Evaluation of the Effect of Chemical or Enzymatic Synthesis Methods on Biodegradability of Polyesters

International audience This work compares the biodegradability of polyesters produced by an esterification reaction between glycerol and oleic di-acid (D 18:1) issued from green chemical pathways, via either classical thermo-chemical methods, or an enzymatic method using the immobilized lipase of Ca...

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Bibliographic Details
Published in:Journal of Polymers and the Environment
Main Authors: Goujard, Laurent, Roumanet, Pierre-Jean, Barea, Bruno, Raoul, Yann, Ziarelli, Fabio, Le Petit, Jean, Jarroux, Nathalie, Ferré, Elisée, Guégan, Philippe
Other Authors: Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement IRD : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Organisation Nationale Interprofessionnelle des Graines et Fruits Oléagineux (ONIDOL), ONIDOL, Fédération des Sciences Chimiques de Marseille (FSCM), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2016
Subjects:
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topic Chemical polyesters
Enzymatic polyesters
Biodegradability
[CHIM]Chemical Sciences
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Goujard, Laurent
Roumanet, Pierre-Jean
Barea, Bruno
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Ferré, Elisée
Guégan, Philippe
Evaluation of the Effect of Chemical or Enzymatic Synthesis Methods on Biodegradability of Polyesters
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description International audience This work compares the biodegradability of polyesters produced by an esterification reaction between glycerol and oleic di-acid (D 18:1) issued from green chemical pathways, via either classical thermo-chemical methods, or an enzymatic method using the immobilized lipase of Candida antartica B (Novozym 435). An elastomeric polymer synthesized by enzymatic catalysis is more biodegradable than an elastomeric thermo-chemical polyester synthesized by a standard chemical procedure. This difference lies in percentage of the dendritic motifs, in values of the degree of substitution, and certainly in cross-links inducing an hyper-branched structure less accessible to the lipolytic enzymes in a waste treatment plant. However, when the elastomeric polymer synthesized by enzymatic catalysis is processed at high temperature as required for certain industrial applications, it presents an identical rate of biodegradation than the chemical polyester. The advantages of the thermo-chemical methods are greater speed and lower cost. Enzymatic synthesis appears be suited to producing polyesters, devoid of metallic catalysts, which must be used without processing at high temperature to keep a high biodegradability.
author2 Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE)
Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement IRD : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Analyse et Modélisation pour la Biologie et l'Environnement (LAMBE)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Cergy Pontoise (UCP)
Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Organisation Nationale Interprofessionnelle des Graines et Fruits Oléagineux (ONIDOL)
ONIDOL
Fédération des Sciences Chimiques de Marseille (FSCM)
Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Journal of Polymers and the Environment, 2016, 24 (1), pp.64-71. ⟨10.1007/s10924-015-0742-7⟩
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