Hva er deteksjonsprosessen for biologisk nedbrytningshastighet i kvalitetskontrollen av PLA-fiberduk?

I kvalitetskontrollen av PLA-fiberstoff-er den biologiske nedbrytningshastigheten en av kjerneindikatorene. Deteksjonen krever simulering av spesifikke miljøer (som industriell kompostering, jord, vann, etc.), og bestemmes ved å måle graden av nedbrytning av materialet under påvirkning av mikroorganismer (som andelen karbonelementer omdannet til CO₂). For tiden er standardmetodene som vanligvis brukes både internasjonalt og innenlands hovedsakelig basert på industrielle komposteringsforhold (ettersom PLA non-vevd stoff for det meste brukes i engangsscenarier og må brytes ned raskt i et kontrollerbart komposteringsmiljø). Følgende er de spesifikke testmetodene og prosessene

I. Kjernetestingsstandarder: Testingen av biologisk nedbrytningshastighet må være basert på autoritative standarder for å sikre konsistensen og sammenlignbarheten til resultatene. Vanlige standarder inkluderer: • Internasjonale standarder: ISO 13432 "Packaging Materials - Testmetoder og krav for komposterbarhet og biologisk nedbrytbarhet", ASTM D6400 "Standardspesifikasjon for komposterbarhet av plastmaterialer for kommunale eller industrielle komposteringsanlegg". • Innenlandske standarder: GB/T 19277.1-2011 "Bestemmelse av endelig aerobisk biologisk nedbrytnings- og desintegrasjonskapasitet for materialer under kontrollerte komposteringsforhold - Del 1: Generelle metoder", GB/T 28206-2011 "Technical Requirements for Compostable Plastics". Disse standardene har klare regler for testmiljøet, kilden til mikroorganismer, testsyklusen osv. (For eksempel industrielle komposteringsforhold: temperatur 58±2 grader, fuktighet 50%-60%, og inokulumet er kompostmodenhet).

Spesifikk testprosess (som tar ISO 13432 som eksempel)

1. Prøveforberedelse • Kutt det PLA ikke-vevde stoffet i fine partikler (vanligvis Mindre enn eller lik 10 mm), vei nøyaktig prøvemassen (angitt som m, enhet: g), og beregn karboninnholdet (bestemt ved elementæranalyse, betegnet som C_sample).

Forbered samtidig "positive kontroller" (som cellulose, som er kjent for å være 100 % nedbrytbar) og "blindkontroller" (som kun inneholder kompostpodemidler og buffere, uten prøver) for å verifisere effektiviteten til deteksjonssystemet.

2. Inokulasjonsmaterialer og Reaksjonssystem Konstruksjon

• Inokulasjonsmaterialer: Kommunalt slam eller kompostprodukter (som inneholder naturlige mikrobielle samfunn) brukes og blandes med destillert vann og bufferløsning (opprettholde pH 7,0±0,5) i standardforhold for å danne reaksjonssubstratet.

• Reaksjonsbeholder: Bruk et lukket respiratorisk måleinstrument (som et konstant trykk eller konstant volumsystem) for å blande henholdsvis prøven, positiv kontroll og blindprøven med den inokulerte matrisen, og plasser dem i en inkubator med konstant temperatur ved 58±2 grader.

3. Overvåking av nedbrytningsprosess og CO₂-innsamling

• Overvåk kontinuerlig CO₂ som produseres av reaksjonssystemet innen 6 måneder (den maksimale deteksjonsperioden som kreves av standarden): ◦ Hvis det er et konstanttrykksystem, beregne ytelsen ved å måle volumet av CO₂-gass (etter tørking og fjerning av forstyrrende gasser); Hvis det er et konstant volumsystem, beregnes effekten ved å måle endringen i CO₂-konsentrasjonen i gassen (som en infrarød detektor). CO₂ produsert av blindprøven skal trekkes fra prøvegruppen (unntatt interferensen av selv-nedbrytning av de inokulerte stoffene).

4. Beregning av teoretisk CO₂-mengde: Basert på karboninnholdet i prøven, beregn den totale mengden CO₂ som skal produseres når den er fullstendig nedbrutt: Teoretisk CO₂-mengde (g)=(C_prøve × 44) ÷ 12 (Merk: 44 er massen til CO₂-molar og massen til CO2 karbon, det vil si at 1 g karbon blir fullstendig omdannet til 1× 44/12 g CO₂.

5. Bestemmelse av biologisk nedbrytningshastighet: Når den biologiske nedbrytningshastigheten til den positive kontrollen er Større enn eller lik 70 % (som indikerer effektiviteten til systemet), og prøvens biologiske nedbrytningshastighet innen 6 måneder er Større enn eller lik 90 %, fastsettes den som "biologisk nedbrytbar". Hvis 90 % ikke er nådd innen 6 måneder, bør testperioden forlenges til 2 år (men PLA, som et nedbrytbart materiale, oppfyller vanligvis standarden innen 3 til 6 måneder).