浅析可降解塑料的性能检测

康新征 王明 张玉彪

塑料制品因其质量轻、强度高、化学性能稳定及廉价等优点，在国民经济各领域广泛应用，成为人民生活必不可少的物品。与此同时，塑料废弃物日益增多，由于塑料在自然状态下难以腐烂降解，易形成永久污染。目前，废弃塑料已变成环境和社会的公害。

为了缓解并解决塑料的污染问题，世界各国做了许多有益的尝试，出台了包括限塑、禁塑、征税等法律法规，大力倡导塑料制品循环使用。但是最终解决塑料的污染问题，还是寄希望于研制性能可靠的“可降解塑料”。我国是塑料使用大国，同时也是塑料污染大国，我国历来重视塑料的综合治理工作，2020年中央全面深化改革委员会通过了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，紧接着国家9部门又联合发布了《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，强调了“要以更高标准的健康安全性和循环性生产使用可降解塑料”[1]，体现了国家对塑料污染综合治理和“可降解塑料”研发推广的高度重视。

在“可降解塑料”市场化产业链中，检测评价是各项工作的基础和先决条件。通常情况下，塑料的使用性能、降解性能和综合成本是矛盾的混合体，彼此之间相互制约。如何对不同类型可降解塑料产品做出科学、准确、快速的评价，是可降解塑料發展的核心任务[2]。笔者依据多年的高分子材料检测经验，认真梳理了市场上各类常见可降解塑料及其产品测试标准、测试方法和典型性能技术要求，希望对可降解塑料相关检测，起到一定的促进作用。

1 国内可降解塑料及塑料制品的分类

国内按照可降解塑料最终分解途径将其大致分为生物分解塑料、可堆肥塑料、光降解塑料、热降解塑料和淀粉填充降解塑料等几类，其中生物分解塑料和可堆肥塑料因其产品性能与普通塑料相当，而废弃物在特定条件下，通过自然或特定堆肥条件可最终降解变成二氧化碳（CO2）或/和甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的矿化无机盐，对环境更加友好，因此是可降解塑料发展的主要方向。

随着可降解塑料产业政策越来越明晰，国内科研机构和塑料制品厂家对可降解塑料产品的研发热情高涨，主要集中在与人们密切接触，使用量最多的塑料产品，国内已颁布5项可降解塑料制品国家标准，涵盖“农业地膜、购物袋、餐饮具、快递用包装塑料膜（袋）和淀粉基塑料购物袋”等5类。通常这5大类产品是城市塑料垃圾的主要构成物。国内各大检测机构委托测试的主要业务95%以上集中在这5大类产品。

2 常见可降解塑料制品的检测项目、技术要求和降解性能要求

标准是检测的尺子，检测必须依据标准规定的方法和条件进行产品测试。以下结合国标规定，对上述主要可降解塑料制品进行检测和技术要求汇总。

2.1 全生物降解农用地面覆盖薄膜

我国是农业大国，农用地膜使用量巨大。2017年12月29日，由生物基材料及降解制品标准化技术委员会起草并发布了GB/T 35795《全生物降解农用地面覆盖薄膜》国家标准，于2018年7月1日正式实施。该标准明确了全生物降解农用地膜规格与规格尺寸偏差、外观 、力学性能、水蒸气透过量、重金属含量、生物降解性能、人工气候老化性能等技术指标，（具体技术要求见表1），设计地膜废弃物能在1～2个植物生长周期内完全被微生物分解，降低对土壤和农作物的危害。

2.2 生物降解和淀粉基2类塑料购物袋

塑料购物袋是日常生活中的易耗品。为了降低污染，我国从2008年6月1日起，已禁止生产厚度小于0.025mm塑料购物袋，禁止商场、超市无偿提供塑料购物袋。2019年10月，国家市场监督管理总局会同国家标准化管理委员会发布了《生物降解塑料购物袋》（GB/T 38082—2019）和《淀粉基塑料购物袋》（GB/T 38079—2019）2项国家标准。2020年5月1日，2项标准正式实施。由于上述2项标准均由生物基材料及降解制品标准化技术委员会起草，因此除了工艺和原料造成2类塑料购物袋厚度和异嗅等性能差异外，其他物理、力学性能基本相同。表2列举了2类产品部分技术性能参数。

