Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12410:2020 (hoàn toàn tương đương với ASTM D 5272:2008) về Phương pháp thử phơi nhiễm ngoài trời chất dẻo có khả năng phân hủy quang học được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố, đưa ra các hướng dẫn kỹ thuật chuẩn hóa nhằm đánh giá mức độ và tốc độ phân hủy của các loại chất dẻo dưới tác động trực tiếp của các yếu tố thời tiết tự nhiên.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

• Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân, phòng thử nghiệm hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, kinh doanh, kiểm định chất lượng các sản phẩm chất dẻo có khả năng phân hủy quang học tại Việt Nam.
• Quy định các thủ tục cần thiết để tiến hành phơi nhiễm ngoài trời đối với chất dẻo phân hủy quang học nhằm xác định sự thay đổi về tính chất cơ lý và hóa học của vật liệu khi tiếp xúc với bức xạ mặt trời, nhiệt độ và độ ẩm.

Ý nghĩa và tầm quan trọng của phương pháp thử

• Giúp xác định động học của quá trình phân hủy quang học của chất dẻo trong điều kiện môi trường thực tế, từ đó dự báo chính xác hơn về tuổi thọ và khả năng tự phân hủy của sản phẩm sau khi thải bỏ.
• Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng để so sánh hiệu quả giữa các công thức phối trộn chất dẻo khác nhau, hỗ trợ công tác nghiên cứu và phát triển các loại vật liệu thân thiện với môi trường.
• Kết quả thử nghiệm phơi nhiễm ngoài trời theo tiêu chuẩn này là căn cứ kỹ thuật để đánh giá sự phù hợp của sản phẩm đối với các tiêu chuẩn môi trường trong nước và quốc tế.

Yêu cầu về thiết bị và điều kiện thử nghiệm

• Giá đỡ mẫu thử: Phải được thiết kế chắc chắn, không gây ảnh hưởng hóa học hoặc vật lý đến mẫu thử. Giá đỡ thường được đặt nghiêng một góc xác định so với phương nằm ngang (thường là góc bằng với vĩ độ của địa điểm thử nghiệm hoặc góc 45 độ hướng về phía xích đạo) để tối ưu hóa lượng bức xạ mặt trời nhận được.
• Thiết bị đo đạc: Yêu cầu sử dụng các thiết bị đo bức xạ mặt trời (pyranometer) và thiết bị đo bức xạ cực tím (UV radiometer) để ghi lại liên tục tổng lượng năng lượng ánh sáng mà mẫu thử hấp thụ trong suốt quá trình phơi nhiễm.
• Trạm khí tượng: Địa điểm thử nghiệm cần được trang bị hệ thống ghi nhận tự động các thông số khí hậu cơ bản bao gồm nhiệt độ không khí, độ ẩm tương đối, lượng mưa và số giờ nắng hàng ngày.

Quy trình thực hiện phơi nhiễm ngoài trời

• Chuẩn bị mẫu thử: Mẫu thử phải được chế tạo và cắt theo đúng kích thước tiêu chuẩn quy định cho từng phương pháp thử nghiệm cơ lý tiếp theo (như thử kéo, thử uốn). Số lượng mẫu phải đủ lớn để tiến hành lấy mẫu định kỳ theo các mốc thời gian phơi nhiễm khác nhau.
• Bố trí phơi nhiễm: Gắn mẫu thử lên giá đỡ một cách chắc chắn, đảm bảo không có bóng râm của các vật thể xung quanh che khuất mẫu trong suốt thời gian thử nghiệm.
• Theo dõi và ghi chép: Tiến hành theo dõi liên tục các điều kiện thời tiết. Ghi chép chi tiết ngày bắt đầu, ngày kết thúc và tổng lượng bức xạ tích lũy (tính bằng Megajoule trên mét vuông) cho mỗi giai đoạn lấy mẫu.
• Mẫu đối chứng: Khuyến khích sử dụng song song các mẫu đối chứng có đặc tính đã biết trước để kiểm soát sai số do sự biến động thời tiết giữa các mùa hoặc các năm khác nhau.

Đánh giá và báo cáo kết quả sau thử nghiệm

• Sau khi hoàn thành các khoảng thời gian phơi nhiễm xác định, mẫu thử được thu hồi và bảo quản trong điều kiện tiêu chuẩn trước khi tiến hành đo đạc các đặc tính cơ lý.
• Các chỉ tiêu đánh giá chính bao gồm: sự thay đổi độ bền kéo, độ giãn dài khi đứt, sự thay đổi màu sắc (độ ố vàng, độ mất màu), sự rạn nứt bề mặt và sự thay đổi cấu trúc hóa học được xác định bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR).
• Báo cáo thử nghiệm phải thể hiện đầy đủ các thông tin về mẫu thử, địa điểm phơi nhiễm, góc nghiêng của giá đỡ, tổng lượng bức xạ UV tích lũy, các dữ liệu khí hậu trong thời gian thử nghiệm và kết quả đo đạc các đặc tính của mẫu trước và sau khi phơi nhiễm.

Hiệu lực thi hành

TCVN 12410:2020 (ASTM D 5272:2008) có hiệu lực áp dụng kể từ ngày được công bố chính thức. Tiêu chuẩn này đóng vai trò là công cụ kỹ thuật quan trọng giúp các cơ quan quản lý và doanh nghiệp kiểm soát chất lượng các sản phẩm chất dẻo phân hủy sinh học, phân hủy quang học lưu thông trên thị trường Việt Nam.