בדיקות ביו-דידנטיות הפכו אבן הפינה להערכת ההשפעה הסביבתית של חומרים פלסטיים, במיוחד כאשר הביקוש העולמי חלופות בר קיימא גדל.בין שיטות הבדיקה המוכרות והנוקשות ביותר הוא ASTM D5338, תקן שפותח על ידי ASTM הבינלאומי שמדגיש את הביודה של פלסטיק תחת תנאי הרישום מבוקרים, בדיקה זו מספקת נתונים קריטיים עבור מפתחי מוצר, רגולטורים, 38 וקציני קיימות אשר צריכים לאמת את האופן שבו למעשה בדיקה פלסטית מציעה לשיטות בדיקה מפורטות של חומרים.

מה זה ASTM D5338?

ASTM D5338, שכותרתו רשמית "שיטת מבחן סטרונדארד עבור קביעת biodegradation אירובי של חומרים פלסטיים תחת תנאי הדבקה מבוקרים", היא הליך מבוסס מעבדה כי הוא מגדיר את המידה שבה חומר פלסטיק מומר פחמן דו חמצני, מים, ו biomass באמצעות פעילות מיקרוביאלית.המבחן מדמה את התנאים שנמצאו במתקני קומפוסט תעשייתיים, שבו הטמפרטורה, לחות, וקצבה של 45 ימים עד כהונה היא לעתים קרובות יותר ל- פחמן.

קונטקסט היסטורי ופיתוח

ASTM D5338 פורסם לראשונה בשנת 1992, זמן שבו תעשיית הפלסטיק החלה להתמודד עם בדיקה מוגברת על הצטברות פסולת.לפני תקן זה, לא הייתה שיטה עקבית להשוות את הביודידה של פורמולות פולימרים שונות.שיטת המבחן פותחה על ידי ASTM D20 על פלסטיקs, במיוחד מיילדות D20.96 על פני פלסטיק Degradables סביבתית, עם קלט מחוקרים אקדמיים, כימאמים, ודיווחים מדויקים יותר, על פני שיטות בקרה סטנדרטיים, ומדורגומים, יש יותר, באופן נרחב יותר, על פני שיטות בקרה סטנדרטיים, וטכנולוגיות סטנדרטיים, יש יותר, ומפורט על פני מערכות בקרה, ומפורט על פני מערכות בקרה.

כיצד פועל המבחן

ASTM D5338 מציב חומר מבחן בסביבה מבוקרת המחקה את התנאים האירוביים, תרמופיליים של ערימה של קומפוסט תעשייתי.תהליך הביו-דהגרדציה הוא פיקוח על ידי מדידת האבולוציה של פחמן דו חמצני (CO2) לאורך זמן, המשמש כאינדיקטור ישיר של פעילות מיקרוביאלית.המבחן כולל את הדגימה הפלסטית ואת השליטה החומרית (בדרך כלל תא או אחר הידוע עבור מצע) עבור פיראטיות.

המונחים:

דגימות הבדיקה חייבות להיות מוכנות באופן הדדי.הפלסטיק הוא לעתים קרובות קרקע, מטוגן, או לחתוך חתיכות קטנות עם שטח משטח מוגדר כדי להבטיח חשיפה אחידה למיקרובים.המדים המדויקים והמסה מוקלטים, ואת סך פחמן אורגני (TOC) של החומר נקבע אנליטית.תוכן פחמן זה חיוני עבור חישוב CO2 המרבי שניתן לייצר אם החומר היה מעורב לחלוטין עם חלקיקים מקודמים ומפוזרים.

המונחים: Conditions

כלי הבדיקה נמצאים בתוך סביבה אפלה בטמפרטורה של 58 ± 2C, המייצג את השלב התרפילי של התכנסות תעשייתית.ההוודאות נשמרת ליד ריצוף, ו aeration מסופק על ידי העברת CO2-free, אוויר מחוספס רק דרך כלי קרינת דלק (OHK) כולל ניתוח הגנה שלילית (מצטבר) או OHK) באמצעות תא חמצן חיובי (מסוגלכאורה) או OHR) מתפתח באופן קבוע (מסוגלדוגמא) או OHR) באמצעות OHRic) או תרופה (מסוגלתקן).

משך ונקודות קצה

משך הבדיקה הסטנדרטי הוא בדרך כלל 45 ימים, למרות שהפרוטוקול מאפשר הרחבה עד 90 ימים או עד לרמה באבולוציה CO2.המבחן מסתיים כאשר FLT:0 שיעור הייצור CO2 של חומר המבחן נופל לרמה דומה לריק למשך לפחות חמישה ימים רצופים FLT:1, המציין כי הביודה למעשה חדלה.

