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生物降解材料研究院報道,2022年7月14日,國家標準委決定對《聚乳酸》、《生物製造丙交酯》、《雙向拉伸聚乳酸薄膜》等擬立項推薦性國家標準項目公開徵求意見,徵求意見截止時間為2022年7月28日。

其中《GB/T 29284-2012 聚乳酸(PLA)》為修訂標準,其餘《生物製造丙交酯》、《雙向拉伸聚乳酸薄膜》、《竹製飲用吸管》、《塑料 實驗室條件海洋環境塑料降解速率和崩解程度試驗方法》、《生物基材料與降解塑料中總氟含量測定試驗方法》為新制定的標準。

序項目中文名稱制修訂1聚乳酸修訂2生物製造丙交酯制訂3雙向拉伸聚乳酸薄膜制訂4竹製飲用吸管制訂5塑料 實驗室條件海洋環境塑料降解速率和崩解程度試驗方法制訂6生物基材料與降解塑料中總氟含量測定試驗方法制訂

1、《聚乳酸》修訂計劃


項目周期 12個月
申報日期 2021-10-13
公示開始日期 2022-07-14
公示截止日期 2022-07-28

主要起草單位


浙江海正生物材料股份有限公司
安徽豐原生物技術股份有限公司
北京工商大學輕工業塑料加工應用研究所
普立思生物科技有限公司
寧波家聯科技股份有限公司
合肥恆鑫生活科技股份有限公司
中科院長春應用化學研究所
四川大學
河南金丹乳酸科技股份有限公司
吉林中糧生物材料有限公司
深圳市光華偉業實業有限公司
同濟大學
雲南民族大學
金髮科技股份有限公司
揚州惠通生物新材料有限公司
河南龍都天仁生物材料有限公司
江南大學
上海聚友化工有限公司
國家塑料製品質量檢測中心(北京)等

修訂目的和意義

目前,全球生物降解塑料產能已達100萬噸左右,並以每年超過20%的速度增長;PLA、PHA、PBAT、PPC等生物降解材料不僅在性能上有顯著提高,生產成本不斷降低,市場競爭力持續增強,其應用也不再僅限於高端領域,開始規模化應用於纖維、日用膜袋、農用地膜等生活日用品領域。

我國生物降解塑料作為「十三五」期間塑料行業發展的重點,得到快速發展;國內產能已達50萬噸左右,其中PLA產能已達5萬噸/年,並且還有大批生產線正在建設或計劃建設中,預計在「十四五」期間生物降解塑料還將得到更好的發展。

GB/T 29284-2012於2012年發布,隨着近幾年生產技術進步和使用要求的改變,產品品種增多和應用領域不斷擴大的需求,急需國家標準對相關產品技術要求進行規範和統一。

因此,制定合適的生物降解聚乳酸標準顯得尤為重要。

由此可見,標準的修訂對於國家戰略性新興產業規劃的實施將起到保障作用,對行業快速發展將起到積極的推進作用,具有巨大社會效益和經濟效益。

修訂主要內容


本文件規定了聚乳酸樹脂的術語和定義、要求、試驗方法、檢驗規則、標誌、包裝、貯存及運輸。本文件適用於以乳酸或丙交酯為原料,經聚合得到的聚乳酸(以下簡稱PLA)樹脂。

2、《生物製造丙交酯》制訂計劃


項目周期18個月
申報日期 2022-02-21
公示開始日期2022-07-14
公示截止日期 2022-07-28

主要起草單位


安徽豐原生物技術股份有限公司
揚州惠通科技有限公司
合肥恆鑫生活科技股份有限公司
北京工商大學
四川大學
中國科學院長春應用化學研究所
浙江海正生物材料股份有限公司
普立思生物科技有限公司
揚州惠通新材料有限公司
寧波家聯科技股份有限公司等

制訂目的和意義


目前,全球限塑、禁塑已達成共識。

2018年10月,歐盟率先立法禁塑,世界各國陸續頒布限塑或禁塑令。

習近平總書記在2019年9月9日中央全面深化改革委員會第十次會議上指出,「有序禁止、限制部分塑料製品的生產、銷售和使用,積極推廣可循環易回收可降解替代產品」,實現碳達峰、碳中和,是黨中央作出的重大戰略決策,是解決我國資源環境問題、推進中華民族永續發展和構建人類命運共同體的必然選擇。

