全生物降解塑料制品紅外檢測法

ICS 83.140.01
CCS Y 28
DB46
海南省 地 方 標 準
DB 46/ T 519—2020
全生物降解塑料制品 紅外光譜/拉曼光譜
指紋圖譜快速檢測法
Biodegradable plastics products - Rapid test method using infrared / Raman
fingerprint spectra
2020 - 12 - 18 發布 2021 - 01 - 15 實施
海南省市場監督管理局 發 布
DB 46/T 519-2020
I 目 次
前言 ................................................................................ II
引言 ............................................................................... III
1 范圍 .............................................................................. 1
2 規范性引用文件 .................................................................... 1
3 術語與定義 ........................................................................ 1
4 原理 .............................................................................. 1
5 紅外光譜 .......................................................................... 1
5.1 試劑 .......................................................................... 1
5.2 儀器與設備 .................................................................... 1
5.3 分析步驟 ...................................................................... 1
6 拉曼光譜 .......................................................................... 3
6.1 試劑 .......................................................................... 3
6.2 儀器與設備 .................................................................... 3
6.3 分析步驟 ...................................................................... 3
7 結果分析 .......................................................................... 4
8 質量控制 .......................................................................... 5
9 檢測報告 .......................................................................... 5
附錄 A（資料性附錄） 常見全生物降解塑料原料的紅外光譜圖 .............................. 7
附錄 B（資料性附錄） 常見全生物降解塑料原料的拉曼光譜圖 ............................. 13
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II
前 言
本文件按照GB/T 1.1-2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則》給出的規
則起草。
本文件由海南省市場監督管理局提出并歸口。
本文件起草單位：海南省產品質量監督檢驗所、理化技術研究所、北京市理化分析測試
中心。
本文件主要起草人：吳毓煒、黃艷、趙宏亮、季君暉、盧波、林塬、湯苗、吳思怡、羅騰、譚若冰、
魏曉曉、劉偉麗、崔芃、白云、張梅、王大海、高峽
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III
引 言
海南省于2020年5月14日發布并于7月1日起實施的《全生物降解塑料制品 通用技術要求》中規定，
在海南省生產和銷售的全生物降解塑料制品均要求在商品包裝上標注電子監管碼（二維碼）。電子監管
碼由生產經營者經由海南省全生物降解塑料制品信息平臺申請，不同成分比例的全生物降解塑料制品應
當申請使用不同的電子監管碼，其包裝上的二維碼相當于全生物降解塑料制品的“”。登錄海南
