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老翁帶你了解關於光降解塑料老化測試的相關標準以及執行指南

發布於:2022-11-02

塑料垃圾問題

在其使用壽命結束時,塑料,更具體地說是塑料包裝,最終會作為廢物進入環境。每年大量的塑料垃圾堆積在地麵和海洋中,導致垃圾填埋場溢出和海洋汙染問題日益嚴重。生物或光降解塑料是一種趨勢,可以通過減少塑料從自然過程中分解所需的時間來幫助解決這個問題。

光降解塑料

可光降解塑料的生產方式與其傳統變體相當。加快光降解速度的訣竅在於特殊添加劑,當暴露在紫外線輻射下時,這些添加劑會激活兩部分氧化過程,導致塑料降解。在第一步中,由紫外線輻射、熱量和氧氣引發的光氧化發生,導致塑料的聚合物基體開始破裂。接下來,在潮濕環境的鼓勵下,二氧化碳和水引起的降解途徑開始出現。最終,生物質是通過微生物產生的。快速降解的塑料通常需要大約一年的時間才能在垃圾填埋場完全分解。

塑料光降解相關的ASTM標準耐候老化測試

與任何新材料一樣,研發團隊最終需要獲得光降解塑料降解率的經驗,並期望必須達到材料的目標使用壽命以確保產品的正常運行。為此,ASTM 等國際標準組織開發了戶外和實驗室耐候老化測試方法。

ASTM D5208是使用 UVA-340 燈在熒光紫外線設備中曝光可光降解塑料的標準做法。UVA-340燈與自然 UVB 輻射和 UVA 的短波長範圍具有很好的光譜匹配。但是,它缺少長波長 UVA、VIS 和 NIR 波長範圍。QUV紫外老化試驗箱是適用於 ASTM D5208的儀器。本標準給出了對三種不同測試周期的指導:

在QUV紫外老化試驗箱中運行ASTM D5208

ASTM D5071是使用日光過濾器在氙燈老化試驗箱內進行測試的標準。與基於UVA-340 的QUV紫外老化試驗箱相反,氙燈老化試驗箱提供完整的太陽光譜,這有助於實現與自然風化一致的結果。Q-SUN氙燈老化試驗箱Xe-1、Xe-3適用於該測試。該方法對三個不同的測試周期給出了指導:

在Q-SUN氙燈試驗箱中運行ASTM D5071

最後,ASTM D5272是自然戶外暴露的標準做法。它是通過將樣品安裝到5°暴露架上並讓它們在客戶或測試方法定義的時間段內自然降解來執行的。戶外測試的主要好處是結果是真實世界的數據點,可用作與加速實驗室測試結果進行比較的基線,以評估實驗室測試與自然環境的相關性和加速性。

戶外曝曬老化測試