GB∕T 39951-2021 一次性纸制品降解性能评价方法 GB∕T39951-2021 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS85.010
中华人民共和国国家标准
GB/T39951—2021
一次性纸制品降解性能评价方法Evaluation method for degradability of disposable paper products2021-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-10-01实施
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本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。GB/T39951—2021
请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承扣识别这些专利的责任。本标准山中国轻1业联合会提山。本标由全国造纸工业标准化技术委员会（SAC/TC111）门口。本标准起草单位：国家纸张质量监督检验中心、中轻（普江）卫生用品研究有限公司、尤妮佳生活用品（中)有限公司、中国制浆造纸研究院有限公司、韶能集广东绿洲生态科技有限公司、杭州可靠护理用品股份有限公司、广州宝洁有限公司、川川卫生用品（浙江）有限公司、北京倍舒特科技发展有限公司、维达国际控股有限公司、住友精化(中国)投资有限公司。本标准土要起草人：刘洋、唐胜德、蔡慧、高君、李良军、刘政、孔宋华、嘉俊、刘冰、谢泰波、李春、周平、贺瑞成、梁国峰、罗新军。rrKaeerkAca-
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一次性纸制品降解性能评价方法GB/T 39951—2021
警示一一使用本标准的人员应有正规化学实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件1范围
本标准规定了一次性纸制品在需氨堆肥条作下生物分解性能、崩解程度和生态毒性的评价方法。本标准适用丁纸尿裤（片、垫）、卫生巾（扩垫）、湿巾、纸杯、纸餐具、纸袋、纸盒、纸浆模塑制品等一次性纸制品及原材料的降解性能评价，也适用于纸基复合材料及制品。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口斯的引用文件，仅注口期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6682分析实验空用水规格和试验方法无机化产品杂质元素的测定电感耦合等离子休质谱法（ICPMS）GB/T30903
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件：3.1
compust
混合物生物分解得到的有机十壤调节剂，该混合物主要由植物残余组成，有时也含有一些有机材料和一定的无机物。
最大生物分解率
maximum level of biodegradation规定试验条件下，试样不再发生生物分解时的生物分解程度。注：最大生场分解率以百分率表示3.3
disinfegration
试样物理断裂成为极其细小的碎片。3.4
总干固体total drysolids
将已知体积的材料或堆肥在一定温度下干燥至恒重所得到的店体量，4原理
本评价方法在模拟的强烈需氢推肥条件下.测定试样的最终需氛牛物分解性能崩解程度和生态毒性。
