【国家标准(GB)】 降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求

ICS83.140
中华人民共和国国家标准
GB/T20197—2006
降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求
Define, classify, marking and degradability requirement of degradable plastic2006-02-21发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
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2007-01-01实施
本标准由全国塑料制品标准化技术委员会归口。GB/T20197—2006
本标准由轻工业塑料加工应用研究所负责起草，武汉华丽环保科技有限公司、深圳市中京科林环保：塑料技术有限公司、内蒙古蒙西高新技术集团有限责任公司、宁波天安生物材料有限公司、绿维新材料（深圳）有限公司、天津思态利降解塑料有限公司、深圳市禾田一环保科技有限公司、福建百事达生物材料有限公司、福建泛亚科技发展有限公司、国家塑料制品质量监督检验中心（北京）、四川大学参加起草。本标准主要起草人：翁云宣、孔力、王世和、陈学军、张先炳、毛国玉、苗蕾、丁少忠、贾伟生、叶新建、刘彩霞、侯勇、王玉忠、杨惠娣、李字义、陈明兴。本标准为首次发布。
1范围
降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求
本标准规定了降解塑料的术语和定义、分类和标志、降解性能要求、试验方法。本标准适用于以下各类降解材料：天然和/或合成聚合物、共聚物或它们的混合物；一含有如增塑剂、颜料或其他化合物等添加剂的塑料材料；一水溶性聚合物；
一各类降解塑料材料加工而成的制品。2规范性引用文件
GB/T20197-2006
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1040塑料拉伸性能试验方法GB/T1844.2塑料及树脂缩写代号第二部分：填充及增强材料（GB/T1844.2—1995，neqISO1043-2.1987)
GB/T1844,3
塑料及树脂缩写代号第三部分：增塑剂（GB/T1844.3—1995，negISO1043-3：1987)
GB/T7141
塑料热空气暴露试验方法
GB/T13022塑料薄膜拉伸性能试验方法（GB/T13022—1991，neqISO1184：1983）GB/T15596塑料暴露于玻璃下日光或自然气候或人工光后颜色和性能变化的测定(GB/T15596——1995,eqvISO4582:1980)GB/T16422.2塑料实验室光源暴露试验方法第2部分：氙弧灯（GB/T16422.2—1999idtISO4892-2:1994)
GB/T17603光解性塑料户外暴露试验方法GB/T19276.1水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定密闭呼吸计中需氧量的方法（GB/T19276.1—2003，ISO14851：1999，IDT）GB/T19276.2水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法（GB/T19276.2--2003,ISO14852：1999，IDT)GB/T19277受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解和崩解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法（GB/T19277—2003，ISO14855:1999，IDT）GB/T19811在定义堆肥化中试条件下塑料材料崩解程度的测定（GB/T19811—2005，IS016929.2002，IDT)
城市生活垃圾有机质的测定灼烧法CJ/T96
CJ/T97
总铬的测定二苯碳酰二阱比色法城市生活垃圾
CJ/T98
城市生活垃圾
