二. 标准现状
1. 国外标准现状
(1)国际标准化组织生物分解材料工作组和国际标准
国际标准化组织(ISO)中从事生物分解材料标准工作的是ISO/TC 61/SC 5/WG22工作组。WG22工作组由ISO技术委员会于1993年成立,专门从事生物分解有关的标准工作。
ISO有关生物分解标准是在与ASTM、CEN、JIS、DIN等相关标准协调后,并在它们的基础上制定的标准。目前已发布了7个国际标准(见表2),并有一些已纳入工作计划(见表3)。
表2 已发布的生物分解国际标准
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标准序号 |
标准名称 |
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ISO/TR 15462 |
水质量——用于生物分解能力的试验的选择 |
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ISO 14593 |
水质量——水体系培养液中有机组分最终需氧生物分解能力的评价——通过分析密封容器中无机碳的方法(CO2顶部试验) |
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ISO 14851 |
水系培养液中需氧条件下塑料材料生物分解能力的测定——通过测定密封容器中氧气消耗量的方法 |
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ISO 14852 |
水系培养液中需氧条件下塑料材料生物分解能力的测定——通过分析释放的二氧化碳的方法 |
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ISO 14855 |
可控堆肥条件下塑料最终需氧生物分解能力和崩裂的测定——分析释放的二氧化碳的方法 |
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ISO 16929 |
中试规模定义的堆肥条件下塑料材料崩裂的测定 |
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ISO 17556 |
通过测量密闭容器里氧气消耗或释放的二氧化碳量来测定土壤里最终需氧生物分解能力 |
表3 已纳入计划的生物分解国际标准
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ISO FDIS 14853 |
水系培养液中厌氧条件下生物分解率试验方法 |
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ISO FDIS 15985 |
在高固态厌氧消化条件下最终厌氧生物分解和崩裂的测定——分析释放生物气体的方法 |
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ISO CD 17088 |
堆肥能力评价——最终验收的试验计划和规范 |
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WD 20201(SC5N928) |
在惰性、无碳固定床下模拟堆肥条件下塑料材料最终需氧生物分解能力的测定——通过分析释放的二氧化碳的方法 |
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CD 20200(SC5N928) |
在实验室里在定义的堆肥条件下塑料材料崩裂的测定 |
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WD 20219(SC5N930) |
在固体矿系下塑料材料需氧生物分解能力的测定 |
(2)其他国外主要标准
A. 美国材料协会(ASTM)标准
美国从事生物分解材料标准、推广和技术发展工作的是生物分解制品研究所(B iodegradable Product Institute,缩写BPI)。BPI与美国试验材料协会的塑料技术委员会(D20)成立了一个分技术委员会D20.96,专门从事制定“环境降解塑料”的标准。此分委员会工作范围包括环境降解塑料的知识促进、标准的发展(分类、导则、实践、试验方法、术语和规范)。此分技术委员会目前有170个代表包括生产厂家、销售商、用户、消费者和感兴趣者,代表涉及工业界、政府、大学和国家实验室等部门。自1989年以来,美国材料协会(ASTM)先后共发布了20多项ASTM标准。有的用于测定城市污水淤泥环境中降解塑料的需氧生物分解性能和厌氧生物分解性能、有的用于测定堆肥化条件下降解塑料需氧生物分解性能、有的用于测定固体废弃物环境中塑料的可生物分解性能、有的采用特定微生物测定可降解塑料需氧生物分解性能等标准试验方法;也有塑料在海洋漂浮暴露条件下耐候试验标准准则、塑料暴露于模拟堆肥环境中的标准准则等。最近又发布了ASTM D6400-99可堆肥化塑料的标准。ASTM 相关的标准列于下表5。
表5 ASTM有关生物分解标准
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标准序号 |
标准名称 |
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ASTM G22-87 |
测试合成高分子材料抵抗细菌的标准操作法 |
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ASTM G21-90 |
测试合成高分子材料抵抗真菌的标准方法 |
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ASTM D3826-91 |
采用拉伸试验测定可降解聚乙烯及聚丙烯降解终点的标准规则 |
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ASTM D5071-91 |
可光降解塑料曝晒用水氙灯弧型曝晒仪标准操作规则 |
