Polymères biodégradables : Biodégradation, biodégradabilité

Présentation

RÉSUMÉ

L'utilisation des matières plastiques est aujourd'hui très répandue, principalement dans le secteur de l’emballage. Ces matières sont utilisées sur une période de temps très limitée, voire extrêmement courte à l’échelle du cycle de vie du matériau. Il est donc nécessaire d'améliorer la biodégradabilité de ces polymères et d'anticiper le mieux possible la fin de vie des produits. Pour cela, on prévoit la possibilité d'une décomposition naturelle du matériau, par des bactéries, des champignons ou des algues. C'est donc une alternative au mode de valorisation par recyclage (et donc de récupération d'énergie). Cet article présente à la fois les différents matériaux biodégradables (polymères naturels ou artificiels), les techniques de mise en œuvre (extrusion, injection), les méthodes de mesure de la biodégradabilité et également les applications industrielles de cette biodégradabilité.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Plastic matters are currently in wide use, notably in the packaging sector. These matters are used during limited and even extremely limited time periods compared to the actual life-cycle of the material. The biodegradability of this polymer must be therefore improved in order to anticipate, at best, the end of life of the products. In order to achieve this, the possibility of a natural decomposition of the material through bacteria, fungi or algae has been envisaged. It is thus an alternative to valorization through recycling (and thus to energy recovery). This article presents the various biodegradable materials (natural or artificial polymers), the implementation techniques (extrusion, injection), the measurement methods of biodegradability as well as the industrial applications of this biodegradability.

Auteur(s)

Guy CASTELAN : Attaché aux affaires techniques et réglementaires, PlasticsEurope (Association européenne des fabricants de polymères) -

INTRODUCTION

Le succès des matières plastiques dans des secteurs aussi diversifiés que l'emballage, la construction, l'automobile, l'électronique, le médical, les énergies nouvelles s'explique par leur capacité à offrir une palette considérable de propriétés, ajustables en variant notamment la chimie et l'organisation moléculaire des polymères. Leur optimisation technico-économique pour chaque application impose de satisfaire aux exigences réunies de toutes les étapes en aval de leur fabrication : mise en forme, distribution, usage et fin de vie. La résistance dans le temps et l'inertie par rapport à l'environnement sont parmi les qualités les plus souvent requises.

La propriété de biodégradabilité est une fonctionnalité qui concerne l'étape de fin de vie des produits. Pour certaines applications, cette alternative au mode de valorisation par recyclage, récupération d'énergie, peut se révéler avantageuse ou prometteuse. C'est le cas notamment lorsqu'une filière de valorisation par compostage organique peut être organisée (par exemple sac à déchets verts compostés), ou lorsque il est préférable d'un point de vue technique, économique et environnemental de laisser le matériau dans le sol (par exemple film de paillage agricole). La vitesse de biodégradation doit alors être réglée adéquatement en fonction des conditions de fin de vie et de façon compatible avec l'ensemble des autres propriétés exigées par les étapes précédentes.

Les polymères biodégradables peuvent être issus de ressources fossiles ou de ressources biomassiques. Dans le langage du marché, le terme « biopolymère » désigne distinctement les polymères fabriqués à partir de la biomasse et les polymères biodégradables. Des travaux de normalisation sont en cours afin de clarifier la terminologie.

Cet article n'est consacré qu'aux polymères biodégradables, indépendamment de leur origine.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.

+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.

De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

Version courante de janv. 2018 par Guy CÉSAR, Emmanuelle GASTALDI

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bio4150

CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :

Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Bioprocédés et bioproductions > Polymères biodégradables > Biodégradation, biodégradabilité

Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Plastiques et composites > Polymères biodégradables > Biodégradation, biodégradabilité

Cet article fait partie de l’offre

Chimie verte

(160 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

Page
suivante

Polymères biodégradables

1. Biodégradation, biodégradabilité

1.1 Définitions

La biodégradation peut être décrite comme un phénomène de dégradation, de décomposition de matières organiques par l'action des micro-organismes (bactéries, enzymes, champignons). Il s'agit d'une fragmentation avec modification chimique et perte des propriétés mécaniques. Le matériau est converti en dioxyde de carbone (CO₂), en eau (H₂O), et/ou en méthane (CH₄) et éventuellement en une nouvelle biomasse et des résidus. La norme CEN 15351:2006 (Plastiques - Guide pour le vocabulaire dans le domaine des polymères et des produits plastiques dégradables et biodégradables) définit :

la biodégradabilité d'un polymère : aptitude à subir une biodégradation ;
la biodégradation : la dégradation d'un système polymère due à un phénomène résultant de l'action de cellules ;
l'oxo-biodégradation : dégradation identifiée combinant des phénomènes oxydatifs et l'action des cellules, ces phénomènes étant simultanés ou successifs.

Un plastique est compostable s'il se dégrade par suite des processus biologiques à l'œuvre lors du compostage et donne du gaz carbonique, de l'eau, des composés inorganiques et de la biomasse, dans un délai compatible avec ceux d'autres matériaux compostables (déchets verts) et sans laisser de résidus toxiques ou visibles à l'œil nu. En d'autres termes, un matériau est dit « compostable » lorsqu'il est compatible avec les conditions (de température, d'humidité et de délai) qui règnent dans les systèmes de compostage municipaux ou domestiques.

HAUT DE PAGE

1.2 Éléments, facteurs influençant la biodégradation

La biodégradation des matériaux est influencée par un certain nombre de facteurs.