CJ/T99
汞的测定冷原子吸收分光光度法pH的测定玻璃电极法
城市生活垃圾
GB/T20197-—2006
CJ/T100
CJ/T101
CJ/T102
CJ/T103
CJ/T104
CJ/T105
城市生活垃圾
城市生活垃圾
城市生活垃圾
城市生活垃圾
镉的测定原子吸收分光光度法
铅的测定
原子吸收分光光度法
二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法砷的测定
全氮的测定半微量开氏法
全磷的测定偏钼酸铵分光光度法城市生活垃圾
城市生活垃圾全钾的测定火焰光度法城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标CJ/T3059
ISO3310-2：1999试验筛-
ISO11465.1993
ISO14853:2005
土壤质量
-技术要求与试验——第2部分：金属穿孔板试验筛土壤生物的干物质和水含量的测定—重量法水性培养液下塑料最终厌氧生物分解能力的测定一—一通过测量生物气体产物的高固态厌氧消化条件下塑料最终厌氧生物分解和崩解能力的测定一ISO15985:20047
一通过测量
生物气体产物的办法
ISO17556:2003土壤中最终需氧生物分解能力的测定—采用测定释放的二氧化碳或测定密闭呼吸计中需氧量的方法
ASTMD5510：1994(2001）氧化降解塑料热老化的标准操作3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
降解degradation
受环境条件的影响，经过一定时间和包含一个或更多步骤，结构发生显著变化、性能丧失（如：完整性、相对分子质量、结构或力学强度的过程。参见：劣化(3.6)。
生物分解biodegradation
由生物活动引起的降解，尤其是酶的作用引起材料化学结构的显著变化。由于材料被微生物或某些生物作为营养源而逐步消解，导致质量损失、性能如物理性能下降等，并最终导致材料被分解成成分较简单的化合物或单质，如二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH）、水（HO)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质。
最终需氧生物分解ultimateaerobicbiodegradation在有氧条件下，材料最终被微生物分解为二氧化碳（CO2）、水（H2O)及其所含元素的矿化无机盐和新的生物质。
最终厌氧生物分解ultimateanaerobicbiodegradation在缺氧条件下，材料最终被微生物分解为二氧化碳（CO.）、甲烷（CH,）、水（H,O)及其所含元素的矿化无机盐和新的生物质。
生物处理能力biologicaltreatability可生物处理能力biological treatability材料需氧条件下堆肥或厌氧条件下生物消化的潜力。2
劣化deterioration
变质deterioration
塑料因某些结构受损所表现出的物理性能丧失的永久变化。崩解disintegration
材料物理断裂成为极其细小的碎片。堆肥compost
GB/T20197—2006
由混合物生物分解得到的有机土壤调节剂。该混合物主要由植物残余组成，有时也含有一些有机材料和一定的无机物。
堆肥化
composting
产生堆肥的一种露氧处理方法。3.10
堆肥能力compostability
可堆肥能力compostability
在堆肥过程中材料被生物分解的能力。如宣称有堆肥能力，应说明材料在堆肥化体系中（如标准试验方法所示）可生物分解和崩解，并且在堆肥最终使用中是完全可生物分解的。堆肥应符合相关的质量标准，如低重金属含量、无生物毒性、无明显可区分的残留物。
降解塑料degradableplastic
在规定环境条件下，经过一段时间和包含一个或更多步骤，导致材料化学结构的显著变化而损失某些性能（如完整性、分子质量、结构或机械强度）和/或发生破碎的塑料。应使用能反映性能变化的标准试验方法进行测试，并按降解方式和使用周期确定其类别。参见：生物分解塑料（3.12），热氧降解塑料（3.13)，光降解塑料（3.14），可堆肥塑料（3.15）。3.12