省全生物降解塑料制品信息平臺后，可查看相應的全生物降解制品的成分信息和相應的光譜指紋圖譜。
本文件提供的基于電子監管光譜指紋圖譜法為定性分析方法，比較所測制品的光譜圖譜與電子監管
光譜指紋圖譜的一致性，作為所測制品與電子監管光譜指紋圖譜對應的制品是否成分比例相同的參考依
據。本文件的制定，將為全生物降解塑料制品質量監督檢驗的初步篩查工作提供技術手段。
本文件提供的方法并非定量分析方法，如需對全生物降解塑料制品的成分和比例進行測定，應選用
其它合適的全生物降解塑料制品的檢測方法標準。
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全生物降解塑料制品 紅外光譜/拉曼光譜指紋圖譜快速檢測法
1 范圍
本文件描述了通過對比全生物降解塑料制品的紅外光譜圖、拉曼光譜圖與電子監管光譜指紋圖譜一
致性的方式，快速、定性檢測全生物降解塑料制品的方法。
本文件適用于薄膜、袋、餐飲具等全生物降解塑料制品的快速檢測，不適用于黑色的全生物降解塑
料制品。
2 規范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件的條款。其中，注日期的引用文件，
僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其版本（包括所有的修改單）適用于本
文件。
DB46/T 505 全生物降解塑料制品 通用技術要求
3 術語與定義
DB46/T 505中規定的術語和定義適用于本文件。 4 原理
以紅外光譜圖和拉曼光譜圖作為全生物降解塑料制品成分和比例鑒定的光譜指紋圖譜，相同成分比
例的全生物降解塑料制品的圖譜應具有一致性。根據電子監管光譜指紋圖譜提供的信息，如譜峰的位置、
譜峰的數目、譜峰的相對強度和形狀等，對比所測制品的紅外光譜圖、拉曼光譜圖與相應的電子監管指
紋圖譜的一致性。
5 紅外光譜
5.1 試劑
無水乙醇：分析純。
5.2 儀器與設備
5.2.1 傅里葉變換紅外光譜儀
波長范圍覆蓋4000~400 cm-1，配有衰減全反射附件（ATR）。
5.2.2 熱壓機
壓力范圍覆蓋0~8000 MPa，可控溫度不低于300 ℃，溫度精度為±5 ℃。
5.3 分析步驟
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5.3.1 試樣處理
選取塑料制品上3個潔凈、褶皺較少、無印刷油墨和膠黏劑的部位分別進行紅外光譜測試。
當制品為均勻材質且厚度小于10 μm時，通過折疊增加試樣厚度到10 μm以上，再選取3個部位分別
進行測試。
當制品為多層復合膜時，需根據制品的成分選擇合適的制樣溫度，通過熱壓機加熱到制樣溫度，制
成厚度為10 μm~20 μm、面積不小于4 mm×4 mm的試樣，每個制品制備3個試樣，分別進行測試。應將
熱壓機上接觸到試樣的部位在每次使用前用無水乙醇擦拭干凈并晾干。常見全生物降解塑料的參考制樣
溫度見表1。
當制品為紙塑制品，選取制品的塑料層上3個部位分別進行測試。
當制品體積較大或形狀不規則時，裁取厚度大于10 μm、面積不小于4 mm×4 mm的3個試樣分別進
行測試。
對于不潔凈的測試部位或試樣，需在測試前將測試部位或試樣用無水乙醇擦拭干凈并晾干。
表1 常見全生物降解塑料的參考制樣溫度
名稱 參考制樣溫度（℃）
聚對苯二甲酸/己二酸/丁二酯（PBAT） 160
聚乳酸（PLA） 200
聚乙交酯（PGA） 260
聚丁二酸丁二酯（PBS） 180
聚丁二酸/己二酸丁二酯（PBSA） 180
聚己內酯（PCL） 70
聚-3-羥基丁酸酯（PHB） 180
聚-3-羥基丁酸/戊酸酯 （PHBV） 180
聚對二氧環己酮（PPDO） 180
聚碳酸亞丙酯（PPC） 180
醋酸纖維素（CA） 260
5.3.2 樣品測試
傅里葉變換紅外光譜儀開啟后，設置儀器參數如下： a）采集模式設置為“反射模式”； b）分辨率設置為4 cm
-1； c）掃描次數設置為32次； d）檢測器光譜掃描范圍設置為4000~400 cm
-1； e）保存的數據格式設置為.TXT 格式。
5.3.3 常見全生物降解塑料原料的紅外光譜主要特征峰
常見的全生物降解塑料原料的紅外光譜主要特征峰如表2所示，紅外光譜圖參見附錄A。
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3 表 2 常見全生物降解塑料原料的紅外光譜主要特征峰
名稱 特征峰（cm-1）
PBAT 1465 1102 1017 874 728
PLA 1453 1180 1042
PGA 1412 1150 1080
PBS 1326 1044
PBSA 1425 1262 1151 1044
PCL 1463 1162 1065 958 734
PHB 1501 1179 978
PHBV 1379 1178 978
PPDO 1455 1091 1020 727
PPC 1713 1181 1083 728
CA 1462 1160 1033
6 拉曼光譜
6.1 試劑
無水乙醇：分析純。
6.2 儀器與設備
實驗室或手持式拉曼光譜儀，激發光源波長1064 nm，光譜范圍覆蓋2000~400 cm
-1。
6.3 分析步驟
6.3.1 試樣處理
6.3.1.1 實驗室拉曼光譜儀
6.3.1.1.1 選取塑料制品上 3 個潔凈、褶皺較少、無印刷油墨和膠黏劑的部位進行拉曼光譜測試。