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生物分解性能试验时，试样与接种物混合.倒人难肥容器：在璀肥容器中，混合物在现定的温度、氧浓度和湿度下进行需氧堆肥。在试验中定期监测温度、山、水分含量，堆肥条件应满足标准要求，以确保充分、台适的微生物活性。堆肥培养直至堆肥完全稳定，一般不超过6个月，在试样的需氧生物分解过程中，二氧化碳、水，矿化无机盐及新的生物质都是最终生物分解的产物。通过检测二氧化碳释放量的方法，来评价试样的生物分解性能期解程度试验时：试样与新鲜的生物质废弃物以精确的比例混后，置人已定义的堆肥环境中。堆肥物料应定期地进行翻转混合：并定期监测温度、H、水分含量，堆肥条件应满标准要求.以确保充分、合适的微生物活性，堆肥过程一直持续到增肥完全稳定，一般在3个月以后。试样的崩解程度以通过2mm试验筛的试样辞片的量与总干固体量的比值来评价。生态毒性试验时.试样崩解后获得的堆肥与参比培养上以精确的比例混合后，置入托盘，通过检验税子发芽数的方法，来评价试样的牛态声性。5试验
5.1生物分解性能试验
5.1.1试剂和材料
除非男右现定，本标准所用试剂，均指分析纯试剂，微生物学试剂应满足微生物学要求5.1.1.1水：GH/T6682.三级。
5.1.1.2微量元素溶液：溶质浓度为硼酸500mg/L..碘化100mg/1..氯化铁200mg/l，硫段儒400mg/L，七钳酸铵200mg/L，硫酸亚铁400mg/L。5.1.1.3矿物溶液：量最1mL浓度为0.1g/L的氢化钙溶液.1mL浓度为0.1g/L的氯化钠溶液1mL微量元系溶液（5.1.1.2）.称取磷酸氧钟1.0g.硫酸镁0.5g：用水定容率1000mL5.1.1.4堆肥提取液：使用减市固体废弃物中有机物、园林和农田废料等在堆肥装置中产生的堆肥加到水，质量体积比为1：5，放置30min，用孔径约1mm的滤网或速定性滤纸过滤去除残渣，或使用离心机以10001/min的转速离心15min。或接使用商品化的堆肥专用菌剂，按使用说明配制5.1.1.5接种波：量取矿物潜液（5.1.1.3）590ml.和堆肥提取液（5.1.1.4）500m，混匀.加人蛋白啦1c.0g，牛肉浸粉3.0g，尿素5.8g，玉米淀粉20.Cg，纤维素粉20.0g。5.1.1.6参比材料：使用淋层色谱级（TLC)微品纤维素作为正控制参比材料，粒度小于202m1。5.1.1.7
蛭石：粗髓型，密度（80±16）kg/m2，80%粒径在4mm~12mm之间.2%粒径可通过0.5 mm 饰，
5.1.2仪器
5.1.2.1一般实验室仪器
5.1.2.2天平，感量为0.0c1g。
5.1.2.3气体流量计：精确至0.1L/min5.1.2.4供气系统：能够向每一个堆肥容器输送无二氧化碳，水饱和的空气。空气可通过装有钠石灰或氢氧化钠的一氧化碳吸收装置和装有水的加湿装置后获得，空气流基山流量计控制.以提供充分的需氧堆肥条件（参见附录A)
5.1.2.5璀肥容器：采用不影响堆肥效果的材料制成，配有进（11和出气11，进1「一般在容器的底部。出气口股在容器的质部。容器应具有良好的密过性，并且能承受至少C.5MPa的压强：保证容器内学气能和堆肥材料充分接触，容器最伴容机为31.5.1.2.6测定二氧化碳的分析仪器：能够直接测定二氧化碳量，或者用碱性游液完全吸收后再通过测定2
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辫解无机碳来计算二氧化碳量。如果用连续红外分析仪或相色谱仪直接测量排放气中的二氧化碳量.需要精确控制测量空气流量
5.1.2.7蟀右清化反虚器：容积为51.~-201..不能十动通气的密闭容器，可以避免内容物过度十燥，开启时，可允许空（交换，以保证活化过程中的需氧条件。例如可以使用聚乙烯戒其他材质的箱了作为活化反应器，尺寸为39em×20cm10cm（长×宽×高），配右紧固的盖子以避免水分过度蒸发。清侧面距箱子底部6.5cm的中心处打个直径为5mm的孔，通过该孔：可使箱体内外的气体得以交换，5.1.2.8离心机：转座1c00r/min5.1.2.9总有机碳分析仪：能达到900（使试样燃烧，并可收集测定试样燃烧产生的一氧化炭的基。5.1.2.10高速粉碎机：转速≥800cr/min5.1.2.11 plI计读数精确至 0.1 或更高。5.1.3试样处理
