Polimer - makromolekula, sestavljena iz ponavljajočih se enot.
Polimer (poly-mer from Greek: poly - many, meros - parts) si najpogosteje predstavljamo kot organsko spojino, poznani so pa tudi anorganski polimeri. Polimeri lahko vsebujejo tisoče ponavljajočih enot (monomerov), razporejenih v linearno ali razvejano verigo in lahko z molsko maso presežejo tudi milijon daltonov (dalton [Da] = g/mol). Polimeri so naravni ali umetno narejeni, sintetični. Naravni polimeri so specifične in pomembne spojine organizmov. V glavnem so to polisaharidi (celuloza, škrob, glikogen) in proteini (gluten, kolagen, encimi), čeprav najdemo tudi nekatere druge oblike kot so lignin in poliestri. Umetni polimeri so velika in raznolika skupina spojin, ki jih ne najdemo v naravi. Sintetizirani so v kemijskih ali biokemijskih postopkih. Svetovna letna produkcija sintetičnih polimerov je ocenjena na 230 milijonov ton (2009) [Plastics – The Facts 2010].
Glavna uporaba sintetičnih polimerov je v proizvodnji plastike. Polimeri se razlikujejo od plastike v tem da so čiste spojine, plastika pa je material, pripravljen za uporabo.
OSNOVE
Preprosta analogija polimera je biserna ogrlica, ki jo sestavljajo posamezni biseri (monomeri) razporejeni v linearen niz.

Biopolimer – polimer ki ga proizvajajo živi organizmi.*
Biopolimeri (= naravni polimeri) so ključne sestavine živih organizmov, vključujoč proteine, nukleinske kisline in polisaharide. Biopolimeri so najpogosteje polisaharidi (celuloza, škrob, glikogen) in proteini (gluten, kolagen, encimi), znane so pa tudi druge vrste naravnih polimerov kot lignin, poliestri itd.
Alternativa 1: polimer, ki je delno ali v celoti iz obnovljivih virov. (CEN/TR 15932:2009)
* povzeto po: PAC, 1992, 64, 143 (Glossary for chemists of terms used in biotechnology (IUPAC Recommendations 1992)), definicija na strani 148

Plastika – material na osnovi polimerov, ki ga označuje njegova plastičnost.
Glavna sestavina plastike (iz grščine: plastikos – primerno za oblikovanje, plastos - oblikovano) je polimer, ki je formuliran z dodatkom aditivov in polnil ki tvorijo tehnološki material – plastiko. Plastika je definirana s plastičnostjo – stanje viskozne tekočine na vmesni točki predelave.
Povzeto po EN ISO 472: Plastika: Material ki vsebuje kot ključno sestavino polimer in ki ga v vmesni stopnji predelave v končni izdelek lahko oblikujemo z vlivanjem.

Biorazgradnja  razkroj snovi pod vplivom biološke aktivnosti.
Biorazgradnja mora vsebovati med procesom razkroja delovanje živih organizmov, lahko pa je kombinirana z abiotičnimi procesi. Biorazgradnja poteka pod vplivom encimov ki so ali del prebavnega sistema živih organizmov in/ali izolirani ali izločeni encimi. Biorazgradnja poteka na substratih, ki jih mikroorganizmi prepoznajo kot hrano in služijo kot vir hranil.
Končni produkti biorazgradnje so običajni presnovni produkti, kot ogljikov dioksid, voda, biomasa ali metan. Ta zadnji korak je poznan kot dokončna biorazgradljivost (ultimate biodegradability) ali biološka mineralizacija. Iz praktičnih razlogov je pomembno da poznamo stopnjo biorazgradnje in produkte le-te.