2020年1月16日,國家發展改革委聯合生態環境部發布《關於進一步加強塑料污染治理的意見》;9月15日,《「十四五」塑料污染治理行動方案》發布,均明確提出要積極推動塑料生產和使用源頭減量,積極推行塑料製品綠色設計,科學穩妥地推廣塑料替代產品。

隨着國內「限塑令」和「雙碳」政策的實施,我國部分城市已開始強制執行城市生活垃圾分類,電子商務包裝、郵政快件包裝、外賣包裝的綠色化已是趨勢。

生物降解材料的生產、銷售、使用開始從示範推廣逐漸向大規模工業化階段過渡。

目前,聚乳酸作為生物基可降解材料具有性價比高、性能穩定、生產成本不斷降低、市場競爭力持續增強等優勢,其應用不再局限於高端領域,開始規模化應用於纖維、日用膜袋、農用地膜等生活日用品領域。

丙交酯作為聚乳酸生產的核心原料,隨着聚乳酸應用產業的快速發展,丙交酯市場需求不斷增強。

丙交酯聚合製備聚乳酸的工藝技術與工業化裝置已經成熟,但高純度丙交酯製備依然是相關技術體系的難點和關鍵點。

近年來,國內在丙交酯製備與純化等技術及相關裝備研製方面取得重大進展,促進高純度丙交酯的製備技術取得突破。

目前全球以丙交酯為原料生產聚乳酸的廠家已近十家,聚乳酸年產能80多萬噸。

全球最大糧商嘉吉公司下屬的Nature works公司已建成年產20萬噸聚乳酸生產線,正在分步擴產到百萬噸產能;歐洲石油巨頭法國道達爾下屬的Total Corbion公司在泰國建成了年產10萬噸聚乳酸工廠,目前在法國正在建設年產20萬噸聚乳酸。

在國內,安徽豐原生物技術股份有限公司已建成一期年產10萬噸聚乳酸生產線,二期年產30萬噸的聚乳酸的生產線正在建設中;浙江海正生物材料已建成年產3萬噸聚乳酸工廠,正在建設年產10萬噸聚乳酸生產線;吉林中糧生物材料公司目前聚乳酸規模1萬噸/年。

過去主要利用玉米、木薯等糧食作物為原料生產乳酸,乳酸再經過脫水和裂解環化得到丙交酯,但在保障糧食安全的大背景下,新的生物材料需要拓展更廣闊的來源。

近年來通過不斷技術攻關,發酵菌種及分離提取工藝技獲得了突破,可利用秸稈、蘆葦等農林廢棄物為原料,經現代生物發酵技術製成高純度的乳酸,乳酸再經過脫水和裂解環化得到丙交酯。

在這種模式下,農林廢棄物變廢為寶,不僅解決了未來生產丙交酯的原料保障問題,還帶動了農民增收致富,助推鄉村產業振興。

而且從加工後和消費後的聚乳酸廢料回收製備丙交酯技術也獲得重大突破,使我們不僅減少浪費,還可保持資源的循環利用,真正實現資源閉環。

利用生物質來生物製造丙交酯,還可以增加農民收入。

丙交酯作為典型的碳中和、可再生、生物全降解高分子材料的原料,是繼石化高分子材料之後又一變革性新材料,必將逐步成為我國國民經濟和社會發展的基礎性大宗原材料,有力帶動其他生物可降解材料、關聯產業及周邊產業的發展。

經過20年的技術研究與應用實踐,我國已具備規模化工業實施丙交酯產業發展的雄厚基礎,切實解決影響丙交酯的收率並生成相對較高比例的消旋副產物,獲得高純度丙交酯的「卡脖子」技術難題,有望快速實現丙交酯產業鏈、供應鏈的合理布局與協調運轉,驅動丙交酯產業高質量發展。

