国家标准GB/T 41010-2021 《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》发布啦!
标准制定背景
全球生物降解塑料产能约为130万吨,年复合增长率超过20%,聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)、聚羟基链烷酸酯(PHA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)等可生物降解材料生产规模逐渐实现工业化生产,开始在纤维、日用薄膜袋、农用地膜等生活用品领域得到应用。我国生物降解塑料快速发展,产能已近50万吨左右,制品已经在我国在城市生活垃圾分类、零售场所、餐饮、电子商务、邮政快件、外卖包装等得到应用。目前市场许多制品都印刷或标注可降解,在市场众多标识有“降解”的各种塑料上,如何区分是否是真正的生物降解塑料制品、如何鉴别,已经成为生产、销售、使用和监管等迫切之需。
GB/T 41010-2021 《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》国家标准,聚焦生物降解塑料制品生产、使用和监管需求,结合生物降解塑料及制品特点,充分借鉴国际国外组织和国家相关法规和标准,给出了生物降解和生物降解率等术语和定义,规定了降解性能要求、标识标注要求和检验方法。
标准实施意义
本标准的发布和实施,有利于引导规范生物降解塑料及制品的加工生产、使用销售和应用,解决了如何区分生物降解塑料制品真伪,以及如何快速鉴别的问题。塑料污染治理,事关绿色持续发展,事关美丽中国建设,本标准的制定,有助于完善塑料污染治理标准化工作,从而推动生物降解制品产业规范发展,充分发挥标准支撑塑料污染治理工作的积极作用。
标准明确了生物降解塑料的定义,即是指在自然界如土壤、沙土、淡水环境、海水环境、特定条件如堆肥化条件或厌氧消化条件中,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(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等)的塑料。目前完全可生物降解聚合物主要有PLA、PBAT、PBS、PBSA、PCL、PPC、PGA等。
近几年,各国纷纷出台对一次性不易回收、易污染制品的禁限政策。欧盟2020年开始禁止、限制十种一次性制品。海南省从2020年开始全面禁止不可降解一次性塑料购物袋与餐饮具等,吉林省从2015年 1月1日就已在全省范围内实施“禁塑令”, 农用薄膜方面,国家出台土壤法明确鼓励使用生物降解农膜。我国城市生活垃圾分类部分城市已开始强制执行,电子商务包装、邮政快件包装、外卖包装的绿色化已是趋势。社会对降解材料的热切期望已进入白热化。如何对降解塑料的正确标识及其检验,对降解塑料健康发展、市场监管等有着极其重要的意义。降解塑料的定义、术语及其降解性能要求,对正确使用降解塑料及在其废弃后的处置时,包括物理回收、可堆肥化处理、化学回收等都具有非常重要的意义。
国家发展改革委、生态环境部于2020年1月19日正式发布的“关于进一步加强塑料污染治理的意见”中也明确了制修订可降解材料与产品的标准标识。因为降解是一个广义的概念,在GB/T 20197-2006可降解塑料的定义、分类和降解性能要求的国家标准对光降解塑料、氧化降解塑料、生物降解塑料进行了定义,并分别对其各自降解性能要求和检验方法进行了规定。实际情况中,有的光降解塑料、氧化降解塑料生产企业在产品上会故意标识全降解塑料、生物可降解等而不明确标识光降解、氧化降解,从而其很难与生物降解塑料区分开。
本标准的生物降解材料与产品的标识及检验方法选择中,降解试验方法,主要有可堆肥条件、水性培养液条件、土壤条件、高固态厌氧堆肥和厌氧消化条件下的试验方法标准。
