Polymères oxobiodégradables

Premier onglet

Le produit, qui n’a pas vocation à être dispersé dans l’environnement, mais qui peut l’être accidentellement à flux néanmoins limité, doit présenter les comportements suivants :

Critère 1 : Le produit ne doit pas présenter de variations de ses propriétés fonctionnelles (propriétés mécaniques en particulier) pendant la période de stockage et d’usage à l’intérieur pendant 1 an.
La détermination des énergies d’activation de l’oxydation thermique, dans la période d’induction pendant laquelle seuls les additifs introduits inter-réagissent, a permis de montrer qu’un essai de laboratoire de thermooxydation à 60°C d’au moins 400 heures permet de garantir cette durabilité d’un an à température ambiante et sous lumière visible.
Le critère n°1 consiste donc à vérifier que l’oxydation du produit présente une période d’induction se situant entre 400 et 1000 heures à 60°C dans une étuve aérée.

Critère 2 : Le produit, dispersé accidentellement dans l’environnement, est alors soumis aux UV(l =300 nm), à la chaleur et à l’oxygène. Une photooxydation rapide, accélérée par un photoinducteur, doit alors intervenir. Cette photooxydation rapide est contrôlée par une exposition en enceinte SEPAP 12.24 fonctionnant avec une lumière filtrée à l = 300 nm, avec une température de surface exposée contrôlée à 60°C et sans projection d’eau externe.
Dans ces conditions d’exposition, le produit :

doit présenter une période d’induction photochimique égale au plus à 30 heures. Pendant cette période d’induction, les stabilisants doivent disparaître complètement sans entraîner de consommation notable du photoinducteur et du thermoinducteur (ce dernier sera utile dans la phase suivante) ;

doit présenter, 100 heures après la fin de la période d’induction, un niveau d’oxydation tel que les propriétés mécaniques soient complètement dégradées et que le produit se fragmente spontanément (c’est-à-dire sans application de contraintes mécaniques extérieures). Pour que cette photo-fragmentation spontanée se produise, il faut que le niveau d’oxydation soit tel que la teneur relative en groupements oxydés acides correspondent à un accroissement d’absorbance à 1715 cm-1 devant se trouver dans une fourchette x / 100 ± 20% où x est l’épaisseur du produit exprimée en microns.

S’il en est ainsi, la fragmentation spontanée du film interviendra en conditions naturelles en environ 3 mois.
Le critère n°2 est donc :

période d’induction photochimique = 30 heures en enceinte SEPAP 12.24 ;

accroissement d’absorbance à 1715 cm-1 dans une fourchette x/100 ± 20% induit par une exposition de 100 heures après la fin de la période d’induction photochimique.

Critère 3 : La fragmentation spontanée d’un produit n’est pas considérée comme un phénomène suffisant en termes d’environnement, bien que cette fragmentation élimine le problème des déchets visuels et surtout de la macrotoxicité en milieux marins. Les fragments de PE doivent subir, à l’abri de la lumière et, par exemple, dans le sol, une thermooxydation à température ambiante suffisamment rapide et avancée pour que cela leur permette d’acquérir une biodégradabilité avérée.
La thermooxydation des fragments de PE doit être accélérée par un thermoinducteur et le contrôle de cette thermooxydation induite est effectué en étuve aérée à 60°C. La thermooxydation induite est contrôlée sur les produits dans l’état de leur réception et ceci restera nécessaire pour contrôler le critère n°1. Dorénavant, on ajoutera aux essais de thermooxydation à 60°C et de photooxydation un essai complémentaire dans lequel :

le produit est irradié au plus 30 heures en enceinte SEPAP 12.24 (jusqu’à la fin de la période d’induction photochimique);

le produit est ensuite thermooxydé à 60°C en étuve aérée. Ce produit devra atteindre un niveau d’oxydation tel que la variation d’absorbance à 1715 cm-1 soit égale à 2x /100 (où x est l’épaisseur en microns du produit examiné) et ce niveau devra être atteint en une durée qui devrait être de l’ordre de 300 heures (compte tenu du fait que les énergies d’activation sont de 10 kcal/mole dans la période d’induction en thermooxydation et de 25 kcal/mole dans la période de thermooxydation induite ; 300 heures à 60°C doivent être équivalentes à 2 ou 3 années de séjour dans un sol.

Le critère n°3 est donc :
Accroissement d’absorbance à 1715 cm-1 au moins égal à 2x /100 (où x est l’épaisseur en microns du produit examiné) après pré-photooxydation de 30 heures au plus en enceinte SEPAP 12.24 et thermooxydation de 300 heures à 60°C.

Les trois critères doivent être satisfaits pour remplir le cahier des charges, le fait d’être conforme à ce cahier des charges permet d’amener le produit dans un état de dégradation permettant sa bioassimilation par des microorganismes.

Second Tab

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Third Tab

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