תוצאות ASTM D5338

המדד העיקרי המדווח על ידי ASTM D5338 הוא ה- ASFLT:0 (%) של biodegradationof 1:1 ביחס לשליטה חיובית. תוצאה של 100% מעידה על המרה מלאה של פחמן אורגני בחומר הבדיקה ל- CO2 (עם השאר מומרים למים וביומסה).

אחוז ה-Biodegradation

רוב תוכניות ההסמכה, כגון אלה של המכון מוצרים ביו-דגרד (BPI) או TÜV אוסטריה, דורשים כי פלסטיק להשיג לפחות FLT:090% של הביודה של השליטה החיובית בתוך 180 ימים OVAFLT 1 (לעתים נמדדת 45 או 90 ימים עבור ASTM D5338) כמה סטנדרטים לציין ביורדציה מוחלטת של ⁇ % עבור אורגניזמים בודדים או רק כדי למנוע מטבולציה פיזית אלה הם רק על ידי מיקרו- 90 אחוזים.

Pass/Fail קריטריה

כדי לעבור ASTM D5338 כפלסטיק הניתן להתאמה ביולוגית במסגרת תוכניות הסמכה אופייניות, החומר חייב לעמוד בשלושה קריטריונים: (1) אחוז הביו-דהגרדציה חייב להיות ⁇ 90% ביחס לשליטה החיובית בתוך 180 ימים (או מסגרת זמן חלופית) כפי שצוין על ידי המגדיר); (2) חומר הבדיקה אינו חייב להיות רעיל לתהליך המסגר (ה באמצעות תולעים צמחיים או בדיקות הישרדות); ו- 12 שבועות של בדיקת D2 אינו חייב להיות מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ אחד בלבד; בדרך כלל להיות רעיל ל- 12.

ניתוח נתונים ודיווח

מעבדות מדווחות על עקומת הייצור המצטברת של CO2, שלב ה- lag, קצב הביודה המקסימלי, ואת ערך הרמה הסופי של הרמה.צורה של העקומה מספקת תובנות לתוך קינטיקה ביומדינג: שלב lag קצר מציין סיבולת מהירה על ידי microbes, בעוד עלייה ממושכת מרמזת על חילוף החומרים איטי יותר.

השוואה עם תקני biodegradability אחרים

מספר סטנדרטים בינלאומיים קיימים למדידת הביודה מפלסטיק, כל אחד עם תנאים וקריטריונים שונים.הבנת היכן ASTM D5338 מתאים ביניהם הוא מפתח לפיתוח מוצרים גלובליים.

ASTM D6400 ו- D68

ASTM D6400 הוא מפרט של פלסטיקים הניתנים לייצוג, בעוד ASTM D68 מתייחס ציפויים הניתנים לייצוג על נייר ו substrates אחרים.שניהם מסתמכים על ASTM D5338 כשיטת מבחן הביו-degradation. במילים אחרות, FLT:0AS D38 הוא המנוע האנליטי מאחורי ASTM D6400 הסמכה ASTM D68 מוסיף דרישות דיסלקניות ו-D68.

EN 13432 ו- ISO 14855

תקן אירופי EN 13432 הוא אנלוגי ל ASTM D6400 ודורש בדיקות ביו-דה-דירוג ISO 14855 (מקבילה בינלאומית של ASTM D5338). ISO 14855 משתמש בתנאים דומים מבוקרים אך שונה מעט הכנה לא-תרגילה ופירוש נתונים. בעוד ASTM D38 ו- ISO 14855 מניבים תוצאות דומות, גופי הסמכה לעתים קרובות דורשים התאמה לסטנדרט הספציפי המשמש את התקניהם של התקני התקינה של התקינה של התקינה של שניהם, הן במדינות אלה, והן בשווקים של מדדי-USCDC, או התקפים, הן.

מדוע ASTM D5338 הוא דיסינטקט

ASTM D5338 הוא ייחודי להתמקד הספציפי שלה בשלב תרמופילי של הכפלת וההדרכה המפורטת שלו על טכניקות מדידה פחמן דו-חמצני. זה גם מאפשר במפורש שימוש בשיטות זיהוי CO2 שונות (פיקציה, כרומוזומטולוגיה גז, אינפרא אדום), מתן גמישות למעבדות.בניגוד, ISO 14855 specifies רק ניתוח CO2 רציף.

אתגרים ומגבלות

בעוד ASTM D5338 הוא כלי רב עוצמה, יש לפרש את תוצאותיו בזהירות.סביבת המעבדה, בעוד נשלט, אינה משכפלת באופן מושלם את התנאים של העולם האמיתי.

אפשרויות לComposting Conditions

תקן מפרט טמפרטורה של 58 מעלות צלזיוס, אבל קומפוסטים תעשייתיים בפועל עשויים לפעול בטמפרטורות נמוכות או גבוהות יותר, המוביל להאט או מהר יותר biodegradation. Moisture תוכן וקצב ההנעה משתנה גם בפועל.פלסטיק העובר ASTM D5338 עשוי biodegrade יותר איטי במתקן תת-אופטימי.

