可(厌氧+海洋)微生物降解的物流快递缓冲用 TPU 聚氨酯记忆海绵

    应用案例名称：可(厌氧+海洋)微生物降解的物流快递缓冲用 TPU 聚氨酯记忆海绵

    使用产品型号：ASMD^®–TPU 6000 (低温)

    适用领域范围：物流快递缓冲用 TPU 聚氨酯记忆海绵，已经添加了 1% 的(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂 ASMD^®–TPU 6000

一、简介

    ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂是一种有机添加剂，由传统高分子材料注入厌氧有机助剂制成， 该助剂通过有细菌引起的化学活动把高分子材料引入生物降解阶段，最后只留下自然气体和生物能量。
    添加ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂后，高分子材料能够通过厌氧消化在垃圾堆填区里进行生物降解，支持海洋降解【美国海洋微生物降解标准 ASTM  D6691】。

    1、原理：
    ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂通过一系列的化学和生物程序把高分子材料引进生物降解的厌氧环境里（该程序称为生物同化）。
    允许微生物制造一种生物膜结构来渗透高分子材料。
    该生物膜只要无氧/厌氧的情况下形成，即垃圾填埋场和深海环境中；
    同时有助于扩大分子结构，为微生物制造更大空间，并在高分子聚合物链上发出吸引其它微生物的化学信号来进食高分子材料，提升了生物降解速率。
    大自然中的厌氧降解时刻在发生，因为过程是相对缓慢的过程，所以不容易被察觉。
    但是，添加了ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂的固体有机物高分子材料可以大大加快该过程，它让高分子材料以更高的速率完成了生物降解过程。
    让高分子材料制品仅产生二氧化碳、沼气（甲烷）和腐殖质（有机质），这与有机质相同的生物过程和残留物是相同的。

其生物降解实现过程包括如下：

    （1）有氧阶段 –在此阶段，酶和分解化学物质充当覆盖高分子材料的生物膜的催化剂。
                                 在这段时间内，好氧微生物逐渐形成，垃圾中的水分不断积聚。
                                 标准高分子材料的吸湿能力相对较小，但 ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂会导致进一步溶胀，从而削弱高分子聚合物化学键。
                                 这为微生物生长创造了分子空间，这开始了需氧降解过程，在此过程中，氧气转化为二氧化碳。
    （2）厌氧，不产甲烷的阶段 –氧浓度充分降低后，开始进行厌氧过程。
                                在初始阶段（水解），微生物菌落会吞噬颗粒，并通过酶促过程将大分子聚合物还原为更简单的单体。
                                 ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂导致高分子材料分子链的额外溶胀和张开，并增加了群体感应。
                                这进一步激发了微生物以增加其定殖和聚合物链的消耗。
                                随着时间的流逝，发生酸反应，其中简单的单体被转化为脂肪酸。
                                在此阶段，二氧化碳的产生迅速发生。
    （3）厌氧，产甲烷的非稳态阶段-微生物菌落继续生长，吞噬了高分子材料的分子链，并创造了越来越大的分子空间。
                               在该阶段，发生产乙酸反应，将脂肪酸转化为乙酸、二氧化碳和氢。
                               随着这一过程的继续，CO₂速率下降，制氢最终停止。
    （4）厌氧，产甲烷的稳态阶段 –分解的最后阶段涉及产甲烷。
                              随着微生物菌落继续吞噬掉高分子材料的其余表面，乙酸盐转化为甲烷和二氧化碳，并消耗了氢气。
                              这个过程一直持续到剩下的元素是腐殖质为止。
                              这种高营养的土壤为微生物创造并改善了环境，并增强了分解的最终阶段。
    2、应用：
    高分子材料在充满活性厌氧生物的填埋场中(垃圾填埋场和深海)，能加速实现生物降解的过程。
    和现有高分子材料混合使用，直接共混后经过料斗进入注塑、吸塑、吹塑、多层共挤出或化学纤维熔融纺丝成纤(干喷干纺、干喷湿纺)或橡胶成型等工艺中。
    3、添加比例：
    在高分子材料中按 1 % 的比例进行添加。
    4、特点：
    （1）清洁安全。
    就像有机物一样，微生物将继续食用 ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂处理过的高分子材料，直到没有任何东西被消耗，其余的材料都是天然的。
    （2）高分子材料的物理性质没有变化。
    ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂是一种基于类似生物质的添加剂，因此不会影响高分子材料的性能 (截止目前，没有收到关于产品质量问题的任何反馈， 外观、强度、触觉、稳定性和寿命无变化，和传统塑料一样)。
    （3）无需更换生产设备。
   在生产过程中添加了ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂后，不需要添加设备或对当前制造机械进行任何更改并产生费用，只需使用传统的混料机。
    （4）可回收。
    ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂不影响高分子材料的可回收，加了ASMD^®(厌氧+海洋)微生物降解母粒/助剂的高分子材料不但有厌氧降解特性，而且可以不影响现有回收体系进行多次回收。

