ГОСТ Р ИСО 16620-3-2022 ПЛАСТМАССЫ. СОДЕРЖАНИЕ БИОКОМПОНЕНТОВ. Часть 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМЕРА НА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ

Утв. и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 сентября 2022 г. N 973-ст

Plastics. Biobased content. Part 3. Determination of biobased synthetic polymer content

(ISO 16620-3:2015, IDT)

ОКС 83.080.01

Дата введения - 1 марта 2023 года

Введен впервые

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "РСТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 230 "Пластмассы, полимерные материалы, методы их испытаний"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 сентября 2022 г. N 973-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16620-3:2015 "Пластмассы. Содержание биокомпонентов. Часть 3. Определение содержания синтетического полимера на биологической основе" (ISO 16620-3:2015 "Plastics - Biobased content - Part 3: Determination of biobased synthetic polymer content", IDT).

Международный стандарт разработан подкомитетом ПК 5 "Физико-химические свойства" Технического комитета ТК 61 "Пластмассы" Международной организации по стандартизации (ИСО).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Расширение использования ресурсов биомассы при производстве пластмассовых изделий эффективно снижает глобальное потепление и истощение ископаемых ресурсов.

В настоящее время актуальными являются изделия из пластмасс, состоящие из синтетических полимеров на биологической основе, синтетических полимеров на основе ископаемых, природных полимеров и добавок, которые могут включать в себя материалы на основе биокомпонентов.

Пластмассы на биологической основе относятся к пластмассам, содержащим материалы полностью или частично биогенного происхождения.

В данной серии стандартов содержание биокомпонентов в пластмассах на биологической основе понимают как количественное содержание углерода на биологической основе, количественное содержание синтетического полимера на биологической основе или количественное содержание только массовой доли биокомпонента.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - Настоящий стандарт может включать применение опасных материалов, процедур и оборудования. Настоящий стандарт не претендует на полноту описания всех мер безопасности, при необходимости, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил техники безопасности и охраны здоровья и определение применимости нормативных ограничений перед его применением.

Настоящий стандарт устанавливает метод определения количества биокомпонентов в синтетическом полимере на биологической основе в изделиях из пластмасс. Метод вычисления содержания синтетического полимера на биологической основе основан на массе синтетического полимера на биологической основе в изделиях из пластмасс.

Настоящий стандарт применим к пластмассам и изделиям из них, синтетическим смолам, мономерам или добавкам, изготовленным из компонентов на биологической или на основе ископаемых.

Знание содержания биокомпонентов в изделиях из пластмасс полезно при оценке их воздействия на окружающую среду.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения)]:

ISO 16620-1, Plastics - Biobased content - Part 1: General principles (Пластмассы. Содержание биокомпонентов. Часть 1. Общие принципы)

ISO 16620-2, Plastics - Biobased content - Part 2: Determination of biobased carbon content (Пластмассы. Содержание биокомпонентов. Часть 2. Определение содержания углерода на биологической основе)

3.1 Термины, определения и обозначения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ИСО 16620-1.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены обозначения по ИСО 16620-1, а также следующие обозначения:

W_n - массовый состав компонента n продукта;

m_BSP,n - содержание синтетического полимера на биологической основе в n компонентах продукта;

x_B,n - содержание углерода на биологической основе в n компонентах продукта.

Определение биомассы, используемой в пластмассах, является практическим способом оценки деятельности по разработке синтетических полимеров, которые полностью или частично имеют биологическую основу. Это также помогает потребителям оценить и сравнить относительный вклад в охрану окружающей среды.

В настоящем стандарте приведен метод определения содержания синтетического полимера на биологической основе, полученного из ресурсов биомассы.

Содержание синтетического полимера на биологической основе в изделии из пластмасс может быть вычислено на основе состава пластмассы, приведенного в виде перечня компонентов с указанием их массовой доли, и на основе содержания синтетического полимера на биологической основе в указанных компонентах (см. например, приложение A, таблицы A.1 и A.2).

В этом вычислении учитывают только синтетические полимеры, которые полностью или частично имеют биологическую основу. Природные полимеры и любые добавки на биологической основе не входят в состав синтетических полимеров на биологической основе.

