La norme « ASTM D6954-24 Guide standard pour la détection et les tests des plastiques qui se dégradent dans l'environnement par une combinaison d'oxydation et de biodégradation » publiée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) fournit un cadre ou une feuille de route pour comparer et classer les taux et l'étendue de la perte de propriétés physiques des polymères dans la dégradation contrôlée en laboratoire par des processus thermiques et de photo-oxydation, ainsi que la biodégradation et les impacts écologiques dans des applications définies et des environnements d'élimination après dégradation. Les environnements d’élimination varient de l’exposition dans le sol, les décharges et le compost municipal ou industriel, où l’oxydation thermique peut se produire, à la couverture terrestre et à l’utilisation agricole, où la photo-oxydation peut se produire.
Cette norme utilise trois niveaux de normes ASTM établies pour accélérer et quantifier la perte de propriétés et de poids moléculaire par les processus thermiques et de photo-oxydation et d'autres processus abiotiques (premier niveau), pour mesurer la biodégradation (deuxième niveau) et pour évaluer l'impact écologique des produits issus de ces processus (troisième niveau).
Les conditions de la première étape sélectionnées pour l’oxydation thermique et la photo-oxydation accélèrent la dégradation susceptible de se produire dans un environnement d’application et d’élimination sélectionné. Les conditions doivent inclure une gamme de concentrations d’humidité ou d’eau en fonction de l’application et de l’environnement d’élimination envisagés. Le taux de dégradation mesuré à des températures d'oxydation typiques est nécessaire pour comparer et classer les polymères évalués dans l'application sélectionnée et ces polymères atteignent un poids moléculaire qui produit un résidu biodégradable démontrable à l'aide de tests biométriques ASTM pour l'évolution du dioxyde de carbone approprié à l'environnement sélectionné. Par exemple, les données sur l’oxydation accélérée doivent être obtenues à des plages de température et d’humidité typiques de l’environnement d’application et d’élimination sélectionné, comme dans le sol (20 à 30 degrés), sur terre (20 à 35 degrés) et dans les installations de compostage municipales ou industrielles (30 à 65 degrés). Pour les applications dans les sols, les plages de température et d’humidité locales doivent être prises en compte car elles varient considérablement selon la géographie. Au moins une température doit être raisonnablement proche de la température d’utilisation ou d’élimination finale, mais en aucun cas elle ne doit être éloignée de plus de 20 degrés de la température à laquelle le produit est retiré. Il convient également de déterminer que le polymère ne subit pas de changement de phase, tel que la température de transition vitreuse, dans la plage de températures d'essai.
Les résidus résultant des oxydations sont ensuite exposés à des environnements d’élimination ou d’utilisation appropriés dans des méthodes de test biométriques standard pour mesurer le taux et le degré de biodégradation (deuxième étape).
Les données générées dans le cadre de l'évaluation de premier niveau et le temps déterminé pour la biodégradation dans l'environnement sélectionné (deuxième niveau) permettent de les classer par rapport à d'autres polymères évalués dans des conditions environnementales similaires dans cette norme. Le degré et la durée de la biodégradation doivent être conformes aux méthodes ASTM, et tous les résidus résultant de l’étape d’oxydation intermédiaire et de la biodégradation doivent être démontrés comme étant sans danger pour l’environnement et non persistants (troisième étape).
Aux fins de la présente norme, en plus des termes et définitions donnés dans les normes ASTM D883 et ASTM D6002, les définitions suivantes s'appliquent :
Cette norme peut être utilisée pour comparer et classer le taux et l’étendue de la dégradation oxydative thermique d’un matériau plastique en fonction d’une plage de poids moléculaire qui peut être déterminée comme étant biodégradable dans un environnement sélectionné. Par la suite, la biodégradation de ces polymères dégradés dans divers environnements tels que le sol, le compost municipal ou industriel, les décharges et l'eau peut être comparée et classée à l'aide de méthodes de test biométriques standard et en mesurant l'évolution du dioxyde de carbone.
Si le compostage municipal ou industriel est la voie d’élimination désignée, la norme ASTM D6400 est la seule norme définitive et applicable pour mesurer la biodégradation dans le processus de compostage municipal ou industriel. La biodégradation suivant l’oxydation dans les conditions incluses dans cette norme ne confère pas la définition de « compostable municipal ou industriel » ni la connotation que les pratiques sont acceptables pour le compostage dans une installation de compostage commerciale ou municipale.
Cette norme utilise une approche basée sur des critères à plusieurs niveaux pour évaluer l’oxydation séquentielle et la biodégradabilité des produits en plastique et les impacts écologiques dans des applications définies. Chaque couche de cette norme comprend un résumé présentant les objectifs et les méthodes d’essai, les principes de la méthode, la durée de l’essai et l’interprétation des résultats.
L’approche par étapes est choisie pour séparer de manière pratique les étapes de dégradation oxydative, de biodégradation et d’impact écologique en laboratoire, mais dans le monde réel, les trois sont susceptibles de se produire simultanément plutôt que séquentiellement.
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