התנתקות עם הגשמה עולמית

בדיקות מעבדה משתמשות ב- inoculum מבוקר של קומפוסט בוגר, אבל הקהילה המיקרוביאלית במבצע מגובש מסחרי היא מגוונת ודינמית.מדדי הבדיקה רק ביו-דה-דרגציה אירובית; היא אינה תופסת תנאים אנאירוביים שיכולים להתרחש בערימות מעומקות, כמו גם חומרים כימיים מורכבים יותר, חומר הבדיקה הוא לעתים קרובות מעומק חלקיקים קטנים, אשר אינם יכולים לשקף את ההתנהגות של מאמרים גדולים או עבים כגון שקיות פוליפרות כגון:

מבחן משך ועלויות

מבחן ASTM D5338 לוקח 45 עד 90 ימים, אשר מהיר יחסית בהשוואה לכמה מבחנים ביו-דידה ימית שעשוי לרוץ במשך שנים. עם זאת, העלות למבחן יכולה לנוע בין כמה אלפיים ל- 10,000 דולר, בהתאם למספר של לשכפלים וניתוחים הנדרשים.עבור צינור פיתוח מוצר, העלות הזו יכולה להיות משמעותית, במיוחד אם יש צורך בהתמרוכות, יש צורך בבדיקה, נדרשה על ידי מספר ציוד CO2 ליטרים).

יישומים מעשיים עבור יצרנים

בדיקות ASTM D5338 אינן רק תיבת בדיקה רגולטורית; היא מספקת נתונים הניתנים לפעולה שיכולים להנחות אסטרטגיות עיצוב ושיווק חומרי.

התפתחות חומרית ואימות

מהנדסי כימיה ופלסטיק משתמשים ב- ASTM D5338 כדי להעריך פולימרים אבטיפוס, תוספים ושיטות עיבוד.על ידי השוואת עקומות הביודה-דרגתיות של ניסוחים שונים, הם יכולים לזהות אילו רכיבים מעכבים או מאיצים התקפה מיקרוביאלית. לדוגמה, הוספת סיבים טבעיים או עמילן לעתים קרובות מגבירה את שיעורי הביודה, בעוד סוכנים מסוימים של קישור או ייצוב עשויים לדכא את זה גם יכול לשמש כדי להעריך את ההשפעה, ציפוי של עובי, או על פני השטח, על פני השטח.

המונחים: Compliance

בתחומי שיפוט כגון קליפורניה, הדורשת שקיות פלסטיק מגובשות לעמוד בסטנדרטים ASTM D6400, נתוני ASTM D5338 חיוניים להפגנת תאימות. בדומה, הוראות הפלסטיק הבודדות של האיחוד האירופי מחייבות כי מוצרים מסוימים חייבים להיות מגובשים, וההוכחה הבסיסית מגיעה מ-ISO 14855 או ASTM D5338 תוצאות. ללא בדיקות קפדניות, יצרנים העומדים בפני תוצאות של סיכון דק או אישורים.

שיווק ולייבל

(א) ,ב-מעבדות כגון סימן "OK Compost" מ-TÜV אוסטריה או הסמכה BPI בצפון אמריקה דורשות לעבור ASTM D5338 (או שווה ערך) כתנאי מוקדם יותר, תוויות אלה לבנות אמון הצרכנים ומבדילות מוצרים בשוק צפוף, עם זאת, FLT:0manufacturers חייב להבטיח כי תביעות הן אמתיות ו substaned38FLT על ידי בדיקות צד שלישי; ההאשמות נגד , במיוחד נגד , ה-S Unsungsungs.

שיטות עבודה טובות ביותר עבור יישום ASTM D5338 Tests

כדי למקסם את האמינות ואת ההשוואה של תוצאות, מעבדות מפתחי מוצר צריך לדבוק שיטות הטובות ביותר.

בחירת חומרים בקרה והדרכה

השליטה החיובית צריכה להיות חומר ביו-דידה מכובד כגון מטריה מיקרוקריסטלליין או אבקת צלולוז פיל-פיל דק.השליטה השלילית צריכה להיות פלסטיק בלתי-מעורש (למשל, מעבדות בעלות נמוכה פוליאתילן) כדי לוודא כי מערכת הבדיקה מתפקדת כראוי - יש לייצר רמות CO2 בלתי ניתנות לגילוי מביצועים ריקים של טיפול תרופתי (able-of atricable to be alyed to be acable) ו-able-able-reative to be action to be amaticaled to be acable to be acentlyded to acious-of acable.

