Qu’est-ce que la solubilité ?
La solubilité est la propriété d’une substance solide, liquide ou gazeuse (soluté) de se dissoudre dans un milieu solide, liquide ou gazeux (solvant). La solubilité dépend des propriétés physiques et chimiques du soluté et du solvant, de la température, de la pression et de la présence d’autres substances chimiques dans la solution. Elle est mesurée comme la concentration de saturation. Lorsque l’ajout d’un soluté supplémentaire n’augmente pas la concentration de la solution, celle-ci commence à précipiter la quantité excédentaire de soluté.
Exemple de sel dans l’eau :
Lorsqu’un sel tel que le chlorure de sodium (sel de table) se dissout dans l’eau, son réseau ionique est écarté de sorte que les ions sodium et chlorure individuels passent en solution :
Si nous continuons à ajouter du sel à la solution, le solide non dissous en contact avec l’eau va entrer en équilibre avec les ions qu’il a libérés. À ce stade, la solution est dite saturée et le sel commence à précipiter.
La solubilité augmentera si on augmente la température (ou si on diminue la pression). Par exemple, le sel précipitera plus tôt si nous le dissolvons dans de l’eau froide.
Dans tout ce processus, le sel a toujours été présent. Nous avons pu forcer sa précipitation et récupérer le sel en phase solide. Il n’a pas été transformé en d’autres constituants ; c’est toujours du sel, que ce soit à l’état solide ou dans une structure soluble.
Polymères solubles
Nous pourrions étendre cet exemple aux polymères solubles en général : le polymère est dissous dans l’eau mais la structure chimique du matériau est toujours présente. Cela pourrait impliquer la persistance de ce plastique dans les eaux douces et marines et les environnements et entraîner ou non une pollution en fonction de la nature chimique du polymère.
Qu’est-ce que la biodégradabilité ?
La biodégradation du plastique est la conversion microbienne de tous ses constituants organiques en dioxyde de carbone, biomasse microbienne, eau et sels minéraux (conditions oxiques), ou en dioxyde de carbone, méthane, eau, nouvelle biomasse microbienne et sels minéraux (conditions anoxiques)[1].
Le terme « biodégradable » est un concept très large. Il n’implique pas que le matériau se biodégradera n’importe où, ou dans un certain laps de temps. Une matière plastique peut se biodégrader en un million d’années et être quand même qualifiée de biodégradable. La vitesse à laquelle un article en plastique se biodégrade dépend du matériau et des conditions de l’environnement dans lequel il se trouve.
Le plastique conçu pour se biodégrader dans des installations de compostage industriel peut ne pas le faire aussi efficacement dans l’environnement naturel, que ce soit dans le sol, l’eau douce ou la mer.
Les articles en plastique ne peuvent être considérés comme « biodégradables » que s’ils peuvent être entièrement décomposés par des micro-organismes et transformés en composants organiques. Les articles en plastique qui ne se décomposent qu’en petits morceaux (comme les microplastiques) ne constituent pas une amélioration par rapport au plastique conventionnel. En fait, l’absence de visibilité physique pourrait les transformer en matériaux extrêmement dangereux. Ces matériaux sont présentés comme étant « oxo-dégradables » et sont fabriqués à partir de plastiques conventionnels mélangés à des additifs afin d’imiter la biodégradation. Ces produits ne sont pas conformes aux normes de compostabilité et ne sont pas considérés comme biodégradables ou bioplastiques[2].
Le fait d’étiqueter des articles en plastique comme étant « biodégradables », sans expliquer les conditions nécessaires à leur biodégradation, sème la confusion chez les consommateurs et les autres utilisateurs. Cela pourrait entraîner une contamination des flux de déchets et une augmentation de la pollution ou des déchets sauvages. Un étiquetage clair et précis est nécessaire pour que les consommateurs sachent ce qu’ils peuvent attendre des articles en plastique et comment les utiliser et les éliminer correctement.
Il n’existe actuellement aucune législation européenne s’appliquant de manière exhaustive aux plastiques biosourcés, biodégradables et compostables. C’est pourquoi, dans le cadre du contrat vert européen et du nouveau plan d’action pour l’économie circulaire, la Commission européenne a annoncé un cadre politique sur l’approvisionnement, l’étiquetage et l’utilisation des plastiques biosourcés, ainsi que sur l’utilisation des plastiques biodégradables et compostables. La Commission évaluera les cas où l’utilisation de matières premières biosourcées présente de réels avantages pour l’environnement et ne réduit pas seulement l’utilisation de ressources fossiles. La Commission évaluera également les cas où l’utilisation de plastiques biodégradables et compostables peut être bénéfique pour l’environnement, ainsi que les critères pour ces utilisations. [3]
Normes relatives aux polymères biodégradables
Comme nous l’avons mentionné, il est trompeur d’affirmer la biodégradabilité sans aucune spécification standard. Si un matériau ou un produit est annoncé comme biodégradable, des informations supplémentaires sur le délai, le niveau de biodégradation et les conditions ambiantes requises doivent également être fournies.
Les références normatives sont importantes pour comprendre dans quelles conditions le polymère va se biodégrader. Le tableau 1 montre les normes avec les conditions spécifiques pour les différents environnements dans lesquels un plastique pourrait être biodégradé :
Solubilité VS biodégradabilité ?
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En conclusion, la différence entre la solubilité et la biodégradabilité repose sur le fait qu’une matière soluble se dissout simplement dans le solvant (principalement l’eau), sans que ses constituants se transforment en éléments organiques. En revanche, un matériau biodégradable sera transformé par les micro-organismes en éléments organiques. La biodégradabilité d’un matériau dépend des conditions environnantes. C’est pourquoi, lorsque la biodégradabilité est revendiquée, il est important de mentionner dans quelles conditions le matériau se biodégrade.
Le matériau LACTIPS
Même si certains polymères prétendent être solubles dans l’eau, sa biodégradabilité n’est en aucun cas confirmée. Au contraire, Lactips est un matériau sans plastique selon la réglementation REACH et CareTips 300A a été validé comme étant 100% biosourcé (ISO-16620-2;2015). C’est un polymère soluble, même dans l’eau froide. Mais aussi, sa biodégradabilité a été testée :
- Dans l’eau douce selon la marque de conformité OK BIODEGRADABLE WATER de TÜV Autriche.
- Dans un environnement de compostage à domicile selon la marque OK COMPOST HOME de TÜV Autriche.
- En environnement marin, CareTips 300B a été testé avec un test de biodégradation basé sur la norme ASTM D6691 (2017). De même, sa désintégration a été testée (95 μm) et après une période d’incubation dans l’eau de mer naturelle, une désintégration complète à 100 % a été obtenue. Enfin, CareTips 300B a rempli toutes les exigences relatives aux métaux lourds et au fluor, comme le stipule la norme EN 13432 (2000). En outre, l’exigence relative au cobalt selon le tableau II du mémorandum commercial T-4-93 a également été respectée.
Lactips lui-même est une excellente solution pour les applications où la biodégradabilité ou la compostabilité est nécessaire. Mais aussi, Lactips peut être mélangé à d’autres matériaux pour accélérer la biodégradabilité dans différents environnements.
[1] SAPEA. Biodégradabilité des plastiques dans l’environnement ouvert
[2] Association européenne des bioplastiques
[3] Commission européenne
