Qu'est-ce que le plastique ?

Les matières plastiques sont des macromolécules constituées de monomères répétitifs, appelés polymères. Les polymères sont des structures chimiques naturelles. Par exemple, le sucre ou l'amidon est également un polymère. Les polymères sont constitués de longues chaînes d'hydrocarbures qui se répètent, un peu comme des briques de Lego juxtaposées. Ces polymères sont ensuite - en fonction de l'utilisation du plastique - différents additifs, dits additifs ajoutés. Les additifs sont, par exemple, des plastifiants, des colorants ou des stabilisateurs. Le plastique peut être divisé en trois catégories selon des comportements thermiques ou mécaniques différents : 

• les thermoplastiques (ils deviennent malléables sous l'effet de la chaleur, ce processus est réversible).
• les thermodurcissables (après avoir été chauffés, ils conservent leur forme dure)
• les élastomères (la pression et l'allongement se transforment en changements à court terme).

L'un des premiers plastiques a été fabriqué à partir de bouleau : la poix de bouleau, un adhésif inventé à l'âge de pierre il y a environ 80 000 ans.

Les plastiques peuvent donc être obtenus à partir de substances naturelles pures ou être des produits entièrement synthétiques. 

Le plastique entièrement synthétique est avant tout un produit de la pétrochimie et se compose donc de pétrole (pour de petites parties, il est également composé de charbon ou de gaz naturel). La caractéristique du plastique est sa longévité, sa formabilité, ainsi que sa résistance thermique, mécanique et chimique. Dans le monde, 335 millions de tonnes de plastique ont été produites en 2016, et au total, environ 8 300 millions de tonnes de plastique ont été produites depuis 1950.

Mégaplastique 

Les grandes pièces de plastique de plus d'un mètre sont appelées Megaplastik.

Macro plastique 

Le macro plastique du bas désigne les pièces en plastique dont la taille est comprise entre 5 mm et 1 m. 

Microplastiques

La définition exacte des microplastiques ne fait toujours pas l'unanimité, mais les scientifiques se sont mis d'accord sur la définition des particules de taille inférieure à 5 mm de diamètre. On distingue les microplastiques primaires et les microplastiques secondaires.
Microplastiques primaires sont produites activement, par exemple pour favoriser l'abrasion de la peau dans les savons de gommage, ou bien elles sont produites sous forme de granulés, qui sont ensuite transformés en produits de consommation. 

Microplastiques secondaires résultent du processus d'écrasement des plus grosses particules de plastique par les rayons UV, l'abrasion mécanique et les processus bactériens. 

Nanoplastiques

Là encore, on n'est pas tout à fait d'accord sur la définition exacte. Certaines études considèrent les petites particules de moins de 100 nm comme des nanoplastiques, d'autres ne les considèrent que comme des particules de moins de 1000 nm (nm = 10 ^ -9 mètres). Le problème des nanoplastiques est leur petite taille et donc leur capacité à se diffuser à travers les cellules. À l'heure actuelle, il existe très peu de résultats de recherche sur l'impact environnemental et les conséquences sanitaires des nanoplastiques. Une étude récente a examiné les coquilles des nanoplastiques et est arrivée à la conclusion que les nanoplastiques restent relativement longtemps dans le corps et y migrent, affectant ainsi l'organisme.
En général, cependant, on s'accorde à dire que les effets des nanoplastiques seront plus graves que ceux des microplastiques. 

Polymères solides, solubles, gélatineux et liquides

Selon leur état d'agrégation, les plastiques peuvent apparaître solides, liquides, dissous ou sous forme de gel. Dans les cosmétiques notamment, les plastiques liquides / gélatineux (par exemple le polyquaternium dans les shampooings) et les microplastiques solides (par exemple les billes de polyéthylène dans les savons d'exfoliation) sont souvent cachés. Alors qu'il existe suffisamment de preuves de la nocivité pour l'environnement des microplastiques solides, la recherche dans le domaine des plastiques liquides / gélatineux ou solubles n'en est qu'à ses balbutiements. Par conséquent, les entreprises de cosmétiques essaient avant tout d'éliminer les microplastiques solides des produits, mais peinent à faire de même avec les plastiques liquides / gélatineux. 

Types de plastiques et applications

Les plastiques sont subdivisés en plastiques synthétiques ou naturels (biodégradables ou biosourcés), et il existe également les mélanges entre les deux formes (polyblends). Les types de plastique les plus utilisés appartiennent à la catégorie des plastiques synthétiques, les plastiques naturels ne représentant actuellement que 2,08 millions de tonnes par an (0,6%) (EuropeanBioplastics 2017).