不要用于触摸试样.处理试样时于上应戴十净的无粉防护手套。将试样用剪刀剪成约10mm1cmm的小片后混匀，试样不易剪碎混匀，则将碎片用高速粉碎机(5.1.2.10)粉碎成熟状，粉碎过程小应避免试样损失。制备三份试样，每份质量在30g~70g内，尽量确保每份试样中包含整数个（片）试样的所有组成部分，若单个（片）试样质量大于70g，则取30g～7Cg的试样且保证所取试样具有代表性。注：试样也包活粉末状、题疫状或其他简单形状5.1.4试验步骤
5.1.4.1方法A：有氧堆肥法
5.1.4.1.1总有机碳含量的测定
5.1.4.1.1.1试样的总有机碳含量按照总有机碳分析仪（5.1.2.9)的使用说明进行预热和校准，按5.1.3另备一份试样，用天平称收50mg-~10cmg（视仪器测试范用和精度而定）.精确到c.1mg，放人耐高温试样杯中进行测试。共测试1C次，取10次测试结果的平均值作为试样的总有机碳含量，结果修约至0.0001g/g。5.1.4.1.1.2参比材料的总有机碳含量参照5.1.4.1.1.1测试参比材料(5.1.1.6)的总有机碳含量，共测试两次取平均值作为参比材料的总有机碳含量，结果修约至c.0001g/g。5.1.4.1.2试验准备阶段
5.1.4.1,2.1 制备活化蛭石
将蛭石(5.1.1.7)与接种液（5.1.1.5)按1：3(质量：体积)的比例混合.将其置于蛭石活化反应器（5.1.2.7）中，在（502)%的环境下培育3d~4。必要时，可以通过称重的方式，用水补足至初始的质量。每大用铲子搅拌混合物以确保其均噪气。5.1.4.1.2.2准备试样和参比材料取至少9个堆肥容器（5.1.2.5)用于测试，3个装待测试样，3个装参比材料，3个作为空凹对照。在每个堆肥容器中放人约8008活化蛭石（5.1.4.1.2.1)。将待测试样分别完全投人各的堆肥容器，差量法称重，精确至0.061。每份待测试样的质量在30g~70内，并且确保每份试样中应包含整数个3
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（片)试样的所有组成部分。参比材料取样量约50g，精确至0.001g，空白对照不加试样。将试验混合物混合均均，其水分含量约50头，如有必要，可适当加水或用无一氧化碳、水饱和的空气进行嗯气处理来调节混合物的水分含量。
5.1.4.1.2.3试验环境
将堆肥穿器置于（58土2)℃的环境中，用无二氧化碳，水饱利的空气进行曝气.将空气通过灌满氧氧化钢溶液的洗瓶可以得到无二氧化碳、水饱和的空气，应当采用足够人的空气流量，以保证在整个试验期问年个堆肥容器都能维持有氧条件，应当定期检查每一个出口的空气流量，以保证系统接口没有泄露。
注1：定期监控堆肥容器排出气中的氧气浓度有助于维持喙气条件，若氧气浓度不促于6%（体积分数），可以认为堆肥眠气定分。
注2：如果直接测量排气中的二氧化碳浓度，可以使用一般的空气+前不是没有二氢化碳的牢气，此时尽议测岳每个容器进出口的二氧化炭滚度，将出口的二氧化碳报度减大进口的二氧化碳浓度即为择肥容器巾产生的二氧化碳涨度。
5.1.4.1.3试验培养阶段
堆肥容器应年周振荡一次，防止试样板结.保证微生物与试样充分接触。应经常进行直观检查，保证排肥容器中试验混合物保持近当的湿度，没有任何游离水或料块，同时测量PH，H值应在7.09.0之问。道常情况下，摊肥容器顶部如果没有冷凝水，则说明系统处于十燥状态，此时可以通过加水或排水、过入湿空气或干空等方式调节系统至所需的水分含量。如果进行调节，应当密切监测排效的二氧化碳量。堆肥培养直至试样达到展大生物分解率，堆吧周期般不超过6个月。如果能够观察到明显的生物分解现象，则试验期应当延长到恒定平稳阶段为止，如桌平稳阶段提前出现，即生物分解率不再升高时，则可以缩短试验周期,停止试验注，如集H低丁7.0.是因为容易分解的试样迅速分解使堆把酸化这会抑制材料豹牛物分解，要防止酸化，可以增加所有堆肥睿器中准肥的量·或者减少试样、培加堆肥年复试验。5.1.4.1.4二氧化碳释放量测试