目前生產丙交酯的方法主要是通過乳酸脫水聚合、裂解環化製得;不同廠家生產的產品質量不一,由於目前缺少相關的國家標準或行業標準,易造成產業鏈供需雙方判定標準的分歧,無法判定產品質量優劣,給用戶和生產企業在選用產品上造成諸多不便,這些嚴重阻礙了生物基材料產品的推廣應用,因此制定相關的國家標準成為當務之急。

本標準的制定,將更好的規範丙交酯的生產和銷售,保護消費者的合法權益,正確引導丙交酯行業的有序發展;同時本標準的制定,不僅填補了國內外空白,還將有力推動丙交酯行業技術水平的進步和擴大市場應用規模。

制訂主要內容


本標準規定了丙交酯的術語和定義、技術要求、試驗方法、檢驗規則和標誌、包裝、運輸、貯存要求。本標準適用於以乳酸為原料,經脫水、裂解環化、精製得到的丙交酯。

3、《雙向拉伸聚乳酸薄膜》制訂計劃


項目周期18個月
申報日期2022-01-10
公示開始日期2022-07-14
公示截止日期 2022-07-28

主要起草單位


廈門長塑實業有限公司
合肥恆鑫生活科技股份有限公司
安徽豐原生物技術股份有限公司
寧波家聯科技股份有限公司
浙江海正生物材料股份有限公司
山東聖和薄膜新材料有限公司
北京工商大學
普立思生物科技有限公司
國家塑料製品質量監督檢驗中心(北京)等

制訂目的和意義


隨着國內「限塑令」和「雙碳」政策的實施,雙向拉伸聚乳酸薄膜(BOPLA)備受關注,其性能與BOPP接近,可以部分替代BOPP,應用於紙覆膜、保護膜、標籤膜,膠帶膜、開窗膜、制袋膜等領域,市場前景廣闊。

BOPLA是一種原料來源於玉米的全生物基膜材,在國家「雙碳」的背景下,生產1KGBOPLA相比於生產1KG BOPP可以減少約2.739KG CO2 排放,減碳排放率高達70%,為國家實現「碳中和」目標作出有效貢獻。

BOPLA也是一種全百分百可降解的膜材,隨着國家「限塑令」的實施,許多不可降解的一次性產品被禁止使用,生物可降解的BOPLA薄膜在一次性應用中顯得尤為重要,比如:生物可降解BOPLA膠帶可以替代不可降解BOPP膠帶應用在快遞行業,快遞行業一年的膠帶使用量約500億米,可以繞地球赤道將近1200圈;生物可降解BOPLA薄膜可以應用在一次性包裝袋領域,一年可替代近20000億個不可降解一次性包裝袋;生物可降解BOPLA薄膜可以應用在一次性餐盒窗口膜領域,一年可替代近100億個不可降解餐盒窗口膜,等等。

由此可見,BOPLA薄膜作為全生物基可降解膜材可以大大減少不可降解塑料對環境的污染,實現有效的環保減碳。

目前生產雙向拉伸聚乳酸薄膜的方法主要有分步雙向拉伸法;不同生產的廠家產品質量不一,由於目前缺少相關的行業標準和國家標準,容易造成產業鏈供需雙方判定標準的分歧,無法判定產品質量優劣,給用戶和生產企業在選用產品上存在很多不便,這些嚴重阻礙了國產產品的推廣應用,因此制定相關的行業標準成為當務之急。

本標準的制定,將更好的規範雙向拉伸聚乳酸薄膜的生產及銷售,保護消費者的合法權益,正確引導雙向拉伸聚乳酸薄膜行業的有序發展;本標準的制定,填補了國內外空白,可以有力推動雙向拉伸聚乳酸薄膜行業技術水平的進步,促進雙向拉伸聚乳酸薄膜國產化的推廣和應用。

同時還將帶動相關機械設備、原料等行業的進步和發展,創造更大的經濟和社會價值。

制訂主要內容


本標準規定的主要技術內容包括雙向拉伸聚乳酸薄膜的外觀、規格、性能要求、環保要求試驗方法、檢驗規則、標誌、包裝、運輸和貯存。性能要求主要涉及力學性能、開口爽滑性等。本標準適用於雙向拉伸聚乳酸薄膜。

