Màng PVOH có thật sự phân hủy sinh học? Thử nghiệm ISO 14852 và ASTM D6691 cho thấy gì

Vì sao "tan được" chưa phải là bằng chứng

Một tấm màng biến mất trong cốc nước mới chỉ tan ra. Polyme vẫn còn đó, ở dạng dung dịch. Phân hủy sinh học là bước tiếp theo, khi vi sinh vật tiêu thụ dung dịch và chuyển polyme thành CO2, nước và sinh khối. Người mua nên yêu cầu bằng chứng cho bước thứ hai, đo theo tiêu chuẩn được công nhận, kèm số ngày.

Nguyên tắc của chúng tôi cho mọi tuyên bố về phân hủy rất đơn giản: viết "đạt [tiêu chuẩn] trong N ngày", nêu tên phòng lab, và không dùng tỷ lệ phần trăm hay những từ mơ hồ như "thân thiện" đứng một mình.

ISO 14852 đo gì

ISO 14852 xác định khả năng phân hủy sinh học hiếu khí hoàn toàn của vật liệu nhựa trong môi trường nước, bằng cách đo lượng CO2 sinh ra. Vật liệu thử được đặt trong môi trường tổng hợp, trong điều kiện phòng thí nghiệm chuẩn hóa, cùng vi sinh từ bùn hoạt tính ở điều kiện hiếu khí. Tiêu chuẩn này áp dụng rõ ràng cho polyme tan trong nước (ISO 14852:2021).

Vì vi sinh lấy từ bùn hoạt tính, thử nghiệm này là tham chiếu tốt cho điều xảy ra khi màng PVOH tan trong máy giặt và dung dịch đi vào nhà máy xử lý nước thải có công đoạn sinh học hiếu khí.

Kết quả AquaFlex: đạt ISO 14852 trong 32 ngày trong nước ngọt (báo cáo kỹ thuật OK biodegradable WATER, ARCHA S.r.l.).

ASTM D6691 đo gì

ASTM D6691 xác định mức độ và tốc độ phân hủy sinh học hiếu khí của vật liệu nhựa khi tiếp xúc với vi sinh vật biển, hoặc một tổ hợp ít nhất mười loại vi sinh vật biển, hoặc quần thể vi sinh có sẵn trong nước biển tự nhiên, trong điều kiện phòng thí nghiệm có kiểm soát. Mức phân hủy được đo qua lượng CO2 sinh ra (ASTM D6691).

Chính ASTM lưu ý rằng kết quả phản ánh điều kiện thử nghiệm và không nên suy rộng vượt quá thời gian thử. Vì vậy chúng tôi nêu rõ môi trường và số ngày, và không hứa hẹn điều gì xảy ra ở mọi vùng biển.

Kết quả AquaFlex: đạt ASTM D6691 trong 43 ngày trong nước biển tự nhiên (báo cáo kỹ thuật OK biodegradable MARINE số 22410332, ARCHA S.r.l.). Chương trình này cũng gồm thử nghiệm độc tính sinh thái OECD 202, và AquaFlex đã đạt.

Ủ công nghiệp: ISO 14855-1 và EN 13432

EN 13432 là tiêu chuẩn châu Âu cho bao bì có thể thu hồi bằng ủ phân. Tiêu chuẩn yêu cầu phân hủy sinh học, rã vụn, không ảnh hưởng xấu đến quá trình ủ và chất lượng compost tốt; mức rã vụn phải đạt 90% trong 12 tuần ở thử nghiệm thí điểm (European Bioplastics).

Kết quả AquaFlex: đạt ISO 14855-1 trong 125 ngày trong điều kiện ủ công nghiệp. Báo cáo ARCHA S.r.l. số 22311632 (29/2/2024) đánh giá đủ các hạng mục EN 13432: đặc tính hóa học, kim loại nặng và flo, phân hủy sinh học, rã vụn theo ISO 16929 trên màng 30 µm và 61 µm, chất lượng compost và độc tính với cây trồng (lúa mạch, cải xoong). Tất cả đều đạt. Chúng tôi không công bố "ủ tại nhà" vì chưa có thử nghiệm đó.

Tổng hợp kết quả

Đây là các báo cáo thử nghiệm của ARCHA S.r.l., phòng thí nghiệm độc lập tại Pisa, Ý, thực hiện theo tiêu chuẩn ISO và ASTM. Đó là những tham chiếu có giá trị mà phần lớn đối thủ trên cùng công nghệ vật liệu này chưa đạt được. Hãy liên hệ để nhận báo cáo, hoặc xem trang màng AquaFlex và trang báo cáo thử nghiệm.