Plastiques synthétiques

Le plastique synthétique est principalement produit à partir de pétrole ou de gaz naturel. Les plus grands producteurs de plastique sont : La Chine (29%), l'Europe (19%), les états de l'ALENA (Mexique, USA et Canada) avec 18% et le reste de l'Asie (17%).

Les six plastiques suivants représentent 90% de la production mondiale de plastique :

• Polyéthylène (PE)
• Polypropylène (PP)
• Chlorure de polyvinyle (PVC)
• Polystyrène (PS)
• Polyuréthane (PU / PUR)
• Polyéthylène téréphtalate (PET)

Thermoplastiques 

Jusqu'à 2/3 de toutes les matières plastiques sont des thermoplastiques. Ils se caractérisent par leur thermoformabilité et leur solubilité dans les solvants. Les domaines d'application sont presque illimités ; des couvertures, emballages, CD aux bouteilles et aux engrenages. 

Polymères de styrène (y compris PS) 

Il s'agit notamment du PS, abréviation de polystyrène. Le PS et les autres plastiques du groupe des polymères du styrène utilisent tous la matière première qu'est le styrène. Le styrène est une substance liquide, hautement inflammable et nocive. Mais les polymères de styrène sont convaincants en raison de leur faible perméabilité et peuvent donc être utilisés comme films, comme matériau isolant ou dans l'industrie de l'emballage (sous le nom commercial de "Styrofoam").

Chlorure de polyvinyle (PVC)

Le PVC est l'une des matières plastiques les plus anciennes et se compose de 57% de sels de chlore et de 43% de pétrole ou de gaz. Le PVC est résistant au feu, léger, solide et peu perméable. En fonction de l'addition, il est délivré en tant que PVC dur ou souple. Le PVC est utilisé dans le secteur de la construction, comme emballage, en médecine et pour les tuyaux. Le PVC a été critiqué à plusieurs reprises en raison de son danger pour la santé (risque de cancer dû au chlore gazeux) et de sa faible recyclabilité.

Polyoléfines (p. ex. PP, PE)

Il s'agit notamment de : Le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), ainsi que le polyéthylène basse densité (PEBD) et le polyéthylène haute densité (PEHD). 

Ces matières plastiques sont toutes des thermoplastiques. En termes de quantité, ils représentent le plus grand groupe de plastiques. Ils ont une bonne résistance chimique et des propriétés isolantes. Ils sont fabriqués à partir de pétrole ou de gaz naturel et sont produits par polymérisation. Ils sont notamment transformés en films étirables, sacs de transport, films agricoles, récipients et emballages (ainsi qu'en pailles à boire) . 

Polyéthylène téréphtalate (PET)

PET signifie polyéthylène téréphtalate et se compose chimiquement de chaînes d'alcool reliées à des acides, ce que l'on appelle des esters, c'est pourquoi le PET fait partie des polyesters. Les polyesters sont des plastiques très polyvalents, on les retrouve sous forme de fibres textiles, comme le Polycoton ou le Sympatex®, une membrane qui rend les vêtements respirants. En outre, le polyester est utilisé dans la production de CD, de résines et de films. Certains types de polyester sont également présents à l'état naturel et sont donc biodégradables. Mais ils ont une température de fusion basse et une faible résistance à la traction, ce qui réduit leur champ d'utilisation. Le PET appartient aux polyesters aromatiques et possède d'excellentes propriétés matérielles, qui réduisent / détruisent toutefois la biodégradabilité. En raison de son énorme capacité de formage, il peut être utilisé pour presque toutes les formes d'emballage, c'est pourquoi le PET est surtout utilisé pour les bouteilles de boissons.

Polymères fluorés 

Un thermoplastique de polymères d'atomes de fluor, qui comprend, par exemple, le polytétrafluoroéthène (également connu sous le nom de Téflon ou, lorsqu'il est expansé, sous le nom de Gore-Tex). Sa polyvalence et sa résistance aux produits chimiques et aux températures sont caractéristiques.

Polycarbonate

Chimiquement, il se compose de liaisons multiples d'alcools et d'acide carbonique. Le bisphénol-A est le plus couramment utilisé dans la préparation. Les polycarbonates se caractérisent par une grande solidité et une résistance à l'eau ou à d'autres solvants. Ils sont transparents et incolores, mais ont une grande sensibilité aux rayons UV. Les polycarbonates sont coûteux et sont utilisés dans les automobiles (clignotants) et dans les équipements électriques et électroniques.