Biorazgradljiva plastika – plastika dovzetna za biorazgradnjo.
Proces razgradnje biorazgradljive plastike lahko vključuje različne hkratne ali zaporedne biotske in abiotske korake, kljub vsemu pa mora vključevati korak biološke mineralizacije.
Biorazgradnja plastike poteče če je organski plastični material uporabljen kot vir hranil v biološkem sistemu (organizmu).
Biorazgradljiva plastika je lahko narejena na osnovi obnovljive biomase (npr. škrob) ali neobnovljivih-fosilnih virov (npr. nafta) v kemijskem ali biotehnološkem procesu. Vir ali proces, med katerim je biorazgradljiva plastika proizvedena ne vpliva na klasifikacijo materiala kot biorazgradljivega. Stopnja biorazgradnje plastike je odvisna v prvi vrsti od kemijske strukture, zelo pomemben dejavnik pa je razmerje površina/volumen oziroma debelina materiala.
OSNOVE
Mikroorganizmi prepoznajo biorazgradljivo plastiko kot vir hrane, jo zaužijejo in presnovijo.

Kompostirna plastika – plastika ki se biorazgradi pod pogoji kompostirnega cikla in tekom trajanja enega kompostirnega cikla.

Kompostiranje je način obdelovanja organskih odpadkov pod aerobnimi pogoji (prisotnost kisika) kjer poteka pretvorba organskega materiala pod vplivom v naravi prisotnih mikroorganizmov. Tekom industrijskega kompostiranja lahko temperatura v kompostni kopici doseže tudi do 70 oC v prisotnosti vlage. Kompostiranje lahko poteka tudi nekaj mesecev.
Pomembno je da razumemo da biorazgradljiva plastika ni nujno kompostirna plastika (proces biorazgradnje lahko poteka daljše časovno obdobje ali pod drugačnimi pogoji), medtem ko je kompostirna plastika vedno biorazgradljiva plastika. Pomembno da je kriterije natančno določimo, kajti materiali, ki niso primerni za kompostiranje lahko zmanjšajo končno kvaliteto komposta.
Obstajajo standardi, nacionalni in mednarodni, ki določajo kriterije, ki jim mora izdelek ustrezati, da mu lahko pripišemo oznako kompostiren - v procesu industrijskega kompostiranja (EN 13432, EN 14995, ISO 17088 in ASTM D6400).
EN 13432 določa značilnosti, ki jih mora imeti embalažni material, da ga lahko imenujemo kompostirni in je primeren za reciklažo v procesu kompostiranje trdnih organskih odpadkov. EN 14995:2006 razširi standard EN 13432 na področje neembalažne plastike. Ti standardi so osnova več certifikacijskih sistemov.
EN 13432 zahteva da ima kompostirni material sledeče lastnosti:

  • Biorazgradljivost: sposobnost da kompostirni material pretvorimo v CO2 pod vplivom mikroorganizmov. To lastnost opazujemo po standardu EN 14046 (objavljen tudi kot ISO 14855, biorazgradljivost pod kontroliranimi pogoji). Da se potrdi popolna biorazgradljivost mora stopnja biorazgradnje materiala v največ 6 mesecih doseči 90 %.
  • Razpad/razkroj materiala: Fizična fragmentacija – v končnem kompostu ne smejo biti vidni preostanki (laboratorijsko kompostiranje po standardu EN 14045)
  • Nobenih negativnih efektov na kompostirni process
  • Vsebnost težkih kovin znotraj mej, določenih v standardu, nobenega negativnega vpliva na končni kompost.

Domače kompostiranje se razlikuje od industrijskega v temperaturi kompostne kopice (domače kompostiranje poteka pri nižji temperaturi). Plastične materiale moramo posebej testirati da dokažemo kompostirnost pod pogoji domačega kompostiranja.
OSNOVE
Biorazgradnja kompostirne plastike poteka pod pogoji industrijskega kompostiranja.