4、《竹製飲用吸管》制訂計劃


項目周期12個月
申報日期2021-05-27
公示開始日期2022-07-14
公示截止日期 2022-07-28

主要起草單位


國際竹藤中心
安徽鴻葉集團生態竹纖維科技有限公司
龍竹科技集團股份有限公司
安徽鴻葉集團有限公司
浙江省現代紡織技術創新中心

制訂目的和意義


全球生產的一次性塑料製品中,超過70%的塑料會被直接丟棄到土壤、空氣和海洋中,預計到2050年,海洋中的塑料總量將超過魚類,其中一次性塑料吸管幾乎沒有任何回收。

國家發展改革委、生態環境部於2020年1月19日發布《關於進一步加強塑料污染治理的意見》,其中提到2020年底,全國範圍餐飲行業禁止使用不可降解一次性塑料吸管。

據統計,我國2019年塑料吸管累計產量近3萬噸,約合460億根,對環境造成很大污染。

我國是世界上竹子資源最豐富的國家,生長速度快,竹材成熟和輪伐期短,是十分優良的天然可再生可降解資源,除了作為工程材料原料外,竹吸管的應用不僅可以大大緩解塑料吸管帶來的全球塑料污染問題,也是具有巨大經濟、社會和生態效益。

利用新技術製備的竹吸管成本具有很強市場競爭力。

然而,目前市場上竹吸管制備工藝不同,質量參差不齊,現有的標準主要是規範了塑料吸管和一次性紙吸管,無竹吸管相關標準,限制了竹吸管的發展。

通過制定本標準可以確保竹吸管產業的規範發展,為保護地球做出貢獻。

制訂主要內容


本標準規定了實竹製飲用吸管的術語和定義、分類、原料、技術要求檢驗驗方法、檢測規則以及標誌、標籤、包裝和貯存。本標準適用於以竹材原材料,經拉絲、碳化、打孔等相關工藝加工而成的一次性或可多次重複使用的飲用吸管。

5、《塑料 實驗室條件海洋環境塑料降解速率和崩解程度試驗方法》制訂計劃


項目周期16個月
申報日期2022-03-24
公示開始日期2022-07-14
公示截止日期 2022-07-28

主要起草單位


彤程化學(中國)有限公司
深圳萬達傑環保新材料股份有限公司
合肥恆鑫生活科技股份有限公司
揚州惠通科技有限公司
安徽中成華道可降解材料技術有限公司
北京工商大學
安徽豐原生物技術股份有限公司
山西華陽生物降解新材料有限責任公司
寧波家聯科技股份有限公司
上海大覺包裝製品有限公司
揚州惠通新材料有限公司
重慶市聯發塑料科技股份有限公司
武漢華麗環保產業有限公司
富嶺科技股份有限公司
深圳市中京科林環保塑料技術有限公司
四川大學
江南大學
國家塑料製品質量檢驗檢測中心(北京)等

