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Article

1 - DIFFÉRENTES FAMILLES DE BIOPOLYMÈRES ET LEURS PROPRIÉTÉS

2 - PRINCIPALES APPLICATIONS DE CES BIOPOLYMÈRES

3 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : AM3580 v1

Différentes familles de biopolymères et leurs propriétés
Les biopolymères : différentes familles, propriétés et applications

Auteur(s) : Nathalie JARROUX

Relu et validé le 12 avr. 2018

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RÉSUMÉ

Ces dernières années, la fabrication de plastiques à partir de ressources renouvelables s’est avérée être un nouvel enjeu économique. Les biopolymères, dont le plus connu est la cellulose, sont des polymères issus d’organismes vivants ou de polymères synthétisés à partir de ressources renouvelables. Ces polymères connaissent depuis quelques années un réel essor du fait de leurs origines biologiques et surtout de leur caractère biodégradable. Leurs utilisations en substitution ou même en mélange à d’autres polymères synthétisés à partir d’hydrocarbures offrent donc des applications intéressantes.

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ABSTRACT

Biopolymers: various families, properties and applications

Over the last few years, the fabrication of plastics from renewable resources has become a new economic challenge. Biopolymers, the best known of which is cellulose, are polymers derived from living organisms or synthetized from renewable resources. These polymers have expanded significantly due to their biological origin and mostly to their biodegradable nature. Their uses as substitutes or even mixed to other polymers synthetized from hydrocarbons thus offer interesting applications.

Auteur(s)

  • Nathalie JARROUX : Maître de Conférences à l’Université d’Evry Val d’Essonne

INTRODUCTION

Ces dernières années, la fabrication de plastiques à partir de ressources renouvelables s’est avérée être un nouvel enjeu économique. Celui-ci est lié à la prise de conscience de l’impact des matériaux plastiques qui connaissent un réel essor mais dont le caractère polluant dû à un mauvais recyclage présente un risque pour notre planète. La chimie des polymères est née de la connaissance d’un biopolymère courant : la cellulose plus connue sous le nom de bois. En effet, la cellulose appartient à la famille des polysaccharides qui est une des familles de biopolymère. Les biopolymères sont donc des polymères issus exclusivement d’organismes vivants ou de polymères synthétisés à partir de ressources renouvelables. Ces polymères connaissent depuis quelques années un réel essor du fait de leurs origines biologiques et surtout de leur caractère biodégradable. Leurs utilisations en substitution ou même en mélange à d’autres polymères synthétisés à partir d’hydrocarbures offrent donc des applications intéressantes. En effet, dans un monde où les matériaux recyclables ou biodégradables prennent peu à peu plus de place, les biopolymères sont de plus en plus valorisés.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am3580

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1. Différentes familles de biopolymères et leurs propriétés

Les biopolymères d’origine biologique peuvent se classer en quatre grandes familles :

  • les polysaccharides ;

  • les protéines ou polypeptides ;

  • les polyesters synthétisés par des bactéries ;

  • les polynucléotides.

Selon l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie), les biopolymères sont des polymères naturels issus de ressources renouvelables de plantes, d’algues ou d’animaux. Selon cette définition trois grandes classes sont alors répertoriées : les polysaccharides, les protéines et la lignine. Et, comme précisé en introduction, les biopolymères peuvent aussi être obtenus par polymérisation de monomères naturels ou identiques aux naturels. Seulement, très souvent (ces dernières années voir dossier Les polymères biodégradables, ), on assimile aux biopolymères leur caractère dégradable. Avec ce point de vue, la lignine d'origine naturelle (mais pourtant un polyphénol), non biodégradable ne peut donc apparaître comme un biopolymère. Dans la même idée, le caoutchouc naturel issu de l’Hévéa (le polyisoprène cis 1,4) est un polymère naturel qui devrait être considéré comme un biopolymère . Cependant, celui-ci présente une dégradation meilleure que celle de son équivalent synthétique, mais comme défini dans le paragraphe , le terme biodégradable ne peut lui être attribué. Cependant, ces derniers peuvent laisser place à une large classe de biopolymères qui concerne les polyesters naturels dont les applications sont aussi vastes que variées. De plus, une dernière famille de biopolymère peut être prise en compte, c’est bien sûr, celle qui englobe l’ADN (acide désoxyribonucléique) à savoir, les polynucléotides. En effet, ces derniers possèdent des propriétés qui soulèvent un certain engouement et qui pourrait laisser envisager de futures applications car, à ce jour, leurs applications en tant que matériaux sont inexistantes.

La figure 1 représente bien les différentes voies d'obtention des polymères d'origine biologique.

1.1 Polysaccharides

Les polysaccharides  simples ou complexes synthétisés par des organismes vivants entrent dans la composition...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - WYART (D.) -   Les polymères biodégradables  -   [AM 3 579] Plastiques et composites 10-2007.

  • (2) - LEFEVRE (O.), BINET (A.) -   Biological Molecules  -  (Les biomolécules), Masson, 238 p., 1996.

  • (3) - CHANDRA (R.), RUSTGI (R.) -   Biodegradable Polymers.  -  Prog. Polym. Sci., 23, 1273-1335, 1998.

  • (4) -   *  -  http://www.theses.ulaval.ca/2003/21360/21360002.png

  • (5) -   *  -  http://www.unige.ch/.../pharm/fagal/fig3of-these.JPG

  • (6) -   *  -  http://gfev.univ-tln.fr/AcAmin/ACIDAMINES.htm

  • (7) -   *  -  http://www.azaquar.com/.../ca_images/ca_proteine4.gif

  • ...

NORMES

  • Emballage - Exigences relatives aux emballages valorisables par compostage et biodégradation - Programme d’essai et critères d’évaluation de l’acceptation finale - NF EN 13432 - Novembre 2000

  • Matériaux biodégradables pour l’agriculture et l’horticulture - Produits de paillage - Exigences et méthodes d’essai des emballages - NF U52-001 - Février 2005

1 Organismes

ADEME http://www.ademe.fr

Club « Bioplastiques » http://www.european-bioplastics.org/php/id=371

University of Natural Resources and Applied Life Sciences Vienna, Department for Agrobiotechnology IFA - Tulln Institute for Natural Materials Technology http://www.ifa-tulln.ac.at

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