从环境保护角度而言,生物降解塑料是指在特定条件下或自然环境中能够完全降解的一类材料,即在自然界如土壤、沙土、堆肥或厌氧消化或水体中,可被最终完全降解变成环境无害物质的一类高分子材料。降解后的环境无害物质包括二氧化碳或/和甲烷、水、矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等)。简单来说,可降解塑料就是可以在环境中自然降解为环境无污染的小分子,不对环境造成危害和二次污染的塑料。目前完全可降解聚合物主要有PLA、PBAT、PBS、PBSA、PCL、PPC、PGA等。
实施生活垃圾分类后,大多数的塑料废弃物都得到了合理的回收与处置,如回收再利用、填埋、焚烧等,但再密闭的垃圾回收系统也很难避免会有一部分塑料废弃物泄漏到自然环境中,这些易泄漏的废弃物中一次性塑料制品就是其中相对难回收、易泄漏的。如废弃塑料购物袋等基本混入生活垃圾处置系统,约有一半左右进入垃圾填埋场,这些随生活垃圾进入垃圾填埋场的塑料废弃物需要很长时间才能完全降解,存在较大的环境泄露风险;再如餐饮单位堂食服务中使用的一次性不可降解塑料刀、叉、勺,一次性塑料吸管,易混入餐厨垃圾,给餐厨垃圾厌氧发酵等后续资源化处置利用带来困难。因此率先禁止限制使用这部分容易泄漏到自然环境中的塑料制品,可以减少泄漏到环境中塑料制品的增量,即使泄漏到环境中也能在自然环境条件下实现降解而不会造成环境长期污染。
本标准主要目的是推动落实《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,进一步加强塑料污染治理,建立健全塑料制品长效管理机制,完善可降解塑料的标识制度。规定的可降解塑料标识,力求易识别、通俗易懂,不仅是生产者在制造产品时对产品进行降解性能的标识,也将为商家和用户采购时的识别依据,同时也是消费者在使用时知悉产品是否为可降解塑料的最直接手段,可以方便质量检验和提高监管效率。
标准主要内容
GB/T 41010-2021 《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》在内容上代替了GB/T 20197-2006《降解塑料的定义、分类、标识和降解性能要求》中有关标识、产品材质标志方法、降解性能要求中生物分解塑料与可堆肥塑料、降解性能试验方法生物分解性能与可堆肥性能的内容。
GB/T 41010-2021 《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》与GB/T 20197-2006中部分内容相比,主要变化有:标准名称由《降解塑料的定义、分类、标识和降解性能要求》改为《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》;修改了术语和定义“生物分解”;修改了标识;修改了降解性能要求;修改了降解性能试验方法。
GB/T 41010-2021 《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》国家标准规范了生物降解和生物降解率等术语和定义,规定了降解性能要求、标识标注要求和检验方法等。标准适用于天然高分子材料、合成聚合物、含有如增塑剂、颜料或其他化合物等添加剂的材料等各类生物降解材料加工而成的制品。
为确保生物降解塑料在合适环境条件下可被完全降解,降解性能要求主要规定了包括有机物成分(挥发性固体含量)、生物降解率、崩解率和降解产物生态毒性试验要求。
4 降解性能要求
4.1 有机物成分(挥发性固体含量)
生物降解塑料与制品的有机物成分(挥发性固体含量)应大于或等于51%。
4.2 化学性能
4.2.1 重金属及特定元素含量限量
化学性能主要规定重金属及特定元素含量限量要求,具体要求见表1。
表1 重金属及特定元素含量限量要求
重金属及特定元素 |
限量(干重)mg/kg |
砷(As) |
≤5 |
镉(Cd) |
≤0.5 |
钴(Co) |
≤38 |
铬(Cr) |
≤50 |
铜(Cu) |
≤50 |
氟(F) |
≤100 |
汞(Hg) |
≤0.5 |
镍(Ni) |
≤25 |
钼(Mo) |
≤1 |
铅(Pb) |
≤50 |
硒(Se) |
≤0.75 |
锌(Zn) |
≤150 |
注1:规定重金属及特定元素含量,主要是由于制品降解后其有机碳变成了二氧化碳等小分子物质,而其所含的重金属及特定元素会残留在环境介质中,为了避免残留元素对介质污染,所以规定重金属及特定元素含量限量要求。