6.3.1.1.2 對于厚度小于 0.1 mm 的制品，通過折疊增加樣品厚度到 0.1 mm 以上，再選取 3 個部位分
別進行測試。
6.3.1.1.3 對于紙塑制品，選取制品的塑料層上 3 個部位分別進行測試。
6.3.1.1.4 對于發泡材料，通過壓實獲得較致密的試樣，每個制品制備 3 個試樣，分別進行測試。
6.3.1.1.5 當制品體積較大或形狀不規則時，裁取厚度大于 0.1 mm、面積不小于 4 mm×4 mm、表面
較平整的 3 個試樣分別進行測試。
6.3.1.1.6 對于不潔凈的測試部位或試樣，需在測試前將測試部位或試樣用無水乙醇擦拭干凈并晾干。
6.3.1.2 手持式拉曼光譜儀
6.3.1.2.1 選取塑料制品上 3 個潔凈、褶皺較少、無印刷油墨和膠黏劑的部位進行拉曼光譜測試。
6.3.1.2.2 對于厚度小于 0.1 mm 的制品，通過折疊增加樣品厚度到 0.1 mm 以上，再選取 3 個部位分
別進行測試。
6.3.1.2.3 對于紙塑制品，選取制品的塑料層上 3 個部位分別進行測試。
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6.3.1.2.4 對于發泡材料，通過壓實獲得較致密的試樣，每個制品制備 3 個試樣，分別進行測試。
6.3.1.2.5 對于不潔凈的測試部位或試樣，需在測試前將測試部位或試樣用無水乙醇擦拭干凈并晾干。
6.3.2 樣品測試
6.3.2.1 實驗室拉曼光譜儀
拉曼光譜儀開啟后，自動進行初始化，設置儀器參數如下： a）激光功率設置為50~350 mW，信號采集時間設置為5~20 s； b）檢測器光譜掃描范圍設置為2000~400 cm
-1； c）保存的數據格式設置為.TXT 格式。
6.3.2.2 手持式拉曼光譜儀
拉曼光譜儀開啟后，自動進行初始化，設置儀器參數如下： a）激光功率設置為200~350 mW，信號采集時間設置為3~10 s； b）檢測器光譜掃描范圍設置為2000~400 cm-1； c）保存的數據格式設置為.TXT 格式。
6.3.3 常見全生物降解塑料原料的拉曼光譜主要特征峰
常見的全生物降解塑料原料的拉曼光譜主要特征峰如表 3 所示,拉曼光譜圖參見附錄 B。 表 3 常見全生物降解塑料原料的拉曼光譜主要特征峰
7 結果分析
7.1 根據電子監管光譜指紋圖譜提供的信息，對比樣品的紅外光譜圖、拉曼光譜圖與相應的指紋圖譜
的一致性。相同成分比例的全生物降解塑料制品的紅外光譜圖和拉曼光譜圖均應具有一致性。
7.2 對樣品圖譜和指紋圖譜進行一致性分析時，應同時考慮譜峰的位置、譜峰的數目、譜峰的相對強
度和形狀等。不可避免的是，試驗條件和儀器特性的微小變化均可能會引起光譜圖的微小差別，不同時
間、不同儀器獲得的光譜圖可能其譜峰的位置和高度也不同。注意，表 2 和表 3 給出的特征峰需與指紋
圖譜結合使用。在進行一致性分析時，利用儀器自帶的分析軟件對樣品圖譜和指紋圖譜進行相關性（匹
名稱 特征峰（cm-1）
PBAT 1442 853 634
PLA 1457 1053 880 413
PGA 1246 896
PBS 1296 1089 959 858
PBSA 1300 1092 963 864
PCL 1446 917
PHB 1398 844 710 611 446
PHBV 1399 1058 845 613 447
PPDO 1451 871 643
PPC 1451 875 642
CA 1374 914 660
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配度)分析的結果可以作為參考。有經驗的分析人員可根據圖譜的譜峰信息和相關度（匹配度）分析結
果，判斷樣品圖譜和指紋圖譜的一致性。
7.3 對于分析結果為不一致的樣品，可用其它方法進行成分比例的定量測定。
8 質量控制
對制品的3個不同部位或制備得到的3個試樣分別進行測試，對3次測試結果使用光譜分析軟件進行
相關度(匹配度)分析，若相關度（匹配度）均在95%以上視為合格，若相關性（匹配度）低于95%，則
應查找原因重新測試至合格為止。
9 檢測報告
檢測報告包括但不于以下信息：
a) 本標準編號；
b) 檢測單位、人員、日期；
c) 樣品來源；
d) 樣品的詳細描述，包括廠家、樣品編號、生產批號和樣品形態；
e) 檢測方法；
f）任何本標準沒有規定的操作；
g) 儀器的名稱和型號；
h) 檢測結果。

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6 AA 附 錄 A
（資料性附錄）
常見全生物降解塑料原料的紅外光譜圖
測試條件如下：
測試儀器：傅里葉變換紅外光譜儀；采集模式：反射模式；分辨率：4 cm
-1；掃描次數：32次；掃 描范圍：4000~400 cm
-1。
PBAT原料的紅外光譜圖見圖A.1。圖 A.1 PBAT 的紅外光譜圖
PLA原料的紅外光譜圖見圖A.2。 圖 A.2 PLA 的紅外光譜圖
500 2000 3500
Wavenumber cm-1
500 2000 3500
Wavenumber cm-1 1465 1017874 728 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Transmittance [%] 1453 1180 1042 65 70 75 80 85 90 95 100 Transmittance [%]