生物分解塑料biodegradableplastic在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳（CO.）或/和甲烷（CH.）、水(HzO)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。参见：降解塑料（3.11)。
热氧降解塑料heat-and/oroxidedegradableplastic由热和/或氧化引起降解的塑料。参见：降解塑料（3.11)。
光降解塑料photo-degradableplastic sheet由自然日光作用引起降解的塑料。参见：降解塑料（3.11)。
可堆肥塑料compostableplastic一种塑料，可在堆肥化条件下，由于生物反应过程，可被降解和崩解，并最终完全分解成二氧化碳3
GB/T20197--2006
（CO,）、水（H,O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质，并且最后形成的堆肥的重金属含量、毒性试验、残留碎片等应符合相关标准的规定。参见：降解塑料(3.11)。Www.bzxZ.net
4标志
4.1分类
降解塑料按照其设计的最终降解途径包括生物分解塑料、可堆肥塑料、光降解塑料、热氧降解塑料。4.2标示
降解塑料的标志方法如下：
口/口
材质产品的主要原料和组成
生物分解塑料：光降解塑料，热氧降解塑料；可堆肥塑料：淀粉填充降解塑料本标准号
示例：按照本标准生产的光降解聚丙烯塑料片材，其中含15%质量百分比矿物粉和25%质量百分比玻璃纤维，另外添加5%光剂，长、宽、厚分别为5000mm、1000mm、2mm，表示为GB/T20197/光降解塑料PP-（GF25十MD15)DPA54.3产品材质标志方法
降解塑料产品使用标志时，应按4.2规定，标记在产品或外包装上。4.3.1单一组分产品
产品由单一聚合物制得，按4.2规定进行标记。部分聚合物的标志示例见表1。表1部分聚合物的标志示例
聚合物名称
聚乳酸
聚己内酯
（丁二酸/已二酸/丁二醇酯）共聚物聚羟基丁酸/戊酸酯
聚对二氧环已酮
聚丁二酸丁二醇酯
聚乙交酯
二氧化碳/环氧丙烷共聚物
二氧化碳/环氧乙烷共聚物
聚乙烯醇
-3-羟基丁酸酯
醋酸纤维素
4.3.2多组分的产品
聚合物混合物或合金的多组分产品，应按照各种主要组成的质量百分比例大小，从大到小依次排列，用名称缩写来表示聚合物的成分，缩写之间用加号“十”隔开，并按4.2的规定来标记。示例：聚已内酯和淀粉合金，聚己内酯为主要聚合物，淀粉分散在其中，表示为PCL+St
4.3.3含添加剂的产品（可选项）4.3.3.1含填料或增强剂的产品
GB/T20197—2006
含单一填料或增强剂的产品，填料或增强剂应与聚合物一起标志，聚合物缩写后加连字符，然后按GB/T1844.2规定的缩写符号描述添加剂，并按示例和4.2的规定来标记。示例1：添加30%质量分数矿物粉末的案已内酯，表示为PCL-MD30
含多种填料或多种增强剂或两者均含有的产品，应按示例2和示例3规定，描述填料或增强剂的百分含量，并用圆括弧加以括弧。示例2含15%质量分数矿物粉和25%质基分数玻璃纤维的聚乳酸，表示为PLA-(GF25+MD15）或PLA-(GF+MD)40示例3：由含20%质量分数矿物粉（MD)和15%质量分数玻璃纤维（GF)的聚乳酸，表示为PL.A-(MD20+GF15)或PLA-(MD+GF)35
4.3.3.2含增塑剂的产品
含增塑剂的产品，聚合物缩写后加连字符，然后标上符号“P”，后面再标上用圆括弧括起来的按GB/T1844.3规定的增塑剂缩写。示例，含增塑剂邻苯二甲酸二丁酯的PCL，表示为PCL-P(DBP)
4.3.3.3含降解剂的产品
含降解剂的产品，聚合物缩写后加连字符，然后标上符号“DPA”示例：含15%质量分数矿物粉和25%质量分数玻璃纤维，另外添加5%质量分数光敏剂的PLA，表示为PLA-(GF25+MD15)DPA5或PLA-(GF+MD)40DPAS4.4标志的制作
标志的制作可采用模塑、印刷、压花、烙印或其他清晰且无法拭除的标记方法。5降解性能技术要求
5.1生物分解塑料
5.1.1单一聚合物