注2:限量要求参考了GB/T 28206-2011(IDI ISO17088),该标准中给出的重金属及特定元素含量要求限量主要依据为美国40 CFR 503.13的50%、加拿大BNQ 9011-911-I/2007中、欧盟授予土壤改进团体环保标志的生态标准中的规定值、日本化肥控制法(农林渔业部)和堆肥控制规范(农业)。
4.2.2 高度关注物质
所使用的所有材料应符合国家在某些领域产品或禁用危险物的法律规定,特别是那些被划分为致癌的、致基因突变的、有生殖毒性的物质、引起过敏症的物质应受到高度关注。高度关注物质应符合GB/T 39498要求,由制造商应提供自我声明等相关证据。
4.3 生物降解率
生物降解率应符合下列要求:
a)相对生物降解率应大于等于90%,且材料中组分大于等于1%的单一有机成分绝对生物降解率应大于等于60%;
b)如果生物降解塑料与制品由混合物或多种材质复合组成,则组分小于1%的有机成分也应生物降解,但可不提供能力证明,组分小于1%的各组分加和总量应小于5%。
注:组分大于等于1%的有机成分应能提供生物降解能力证明如检验报告等;对组分含量小于1%的有机成分,生物降解能力可提供产品相应检验报告或者是企业自我声明。
4.4 崩解率
对宣称可工业堆肥、高固态厌氧消化、家庭堆肥等的生物降解塑料与制品,其崩解率应大于等于90%。
4.5 降解产物生态毒性试验
4.5.1 降解产物植物毒性试验
如有要求时,生物降解塑料与制品的降解产物植物毒性试验出苗率应大于等于90%,且样品降解产物种植植物经过105℃、3h烘干后的重量与空白组种植植物烘干后重量的百分比应大于等于90%。
4.5.2 降解产物蚯蚓试验通过率
如有要求时,生物降解塑料与制品的降解产物的蚯蚓试验存活率应大于等于90%,且存活蚯蚓与试验初蚯蚓重量之比应大于等于90%。
标准所规定降解试验方法,主要有可堆肥条件、水性培养液条件、土壤条件、高固态厌氧堆肥和厌氧消化条件下的试验方法。
5 降解性能检验方法选择
有机成分(挥发性固体)含量按GB/T 9345.1—2008中方法A进行测试,测试温度为650℃。
降解环境条件主要有淡水环境、堆肥化、土壤、海洋环境、污泥厌氧消化、高固态厌氧消化等环境。有关降解性能的标识,应按照降解环境条件进行标识,并按表2选择相应的检验方法。
表2 不同降解条件下降解性能检验方法
降解环境条件 |
测试项目 |
检验方法 |
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淡水环境降解条件 |
水性培养液(模拟河流、湖泊等淡水环境) |
需氧 |
生物分解率 |
GB/T 19276.1,试验周期180d。 |
GB/T 19276.2,试验周期180d。 |
||||
厌氧 |
生物分解率 |
GB/T 32106,试验周期60d。 |
||
需氧/厌氧 |
生态毒性 |
ISO 11348-3、ISO 10253、ISO 14669和ISO 16712 |
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重金属及特定元素含量要求 |
将样品经高压系统微波消解,然后用原子吸收仪按GB/T 15337进行测试,或者按照四极杆电感耦合等离子体质谱仪按照GB/T 37837进行检测。仲裁时按照GB/T 15337进行检测。 将样品与石英砂放在燃烧舟里混合盖上适量石英砂,在通水蒸气和氧气情况下高温炉1250℃中煅烧15min,氧气流速1.0L/min,收集冷凝液。依据DIN 51723:2002,用等离子色谱测定仪进行氟含量测试。 |
|||
高度关注物质(SVHC) |
自我声明等相关证据。 |
|||
可堆肥化降解条件 |
工业堆肥化条件 |
需氧 |
生物分解率 |
GB/T 19277.1,试验周期180d。 |
GB/T 19277.2,试验周期180d。 |
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崩解率 |
GB/T 19811,试验周期12周。 |
|||
