浅谈塑料材料崩解程度测定（ISO 16929 / GB/T 19811）过程中的“翻转”

对于生物分解塑料的处理方式，包括了在运转良好的市政或工业生物质废弃物处理设备中的堆肥化处理。要获得工业可堆肥性，一种材料不仅要在堆肥系统中分解，还必须在堆肥系统中生物降解，并在堆肥的最终使用过程中完成生物降解。此外，堆肥必须满足相关的质量标准，包括低含量的管制金属，没有生态毒性，没有明显的可区分的残留物。

因此，在上述定义堆肥化条件下，对塑料材料崩解程度进行测定，是评价材料堆肥能力的一个重要步骤之一。具体的评价测试方法，一般按照ISO 16929-2021《塑料 - 在中试规模测试中确定塑料材料在规定的堆肥条件下的崩解度》（或国标GB/T 19811-2005）进行。

由于此崩解程度试验，是一个模拟自然界中普遍存在的微生物种群自然地引发堆肥化过程，且主要利用的是高温嗜热菌群，因此须向物料提供足够、连续的空气供给，以保证微生物能够进行充分的有氧呼吸作用。

同时，在微生物有氧堆肥化过程中，会发生自然升温。为了确保物料顺利地自然升温：

(1) 物料须达到一定的堆积体积。标准要求生物质废弃物湿重须达到至少15 kg以上。否则因物料量太少，散热快难以保温，进而导致嗜热菌群无法发挥堆肥化作用。

(2) 物料须维持一定的湿度。标准要求挥发性固体含量占总干固体量的50%（质量百分比）以上。否则，物料太干，微生物有氧呼吸作用会减弱，难以发热并进行堆肥化过程；物料太湿会导致堆肥化过程产生大量的渗滤液，流失大量营养物质，削弱微生物的堆肥化作用。

(3) 物料须避免结块和水分、微生物等的不均匀分布。标准要求定期翻转(Turning)生物质废弃物混合物。否则，会导致氧气的分布不均匀，抑制微生物的有氧呼吸作用。

可见在崩解试验过程中，对于物料的“翻转(Turning)”是一个非常重要的过程。根据客户调研发现，目前部分实验人员，在崩解试验过程中仍然采用工具(锹，铲等)手动，或用电机带动桨叶搅拌(stirring)的方式进行崩解物料的混匀。这两种“搅拌(stirring)”方式，会不同程度导致物料难以有效混匀，另外一个最大问题是会导致膜状试样（10 cm×10 cm或5 cm×5 cm）因机械搅拌而被撕裂或剪切，严重影响了试样崩解过程的客观性和试验准确性。因此，应按照标准要求的“翻转(Turning)”方式，利用试验容器（堆肥箱或格网）自身在空间的转动才能合理有效的进行物料混匀。

        RTK公司自主研制的专利产品RTK PBD全自动塑料崩解分析仪（专利号：CN 216837737 U），即是按照国内外标准要求研制的可实现自动翻转的崩解试验设备。

         湖北洛克泰克仪器股份有限公司成立于2013年，是国家级高新技术企业（证书编号GR202042003741），拥有包括生物降解领域的30余项专利证书（含发明专利）。为中国农业大学厌氧发酵联合实验室、华中农业大学产学研合作基地。作为中国科学测试仪器研究型制造商，洛克泰克努力为全球客户提供专业的科学测试仪器、测试方法、培训及技术服务。洛克泰克秉承“技术推动科学进步”的使命，致力于我国的“碳达峰、碳中和”目标，为政府、大学、研究机构及企业提供服务，实现更健康、更安全、更环保的高质量发展。