如果材料是由单一聚合物加工而成，生物分解率应≥60%，试验方法见6.1。5.1.2混合物
如果材料是混合物，有机成分应≥51%，生物分解率应≥60%，且材料中组分≥1%的有机成分的生物分解率应≥60%，试验方法见6.1。5.2可堆肥塑料
5.2.1单一聚合物
如果材料是由单一聚合物加工而成，堆肥化生物分解率应≥60%，崩解程度应≥90%，试验方法见6.2.1。
5.2.2混合物
如果材料是混合物，有机成分应≥51%，堆肥化生物分解率应≥60%，崩解程度应≥90%，且材料中组分≥1%的有机成分的生物分解率应≥60%，试验方法见6.2.1。5.2.3堆肥质量
堆肥质量应符合CJ/T3059中堆肥产品的质量标准（见表2)，试验方法见6.2.2。5
GB/T20197—-2006
有机质（以C计）
总汞（以Hg计）
总锅（以Cd计）
总铅（以Pb计）
总砷（以As计）
总铬（以Cr计）
全氮(以N计）
全磷（以PO计）
全钾（以K：O计）
表2堆肥质量要求
技术指标
≥10 %
5mg/kg
≤3mg/kg
100mg/kg
30mg/kg
300mg/kg
5.3光降解塑料
光降解塑料的光降解暴露方式采用自然曝晒或氙灯人工加速老化箱内曝晒。光降解性能应符合表3的规定，试验方法见6.3。
3光降解塑料的光降解性能技术要求表3
光降解塑料性能变化的评价
暴路方式
自然曝晒
或氙灯人工加速老化
箱内爆晒
拉伸断裂伸长率保留
率(纵/横)/%)
且光降解后重均相对
且重均相对分子质量
下降率/（%)
分子质量<10000的
分子百分含量／（%）
试验方法
注：在评价光降解塑料性能变化时，可在有关各方同意后，使用试样其他性能变化以及性能保持率或性能变化率，如颜色、外观、雾度、粉化、脆化、撕裂强度、表面电阻率、体积电阻率、击穿电压、介质损耗角正切、尺寸变化、质量变化、密度、维卡软化温度、熔体流动速率、化学结构变化等，但应在试验报告中注明。性能保持率或性能变化率由感兴趣的各方参照表1协商而定，试验方法见GB/T15596。5.4热氧降解塑料
热氧降解塑料的降解性能应符合表4的规定，试验方法见6.4。表4热氧降解塑料的热氧降解性能技术要求热氧降解塑料性能变化的评价
拉伸断裂伸长率保留率（纵/
横)/(%）
降解性能试验方法
且重均相对分于质量下降
率/（%）
且光降解后重均相对分子
质量<10000的分子百分含
量/（%）
试验方法
6.1生物分解性能
生物分解试验按GB/T19277和/或按GB/T19276.1和/或按GB/T19276.2和/或按ISO17556：2003或按ISO14853：2005或ISO15985:2004，试验结果以最大生物分解百分率表示。6
6.2，可堆肥性能
6.2.1堆肥化能力
GB/T20197—2006
可堆肥试验分别按GB/T19277和按GB/T19811进行，试验结果分别以最大生物分解率和崩解程度表示。
6.2.2堆肥质量
堆肥有机质、PH、总铬、汞、镉、铅、砷、全氮、全磷、全钾的测定分别按CI/T96、CJ/T99、CJ/T97、CJ/T98、CJ/T100、CJ/T101、CJ/T102、CJ/T103,CJ/T104,CJ/T105进行。堆肥水分的测定按ISO11465：1993进行。堆肥粒度测定按ISO3310-2：1999进行。6.3光降解试验
6.3.1暴露条件
光降解试验的暴露方式可采用自然曝晒或采用氙灯人工加速老化箱内曝晒。具体的曝晒方式和条件应符合表5的规定。
表5光降解的曝晒方式和条件
桑露方式
自然腰晒
氙灯人工加速老化箱内
累计辐射能量/（MJ/m）
510±10
6.3.2拉伸断裂伸长保留率
6.3.2.1拉伸断裂伸长率
依据标准
GB/T17603
GB/T16422.2
采用B暴露架
黑标温度：65℃±5℃
相对湿度：65%±5%
喷水周期：每次喷水时间18min
土0.5min；两次喷水之间的时间102min±0.5min
