06,15,2026 10ビュー
近年、電子商取引、宅配便、外食などの新業態の発展に伴い、プラスチック製ショッピングバッグの消費量は急速に上昇傾向にあり、これによる環境汚染はますます激しくなっている。自『生分解プラスチック製ショッピングバッグ』国家基準（GB/T 38082-2019）5年余りの実施以来、国の「プラスチック制限令」政策に合わせて、我が国は毎年伝統的なプラスチック袋を約200億匹減らし、石油資源を120万トン節約し、二酸化炭素排出を84万トン削減することに相当する。
生分解性プラスチックの分解メカニズムを図1に示す。使い捨ての生分解性プラスチックの代わりに生分解性プラスチックを推進することは、プラスチック汚染問題をある程度解決することができる。
図1生分解性プラスチックの分解メカニズム
現在市場に出回っている主な膜袋類生分解プラスチック製品の成分はポリブチレンテレフタレート（PBAT）、ポリ乳酸（中国人民解放軍）、デンプン（ST）の2種または2種以上、および無機フィラータルク粉末（TALC）または炭酸カルシウム（CaCO 3）から製造される。我が国政府の推進の下で、中国の分解プラスチック技術は著しい進歩を遂げ、PLA、PBAT、PHAなどの生物分解材料の技術レベルは絶えず向上し、生産コストは徐々に低下し、生物分解プラスチックショッピングバッグの広範な応用に技術保障を提供した。
分解性能検査方法は堆肥分解（GB/T 19277.1、GB/T 19277.2など）、淡水環境分解（GB/T 19276.1、GB/T 19276.2など）、土壌環境分解（GB/T 22047）、海洋環境分解（GB/T 40612、GB/T 40611、GB/T 40367など）、汚泥嫌気消化分解（GB/T 38737）、高固体嫌気消化分解（GB/T 33797）がある。分解性検査技術における仲裁法としての堆肥法、現在の分解可能な材料と製品のテストに広く応用され、テスト基準はGB/T 19277.1-2025「制御された堆肥条件下における材料の最終的な好気生物分解能力の測定は放出された二酸化炭素を測定する方法第1部：汎用方法」(ISO 14855-1:2012, IDT)。この試験方法は正式に実施された。本方法は都市固体廃棄物中の有機部分に混入する典型的な好気性堆肥処理条件を模擬し、試験材料は堆肥から発生した接種物中に曝し、温度、酸素濃度と湿度が厳格に検出され、制御された環境条件の下で堆肥を行う。試験材料中の炭素から放出された二酸化炭素への転化率を測定した。
本文は堆肥法の試験原理に基づいて、全生分解プラスチックショッピングバッグ（材質：PBAT+PLA+ST）に対して生分解率の試験と基準達成分析を行った。
2試験
2.1
微結晶セルロース（薄層クロマトグラフィー級）、国薬集団化学試薬有限会社、全生分解ショッピングバッグ、材質：PBAT+PLA+ST、市販。腐熟堆肥土、肥齢2 ~ 4ヶ月、市販。
AUTO GBDA-180スマート堆肥分解試験器、広州標準時; TOC-L CPH+SSM-5000 A総有機炭素分析計、SHIMADZU；PHS-3 EポータブルPH計、雷磁、GSX 2-4-10 Gマフラー炉、広州標際、
2.2試験方法
2.2.1性能テスト
揮発性固体（有機成分）試験：550℃の高温条件下で試料を焼灼した後の損失質量の総乾燥固体含有量に占める割合
総有機炭素含有量（TOC）試験：ドライベース結果はTOC-L CPH+固体サンプルモジュールSSM-5000 A総有機炭素分析計を採用
接合種、参照材料、試験材料はそれぞれ総乾燥固体、揮発性固体、総有機炭素とPH試験を行った。堆肥土を使用する前に大きな不活性物質を除去した後、0.5 cmふるいでスクリーニングし、試験材料（ビニール袋）を切断し、最大表面積は2 cm*2 cmを超えない。処理したサンプルは図2を参照してください。
図2前処理後の参照材料、試験材料及び接種物
GB/T 19277.1-2025とGB/T 38082-2019標準の要求を参考して、サンプルの前処理と指標は表2を参照して、サンプルのテスト結果は表3を参照してください。
表2サンプル外観と指標
表3サンプル試験結果
標準GB/T 19277.1-2025に基づいて、好気工業堆肥条件下で生分解性能試験を行った。試験温度は58℃±2℃、接種物の水分含有量は50%~ 55%に制御し、試料材料(または参照材料)と接種物は1:6の乾燥重量比で十分に攪拌混合し、反応釜に入れ、試験過程は十分な曝気を維持し、酸素濃度は6%以上、定期的に攪拌混合する必要がある。ブランク試験、参考試験、サンプル試験はそれぞれ3つの平行サンプルを試験し、平均値を取る必要がある。通常の45日~ 6ヶ月の試験周期内に、連続赤外二酸化炭素センサを用いて堆肥容器ごとに排出される二酸化炭素含有量を定量的に試験し、試験は空白後の二酸化炭素累積放出量と二酸化炭素理論放出量の比を差し引いて、生物分解率である。
3結果と議論
今回試験した試験材料は試験128日目に生物分解率曲線が比較的安定した状態に達し、試験を終了した。GB/T 38082-2019の要求に基づき、混合物の相対生分解率は≧90%であるべきである。相対生分解率はサンプル生分解率と参照生分解率の比である。今回の試験参考材料の生分解率は89.34%、試験材料の生分解率は81.27%、相対生分解率は90.97%で、標準的な生分解率の指標要求を満たす。試験周期の試験材料と参照材料の二酸化炭素放出量は図3、生物分解率は図4を参照。
図3試験材料及び参照材料の二酸化炭素放出量
図4試験材料及び参照材料の生分解率
初期3つの指標に重点を置く必要があります：
（1）45 d後参照材料の分解率が70%を超えた、
（2）試験期間中、各堆肥容器の生分解率の相対偏差は20%を超えない、
（3）培養前10 d以内に、ブランク容器の揮発性固体（平均値）接種物1 g当たりに発生したCO 250 mg〜150 mg。試験が指標に合致してこそ、有効性を認めることができる。
試験周期は比較的に長く、温度は58℃に維持され、接種物は水を失って板結を生じやすく、定期的に蒸留水を補充し、定期的に攪拌して接種物と材料混合物が水分含有量の約50%の湿潤状態にあることを確保する必要があり、微生物の有効な活性保持に有利である。
現在、分解検査市場では比較的多くの高速検査技術が発売されているが、材料特徴付け手段（例えばFTIR、DSCなど）を利用して高速成分分析を行っている。しかし、単一の特徴づけ手段では混合材料/製品成分の組成を正確に識別することができず、生物分解率が基準を満たしているかどうかを確定することもできない。堆肥法を用いた試験の生分解性製品は依然として現段階で最も権威のある方法の一つである。
堆肥法の定量方法としては、滴定法、重量法、ガスクロマトグラフィー法、連続赤外線分析器などがあり、試験時間が長く、費用が高く、人工的な見張り番などの難題を解決するために、連続赤外二酸化炭素センサ定量試験のインテリジェント化設備を用いて生分解性材料/製品の分解性能試験を完成することを提案した。全過程の知能モニタリング、自動温度制御、定期攪拌、十分な曝気、データの有効性の自動判断、試験期間中の堆肥容器ごとの1日当たりの二酸化炭素生成量と分解率データ、放出された二酸化炭素曲線図と生分解率曲線図を直接最終報告用に導出することができる。堆肥分解性検査項目の品質効果の向上に役立つ。