    二、相关检测

    1、参照标准
    制定单位：美国材料与试验协会（ASTM）
    ASTM在美国是历史最长的协会之一 , 所定标准也是世界上最大的自愿协商标准的来源。拥有135个技术委员会，2000个工作委员会。已经有5,000多项被美国以外的国家采用，全世界有60多个国家将ASTM标准作为其法律法规的基础。
    （1）ASTM  D5511 高固体厌氧消化条件下测定塑料材料厌氧生物降解的标准试验方法
    （英文全称：Standard test method for determining anaerobic biodegradation of plastic materials under high-solids anaerobic-digestion conditions）
    试验方法：
    本试验方法包括选择和分析试验材料，从厌氧实验室规模的消化池中获得浓缩厌氧接种物，暴露材料以厌氧静态分批发酵的 20%以上固体，测量气体中总碳（CO₂和 CH₄）随时间演变的函数，并评估生物降解性的程度。通过测定气体（CO₂和 CH₄）中从试验材料到碳的转化率，可获得生物降解性百分比。
    生物降解性的百分比不包括试验物质中转化为细胞生物量的碳量，也不包括代谢为二氧化碳和甲烷的碳量。
    该试验方法等同于《GB/T 33797(中华人民共和国国家标准 塑料在高固体份堆肥条件下最终厌氧生物分解能力的测定.采用分析测定释放生物气体的方法》
    （2）ASTM E1963 陆上植物毒性试验的标准指南（英文全称：Conducting Terrestrial Plant Toxicity Tests）
    试验方法：
    该试验方法用于测量物质对植物生长的影响。
    根据试验物质的性质，将试验物质直接混合到幼苗混合物中或提取该物质并将其添加到混合物中。
    首先进行种子筛选，以达到均匀大小，储存在阴凉干燥的地方。
    然后在盆栽土壤和珍珠岩的混合物中种植种子。
    试验一式两份，每份5-20粒种子。然后将平板置于日光灯下，每天照明100-200umm-1s-1，持续12-16小时。
    两周后终止生长并评价出苗情况，外胚轴和下胚轴长度以及外胚轴重量，采用硼阳性对照比较试验结果。
    该实验方法等同于《GB/T 32721-2016 污染物对菌根真菌的影响 孢子萌发试验》
    上述美国厌氧微生物降解标准ASTM D5511也等同于以下标准：符合欧美市场的出口标准

     国际标准化组织制定的厌氧微生物降解标准：             ISO 15985
     欧盟制定的厌氧微生物降解标准：                           EN ISO 15985
    中国制定的厌氧微生物降解的国家标准：               GB/T 33797-2017

  【该生物降解产品支持欧美生物降解标准、支持垃圾填埋场填埋生物降解及海洋生物降解，符合 ISO 15985、EN ISO 15985、ASTM D 5511、GB/T 33797-2017、ASTM D 6691，是出口国外的低成本生物降解产品，适合欧美、东南亚及各区域出口市场。】

客户PU记忆海绵按美国厌氧微生物降解标准ASTM D 5511在美国Eden实验室所做的130天厌氧生物降解率的第三方权威检测报告：