试样厚度小于1mm时，按GB/T13022规定进行。采用I型试样，取5个试样，试验结果分别以测试结果的算术平均值表示；对有纵横向的降解塑料，试样按纵、横方向各取5个试样，试验结果分别以纵横方向测试结果的算术平均值表示。拉伸速度（50士5)mm/min。试样厚度大于等于1mm时，按GB/T1040规定进行。采用Ⅱ型试样，取5个试样，试验结果分别以测试结果的算术平均值表示；对有纵横向的降解塑料，试样按纵、横方向各取5个试样，试验结果分别以纵横方向测试结果的算术平均值表示。拉伸速度（50土5)mm/min。试样是成型的制品时，从制品上取样，样品是未成型的原料如树脂、母料或专用料时，用塑料成型加工方法制得制品或试验样条：如制品的尺寸不能满足直接取样的要求时，可用原料成型加工成标准中规定试样，或试样尺寸由感兴趣的各方协商而定。6.3.2.2拉伸断裂伸长率保留率
断裂伸长率保留率按式(1)计算：式中：
L =4=×100%
一降解后拉伸断裂伸长率保留率，%；L
L。降解前断裂伸长率，%
L降解后断裂伸长率，%。
6.3.3重均相对分子质量下降率
·（1)
用高温凝胶色谱仪测试试样光降解前后的重均相对分子质量，相对分子质量测试所用凝胶柱料的GB/T20197-2006
相对分子质量下限分离范围应包括5000以下相对分子质量。重均相对分子质量下降率按式(2)计算：MuM×100%
式中：
M.—光降解后重均相对分子质量下降率，%；M..—-光降解前重均相对分子质量；M。光降解后重均相对分子质量。6.3.4相对分子质量小于10000的分子的百分数（2)
用高温凝胶色谱仪测试试样光降解后试样的相对分子质量，计算相对分子质量小于10000的分子的百分数。
6.4热氧降解性能
热氧降解试验按ASTMD55101994（2001)进行，强制通风条件时试验方法按GB/T7141进行试验结果以拉伸断裂伸长率保留率来表示。对有纵横向的试样，试验结果分别以纵横方向测试结果表示。
6.4.1暴露条件
根据试样厚度选择热氧降解试验的暴露方式，试样厚度小于等于0.25mm时，暴露方式采用方法A（重力对流恒温箱），按ASTMD5510；试样厚度大于0.25mm时，暴露方式采用方法B（强制通风恒温箱），按GB/T7141。试验温度60℃，暴置时间90d。6.4.2拉伸断裂伸长率保留率
试样厚度小于1mm时，按GB/T13022规定进行。采用I型试样，取5个试样，试验结果分别以测试结果的算术平均值表示；对有纵横向的试样，试样按纵、横方向各取5个试样，试验结果分别以纵横方向测试结果的算术平均值表示。拉伸速度（50士5）mm/min。试样厚度大于等于1mm时，按GB/T1040规定进行。采用ⅡI型试样，取5个试样，试验结果分别以测试结果的算术平均值表示；对有纵横向的试样，试样按纵、横方向各取5个试样，试验结果分别以纵横方向测试结果的算术平均值表示。拉伸速度（50土5）mm/min。试样是成型的制品时，从制品上取样，样品是未成型的原料如树脂、母料或专用料时，用塑料成型加工方法制得制品或试验样条，如制品的尺寸不能满足直接取样的要求时，可用原料成型加工成标准中规定试样，或试样尺寸由感兴趣的各方协商而定。断裂伸长率保留率按式(3)计算：LL'
式中：
L降解后拉伸断裂伸长率保留率，%L。—降解前断裂伸长率，%；
L降解后断裂伸长率，%
6.4.3重均相对分子质量下降率
-（3)
用高温凝胶色谱仪测试试样光降解前后的重均相对分子质量，相对分子质量测试所用凝胶柱料的相对分子质量下限分离范围应包括5000以下相对分子质量。重均相对分子质量下降率按式（4)计算：8
式中：
M热氧降解后重均相对分子质量下降率，%；Mw。热氧降解前重均相对分子质量；M——热氧降解后重均相对分子质量。.....
GB/T20197—2006
GB/T20197-2006
中华人民共和国
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降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求
GB/T20197—2006
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开本880×12301/16印张1字数19千字2006年9月第一版2006年9月第一次印刷如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究
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