שכפול וחשיבות סטטיסטית

מינימום של שלוש לשכפלות לחומר מבחן ולשליטה הוא סטנדרטי.ניתן יהיה צורך בשכפלות נוספות אם החומר הוא heterogeneous או אם הביו-degradation הצפוי הוא ליד סף המעבר / השבר.ה סטייה הסטנדרטית בין לשכפלות יש לדווח, וכל תוצאה חריגה (למשל, דליפות או זיהום) יש לשלול הצדקה עם Atest או ניתוח של OVA (n) אם ניתן לבצע הבדלים משמעותיים בין חומרים סטטיסטיים (לדוגמה, אם ניתן לבצע).

שרשרת של הקוסטודיה והתיעוד

תיעוד מקיף הוא קריטי עבור הגשתים רגולטוריים וביקורתיות.דו"ח הבדיקה צריך לכלול את ההרכב המדויק של החומר, משקל מולקולרי, גבישי ונכסים תרמיים, יחד עם מקור וגיל inoculum. Photographs של ההתקנה הבדיקה ו שאריות לאחר מבחן להוסיף שקיפות.ממממממממממונים רבים דורשים כי המעבדה תהיה ISO 17025 מוכר עבור שיטת ASTM53 D38, הבטחת עצמאות טכנית ומיומנות.

מגמות עתידיות בבדיקת Biodegradability Testing

כמו תעשיית הפלסטיק מתפתחת, כך גם הנוף של סטנדרטים של ביו-דידה.

התקדמות בטכניקות אנליטיות

שיטות חדשות כגון היכרויות רדיוקרבן (לבין ביוגני מפחמן מאובנים) וניתוח איזוטופי יכול לספק מידע מפורט עוד יותר על מקור פחמן להיות מטבולד. חיישני הנשימה עכשיו לאפשר ניטור CO2 בזמן אמת בעלות מופחתת.בנוסף, החוקרים מפתחים כלי סינון מהירים באמצעות בדיקות מיקרוקוסמוס המנבאות את תוצאות ASTM D5338 בימים ולא חודשים, אם כי אלה עדיין לא מתקבלים לאישור.

ההרמוניה של Global Standards

יש לחץ גובר מתאגידים רב לאומיים כדי לפגוע ב- ASTM, ISO ו- EN סטנדרטים כדי להפחית את השכפול של ארגונים כמו הארגון הבינלאומי לתקינה (ISO) פועלים על פרוטוקול מאוחד שיכלול אלמנטים מ- ASTM D53, ISO 14855, ו- EN 13432.

מעבר ל-Commiting - Marine and Soil

בעוד ASTM D5338 מתמקדת במילוי, סטנדרטים חדשים עבור הביודהרדציה במים ימיים (ASTM D6691), מים מתוקים (ASTM D5271), וקרקע (ISO 17556) הם צוברים מצעים עתידיים, ייתכן שמבחן עתידי דורש "פרופיל של יכולת" על פני סביבות מרובות. ASTM D5338 נשאר המבחן המוביל לייצוגיות, אך עקרונותיו מורחבים ל-M2 חברות אחרות בהשקעה ביולוגית.

לסיכום, ASTM D5338 היא שיטת בדיקה קפדנית, מבוססת היטב המספקת נתונים חיוניים על הביודה האירובית של פלסטיק בתנאים של ייצוג תעשייתי.זה תומך בפיתוח המוצר, תאימות רגולטורית ושיווק סביבתי אמין, בעוד שיש לו מגבלות - במיוחד בהוספת חומרים גלובליים של תאימות בעולם האמיתי - הגישה המימוונת שלו הפכה אותו תקן זהב בצפון אמריקה ומדורגת סטנדרטים מכובדים בעולם, אשר עומדים בבדיקה נכונה של חומרים דיגיטליים, אשר עומדים על ידי D53, אשר מספקים, כדי ליצור טוב יותר, כדי להבטיח את יעילות ביולוגית טובה יותר, ולוודא כי הם באמת, נכון, כמו DGate, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, כמו כן, אשר מבטיח, כמו כן, אשר מבטיח, נכון, נכון, נכון, נכון, כדי להבטיח את רמת תאימות, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, יעיל יותר, כדי להבטיח את רמת תאימות, כדי להבטיח את רמת תאימות, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, בדיקות אלקטרו-ידי DGate, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, אשר מבטיח, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון, נכון

לקבלת מידע נוסף, מתייחס ל-FLT הרשמי:0ASTM D5338 StandardFLT:1 ; סקירה מדעית מפורטת של בדיקות הביו-דה-הדרגתיות ניתן למצוא ב-FLT:2 זה 2022 נייר מ- Polymer Degradation ו-StabilityFLT 3: The FLT:4 European Bioplastics הנחיות על תביעות סביבתיות FLT:5 לספק קונטקסט נוסף על אופן השימוש בתוצאות בדיקה אחראיות.