重金属及特定元素含量 |
将样品经高压系统微波消解,然后用原子吸收仪按GB/T 15337进行测试,或者按照四极杆电感耦合等离子体质谱仪按照GB/T 37837进行检测。仲裁时按照GB/T 15337进行检测。 将样品与石英砂放在燃烧舟里混合盖上适量石英砂,在通水蒸气和氧气情况下高温炉1250℃中煅烧15min,氧气流速1.0L/min,收集冷凝液。依据DIN 51723:2002,用等离子色谱测定仪进行氟含量测试。 |
|||
降解产物毒性试验 |
OECD 208和EN 13432:2000中附录E。 |
|||
家庭堆肥化条件 |
需氧 |
生物分解率 |
GB/T 19277.1,试验周期365d。 |
|
GB/T 19277.2,试验周期365d。 |
||||
崩解率 |
GB/T 19811,试验周期180d。 |
|||
重金属及特定元素含量 |
将样品经高压系统微波消解,然后用原子吸收仪按GB/T 15337进行测试,或者按照四极杆电感耦合等离子体质谱仪按照GB/T 37837进行检测。仲裁时按照GB/T 15337进行检测。 将样品与石英砂放在燃烧舟里混合盖上适量石英砂,在通水蒸气和氧气情况下高温炉1250℃中煅烧15min,氧气流速1.0Lmin,收集冷凝液。依据DIN 51723:2002,用等离子色谱测定仪进行氟含量测试。 |
|||
降解产物毒性试验 |
OECD 208和EN 13432:2000中附录E。 |
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可土壤降解条件 |
土壤条件 |
需氧 |
生物分解率 |
GB/T 22047,试验周期2年。 |
生态毒性 |
OECD 208和EN 13432:2000中附录E。 |
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蚯蚓试验 |
ASTM E 1676。 |
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重金属及特定元素含量 |
将样品经高压系统微波消解,然后用原子吸收仪按GB/T 15337进行测试,或者按照四极杆电感耦合等离子体质谱仪按照GB/T 37837进行检测。仲裁时按照GB/T 15337进行检测。 将样品与石英砂放在燃烧舟里混合盖上适量石英砂,在通水蒸气和氧气情况下高温炉1250℃中煅烧15min,氧气流速1.0Lmin,收集冷凝液。依据DIN 51723:2002,用等离子色谱测定仪进行氟含量测试。 |
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高度关注物质 |
自我声明等相关证据。 |
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海洋环境降解条件 |
沙质沉积物界面 |
需氧 |
生物分解率 |
GB/T 40612,试验周期2年。 |
海洋沉积物 |
需氧 |
生物分解率 |
GB/T 40611,试验周期2年。 |
|
实际野外条件 |
需氧 |
生物分解率 |
GB/T 40367,试验周期2年。 |
|
崩解率 |
ISO 22766,试验周期3年。 |
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实验室嗜温条件 |
需氧 |
生物分解率 |
GB/T 40611(或GB/T 40612)、GB/T 40367和ASTM D 6691 |
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生态毒性 |
ISO 11348-3、ISO 10253、ISO 14669和ISO 16712 |
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重金属及特定元素含量要求 |