Elastomères

Les élastomères ne sont pas solubles dans les solvants, mais ont une grande élasticité et reviennent ainsi après déformation à leur état d'origine (caoutchouc). Les élastomères sont notamment basés sur le caoutchouc naturel. Cependant, celui-ci est aujourd'hui souvent produit de manière synthétique. La production d'élastomères est plus complexe et plus pointue que celle des thermoplastiques. Les élastomères les plus importants sont le caoutchouc naturel et le caoutchouc de silicone ou caoutchouc butadiène. Ces deux élastomères sont fabriqués à partir de matières premières synthétiques, le plus souvent à base de pétrole. Les domaines d'application comprennent les pneus de voiture ou les joints d'étanchéité.

Thermodurcissables

Les thermodurcissables ne peuvent pas être refondus et déformés après durcissement. Cela rend leur recyclabilité presque impossible. Les applications comprennent la construction de bateaux ou les matériaux d'isolation.

Phénoplastes (y compris PU / PUR)

Il s'agit notamment des résines époxy, des résines de mélamine, des polyuréthanes et des résines de polyester. La résine époxy est un plastique de haute qualité, coûteux, et est utilisée pour les applications électriques, marines, aérospatiales et la peinture d'art. Les résines polyester sont généralement mélangées à un matériau de renforcement et donnent alors un plastique très solide, résistant à la chaleur et durable. Cette grande souplesse se traduit par un champ d'application polyvalent. Elles peuvent alors être utilisées dans de nombreux secteurs industriels, tels que la construction navale ou le bâtiment. Les polyuréthanes (PU ou PUR) font également partie des résines de réaction. Ils sont utilisés comme mousses souples dans les matelas et les sièges de voiture. Les mousses rigides, en revanche, servent avant tout de matériau d'isolation.

Bioplastiques

Le terme bioplastique / bioplastique ou agroplastique est utilisé de manière très large. D'une part, il peut signifier que la matière première à partir de laquelle le bioplastique a été fabriqué provient de produits renouvelables (biologiques). D'autre part, bioplastique peut également signifier que le bioplastique est biodégradable. Une combinaison de ces deux valeurs

Diverses ressources renouvelables sont utilisées pour produire des bioplastiques : maïs, canne à sucre, blé, coton, pomme de terre, tapioca, marc de café, plumes et bien d'autres encore.

Produits amylacés biodégradables issus du maïs, de la pomme de terre, du tapioca, du blé ou d'origine animale, tels que la laine, la soie, la gélatine ou la cellulose de chitine issus de fibres végétales, telles que le coton, le chanvre ou le lin.

polyactide (PLA), également appelé acide polylactique. 

La fermentation des hydrates de carbone naturels - l'acide lactique 

rendementmais non biodégradable

BiosourcéPolyéthylène biosourcé Bio-PET 30, qui se compose de 30% matière première renouvelable.

Téréphtalate de polybutylène et d'adipate

Les matières premières renouvelables biosourcées peuvent à leur tour être classées en trois catégories, selon la façon dont la matière première naturelle a été utilisée pour fabriquer le bioplastique final.

• Le biopolymère, par exemple la cellulose, peut être obtenu et utilisé directement par la nature.
• Les plastiques d'origine biologique, par exemple la viscose (soie artificielle), qui ont été obtenus dans la nature mais ont ensuite été traités chimiquement.
• Sur les plastiques à base de ressources naturelles tels que le bio-polyéthylène, dans lequel les monomères, bien que dérivés de plantes, sont ensuite transformés de la même manière que les plastiques synthétiques.

Selon l'Office fédéral de l'environnement 2017, 3000 tonnes de matériaux biodégradables finissent chaque année sur le marché suisse, la plupart sous forme de sacs poubelles, de boîtes alimentaires, de gobelets à boire et d'accessoires.

Polyblendes Polyblendes ou mélanges

Il s'agit de combinaisons de différents polymères. Les polymères peuvent être fabriqués à partir de matières premières renouvelables (bioplastique) ou fossiles (plastique synthétique). La combinaison peut donner lieu à de nouvelles possibilités intéressantes. Par exemple, en mélangeant un polyester synthétique équipé dégradable, mais aux moins bonnes propriétés matérielles, avec un polymère issu de ressources renouvelables. L'origine des poly mélanges peut être trouvée dans les bioplastiques ou dans les plastiques synthétiques, dont on peut déduire les inconvénients : entre autres, la dégradabilité, le conflit éthique et les matières premières fossiles. 

