DÉfinition des bioplastiques
Il n’existe pas à ce jour de définition normée d’un bioplastique. Dans le sens le plus couramment admis actuellement, un bioplastique est un matériau biosourcé et / ou biodégradable. On trouve donc trois grandes familles de bioplastiques :
- Les matériaux biosourcés (issus de ressources renouvelables) et biodégradables;
- Les matériaux issus de ressources fossiles (pétrole) et biodégradables;
- Les matériaux biosourcés et durables (non biodégradables).
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| BIODÉGRADABLE | PBAT, PCL, PBSA | PBS, TPS, Compound base amidon, TPE biosourcé | PLA, PHAs, TPS |
| NON BIODÉGRADABLE | PE, PP, PS, PET, PVC, PUR, PC, ABS, PA, etc. | PET biosourcé, PA 6-10 biosourcé, PC biosourcé, PUR biosourcé, TPE biosourcé, PTT, Copolyesters biosourcés, Esters de cellulose, Hybrides | PE biosourcé, PP biosourcé, PA-11 biosourcé, PA 10-10 biosourcé |
| NON BIOSOURCÉ | PARTIELLEMENT BIOSOURCÉ | BIOSOURCÉ |
Au-delà de leur origine et de leurs propriétés de fin de vie, les matières bioplastiques peuvent être scindées en deux familles.
En effet, certains bioplastiques sont chimiquement semblables à des polymères couramment utilisés. Ainsi, par définition un PE fabriqué à partir de canne à sucre (autrement appelé PE biosourcé) et un PE classiquement obtenu à partir de ressources fossiles auront les mêmes caractéristiques techniques. Le PE biosourcé présente alors ici l’avantage d’être issu d’une ressource renouvelable et non plus de ressource fossile. Ils peuvent donc immédiatement substituer leurs équivalents pétrochimiques sans difficulté. On retrouve ainsi dans cette famille uniquement des polymères biosourcés et non biodégradables tels que des PE biosourcés, PET biosourcés, PP biosourcés, PA biosourcés ou encore des TPU biosourcés etc.
En dehors des styréniques (PS, ABS), il est aujourd’hui possible d’obtenir la quasi-totalité des polymères de commodité a minima partiellement biosourcés (voir origine des bioplastiques).
Dans le deuxième cas, les bioplastiques possèdent des structures chimiques nouvelles. On retrouve ici majoritairement des polymères biodégradables dont la plupart sont également biosourcés . Les matériaux de cette famille présentent des propriétés différentes et il convient donc de les sélectionner selon les caractéristiques attendues du produit final. Ces matériaux sont par ailleurs récents à échelle industrielle (moins de 10-20 ans pour la plupart) et nécessitent donc des efforts de recherche et développement soutenus afin de leur conférer des propriétés améliorées et adaptées aux attentes du marché.
| Matériaux# | Origine / Fin de vie | Ressources | Propriétés | Applications |
|---|---|---|---|---|
| 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 (industriellement) | 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 | 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 |