Bioplastika – plastični material, ki je biorazgradljiv ali na osnovi obnovljivih virov ali oboje.*
Izraz v prvi definiciji se uporablja predvsem v plastičarski industriji in manj med raziskovalno srenjo.
Alternativna uporaba 1: lahko pomeni tudi biokompatibilno plastiko (CEN/TR 15932)
Alternativna uporaba 2: naravni plastični material. V tej skupini nimamo toliko znanih primerov, vodilni primer so polihidroksialkanoati – naravni termoplastični poliestri.
* definicija European Bioplastics (http://en.european-bioplastics.org/)

Plastika iz obnovljivih virov – plastika narejena iz biomase (izključena fosilizirana biomasa).
Plastika lahko delno ali v celoti temelji na biomasi (=obnovljivi vir). Uporaba obnovljivih izhodnih surovin naj bi vodila k večji trajnosti plastike.
Kljub temu da so fosilni viri naravnega izvora, niso obnovljivi, in kot take jih ne smatramo kot surovino za plastiko iz obnovljivih virov. Merila, ki jim mora plastični material izpolnjevati da lahko govorimo o plastiki iz obnovljivih virov so opisana v razdelku Delež obnovljivega ogljika.
Materiale na osnovi obnovljivih virov pogosto imenujemo biomateriali, toda v strokovni terminologiji ta dva izraza nista sinonima (Glej Biomateriali), zato zamenjevanje teh dveh izrazov ni priporočljivo.

 

Biomasa – material biološkega izvora, brez fosiliziranih in geoloških materialov (=obnovljivi materiali)
Izraza biomasa in obnovljivi viri opisujeta isto stvar iz vidika izvora in časa od nastanka materiala do njegove uporabe.
Obnovljivi vir je vir, ki ga izkoriščamo v času, ki je primerljiv s časom njegovega nastanka.
Biomasa je lahko živalskega, rastlinskega ali mikrobiološkega izvora.

Material na osnovi obnovljivih virov – pridobljen iz biomase.

Vsebnost obnovljivega ogljika – masni delež ogljika iz obnovljivih virov glede na ves organski ogljik v materialu.
Delež ogljika iz obnovljivih virov natančno določajo z merjenjem vsebnosti ogljikovega izotopa 14C. Materiale, tako tiste na osnovi fosilnih virov, kot tiste na osnovi obnovljivih virov, v glavnem sestavlja ogljik, ki je v okolju prisoten v treh oblikah (izotopih): 12C, 13C in 14C. Izotop 14C je nestabilen, počasi razpada in je naravno prisoten v vseh živih organizmih. V živih organizmih je aktivnost 14C 100 %. Ko organizem odmre, ne absorbira več ogljika 14C iz okolja ter poteka zgolj njegov razpad. Koncentracija ogljika 14 se vsakih 5 700 let razpolovi. V človeškem življenjskem ciklu se to ne pozna, v 50 000 letih pa vsebnost 14C pade na nezaznavno koncentracijo. To pomeni da je koncentracija 14C v fosilnih virih zanemarljiva. Ta metoda je osnova za standard ASTM D6866: Standardna metoda določanja deleža obnovljivih virov v trdnih, tekočih in plinastih vzorcih z uporabo radiometričnega datiranja. Več standardov na tej osnovi je trenutno v postopku razvoja. Certifikacija in certfikacijske oznake na osnovi standarda ASTM D6866-08 so na voljo za materiale z različnim deležem ogljika.
Delež obnovljivega ogljika in delež obnovljivih virov sta po standardu ASTM D 6866-06 sinonima. Izraz delež biomase pa pomeni masni delež biomase v primerjavi z masno materiala (CEN/TR 15932:2009).

Biomaterial – material za medicinsko uporabo

Glej definicije Mednarodnega združenja za biomateriale: http://www.biomaterials.org/index.cfm.