制訂目的和意義


通過特定的試驗方法能夠證明塑料的生物降解,即在有氧條件下通過微生物的作用分解成二氧化碳、水和生物質。

大多數情況下,生物降解發生在塑料材料的表面,即固液界面。

由於微生物和酶不能穿透固體塑料製品,所以通常只有暴露的表面可生物降解。

生物降解對固體塑料樣品表面的侵蝕導致樣品變薄和變脆。

該過程會導致樣品崩解成生物降解顆粒而損失質量、物理性能和形貌完整性。

這些生物降解顆粒最終會被生物完全降解。

崩解這一術語是指原樣品分解成低於規定尺寸的顆粒的降解過程。

在由微生物引起的降解過程中,可以使用生物降解、生物分解和生物崩解等術語(見GB/T 41010)。

然而,在測量材料物理分解而不是化學分解時,最好使用通用術語「降解」,而不是「生物降解」。

因為「生物降解」是用於評價材料最終生物降解的,即完全轉化為CO2、H2O 和生物質。

在設計用於海洋應用的產品(例如養殖魚和貽貝所用的生物降解塑料設備、浮漂)以及評估產品泄漏到海中造成的風險時,需要評估塑料材料暴露於海洋環境時的降解速率。

制訂主要內容


本文件規定了在實驗室規模有氧條件下暴露於海洋環境的塑料樣品物理降解的測量方法。本文件不適用於評估由熱(熱降解)或光照(光降解)引起的降解。

6、《生物基材料與降解塑料中總氟含量測定試驗方法》制訂計劃


項目周期18個月
申報日期2022-035-24
公示開始日期2022-07-14
公示截止日期 2022-07-28

主要起草單位


北京工商大學
彤程化學(中國)有限公司
合肥恆鑫生活科技股份有限公司
安徽中成華道可降解材料技術有限公司
揚州惠通科技有限公司
安徽豐原生物技術股份有限公司
山西華陽生物降解新材料有限責任公司
寧波家聯科技股份有限公司
上海大覺包裝製品有限公司
揚州惠通新材料有限公司
深圳萬達傑環保新材料股份有限公司
重慶市聯發塑料科技股份有限公司
武漢華麗環保產業有限公司
富嶺科技股份有限公司
深圳市中京科林環保塑料技術有限公司
寧波昌亞新材料科技股份有限公司
國家塑料製品質量檢驗檢測中心(北京)等

制訂目的和意義


環境友好塑料材料和食品包裝塑料材料受到廣泛認可,與此同時,對於其使用的安全性和是否含有有害物質也備受關注。

全氟和多氟化合物(PFAS)是一種人造化學品,由於其防水防油等特性,自1940年以來PFAS一直被用於工業和消費品中,因此人一生中難以避免地暴露於PFAS,污染來源可能是與PFAS加工製造應用相關的職業、被PFAS污染的飲用水、可能含有 PFAS 的食物、受污染的土壤或灰塵、含有PFAS的空氣、由PFAS製成或使用含有PFAS的材料包裝的產品等等。

氟化物形式廣泛存在於水中、動植物體內,自然界氟元素廣泛存在各種無機鹽和礦物質中,主要存在於螢石(CaF2),冰晶石(Na3[AlF6])及以氟磷灰石(Ca10(PO4)6F2)中。

對於人身健康而言它既是人體必需的微量元素,成年人體內約含2g~3g,其主要存在於牙齒和骨骼中,約占總量的90%。

我國衛生部門建議成年人每天攝入量應為2.5mg ~4.0mg,長期低於該攝入量會導致骨質疏鬆、佝僂病、大骨節病等。

維持這一含量可以從食物和水中攝取,但長期高於限量攝入,易引發斑釉齒、骨硬化症、氟中毒、發育遲緩,甚至臟器病變等多種病症。

近些年隨着檢測技術的不斷發展和食品衛生安全水平的逐漸提高,對於食品及其相關產品中氟元素的檢測有了更高的要求。

如:GB4809《食品中氟允許量標準》中規定常見食品的最大量不大於2.0 mg/Kg, GB4806.1《食品接觸用塑料材料及製品》中規定包裝物中各物質的總遷移量應小於10mg/dm2,美國FDA對飲食中未確定的非致癌物質的遷移量應小於5.0mg/Kg,EU指令90/128/EEC中物質的總遷移量不大於2.0 mg/Kg。

EN13432和ASTM D6400也分別對包裝物中總氟的含量提出不大於100mg/Kg的技術要求。

因此對於氟的檢測方法提出了更微量、更準確的要求。

而對於生物基材料和降解塑料,由於其使用廢棄後有機碳降解為小分子物質二氧化碳後,其本身所含的氟元素會進入到降解環境的介質中,如果氟含量太高會影響到環境介質,在我國許多有關生物基材料和降解塑料的國家標準都規定了氟含量的要求,但由於沒有明確的國標,所以各家檢驗機構的檢測會稍有偏差。

因此,制定氟含量檢測方法的標準,是很有必要的。

制訂主要內容


本標準規定了高溫水解-離子色譜法測定生物基材料與降解塑料中氟含量的測試原理、試劑和材料、儀器設備、測試方法、結果計算和試驗報告等,適用於測定氟含量 ≥ 1mg/Kg的塑料或塑料製品。塑料或塑料製品在水蒸氣和氧氣混合物中經過燃燒高溫水解,其中所包含的全部氟轉化為氟化物定量溶於水中,以離子色譜法測定樣品溶液中氟離子濃度,計算塑料或塑料製品中氟含量。

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