将样品经高压系统微波消解,然后用原子吸收仪按GB/T 15337进行测试,或者按照四极杆电感耦合等离子体质谱仪按照GB/T 37837进行检测。仲裁时按照GB/T 15337进行检测。 将样品与石英砂放在燃烧舟里混合盖上适量石英砂,在通水蒸气和氧气情况下高温炉1250℃中煅烧15min,氧气流速1.0Lmin,收集冷凝液。依据DIN 51723:2002,用等离子色谱测定仪进行氟含量测试。 |
|||
高度关注物质(SVHC) |
自我声明等相关证据。 |
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污泥厌氧消化降解条件 |
污泥消化(模拟厌氧消化装置) |
厌氧 |
生物分解率 |
GB/T 38737,试验周期60d、最长90d。 |
高固态厌氧消化降解条件 |
高固态环境 |
厌氧 |
生物分解率 |
GB/T 33797,试验周期15d。 |
标准规定产品降解性能及其降解产物不能产生二次污染,有助于有关产品生产企业、销售企业、零售超市与餐饮企业等使用单位、及相关单位贯彻落实国家治理塑料污染的各项政策和措施。
为方便生产者和消费者知悉产品是否为生物降解塑料,标识要求在规定文字标识方式的基础上,同时对图形标识方式进行了规定,并针对产品材质、标识位置、标识颜色和标识标记方法等进行了详细说明。文字标识包括了材质、降解环境条件、依据标准和产品名称;图形标识为带箭头循环圈、双“j”(降解拼音首字母)、材质缩写、六种降解环境名称、产品标准及产品名称组合而成的绿色笑脸图案,带箭头循环圈体现了可降解塑料同样可以循环、回收再利用,即使被泄露到环境中可以完全降解而被环境所消纳,“jj”拟人形、体现了由小及老、人人爱护环境的设计理念。
a材质
b降解环境条件,降解环境条件可包括:
——可土壤降解;
——可堆肥化降解;
——海洋环境降解;
——淡水环境降解;
——污泥厌氧消化;
——高固态厌氧消化。
c产品标准号
d产品名称
示例:
标准的制定信息
国家标准《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》由TC380(全国生物基材料及降解制品标准化技术委员会)归口上报及执行,主管部门为国家标准化管理委员会。
主要起草单位:北京工商大学轻工业塑料加工应用研究所 、南通龙达生物新材料科技有限公司 、重庆市联发塑料科技股份有限公司 、四川大学 、清华大学 、江西省萍乡市轩品塑胶制品有限公司 、南京工业大学 、宁波家联科技股份有限公司 、彤程化学(中国)有限公司 、中国神华煤制油化工有限公司 、安徽丰原生物化学股份有限公司 、深圳万达杰环保新材料股份有限公司 、安徽中成华道制塑有限责任公司 、中成华道集团有限公司 、安徽华驰塑业有限公司 、安徽恒鑫环保新材料有限公司 、北京永华晴天科技发展有限公司 、深圳市正旺环保新材料有限公司 、深圳光华伟业股份有限公司 、广东崇熙环保科技有限公司 、秦皇岛龙骏环保实业发展有限公司 、武汉华丽环保产业有限公司 、浙江海正生物材料股份有限公司 、河南龙都天仁生物材料有限公司 、蚌埠天成包装科技股份有限公司 、深圳市中京科林环保塑料技术有限公司 、浙江华发生态科技有限公司 、国家塑料制品质量监督检验中心(北京) 、蚌埠产品质量监督检验研究院 、吉林中粮生物材料有限公司 、安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 、安徽丰原生物纤维股份有限公司 、安徽雪郎生物科技股份有限公司 、上海同杰良生物材料有限公司 、同济大学 、珠海市易科德环保新材料有限公司 、吉林省中亿降解材料科技有限公司 、上海盒马网络科技有限公司 。
主要起草人:翁云宣 、杜秋月 、刁晓倩 、周迎鑫 、张春华 、周久寿 、王玉忠 、郭宝华 、王鹏 、朱晨杰 、王熊 、周义刚 、赵燕超 、温亮 、尹甜 、冯申 、于建梅 、魏文昌 、艾蓉 、高婷 、汪纯球 、严德平 、刘赟桥 、张坚洪 、杨义浒 、魏杰 、张立斌 、阮刘文 、李淑珍 、孔力 、孙元正 、汤庆文 、郭庆 、佟毅 、纪传侠 、陈中碧 、万玉青 、支朝晖 、任杰 、陈锡昌 、陈志明 、生刚 、胡科杰 。
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