Для определения содержания синтетических полимеров на биологической основе в изделиях из пластмасс допускается использовать составы синтетических полимеров на биологической основе, предоставляемые производителем.

6.1 Содержание углерода на биологической основе

Содержание углерода на биологической основе в каждом компоненте продукта из синтетического полимера на биологической основе вычисляют на основе анализа C¹⁴ согласно ИСО 16620-2.

6.2 Содержание синтетического полимера на биологической основе

Содержание синтетического полимера на биологической основе в компоненте A (m_BSP,A) составляет 100%, если этот компонент является полностью синтетическим полимером на биологической основе. Если компонент представляет собой частично синтетический полимер на биологической основе, m_BSP,A - это массовая доля части продукции на биологической основе, которая полностью состоит из компонента на биологической основе (см. приложение A). m_BSP,n составляет 0%, если компонент представляет собой добавку, естественный природный полимер или полимер на основе ископаемых.

Составы и содержание синтетических полимеров на биологической основе приведены в таблице 1.

Компонент	Масса сухой фракции, %	Содержание синтетического полимера на биологической основе, %	Содержание углерода на биологической основе, %
Синтетический полимер на биологической основе	WA	mBSP,A	xB,A
Синтетический полимер на основе ископаемых	WB	0	0
Природный полимер	WC	0	100
Добавка на биологической основе	WD	0	xB,D
Добавка на основе ископаемых	WE	0	0
Неорганическая добавка	WF	0	0
Продукт (всего)	100	mBSP	xBTOC

Содержание синтетического полимера на биологической основе в продукте вычисляют по формуле (1) (см. приложение A).

Содержание синтетического полимера на биологической основе выражают в массовых процентах

, (1)

где W_A - синтетический полимер на биологической основе, используемый в продукте, процент по массе компонента A;

m_BSP,A - содержание синтетического полимера на биологической основе в компоненте A.

Отчет об испытании должен содержать всю необходимую информацию, особенно следующее:

a) ссылку на настоящий стандарт;

b) результаты экспериментального определения содержания углерода на биологической основе для каждого синтетического полимера на биологической основе;

c) отчет о формуле/составе (элементный анализ) каждого компонента синтетического полимера на биологической основе;

d) вычисление содержания синтетического полимера на биологической основе, в процентах от общей массы продукта.

Приложение A

(справочное)

Синтетические полимеры на биологической основе включают в себя атомы углерода на биологической основе вместо атомов ископаемого углерода. Иногда потребителю удобно определять содержание биокомпонентов в продуктах в процентах по массе. Примеры вычисления содержания синтетического полимера на биологической основе для композита и сополимера приведены в таблицах A.1 и A.2. Композит состоит из полимолочной кислоты (PLA) в качестве синтетического полимера на биологической основе, полипропилена в качестве синтетического полимера на основе ископаемых, крахмала в качестве добавки на биологической основе, дибутилфталата и карбоната кальция.

Компонент	Химическая формула	Масса сухой фракции, %	Содержание синтетического полимера на биологической основе mBSP, %
PLA	C3H4O2	30	100
PP	C3H6	30	0
Крахмал	C6H10O5	20	0
DBP	C16H22O4	5	0
Карбонат кальция	CaCO3	15	0
Продукт (всего)		100	30
Полимолочная кислота. Полипропилен. Дибутилфталат.

Содержание синтетического полимера на биологической основе определяют как массовый процент синтетического полимера на биологической основе в продукте. В таблице A.1 синтетическим полимером на биологической основе является только PLA; следовательно, массовый процент PLA (30%) является содержанием синтетического полимера на биологической основе.

Пример синтетического полимера частично на биологической основе - полиэтилентерефталат, в котором этиленгликолевое звено полимера является биокомпонентом, а терефталат - ископаемым компонентом, приведен в таблице A.2.

