Какъв е процесът на откриване на степента на биоразграждане при проверка на качеството на PLA нетъкан текстил?

При проверката на качеството на PLA нетъкан текстил, степента на биоразграждане е един от основните показатели. Откриването му изисква симулиране на специфични среди (като промишлено компостиране, почва, вода и др.) и се определя чрез измерване на степента на разграждане на материала под действието на микроорганизми (като дела на въглеродните елементи, превърнати в CO₂). Понастоящем стандартните методи, които обикновено се възприемат както в международен план, така и в страната, се основават главно на условия на промишлено компостиране (тъй като PLA не-тъкан плат се използва най-вече в сценарии за еднократна употреба и трябва да се разгради бързо в контролирана среда за компостиране). Следват специфичните методи и процеси за тестване

I. Основни стандарти за изпитване: Тестването на степента на биоразграждане трябва да се основава на авторитетни стандарти, за да се осигури последователност и сравнимост на резултатите. Често използваните стандарти включват: • Международни стандарти: ISO 13432 „Опаковъчни материали - Методи за изпитване и изисквания за компостируемост и биоразградимост“, ASTM D6400 „Стандартна спецификация за компостируемост на пластмасови материали за общински или промишлени съоръжения за компостиране“. • Вътрешни стандарти: GB/T 19277.1-2011 „Определяне на окончателното аеробно биоразграждане и капацитет на разпадане на материали при контролирани условия на компостиране – Част 1: Общи методи“, GB/T 28206-2011 „Технически изисквания за компостируеми пластмаси“. Тези стандарти имат ясни разпоредби относно средата за тестване, източника на микроорганизми, цикъла на тестване и т.н. (Например условия за промишлено компостиране: температура 58±2 градуса, влажност 50%-60%, а инокулумът е зрял компост).

Специфичен процес на тестване (приемайки ISO 13432 като пример)

1. Подготовка на пробата • Нарежете PLA не{1}}тъкания плат на фини частици (обикновено по-малки или равни на 10 mm), претеглете точно масата на пробата (означена като m, единица: g) и изчислете въглеродното й съдържание (определено чрез елементен анализ, означено като C_проба).

В същото време подгответе „положителни контроли“ (като целулоза, за която е известно, че е 100% разградима) и „празни контроли“ (съдържащи само компостни инокуланти и буфери, без проби), за да проверите ефективността на системата за откриване.

2. Материали за инокулация и конструкция на реакционната система

• Материали за инокулация: Използват се градска утайка или компостирани продукти (съдържащи естествени микробни съобщества) и се смесват с дестилирана вода и буферен разтвор (поддържайки pH 7,0±0,5) в стандартни пропорции, за да се образува реакционният субстрат.

• Реакционен съд: Използвайте затворен респираторен измервателен уред (като система за постоянно налягане или постоянен обем), за да смесите съответно пробата, положителната контрола и празната контрола с инокулираната матрица и ги поставете в инкубатор с постоянна температура при 58±2 градуса.

3. Мониторинг на процеса на разграждане и събиране на CO₂

• Непрекъснато наблюдавайте CO₂, произведен от реакционната система в рамките на 6 месеца (максималния период на откриване, изискван от стандарта): ◦ Ако това е система с постоянно налягане, изчислете изхода чрез измерване на обема на CO₂ газ (след изсушаване и отстраняване на смущаващите газове); Ако това е система с постоянен обем, изходът се изчислява чрез измерване на промяната в концентрацията на CO₂ в газа (като инфрачервен детектор). CO₂, произведен от празната контрола, трябва да се извади от групата на пробата (с изключение на влиянието на само-разграждането на инокулираните вещества).

4. Изчисляване на теоретичното количество CO₂: Въз основа на съдържанието на въглерод в пробата, изчислете общото количество CO₂, което трябва да се получи, когато тя се разгради напълно: Теоретично количество CO₂ (g)=(C_проба × 44) ÷ 12 (Забележка: 44 е моларната маса на CO₂, а 12 е моларната маса на въглерода, т.е. 1 g въглерод се превръща напълно в 1 × 44/12 g CO₂.

5. Определяне на скоростта на биоразграждане: Когато степента на биоразграждане на положителната контрола е по-голяма или равна на 70% (показваща ефективността на системата) и скоростта на биоразграждане на пробата в рамките на 6 месеца е по-голяма или равна на 90%, тя се определя като "биоразградима". Ако 90% не бъдат достигнати в рамките на 6 месеца, периодът на тестване трябва да бъде удължен до 2 години (но PLA, като разградим материал, обикновено отговаря на стандарта в рамките на 3 до 6 месеца).