Trajnost – splošni izraz ki opisuje okoljsko breme procesa in izdelka.
Obstajata dva pomembna vidika trajnosti. Ožji se osredotoča zgolj na uporabo materiala in energetskih virov, širši pa upošteva še širok socialni aspekt in smatra da je trajnost sestavljena iz ekonomske, socialne in okoljske trajnosti. Drugo definicijo se smatra kot manj precizno zaradi širine določenih parametrov in kriterijev, medtem ko prva definicija temelji bolj na tehničnem vidiku. Trajnost je najpogosteje opisana z definicijo ki se je pojavila na Rio konferenci o klimatskih spremembah: Uporaba virov brez da bi prihodnjim generacijam kratili možnost da počnejo isto. (The use of resources without jeopardizing the ability of future generation to do so as well.).
Druga definicija se osredotoča na materiale in obnovljivo energijo in jo je skoval R. Baum: V realnem času na osnovi sonca. (Sun based in real time.). Bistvo obeh definicij je da trajnost ni združljiva z dokončno in potratno porabo virov. Druga definicija priznava sonce kot edini vir energije (potreben tudi na tvorbo biomase).
Osnovna orodja za ocenjevanje trajnosti so razporejena v štiri glavne kategorije:

  • Orodja za trajnostno upravljanje (GGP)
  • Metode in orodja za določanje okoljskih, ekonomskih in socialnih vplivov (LCA)
  • Orodja za okoljski management in certifikacijo (EMAS)
  • Orodja za trajnostno dizajn (ecodesign).

Trajnost se pogosto meri z uporabo LCA-ja (Ocene življenjskega cikla, Life Cycle Assessment), sistematične in objektivne metode za ocenjevanje in določanje energijskih in okoljskih posledic in potencialnih vplivov povezanih s produktom/postopkom/aktivnostjo skozi celoten življenjski cikel, od pridobivanja surovin do uničenja (od zibelke do groba - "from cradle to grave"). LCA metoda od zibelke do groba upošteva vse stopnje proizvodnega procesa kot povezane in soodvisne, kar omogoča ocenjevanje skupnega/celotnega vpliva na okolje. Na mednarodnem nivoju je LCA določena s standardoma ISO 14040 in ISO 14044. Ocena življenjskega cikla je glavno orodje za vpeljavo "razmišljanja o življenjskem ciklu" (Life Cycle Thining – LCT). Razmišljanje o življenjskem ciklu je osnovni kulturni pristop ker upošteva celotno proizvodno verigo in identificira izboljšave in inovacije, ki jih lahko vpeljemo. Oceno življenjskega cikla je poznana tudi kot analiza življenjskega cikla, okoljsko ravnovesje in analiza od zibelke do groba.
OSNOVNO
Preprosto razlago ocene življenjskega cikla lahko podamo s sledečima primeroma. Trajnostni proces je rečni tok, ki je v teoriji neusahljiv in bo trajal leta in leta. Primer netrajnostnega procesa pa je rudarstvo. Ko rudo odstranimo iz zemeljske skorje in jo uporabimo je trajno spremenjena in se več ne bo pojavila.

VIRI
Plastika – Dejstva 2010, European Plastics, 2010
http://www.plasticseurope.org/documents/document/20101006091310-final_plasticsthefacts_28092010_lr.pdf
IUPAC. Zbornik kemijske terminologije, druga edicija (Zlata knjiga "The Gold Book"). Zbrala A. D. McNaught in A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Spletna on-line popravljena verzija: http://goldbook.iupac.org (2006-) Avtorji M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; Posodobitev: A. Jenkins.
EN ISO 472 Plastika – besedišče
Tehnično poročilo CEN/TR 15932: 2010 Plastika – Priporočila za terminologijo in karakterizacijo biopolimerov in bioplastike, Evropski komite za standardizacijo, Bruselj, 24. marec 2010.
ASTM D883 - 11 Standardna terminologija povezana s plastiko (vključno z literaturo omenjeno v dodatku X1)
EN 13193:2000 Embalaža – Embalaža in okolje – Terminologija
EN 13432:2000 Embalaža – Zahteve za embalažo ki jo predelujemo s kompostiranjem in biorazgradnjo
EN 14995:2006 Plastika: Določanje kompostirnosti
Svet Evropske unije, Izboljšanje okoljske zakonodaje (Improving environmental policy instruments). Sklepi Sveta, Bruselj, 21 december 2010