Plastique

Additifs Les additifs plastiques sont les additifs chimiques qui font du plastique un produit fonctionnel. La moitié des additifs sont des plastifiants, suivis par les retardateurs de flamme. De nombreux additifs ont des effets toxiques lorsqu'ils sont libérés dans l'environnement. On manque également de connaissances approfondies sur ce qu'il advient des produits de décomposition chimique des additifs. Leur toxicité, leur imprévisibilité et les niveaux élevés d'enrichissement de l'environnement en font l'une des principales causes de l'impact négatif des plastiques sur l'environnement.

Plastique important

Additifs Plastifiants Plastifiants

sont utilisés pour augmenter la flexibilité, notamment dans la production de PVC

Phtalates Retardateurs de flamme

Rendre les plastiques plus résistants à la combustion

Polybromobiphényles Stabilisants

Protègent contre les rayons UV, la chaleur, l'ozone, etc., ce qui permet au plastique de durer plus longtemps.

Bisphénol A

Colorants Les colorants sont responsables de la couleur du plastique, ils peuvent être d'origine organique ou non organique.

Remplissage

Comme certaines matières plastiques sont chères, on essaie de les étirer avec des matières de remplissage. Mais il y en a aussi qui améliorent la stabilité Chaux, argile, craie...

Matériaux en fibres

Améliorer la résistance et la rigidité Fibre de verre, fibre de carbone

Le plastique est très stable grâce à sa structure chimique et résiste aux influences de l'environnement. La plupart des micro-organismes sont incapables de décomposer complètement les plastiques et certains plastiques ne sont pas dégradés par eux. Cela signifie que le plastique est effectivement décomposé, mais seulement en particules plus petites (micro ou nanoparticules), qui se déposent ensuite. De plus, le plastique n'est pas exposé à la minéralisation (c'est-à-dire à sa transformation en substances inorganiques) car il est très soluble. On estime que l'élimination d'une bouteille en plastique prend jusqu'à 450 ans. 

De plus en plus de recherches indiquent que des micro-organismes et même une chenille peuvent décomposer le plastique. Mais comme la recherche n'est pas encore très avancée, on peut se demander si ces organismes peuvent résoudre notre problème de plastique. 

En général, il faut s'attaquer aux causes plutôt que de combattre les symptômes. Lorsque les plastiques sont brûlés (par exemple dans l'incinération des déchets), certains plastiques produisent des produits toxiques et du dioxyde de carbone nocif. En outre, dans de nombreux pays, les déchets plastiques sont brûlés dans des cheminées à ciel ouvert et les gaz toxiques sont rejetés directement dans l'environnement.

De plus, la production de plastique s'accompagne souvent de produits toxiques. Le microplastique attire d'autres substances toxiques et il y a une accumulation accrue de toxines environnementales à sa surface. Les filets en plastique, les porte-boissons, les laisses et les ficelles en plastique constituent une menace mortelle pour des milliers d'animaux. Les animaux s'y empêtrent et peuvent être étranglés par eux.

Les animaux marins mangent du plastique en croyant que c'est de la nourriture. Ce plastique s'accumule dans l'estomac et laisse les animaux mourir de faim, l'estomac plein, car ils ne peuvent pas digérer le plastique. Les particules de plastique décomposées atteignent finalement nos humains par le biais de la nourriture ou de l'eau potable.

Les additifs qui confèrent aux plastiques leurs propriétés spécifiques sont souvent de nature toxique (par exemple les plastifiants tels que le bisphénol-A). On ne sait pas encore très bien ce qui se passe dans le processus de dégradation du plastique avec les additifs plastiques souvent toxiques. Toutes ces raisons plaident en faveur d'une utilisation durable, respectueuse des ressources et de l'environnement, comme la réutilisation des matières plastiques. 

Surtout si l'on considère que seulement 31% du plastique en Europe est recyclé. Le reste finit dans les décharges (27%) ou dans la catégorie de valorisation énergétique (42%).

Selon European Bioplastics et la norme DIN EN 13432, le plastique biodégradable sur une usine de compostage après 3 mois à une température de 50-65 ° C doit atteindre 90 % dégradés. Cependant, étant donné que le climat biologique et physique d'une usine de compostage professionnelle diffère du compost domestique, il peut falloir jusqu'à un an sur le compost domestique (les températures varient de 0 à 45 ° C) pour décomposer le produit.

Il est également important de mentionner que si les bioplastiques ne sont pas éliminés correctement et finissent dans la nature, il n'y a guère de conditions nécessaires pour assurer le compostage dans un délai raisonnable.

Entre autres, la culture et la production des bioplastiques respectifs peuvent également consommer beaucoup d'énergie (eau, électricité), ce qui peut réduire l'écobilan global. 

Les pailles à boire en bois, par exemple, consomment plus d'énergie que celles en verre.