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PGA原料的紅外光譜圖見圖A.3。 圖 A.3 PGA 的紅外光譜圖
PBS原料的紅外光譜圖見圖A.4。 圖 A.4 PBS 的紅外光譜圖
500 2000 3500
Wavenumber cm-1
500 2000 3500
Wavenumber cm-1 1412 86 88 90 92 94 96 98 Transmittance [%] 1044 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Transmittance [%]
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PBSA原料的紅外光譜圖見圖A.5。圖 A.5 PBSA 的紅外光譜圖
PCL原料的紅外光譜圖見圖A.6。 圖 A.6 PCL 的紅外光譜圖
500 2000 3500
Wavenumber cm-1
500 2000 3500
Wavenumber cm-1 1425 1262 30 40 50 60 70 80 90 100 Transmittance [%] 1463 1162 1065958734 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Transmittance [%]
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PHB原料的紅外光譜圖見圖A.7。 圖 A.7 PHB 的紅外光譜圖
PHBV原料的紅外光譜圖見圖A.8。圖 A.8 PHBV 的紅外光譜圖
500 2000 3500
Wavenumber cm-1
500 2000 3500
Wavenumber cm-1 1501 1179 978 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Transmittance [%] 1379 1178 978 40 50 60 70 80 90 100 Transmittance [%]
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PPDO原料的紅外光譜圖見圖A.9。圖 A.9 PPDO 的紅外光譜圖
PPC原料的紅外光譜圖見圖A.10。圖 A.10 PPC 的紅外光譜圖
500 2000 3500
Wavenumber cm-1
500 2000 3500
Wavenumber cm-1 1455 1020 727 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Transmittance [%] 1713 1181 1083 728 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Transmittance [%]
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CA原料的紅外光譜圖見圖A.11。 圖A.11 CA的紅外光譜圖
500 2000 3500
Wavenumber cm-1 1462 1160 1033 80 85 90 95 Transmittance [%]
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BB 附 錄 B
（資料性附錄）
常見全生物降解塑料原料的拉曼光譜圖
測試條件如下：
測試儀器：激光共聚焦顯微拉曼光譜儀；激發光源：1064 nm；激光功率：250 mW；光譜采集范圍：
20 s；光譜范圍：2000~400 cm-1。
PBAT原料的拉曼光譜圖見圖B.1。圖 B.1 PBAT 的拉曼光譜圖
PLA原料的拉曼光譜圖見圖B.2。 圖 B.2 PLA 的拉曼光譜圖
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PGA原料的拉曼光譜圖見圖B.3。 圖 B.3 PGA 的拉曼光譜圖
PBS原料的拉曼光譜圖見圖B.4。 圖 B.4 PBS 的拉曼光譜圖
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PBSA原料的拉曼光譜圖見圖B.5。圖 B.5 PBSA 的拉曼光譜圖
PCL原料的拉曼光譜圖見圖B.6。 圖 B.6 PCL 的拉曼光譜圖

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PHB原料的拉曼光譜圖見圖B.7。 圖 B.7 PHB 的拉曼光譜圖
PHBV原料的拉曼光譜圖見圖B.8。 圖 B.8 PHBV 的拉曼光譜圖

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PPDO原料的拉曼光譜圖見圖B.9。 圖 B.9 PPDO 的拉曼光譜圖
PPC原料的拉曼光譜圖見圖B.10。
B.10 PPC 的拉曼光譜圖
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CA原料的拉曼光譜圖見圖B.11。 圖B.11 CA的拉曼光譜圖