ICS 83.140.01 CCS Y 28 13 河北省 地方 标准 DB 13/T 5948—2024 可生物降解塑料袋主要成分快速鉴别及 总含量检测方法 2024 - 06 - 24发布 2024 - 07 - 24实施 河北省市场监督管理局 发布 DB 13/T 5948 —2024 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由河北省市场监督管理局提出。 本文件起草单位：中孚检测服务（河北）有限公司、嘉禾伍丰（河北）包装科技有限公司、深圳 市中集新材料科技发展有限公司、河北敦诚新能源科技有限公司、河北省标准化研究院、鑫然（河 北）生物科技有限公司、河北科技大学、雄县立亚包装材料有限公司、河北正浩包装科技有限公司。 本文件主要起草人：李小英、陈宸、刘国义、谢斌、崔亚超、刘骏腾、白彦峰、邓海波、刘友 志、侯连龙、张蓓、刘金鹏、肖军、申峰、孙世璞、许凤俭、刘涛、李增龙。 DB 13/T 5948 —2024 1 可生物降解塑料袋主要成分快速鉴别及 总含量检测方法 1 范围 本文件规定了可生物降解塑料袋主要成分快速鉴别及总含量检测方法的方法原理、试剂、仪器 与设备、分析步骤等要求。 本文件只适用于可生物降解塑料袋主要成分的快速鉴别及其生物降解成分总含量的测定，不作 为可生物降解塑料袋生物降解率的判定依据。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本 (包括所有的修改单 ) 适用于本文件。 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适 用于本文件。 生物降解 biodegradation 由于生物活动尤其是酶的作用而引起材料降解，使其被微生物或某些生物作为营养源而逐步消 解，导致其相对分子质量下降与质量损失、物理性能下降等 ,并最终被分解为成分较简单的化合物及 所含元素的矿化无机盐、生物死体的一种性质。 ［来源： GB/T 41010 -2021］ 4 方法原理 红外光谱是分子的 “指纹光谱 ”，不同物质在红外光谱上的图谱不同，相同成分比例的可生物降 解塑料制品的图谱应具有一致性， 可通过红外吸收的特征峰和指纹峰， 判断待测材料中含有的组分。 采用差量法计算可生物降解成分的含量，在特定温度下将可生物降解塑料中有机物煅烧处理， 残留物为其中填充的钙粉等其他物质，通过总重量减去残留物重量可计算出可降解材料的含量。 5 试剂 三级水：符合 GB/T 6682 规定。 二甲苯：分析纯或以上纯度。 6 仪器与设备 傅里叶变换红外光谱仪：配有衰减全反射附件（ ATR）。 马弗炉：能保持温度在 600 ℃±25 ℃。 分析天平：分度值为 0.1 mg。 索氏抽提器：容积 250 mL、500 mL。 坩埚：与试验物质不起化学作用的石英坩埚、陶瓷坩埚。 本生灯或其他合适的加热源。 干燥器：内装有效干燥剂。 DB 13/T 5948 —2024 2 电热恒温干燥箱。 温控加热台：最高可控温度不低于 300 ℃，温度精度： ±5 ℃。 7 分析步骤 样品准备 7.1.1 红外吸收光谱测试样品的制备：选取可生物降解塑料袋上无印刷油墨和胶黏剂部位，将样品 制成4 mm×4 mm～10 mm×10 mm的小块，每个样品选取不同部位制作 3个试样，分别进行红外测试。 样品制备过程中应保持试样洁净平整。 7.1.2 可生物降解成分总含量测试样品的制备： 选取可生物降解塑料袋上无印刷油墨和胶黏剂部位， 将样品制成小于 2 mm×2 mm的小块混匀后烘干备用。样品制备过程中应保持试样洁净。 红外吸收光谱定性 7.2.1 红外吸收光谱测试 7.2.1.1 傅里叶变换红外光谱仪（ 6.1）预热20 min，选择波数范围 4000 cm-1～600 cm-1，分辨率为 4 cm-1，设置扫描次数 64次，选择金刚石晶体，对 7.1.1制备的试样进行测试。光谱保存为“吸光 度”模式。 