Selon la source des matières premières, les plastiques biodégradables peuvent être divisés en deux types : les plastiques biodégradables biosourcés et les plastiques biodégradables issus de la pétrochimie.
Les plastiques biodégradables biosourcés peuvent être divisés en quatre catégories : la première catégorie est constituée de plastiques directement transformés à partir de matériaux naturels ; la deuxième catégorie est celle des polymères obtenus grâce à la participation de la fermentation microbienne et de la synthèse chimique ; la troisième catégorie est constituée de polymères directement synthétisés par des micro-organismes ; la quatrième catégorie est constituée des plastiques biodégradables obtenus en mélangeant ces matériaux ou ces matériaux et d'autres plastiques biodégradables synthétisés chimiquement.
Les plastiques biodégradables issus de la pétrochimie font référence aux plastiques obtenus en polymérisant des monomères pétrochimiques par synthèse chimique, tels que le PBAT, le polybutylène succinate (PBS), le copolymère de dioxyde de carbone (PPC), etc.
l Plastique à base d'amidon entièrement biodégradable
Selon la classification du processus de biodégradation, les plastiques biodégradables peuvent être divisés en plastiques entièrement biodégradables et en plastiques biodégradables destructeurs. Les plastiques biodégradables destructifs comprennent actuellement principalement le polyéthylène PE modifié (ou chargé), le polypropylène PP, le polychlorure de vinyle PVC, le polystyrène PS, etc.
Les plastiques entièrement biodégradables sont principalement fabriqués à partir de macromolécules naturelles (telles que l'amidon, la cellulose, la chitine) ou de produits agricoles et secondaires par fermentation microbienne ou synthèse de macromolécules biodégradables, telles que les plastiques thermoplastiques à base d'amidon, les polyesters aliphatiques et l'acide polylactique, l'amidon/alcool polyvinylique, etc.
Les plastiques biodégradables à base d'amidon et d'autres substances naturelles comprennent actuellement principalement les produits suivants : acide polylactique (PLA), polyhydroxyalcénoate (PHA), plastiques à base d'amidon, plastiques bio-ingénierie, plastiques biogénéraux (polyoléfine et polychlorure) éthylène).
Selon les différentes matières premières, il existe au moins les types suivants de plastiques biodégradables courants :
l Polycaprolactone (PCL)
Ce plastique a une bonne biodégradabilité et son point de fusion est de 62°C. Les micro-organismes qui le décomposent sont largement distribués dans des conditions optimistes ou anaérobies. En tant que matériau biodégradable, il peut être mélangé avec des matériaux d'amidon et de cellulose, ou polymérisé avec de l'acide lactique.
l Succinate de polybutylène (PBS) et ses copolymères
La technologie des polyesters de haut poids moléculaire à base de PBS (point de fusion 114°C) a atteint le niveau de production industrielle.
l Acide polylactique (PLA)
Nature Works des États-Unis a fait un travail actif et efficace pour améliorer le processus de production d'acide polylactique et a développé la fermentation du glucose dans le maïs pour produire de l'acide polylactique, avec une capacité de production annuelle de 14 000 tonnes.
l Polyhydroxyalcénoate (PHA)
Les pays qui réalisent une production industrialisée à l'étranger sont principalement les États-Unis et le Brésil.
En utilisant des plastiques biodégradables obtenus à partir de ressources renouvelables, en mélangeant du polyester aliphatique et de l'amidon, la technologie pour produire des plastiques dégradables a également été étudiée avec succès. Dans les pays européens et américains, les mélanges d'amidon et de polyester aliphatique sont largement utilisés pour fabriquer des sacs à ordures et d'autres produits.
l Co-polyester aromatique aliphatique
Le copolyester aléatoire aromatique aliphatique (Eco flex) fabriqué en Allemagne contient des monomères : acide adipique, acide téréphtalique et 1,4-butanediol. Parallèlement, des produits plastiques biodégradables à base de polyester et d'amidon ont été développés.
l Plastiques biodégradables à base d'alcool polyvinylique (PVA)
Par exemple, dans les années 1990, le PVA était principalement ajouté à l'amidon, ce qui permet de souffler le film et peut également traiter d'autres produits. Les matériaux d'alcool polyvinylique doivent être modifiés pour avoir une bonne biodégradabilité.
l Copolymère de dioxyde de carbone
Les premiers pays à étudier les copolymères de dioxyde de carbone sont principalement le Japon et les États-Unis, mais il n'y a pas eu de production industrielle. Le produit est constitué de copolymères de dioxyde de carbone/composé époxyde de faible poids moléculaire, qui sont utilisés comme matières premières pour les matériaux en mousse de polyuréthane et utilisés dans les appareils ménagers.
l Poly-β-hydroxybutyrate (PHB)
D'un point de vue mondial, le PHB et le PHBV sont reconnus comme l'un des plastiques biodégradables les plus prometteurs, et ce sont également de nouveaux produits en cours de développement. En particulier, le processus de production simple du côté technique et l'équipement simple sont faciles à promouvoir et à réaliser une production à grande échelle.