŕňať rozsah vlhkosti alebo koncentrácií vody v závislosti od aplikácie a prostredia likvidácie. Rýchlosť degradácie meraná pri typických oxidačných teplotách je nevyhnutná na porovnanie a zoradenie polymérov hodnotených vo vybranej aplikácii a tieto polyméry dosiahnu molekulovú hmotnosť, ktorá produkuje preukázateľný biologicky odbúrateľný zvyšok pomocou biometrických testov ASTM na vývoj oxidu uhličitého vhodných pre vybrané prostredie. Napríklad údaje o zrýchlenej oxidácii by sa mali získať pri teplotných a vlhkostných rozsahoch, ktoré sú typické pre zvolené prostredie aplikácie a likvidácie, ako napríklad v pôde (20 až 30 stupňov), na súši (20 až 35 stupňov) a v komunálnych alebo priemyselných kompostárňach (30 až 65 stupňov). Pri aplikáciách v pôdach je potrebné zohľadniť miestne teplotné a vlhkostné rozsahy, pretože sa v závislosti od geografickej polohy značne líšia. Aspoň jedna teplota by mala byť primerane blízka teplote konečného použitia alebo likvidácie, ale v žiadnom prípade by sa táto teplota nemala líšiť o viac ako 20 stupňov od teploty, pri ktorej sa materiál odstráni. Malo by sa tiež zistiť, že polymér v testovacom teplotnom rozsahu neprechádza fázovou zmenou, ako je napríklad teplota skleného prechodu.

Zvyšky vznikajúce oxidáciou sa potom vystavia vhodnému prostrediu na zneškodnenie alebo využitie v štandardných biometrických testovacích metódach na meranie rýchlosti a stupňa biodegradácie (druhá fáza).

Údaje získané v rámci hodnotenia prvej úrovne a čas určený na biodegradáciu vo vybranom prostredí (druhá úroveň) umožňujú porovnanie s inými polymérmi hodnotenými za podobných environmentálnych podmienok v tejto norme. Stupeň a trvanie biodegradácie musia byť v súlade s metódami ASTM a všetky zvyšky vznikajúce v medzistupňovej oxidácii a biodegradácii musia byť preukázateľne bezpečné pre životné prostredie a neperzistentné (tretia fáza).

Na účely tejto normy sa okrem pojmov a definícií uvedených v normách ASTM D883 a ASTM D6002 uplatňujú aj tieto definície:

  • Environmentálna degradácia plastov sa vzťahuje na abiotický alebo biotický proces degradácie, alebo oba, ktorý prebieha v špecifickom prostredí a zahŕňa fotodegradáciu, oxidáciu, hydrolýzu a biologickú degradáciu. Živé organizmy ovplyvňujú procesy biotickej degradácie a abiotické degradačné procesy sú nebiologickej povahy.
  • Gély označujú zosieťované polymérne štruktúry, ktoré sú nerozpustné v rozpúšťadlách, ktoré nerušia primárne alebo zosieťovacie väzby v polyméri. Priečne väzby vznikajúce počas oxobiologickej degradácie polymérov sú chemické väzby vytvorené procesom degradácie, väčšinou väzby uhlík-uhlík, a preto sú mimoriadne odolné voči degradácii rozpúšťadlom.
  • Oxidácia je proces podporovaný tepelne alebo ožiarením v prítomnosti kyslíka.

Táto norma sa môže použiť na porovnanie a zoradenie rýchlosti a rozsahu tepelno-oxidačnej degradácie plastového materiálu podľa rozsahu molekulových hmotností, ktoré možno vo vybranom prostredí určiť ako biologicky odbúrateľné. Následne je možné porovnať a zoradiť biodegradáciu týchto degradovaných polymérov v rôznych prostrediach, ako je pôda, komunálny alebo priemyselný kompost, skládka a voda, pomocou štandardných biometrických testovacích metód a meraním vývoja oxidu uhličitého.

Ak je určeným spôsobom zneškodňovania komunálne alebo priemyselné kompostovanie, norma ASTM D6400 je jedinou definitívnou a použiteľnou normou na meranie biodegradácie v procese komunálneho alebo priemyselného kompostovania. Biodegradácia po oxidácii za podmienok uvedených v tejto norme neposkytuje definíciu „komunálneho alebo priemyselného kompostovateľného materiálu“ ani konotáciu, že tieto postupy sú prijateľné pre kompostovanie v komerčnom alebo komunálnom kompostárni.

Táto norma používa viacúrovňový prístup založený na kritériách na hodnotenie postupnej oxidácie a biologickej odbúrateľnosti plastových výrobkov a ekologických vplyvov v definovaných aplikáciách. Každá vrstva v tejto norme obsahuje súhrn, ktorý predstavuje ciele a testovacie metódy, princípy metódy, trvanie testu a interpretáciu výsledkov.

Postupný prístup sa zvolí na pohodlné oddelenie fáz oxidačnej degradácie, biodegradácie a ekologického vplyvu v laboratóriu, ale v reálnom svete sa všetky tri pravdepodobne vyskytnú súčasne, a nie postupne.

Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM D6954-24 Štandardná príručka pre detekciu a testovanie plastov, ktoré sa v životnom prostredí rozkladajú kombináciou oxidácie a biodegradácie“.

WhatsApp