DEFINITION VON BIOKUNSTSTOFFEN
Eine genormte Definition von Biokunststoffen gibt es bislang nicht. Weitgehende Übereinstimmung herrscht derzeit jedoch darüber, dass ein Biokunststoff ein biobasierter und / oder biologisch abbaubarer Werkstoff ist. Biokunststoffe können in drei Hauptgruppen unterteilt werden :
- Biobasierte (aus nachwachsenden Rohstoffen stammende) und biologisch abbaubare Materialien
- Aus fossilen Ressourcen (Erdöl) stammende und biologisch abbaubare Materialien
- Nachhaltige biobasierte (nicht biologisch abbaubare) Materialien
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BIOLOGISH ABBAUBAR | PBAT, PCL, PBSA | PBS, TPS, Compound auf Stärkebasis, biobasiertes TPE | PLA, PHAs, TPS |
NICHT BIOLOGISH ABBAUBAR | PE, PP, PS, PET, PVC, PUR, PC, ABS, PA, etc. | Biobasiertes PET, biobasiertes PA 6-10, biobasiertes PC, biobasiertes PUR, biobasiertes TPE, PTT, biobasierte Copolyester, Celluloseester, Hybride | Biobasiertes PE, biobasiertes PP, biobasiertes PA-11, biobasiertes PA 10-10 |
NICHT BIOBASIERT | TEILWEISE BIOBASIERT | BIOBASIERT |
Neben ihrer Herkunft und ihren Eigenschaften am Ende der Lebensdauer lassen sich Biokunststoffe in zwei Gruppen einteilen.
Einige Biokunststoffe sind mit den gängigen Polymeren chemisch vergleichbar. Definitionsgemäß besitzen ein aus Zuckerrohr hergestelltes PE (auch biobasiertes PE genannt) und ein herkömmliches PE aus fossilen Ressourcen dieselben technischen Eigenschaften. Das biobasierte PE bietet hier jedoch den Vorteil, dass es aus einem nachwachsenden und nicht aus einem fossilen Rohstoff stammt. Biokunststoffe können ihr petrochemisches Äquivalent also problemlos ersetzen. In dieser Gruppe finden sich somit ausschließlich nicht biologisch abbaubare biobasierte Polymere wie biobasierte PE, biobasierte PET, biobasierte PA, biobasierte PU, etc.
Mit Ausnahme von Styrolen (PS, ABS) können heute praktisch alle gängigen Polymere zumindest teilweise auf Biobasis hergestellt werden (siehe Herkunft von Biokunststoffen).
Im zweiten Fall zeichnen sich die Biokunststoffe durch neue chemische Strukturen aus. Hier sind hauptsächlich biologisch abbaubare Polymere zu finden, die in der Mehrzahl außerdem biobasiert sind.
Die Materialien dieser Gruppe weisen andere Eigenschaften auf und müssen gemäß den erwarteten Merkmalen des Endprodukts gezielt ausgewählt werden.
Außerdem werden die meisten dieser Materialien erst seit verhältnismäßig kurzer Zeit (weniger als 10-20 Jahre) industriell hergestellt, sodass anhaltende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten notwendig sind, um ihre Eigenschaften zu optimieren und an die Bedürfnisse des Marktes anzupassen.
Matériaux# | Origine / Fin de vie | Ressources | Propriétés | Applications |
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Equivalents aux versions pétrosourcées (BioPET, BioPE, BioPA, BioPP, etc.) | 20 à ≈ 100 % biosourcé, non biodégradable ni compostable | Canne à sucre, mélasse, huiles végétales | Equivalentes aux polymères classiques, restent recyclables, non biodégradables, facilité de mise en œuvre | Tous types d’emballages, pièces techniques… |
PLA | ≈100% biosourcé et 100% biodégradable et compostable | Amidon (maïs), canne à sucre, betterave sucrière, tapioca, etc. | Transparent, rigide, faible résistance thermique, faibles propriétés barrières | Emballages agro-alimentaires (barquettes, films, gobelets…), cosmétique, pièces injectées, biocomposites, impression 3D… |
PHAs | ≈100% biosourcé et 100 % biodégradable et compostable | Amidon (maïs), sucre (canne à sucre, betterave), biomasse | Opaque à translucide, rigide à élastomérique, bonne résistance thermique et propriétés barrières | Biocomposites, pièces injectées, film d’emballage, … |
Biopolyesters | Partiellement biosourcé et 100% biodégradable et compostable | Canne à sucre, amidon, etc. | Opaque à translucide, rigide à souple, bonne résistance thermique | Sacherie, film de paillage, flacon, pièces injectées… |
Dérivés cellulosiques | Majoritairement biosourcés et peuvent être biodégradables et compostables | Pulpe de bois | Transparent, rigide, bonnes propriétés thermiques, mécaniques et barrières | Emballages agro-alimentaires (film), pièces injectées… |
Bioélastomères | Partiellement biosourcés et/ou 100% biodégradables et compostables | Différents polyols biosourcés (huiles végétales, sucres, etc.) | Très souple, bonnes propriétés mécaniques et facilement transformable | Pièces techniques et injectées principalement |
Compounds base amidon | Partiellement biosourcés et peuvent être biodégradables et compostables | Amidon (maïs, pomme de terre, etc.), farines | Souple, sensibilité à l’humidité, biodégradation contrôlée | Sacherie, film de paillage, horticulture… |
Biocomposites | Partiellement biosourcés et peuvent être biodégradables et compostables | Fibres de bois, chanvre, lin, bambou et matrice bioplastique ou conventionnelle | Rigide, bonne résistance mécanique et thermique, facilement transformable | Pièces techniques et injectées principalement |