在试验期间定期用一氧化恢的分析仪器(5.1.2.6)测基每个堆肥容器排放气中的一氧化碳含量，计算累计放出的氧化谈量。测量的次数取决于所用的方法，所需的生物分解曲线的精度以及试样的可生物分解性。如呆采用二氧化碳的分析仪器测量方法.在生物分解阶段至少每天测虽2次，在平稳阶段，每大至少测量1次，应精确测量出口的气体流速，如果来用氢氧化钠吸收释放二氧化碳的测量力法，则在生物分解阶段每天测量溶解尤机碳1次，在平稳阶段，每周测量2次。5.1.4.2方法B：组分分析法
对丁多组分的产品，应根据各组分（材料)的生物分解率计算其产品生物分解率，对于末未知生物分解率的纠分则采用方法A1（5.1.4.1）测定各组分牛物分解率，接5.1.5.2计算试样的牛物分解率.其中名组分的质量精确至0.001g
5.1.5计算与结果的表示
5.1.5.1有氧堆肥法生物分解率的计算5.1.5.1.1试样的生物分解率
接式（1)计算试样的生物分解率：4
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式中：
试样的生物分解率；
(Teor -Be) X 12
X100券
mXAX44
每个装有试样的堆肥容器累计放出的一氧化碳量，单位为克(g)：空H容器累计放山的二氧化碳量平均值，单位为克（)：碳的相对原子质量；
每份试样中用于测定生物分解率的总质量，单位为克（)：试样的总有机碳含量，单位为克每克（g/g)；二氢化碳的相对分子质量
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..**( 1)
计荒结果以重复性条件下得的一份试样测定结果的术平均值表示，修约至0.1。一次测量值的相对偏差不应超过20%
5.1.5.1.2参比材料的生物分解率按式(2)计算参比材料的生物分解率：X_(T
mXA\X11
式中：
参比材料的生物分解率；
每个装有参比材料的堆肥容器累计放出的二氢化碳虽，单位为克(g)：空白容器累计放出的二氧化碳量平均值，单位为克（g）；碳的相对原子质量：
每份参比材料中用于测定生物分解率的息质量.单位为克(g)；参比材料的总有机碳含量，单位为克每克（g/g）；氧化恢的相对分子质量。
计算结果以重复性条件下获得的三份参比材料测定结果的算术平均值表示，修约至0.1%。三次测量值的相对偏差不应超过20%。
组分分析法生物分解率的计算
按式（3)计算试样的生物分解率：D=(m)×100%
式中：
D——试样的生物分解率；
mn——组分(材料)的质量单位为克（g)；N——组分（材料)的生物分解率(%)；m.试样的总质量，单位为克(g)。计算结果修约至0.1元。
5.1.5.3最大生物分解率
最大生物分解率以试验终点时的生物分解率表示。5.1.6结果的有效性
只有试验符合下列事项，才可认为有效：-rKaeerkAca-
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a）45d内参比材料的生物分解率不小于70%；b）在试验结束时每个堆肥容器中参比材料生物分解率之间的相对偏差不超过2℃%：5.2
崩解程度试验
5.2.1仪器和设备
5.2.1.1堆肥箱
堆肥箱的容积应足够大（最小的容积为110L),以确保能发牛自然升温：材质应由坚固、耐高温、不能生物分解的材料科组成，使用时不影响堆肥化过程或堆肥的质量堆肥箱箱底层至少有5cm厚的滴水板组成排水系统。用合造的空气供给系统对每个堆肥箱提供足够，连续的通风条件。
5.2.1.2温度测量设备
读数精确至0.1℃，
3pH计
读数精确至0.1或更高。
氧气测试仪器
读数精确至0.1%。
5.2.1.5筛子
使用合适形状、筛眼为2mm的试验筛。5.2.2试验步骤
5.2.2.1试验准备阶段
5.2.2.1.1生物质废弃物的准备
使用的生物质废弃物，作为载体基材，尽可能从主要处理城市废弃物的堆肥设备投人物中取样，也可直接取材于家庭或食品杂货商店的生物质废充物。注：可选拆含下列成分的典型人工生物质废齐物：新鲜的水来和蔬英混合麦奔物；一免了仙料（种了和挤山的干蝶疏莱颗粒）：一腐熟的堆肥：
一是够的水以获得合适的水分含乒其充剂（如木屑或树皮）
