[发明专利]一种材料生物降解性检测评价设备及其评价方法

说明书

技术领域

本发明属于生物降解材料行业的检测与评价，涉及一种生物材料堆肥降解专业检测设备及其评价方法。

背景技术

生物降解塑料为环境低负荷材料，且相当一部分原料来源于可再生的农业资源，可作为不可再生石油资源的补充替代，减少白色污染，目前已成为全球瞩目的研究热点，广泛应用于一次性餐具、包装、农林产品(如农用地膜、花盆、培育袋等)、生物医用材料及家用电器等领域。我国在生物降解塑料领域研究较早，走在全国前列，淀粉基塑料、聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)等生物降解塑料已初具规模，并形成一批自主创新的企业，如广州金发、深圳光华伟业、河南天冠、浙江海正、武汉华丽、深圳意可曼、东莞上九、浙江杭州鑫富等，其中深圳光华伟业公司是目前国内第一、全球第二的聚乳酸生产企业，其年生产能力仅次于美国Natureworks公司。

目前，堆肥降解法能够较为真实地模拟高聚物材料在自然条件下的降解情况，是目前国内外所普遍接受的一种试验方法，并出台相关检测评价标准，如ISO 14855-1、ASTM D 6400、EN 13432、GB/T 19277.1等，这些标准在生物降解检测方面内容大致相同，但基本为框架性条款，涉及的分析方法及设备不明确，目前尚无合适专业检测设备，导致项目开展难度大、实验过程难监控、实验结果可靠性较差。因此，迫切需要对材料降解性评价方法进行系统研究并设计专业的生物降解性检测评价装置，以带动生物降解材料的蓬勃发展。

目前，有关生物降解试验装置有些研究报道，中国专利局公开了一种《生物降解试验装置》，其发明专利申请号为：200910041224.6，从其所披露的技术方案看，该试验装置包括空压机、储气罐、调压阀、气体流量控制器、试验瓶、可调恒温箱等。试验瓶产生的O₂、CO₂通过气体检测仪器直接检测。此外，专利申请号为201420549024.8的实用新型专利《生物塑料堆肥降解试验装置》，披露的装置包括两层：上层的试品室及下层的控制室。试品室底部设有加热系统，在下部、顶部对应设有新风调风进口，新风调风出口。下层控制室由电磁阀、进气流量计、进气管、出气流量计等组成。

上述两专利涉及的降解装置均未对空气中的CO₂进行净化处理，空气中的CO₂与堆肥过程产生的CO₂无发区分，堆肥过程产生的CO₂无法精确测量，导致生物降解结果不准确。此外，上述两装置均未提及堆肥反应装置具体技术要求，且无加湿及冷凝装置，无法保证降解在合适湿度条件下进行，不能满足ISO 14855-1、ASTM D 6400、EN 13432、GB/T 19277.1等标准对生物堆肥降解的测试要求。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供专业的生物降解性检测评价设备及其评价方法，满足ISO 14855-1、ASTM D 6400、EN 13432、GB/T 19277.1等标准要求。

一种材料生物堆肥降解性检测评价设备，包括依次设置的：空气供应与净化系统、空气流量控制系统、堆肥反应系统、温度控制系统和CO₂吸收系统；所述空气供应与净化系统包括依次连接的空压机、防倒吸瓶、空气净化瓶、稳压阀、调压阀和电磁阀；所述空气流量控制系统包括流量控制器；所述堆肥反应系统包括加湿瓶和堆肥反应瓶；所述CO₂吸收系统包括冷凝瓶和CO₂吸收瓶。

优选的，所述温度控制系统用于调节堆肥反应系统温度，使其处于恒定温度内，温度偏差不超过2℃、温度波动度不超过0.5℃。

优选的，所述堆肥反应系统处于特定恒定温度中，由温度控制系统进行调节。

优选的，所述堆肥反应瓶的体积为2-3L，且在距所述堆肥反应瓶瓶底1/5-1/3处设置有用于保证气体通畅的多孔隔板。