Мономерное звено	Химическая формула	Молекулярная масса, г	Масса сухой фракции, %	Содержание синтетического полимера на биологической основе mBSP, %
Этиленгликоль	C2H4O2	60	31,25	100
Терефталат	C8H4O2	132	68,75	0
Сополимер (всего)		192	100	31,25
Полиэтилентерефталат: [( O-CH2-CH2-O ) ( CO-C6H4-CO )] n.

Пример продукта - синтетического полимера на биологической основе, включающего полимолочную кислоту PLA, био-полиэтилентерефталат bio-PET, как показано в таблице A.2, полипропилен PP, крахмал, дибутилфталат DBP и карбонат кальция - приведен в таблице A.3.

Компонент	Химическая формула	Масса сухой фракции, %	Содержание синтетического полимера на биологической основе mBSP, %
PLA	C3H4O2	30	100
Био-PET	-	20	31,25
PP	C3H6	10	0
Крахмал	C6H10O5	20	0
DBP	C16H22O4	5	0
Карбонат кальция	CaCO3	15	0
Продукт (всего)		100	36,25
Полимолочная кислота. Полипропилен. Дибутилфталат. Био-полиэтилентерефталат: [( O-CH2-CH2-O ) ( CO-C6H4-CO )] n. Данное значение было вычислено на основе таблицы A.2. Содержание синтетического полимера на биологической основе равно: 30 + (20·31,25)/100%.

Приложение B

(справочное)

Если содержание синтетического полимера на биологической основе в образце составляет 100%, то содержание углерода в нем, которое может быть измерено на основе ИСО 16620-2, составляет 100%.

Для синтетического полимера, состоящего частично на основе биологического полиэтилентерефталата (био-PET), в котором этиленгликолевый компонент (EG) полимера является биокомпонентом, а терефталатный компонент (TA) - ископаемым, метод вычисления содержания углерода на биологической основе на основании содержания синтетического полимера на биологической основе и доли (содержания) углерода приведены в таблице B.1. Содержание синтетического полимера на биологической основе в био-PET составляет 31,25% (см. таблицу A.2).

Параметр	Био-PET
	EG	TA
Состав сополимера, %	31,25	68,75
Химическая формула компонента	-OC2H4O-	-OC8H4O-
Молекулярная масса компонента	60	132
(Масса углерода в компоненте)	(24)	(96)
Относительная доля углерода	0,4	0,727
Относительная масса углерода в сополимере	31,25·0,4 = 12,5	68,75·0,727 = 49,98
Содержание углерода на биологической основе в сополимере, %	[12,5/(12,5 + 49,98)]·100 = 20,01

Долю углерода можно вычислить по химической формуле или измерить элементным анализом каждого компонента. Может быть вычислена относительная масса углерода биологического происхождения и углерода ископаемого происхождения в сополимере. По этим значениям можно вычислить содержание углерода на биологической основе в сополимере и сравнить измеренное значение по ИСО 16620-2.

Пример смеси био-PET и PE (масса 85/15) приведен в таблице B.2. Содержание синтетического полимера на биологической основе вычисляют по формуле (B.1)

. (B.1)

Параметр	Био-PET		PE
	EG	TA
Состав сополимера, %	85		15
Состав сополимера, %	26,56	58,44	15
Химическая формула компонента	-OC2H4O-	-OC8H4O-	-C2H4-
Молекулярная масса компонента	60	132	28
(Масса углерода в компоненте)	(24)	(96)	(24)
Относительная доля углерода	0,4	0,727	0,857
Относительная масса углерода в сополимере	26,56·0,4 = 10,62	58,44·0,727 = 42,49	15·0,857 = 12,86
Содержание углерода на биологической основе в сополимере, %	[10,62/(10,62 + 42,49 + 12,86)]·100 = 16,10

Приложение ДА

(справочное)

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта	Степень соответствия	Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
ISO 16620-1	IDT	ГОСТ Р ИСО 16620-1-2022 "Пластмассы. Содержание биокомпонентов. Часть 1. Общие принципы"
ISO 16620-2	IDT	ГОСТ Р ИСО 16620-2-2022 "Пластмассы. Содержание биокомпонентов. Часть 2. Определение содержания углерода на биологической основе"
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - IDT - идентичные стандарты.