Zapoczątkowany w ubiegłym stuleciu i trwający do chwili obecnej intensywny wzrost produkcji opakowań z tworzyw polimerowych powoduje zanieczyszczenie środowiska przyrodniczego w wyniku rosnącej ilości odpadów. Ze względu na długi czas rozkładu tworzyw termoplastycznych w warunkach naturalnych wydawało się, że polimery biodegradowalne jako tworzywa przyjazne środowisku naturalnemu będą ciekawą alternatywą.
Określenie „polimery biodegradowalne” oraz „polimery kompostowalne” po raz pierwszy pojawiło się w latach 80-tych XX wieku. Polimery biodegradowalne nazywane są również "zielonymi" polimerami (ang. green polymers) lub polimerami przyjaznymi środowisku (ang. environmentally friendly polymers). Natomiast w latach 90-tych ubiegłego wieku zauważono potencjał tego typu materiałów do celów opakowaniowych.
Zgodnie z European Bioplastics Association polimery biodegradowalne można podzielić na dwie główne grupy, mianowicie uzyskiwane z surowców petrochemicznych oraz otrzymywane z surowców odnawialnych. Te ostatnie często nazywa się „podwójnie zielonymi” ze względu na charakter zarówno surowców, jak i produktów. Do pierwszej grupy zalicza się m.in. poli(ε-kaprolakton) [PCL], poli(adypinian 1,4-butylenu-co-tereftalan 1,4-butylenu) [PBAT] oraz poli(bursztynian butylenowy) [PBS], natomiast w drugiej grupie najważniejsze polimery to polilaktyd [PLA], poli(kwas hydroksymasłowy) [PHB], a także kopolimer poli(kwas hydroksymasłowy-co-hydroksywalerianowy) [PHBV]. Od wielu lat znane są kompozyty polimerów niebiodegradowalnych z biodegradowalnymi napełniaczami typu skrobi lub celulozy, stanowią one jednak inną grupę materiałów polimerowych. Rozkład biodegradowalnego składnika takiej kompozycji powoduje, że cały materiał traci swoją spójność, co w rezultacie prowadzi do jego rozdrobnienia i rozproszenia w środowisku.
Proces biodegradacji przebiega najczęściej dwuetapowo: w procesie dezintegracji materiału wywołanej czynnikami abiotycznymi w obecności tlenu, a następnie bioasymilacji przez mikroorganizmy. Wyjątkiem są tworzywa otrzymywane z celulozy oraz PHA, które ulegają jednoetapowemu procesowi biorozpadu bez fazy rozdrobnienia. Nie bez znaczenia pozostaje fakt, że pozostałości tworzyw nadal mogą być szkodliwe dla biocenozy środowiska. Biodegradacji najłatwiej ulegają polimery odznaczające się brakiem bocznych odgałęzień i możliwie jak największą liniowością, które zwiększają podatność makrocząsteczek na działanie enzymów. Poza tym podatność ta jest tym większa im więcej w makrocząsteczce jest grup chemicznych wrażliwych na ich działanie (np. grupy estrowe, hydroksylowe, karboksylowe, eterowe). Ważny jest również odpowiedni stopień krystaliczności, ciężar cząsteczkowy i brak wiązań sieciujących. Degradacja zależy także od takich czynników jak rodzaj czynnych mikroorganizmów, warunki środowiskowe oraz kształt wyrobu finalnego.
Normy przedmiotowe nie określają szczegółowo zakresu pojęcia biodegradacja, co może być kłopotliwe szczególnie dla konsumentów, którzy nie znajdują wytycznych postępowania z odpadem poużytkowym. Biodegradacja jest definiowana przez normy przedmiotowe, jako:
- „rozkład tworzywa, którego degradacja jest skutkiem działalności naturalnie występujących mikroorganizmów takich jak bakterie, grzyby i glony” [ASTM D 6400- 04],
- „rozkład tworzywa, który objawia się zmniejszeniem masy molowej fragmentów łańcucha, wywołanym przez działanie naturalnie występujących mikroorganizmów, takich jak bakterie, grzyby i glony” [PN-EN ISO 472:2002]
Zgodnie z normą EN 13432 biodegradowalność określa się, dokonując pomiaru faktycznej przemiany metabolicznej materiału kompostowalnego w wodę, dwutlenek węgla i komórki biomasy. W normie tej założono, że biodegradowalnymi produktami są takie, z których w ciągu 6 miesięcy wydzieli się 90% całkowitego teoretycznego CO2 w warunkach kompostowania.