Nghiên cứu độc lập nói gì về PVOH trong nước thải

PVOH từ màng chất tẩy đã được nghiên cứu rộng rãi. Một nghiên cứu năm 2024 trên Integrated Environmental Assessment and Management đã mô phỏng nhà máy xử lý nước thải theo OECD 303A với PVOH không biến tính dùng cho màng chất tẩy, và ghi nhận mức loại bỏ cao nhờ phân hủy sinh học (IEAM, 2024). Hiệp hội American Cleaning Institute cho biết PVA dùng cho chất tẩy được thiết kế để tan và phân hủy sinh học trong xử lý nước thải (ACI).

Kết quả luôn phụ thuộc vào từng loại. Một số nhà nghiên cứu khác đã ghi nhận cặn từ một vài viên giặt thương mại (Chemistry & Chemical Technology, 2023). Đó chính là lý do người mua nên yêu cầu báo cáo thử nghiệm cho đúng loại màng sẽ mua, không phải cho PVOH nói chung.

Những điều các thử nghiệm này không nói

Thử nghiệm phòng lab diễn ra trong điều kiện kiểm soát: nhiệt độ cố định, nguồn vi sinh xác định và lượng vật liệu được đo. Chúng cho thấy vật liệu có thể được vi sinh vật chuyển hóa hoàn toàn trong điều kiện đó và nhanh đến mức nào. Chúng không có nghĩa là bao bì có thể vứt bừa bãi, và môi trường thực tế khác nhau về nhiệt độ, oxy và vi sinh. Vì vậy chúng tôi trình bày kết quả dạng "đạt [tiêu chuẩn] trong N ngày" và luôn ghi kèm tiêu chuẩn, phòng lab và báo cáo bên cạnh mỗi con số.

Kết quả cũng chỉ áp dụng cho vật liệu đã được thử. Thử nghiệm ARCHA áp dụng cho màng AquaFlex; với vật liệu ghép như giấy AquaFlex, chỉ màng hoặc lớp phủ được thử nghiệm, không phải toàn bộ vật liệu ghép. Hãy hỏi mọi nhà cung cấp cùng một câu: sản phẩm nào, độ dày nào, báo cáo nào?

Chi tiết ba báo cáo

Độ dày là một phần của kết quả. Báo cáo áp dụng cho màng đã được thử, nên nếu bạn dự định dùng túi dày hơn nhiều, hãy hỏi độ dày của bạn so với mẫu thử thế nào trước khi in bất kỳ tuyên bố nào lên bao bì.

OECD 202 bổ sung điều gì

Thử nghiệm phân hủy sinh học cho thấy polyme bị tiêu thụ. Thử nghiệm độc tính sinh thái đặt câu hỏi thứ hai: nước sau đó có gây hại cho sinh vật thủy sinh không? Thử nghiệm OECD số 202 cho bọ nước Daphnia non, loài giáp xác nước ngọt nhỏ dưới 24 giờ tuổi, tiếp xúc với chất thử ở nhiều nồng độ trong 48 giờ, và ghi nhận số con không còn bơi được sau 24 và 48 giờ (OECD). AquaFlex đạt OECD 202 trong chương trình thử nghiệm nước biển ASTM D6691.

Ví dụ: từ máy giặt đến nhà máy xử lý

• Khi sử dụng. Bệnh viện cho đồ vải bẩn vào túi giặt nước nóng B-HWS và đưa cả túi kín vào máy.
• Hòa tan. Túi tan trong chu trình giặt; không ai phải mở túi bằng tay.
• Nước thải. Dung dịch PVOH theo nước giặt đến hệ thống xử lý nước thải có xử lý sinh học hiếu khí.
• Bằng chứng. ISO 14852 dùng nguồn vi sinh từ bùn hoạt tính, nên là tham chiếu phòng lab gần nhất cho con đường này; AquaFlex đạt trong 32 ngày.

Túi quần áo đi theo con đường khác, vì không tan khi sử dụng. Với trường hợp này, hãy hướng dẫn người dùng cách thải bỏ và dựa nội dung vào các báo cáo trên.

Tuyên bố nào cần bằng chứng nào

Cách đọc tuyên bố của nhà cung cấp

• Tiêu chuẩn có được nêu rõ (ISO 14852, ASTM D6691, ISO 14855-1) không?
• Kết quả có ghi số ngày và môi trường không?
• Phòng lab có độc lập không, và có số báo cáo không?
• Thử nghiệm áp dụng cho màng bạn mua, hay chỉ cho hạt nhựa hoặc sản phẩm khác?
• Có tuyên bố ủ tại nhà mà không có thử nghiệm ủ tại nhà không?

Về toàn bộ quy trình mua, xem Cách tìm nguồn màng PVOH. Để hiểu nền tảng vật liệu, bắt đầu với PVOH biến tính là gì?.