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ASTM D5152-91 |
降解塑料残余固体物水萃出物的毒性试验标准 |
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ASTM D5208-91 |
可光降解塑料曝晒用(荧光)紫外线及冷凝仪标准操作规则 |
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ASTM D5209-91 |
城市污水淤泥中,测定可降解塑料需氧生物分解性的标准试验方法 |
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ASTM D5210-91 |
城市污水淤泥中,测定可降解塑料厌氧生物分解性的标准试验方法 |
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ASTM D5247-92 |
采用特定微生物测定可降解塑料需氧生物分解性的标准试验方法 |
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ASTM D5272-92 |
光降解塑料户外曝露试验标准规则 |
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ASTM D5338-92 |
受控堆肥化条件下测定可降解塑料需氧生物分解的试验方法 |
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ASTM D5437-93 |
塑料在海洋漂浮曝露状态下耐候试验标准规则 |
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ASTM D5509-96 |
塑料曝露于模拟堆肥环境中的标准规则 |
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ASTM D5512-96 |
塑料曝露于采用外加热器的模拟堆肥环境中的标准规则 |
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ASTM D5951-96 |
固体废弃物中的塑料可生物分解性试验方法 |
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ASTM D6002-96 |
环境降解塑料堆肥性评价的标准准则 |
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ASTM D6003-96 |
固体废弃物中的塑料经可生物分解试验方法进行毒性和堆肥质量试验后配制的剩余固体物的标准规则 |
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ASTM D 6340-98 |
在水介质中或堆肥环境中测定需氧生物分解或自由标签的塑料材料的标准试验方法 |
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ASTM D6400-99 |
可堆肥塑料的标准规范 |
BPI通过对树脂生产者、最终使用用户、堆肥所及学院8年的研究,把工作重点集中在堆肥过程中材料的降解能力。其中ASTM D 6002-99和ASTM 6400是主要的标准。ASTM D6002-96是评价环境降解塑料堆肥能力的导则,试验范围决定于由于树脂和制品发展引起的产品范围成分,本方法成本较低,试验只针对最后的制品,试验不出合格或不合格的判断结论。ASTM 6400-99,是堆肥化塑料的规范,试验结果有合格或不合格的判断结论,结论包括可矿化、崩解和安全性,这个标准与欧洲及日本是一样的。可矿化试验方法按照ASTM D 5338,60%的聚合物在180天内需转化为CO2;崩解试验后的尺寸在2mm以上的样品应少于10%;安全性试验按照OECD 导则208应对植物无害。
B. 日本工业标准(JIS)
日本从事生物分解材料标准、推广和技术发展工作的是日本生物分解材料协会(Biodegradable Plastic Society,缩写BPS)。BPS成立于1989年10月,现有80个成员,其中18个成员是GrennPla(环境友好材料)的供应商如BASF, Cargill, DuPont and Novamont, and Planet Polymer Technologies等(从1995年开始,在日本通称生物分解塑料为Greenpla),其中58个成员为GrennPla的消费者如薄膜、片材、纤维、泡沫如National Starch & Chemicals等,其它11个成员是一些化学公司的下属单位。
BPS的主要目的是推广生物分解塑料技术和促使生物分解塑料广泛地、商业化的应用。BPS现在有三个委员会,分别为研究和计划委员会、技术委员会、认证体系委员会。研究和计划委员主要是制定战略性行动项目计划,技术委员会主要发展GreenPla的评价方法,而认证体系委员会执行GreenPla的认证和标签体系工作。
在1999年,BPS推出了建立食品包装用Greenpla安全评价体系的计划。1994年,在有关Greenpla生物分解能力的大量试验基础上制定了一个日本工业方法标准JIS K 6590,国际标准组织于1999年在这个标准基础上制定了ISO 14851。
C. 欧洲标准
欧洲标准化委员会自90年代也积极参与降解塑料的标准的制定研究工作。比利时、德国、芬兰分别制定了各自生物分解材料的标准。
德国开展这方面工作主要为农业部消费和农业司,他们曾在德国卡塞尔(Kassel)城市进行了可堆肥化生物分解材料应用试验示范项目。生物分解材料应用于各种包装物如商场购物袋、餐具等以及农业上的一些应用如育秧钵、水果袋等。通过这些应用示范项目、调查及大量试验,他们发布了DIN CERTCO法令,并制定通过了全生物分解材料堆肥能力检测的标准DIN V54900。其中国际标准组织在DIN V54900、ASTM D 5338基础上制定了ISO 14855《可控堆肥条件下塑料最终需氧生物分解能力和崩裂的测定——分析释放的二氧化碳的方法》。