对丁所有的试验系列，应使用和同肥龄和来源的同类牛物质废弃物。追过切碎或过筛，粉碎牛物质废弃物使其题粒尺寸最人为50mm。根据废弃物类型添加人约10%~60%的填充剂（结构上稳的成分如木屑或树皮，其颗粒尺寸在10mm~50mm之间）。为确保一个良好的堆肥化过程，生物质废弃物应满足以下标准：生物质废充物/填充剂的新鲜混合物的碳氮比值（(：N)在20~30之间：水分含量应在50%(质量分数)以上，几不存在游离水分；挥发性固体含量占总干固体量的50%（质量分数)以上：6www.bzxz.net
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一pH在。以上：
如需要.用尿素调节碳氮比值。
5.2.2.1.2试样准备
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将试样用剪刀剪成约50mm×50mm的小片后混勾。提供至少四组堆肥试验组，两组用」生物质废齐物对熊的试验，两组用于测试，注：如果试样为可以还过2mm试验筛的粉求次、颗拉状或其但简单形状，则不需要进行崩程度试验5.2.2.1.3混合生物质废弃物和试样对每个堆肥试验组添加相同数量的生物质废弃物（湿重至少60kg）试样的添加量为生物质废弃物湿重的1%。
5.2.2.2试验开始阶段
5.2.2.2.1翻转
定期翻转生物质废弃物混合物以防止结快。在前四周每周进行一次，以后每两周进行一次，立至试验结束。如果使用了试样格网，则打开格网，翻转币面的成分。5.2.2.2.2通风
定期测虽排肥化物料的氧气含量或消耗的空气，在试验开始的第一个月内至少每个1作口测虽一次，其后周次在堆肥化物料中含氧量应高于10光.如果合氧量低于10光，对生物质废弃物进行通风，每千克总干固体的空气流速应小于15L/h注：空气流可控制堆肥箱的温度及水分含量，给准箱通风的空气流最好与实际的堆拒化设各一致，如果在实践应用中采用了过高的空气流速，随空气流失的氨量可通过添加一些物质（如尿索)米补充5.2.2.2.3水分含量及pH
经过翻转后，从每组试验系列中取样测量水分含量及pH。水分含量太低（质量分数小于10%)将不利于堆肥过程的正常进行,此时应添加水，5.2.2.2.4温度
测量堆肥中间的温度，率少每个工作日一次。5.2.2.3试验的终止
5.2.2.3.1周期
培育的周期为3个月。
5.2.2.3.2残留材料
用2mm筛眼的筛子过筛全部物料，尽可能地用流动水仔细清洗：清洗过的粒料于105℃下（熔点低于105℃的材料于40℃下）1炔至恒重，测定大于2mm碎片的总1固体量5.2.3计算
称量收集到的大于2mm碎片中试样的质量，并与起始试样的质量进行比较（5.2.2.1.2)。按式（4）计算试样的崩解程度：
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式中：
试样的崩解程度：
m-m=×100%
试验开始时投人的试样总下固体量，单位为克（）：试验后收集的试样总下固体量，单位为克（g）。3生态毒性试验
为了确定一次性纸制品或材料增肥后，堆肥对植物种植无负面影响，可通过对比投放一次性纸制品材料崩解后获得的试样（排肥样品）和空白样品（空白堆肥）的生态毒性效果（见附录B)来评价。5.4重金属、有毒和有害物质
含量要求
重金层，有毒和有物质在一次性纸制品整体中的含量应不超过表1的规定表1重金属、有毒和有害物质含量限量要求重金属，有毒动有害物质
5.4.2检测方法
限量/（mg/kg干重）
氟含量测定时，将试样在通水蒸气和氧气情况下高温炉1000℃中熳烧15tmin,收集冷凝液，然后用离了色谱仪进行测试。
其他素按GB/T30903进行测试。
6评价规则
6.1如果产品需要提供生物分解（降解)性能证明，应进行物分解性能试验如果产品需要提供可堆肥性能证明，应进行生物分解性能试验、崩解程度试验和生态毒性试验，且6.2
产品中重金属、有毒和有害物质的合含量应符合表1的规定：8
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