7.2.1.2 若样品的红外吸收谱图中出现淀粉或水分的吸收峰，可取适量待测样品，使用温控加热台 （6.9）在适当的温度下将样品熔融后，再使用红外光谱仪进行检测，排除水分等其他干扰。若其他 物质的特征峰不明显时，也可采用此方法 。制样温度可参考附录 B。 7.2.1.3 若样品的红外吸收谱图中出现 PE、PP、PS、PVC、EVA、PET中的任何一种物质的全部特征 峰时，判定样品含有对应物质。不同物质的红外吸收信息可参考附录 A。 可生物降解成分总含量 7.3.1 含有PE、PP、PS、PVC、EVA、PET的样品 7.3.1.1 若样品中含有 PE、PP、PS、PVC、EVA、PET中的任何一种物质，取 7.1.2中烘干的试样 0.5 g～2.0 g，使用分析天平（ 6.3）称重（ m1），精确至 0.1 mg，全部移入经干燥恒重的滤纸筒内。将滤 纸筒放入索氏抽提器（ 6.4）的抽提筒内，在抽提器上端加入溶剂（ 5.2）至瓶内容积的三分之二处， 使用加热器加热，使溶剂不断回流抽提（ 4 次/h～5 次/h），一般抽提 4 h～6 h，非生物降解成分被二 甲苯提取完全，滤纸筒内只剩不溶于二甲苯的可生物降解成分和填充物质。 7.3.1.2 将提取后剩余部分烘干至恒重后再次称重（ m2），放入坩埚（ 6.5）中，坩埚需提前在马弗 炉（6.2）内用600 ℃±25 ℃加热至恒重，并放入干燥器（ 6.7）内至少 1 h冷却至室温。 7.3.1.3 将装有试样的坩埚直接在本生灯或 其他合适的加热源（ 6.6）上加热，使其缓慢地燃烧。 燃烧不可太剧烈，以免填充物质损失。 7.3.1.4 把坩埚放入已预热至 600 ℃±25 ℃的马弗炉中，煅烧 30 min。 7.3.1.5 把煅烧后的坩埚放入干燥器内冷却 1 h,或使其冷却至室温并在分析天平上称重，精确至 0.1 mg。 7.3.1.6 在相同条件下，再煅烧 30 min，直至恒重，即相继两次称量结果之差不大于 0.5 mg。 7.3.1.7 煅烧完全后的样品重量记为 m3。 7.3.1.8 可生物降解成分总含量（ ω）数值以 %表示，由式（ 1）给出： %100 13 2mmm …………………………………… … ( 1 ) 7.3.2 不含PE、PP、PS、PVC、EVA、PET的样品 7.3.2.1 若样品中不含 PE、PP、PS、PVC、EVA、PET中的任何一种物质，取 7.1.2中烘干的试样 0.5 g～2.0 g，使用分析天平称重（ m1），精确至 0.1 mg，放入坩埚中，坩埚需提前在马弗炉内用 600 ℃ ±25 ℃加热至恒重，并放入干燥器内至少 1 h冷却至室温。 DB 13/T 5948 —2024 3 7.3.2.2 通过马弗炉进行煅烧，按 7.3.1.3～7.3.1.6 规定进行操作。 7.3.2.3 煅烧完全后的样品重量记为 m2。 7.3.2.4 可生物降解成分总含量（ ω）数值以 %表示，由式（ 2）给出： %100 12 1mmm ……………………………… ……… ( 2 ) 7.3.3 精密度 在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的 5%。 DB 13/T 5948 —2024 4 A A 附录 A （资料性） 常见降解材料（复合材料）图谱 A.1 PBAT红外光谱特征峰 当PBAT在塑料成品中时，由于不同待测材料的折射率不同，带来出峰位置和强度不同，通常需 要做ATR校正。ATR校正的参数为：折射率 1.5（塑料制品可默认折射率 1.5，实际折射率偏高或偏低 对出峰位置无影响），入射角和 ATR晶体以实际为准（本案使用金刚石晶体，入射角 45 °）。 金刚石ATR采集的PBAT红外光谱，特征峰 位见图A.1。 图A.1 该图上方为 PBAT的红外光谱（金刚石 ATR法，未经 ATR校正），下方为 PBAT的红外光谱（金刚 石ATR法，经过 ATR校正，折射率 1.5） 图A.2 该图下方为 PBAT/PLA( 主成分)/淀粉混合物光谱，上方为 PBAT的光谱，可见 PBAT在1716 cm-1的 吸收峰被其它组分的吸收峰遮蔽（未校正）