2.3 一次性可降解餐饮具

随着国内外卖快递行业的迅速崛起，一次性餐饮具垃圾迅速增多。我国于2009年颁布了GB/T 18006.1《塑料一次性餐饮具通用技术要求》。为了降低塑料污染，2020年11月9日，国标GB/T 18006.3—2020《一次性可降解餐饮具通用技术要求》正式发布，该标准已于2020年12月31日正式实施。可降解餐具使用材料分2种：一种是天然材料制成的，如纸制品、秸秆、淀粉等；另一种是以可降解塑料为主要成分制成。表3列举了GB/T 18006.3—2020《一次性可降解餐饮具通用技术要求》中部分性能指标。

2.4 全生物降解物流快递运输与投递用包装塑料膜（袋）

目前，国内快递内外包装也是塑料废弃物的主要来源。2020年3月24日，国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会发布了GB/T 38727—2020《全生物降解物流快递运输与投递用包装塑料膜、袋》国家标准，并于2020年10月1日正式实施。该标准由生物基材料及降解制品标准化技术委员会起草，对快递用包装薄膜、袋及充气枕等塑料制品的各项技术指标和测试方法做了详细规定，表4列举了GB/T 38727—2020中部分性能指标。

3 可降解塑料检测工作的几点思考

随着我国可降解塑料产业的飞速发展，可降解塑料产品的检测评价工作也逐步繁荣。从目前发展态势来看，生物可降解塑料是未来可降解塑料发展的主要方向，我国将ISO国际标准检测方法中16项生物可降解塑料标准同等转化11项。从检测能力上看，国内能够对生物降解塑料的降解性能进行检测的机构也快速增加。但从整体上看，可降解塑料的检测工作仍存在以下问题：

第一，生物降解塑料的测试周期相对时间较长，测试费用相对较高。以目前流行的PLA和PBAT可降解材料为例，按照国家标准GB/T 19277.1—2011进行测试，其中温度为58±2℃，较大湿度，一般检测需要90天，最长需要180天，而整个测试过程对设备精度和测试人员操作水平要求较高，因此检测费用较高。

第二，可降解塑料检测条件与实际使用过程中存在较大差异。可降解塑料特别是生物可降解塑料对测试条件要求较高，要在特定的环境下才能降解。而实际使用过程中，可能无法创造塑料降解的条件。以可堆肥降解塑料为例，一般需要工业堆肥系统3～6个月才能降解，而目前国内各大垃圾处理厂缺乏大型堆肥系统[3]。

第三，对可降解塑料降解后，微塑料的科学测试方法缺少系统性研究。光、热降解塑料和部分生物降解塑料降解后，会形成直径为1～5 000μm的微塑料，微塑料（特别是直径小于20μm的微塑料）会随着饮用水、食物链等进入人体，造成危害。如何科学、全面、准确的检测微塑料，将是后续检测工作的研究重点方向之一。

4 结语

通过可降解塑料替代传统塑料，保护自然环境，是解决塑料污染问题的最佳方案。可降解塑料产业的快速发展，对提高我国生态文明建设水平和保证我国经济的可持续发展，具有重要意义。检测工作者应该认真学习，在借鉴发达国家标准的基础上，结合我国国情，制定快速有效的测试方法，完善相关标准和评价体系，促进我国可降解塑料产业又好又快的健康发展。

10.19599/j.issn.1008-892x.2021.06.008

参考文献

[1] 王立，李林林，郗丹，等.可降解塑料产业现状及发展瓶頸浅析[J].绿色包装研究·技术，2021，4 （2）：30—33.

[2] 王学军，孙大为，冯建立，等.可降解塑料评价标准现状与展望[J].塑料工业，2021，6 （1）：1—5.

[3] 陈彤，江贵长，张德浩，等.可降解包装材料现状研究与展望[J].塑料工业，2020，48 （1）：1—6.