^{Rebeca Calviño. Investigadora en el área de Materiales Avanzados de CETIM}

Origen del packaging sostenible

Los estilos de vida cambiantes y el incremento del consumo de productos envasados ha derivado en un aumento en las ventas de los envases plásticos flexibles. Actualmente, el embalaje flexible se utiliza en la industria alimentaria debido a sus inherentes propiedades como pueden ser el bajo peso, la maleabilidad, la durabilidad o la rentabilidad, entre otras. Además, la sociedad de hoy en día está más concienciada con el cambio climático y las leyes son cada vez más restrictivas. Esto provoca que suba la demanda de recipientes plásticos que cumplan con los principios de economía circular y química verde. Sin embargo, la industria alimentaria ya utiliza recipientes parcial o totalmente reciclados. El inconveniente en el packaging flexible moderno es el uso de adhesivos convencionales en el cierre de los productos. Estos adhesivos proceden en su mayoría de recursos no renovables, por lo que la recuperación de los envases plásticos se ve comprometida.

Ante la necesidad de cumplir los requisitos planteados por la Unión Europea en el sector del packaging flexible en términos de ligereza, sostenibilidad y funcionalidad, nace en el centro tecnológico gallego CETIM el proyecto POLIAC junto a la compañía Cromogenia Units, S.A y en colaboración con el centro tecnológico Tecnalia.

Proyecto POLIAC

El objetivo principal de POLIAC es el desarrollo de nuevos adhesivos bio-basados con materias primas de carácter renovable como pueden ser los aceites vegetales no comestibles y/o usados, de alta disponibilidad y con baja fluctuación de precio. De esta forma, gracias a la investigación de CETIM la compañía química Cromogenia logra productos más sostenibles desde un punto de vista medioambiental y económico.

La mayoría de los adhesivos convencionales utilizados para el cierre de envases flexibles están compuestos por poliuretanos (PU). Los PU convencionales se obtienen a partir de polioles derivados de materias primas fósiles como el etileno o el óxido de propileno. Para eliminar el consumo de este tipo de compuestos fósiles, desde CETIM se ha abordado para el proyecto POLIAC el desarrollo de nuevos biopolioles a partir de aceites vegetales no comestibles para la producción de adhesivos de poliuretano de origen bio. Dentro de los aceites vegetales, el aceite de ricino presenta una estructura molecular que lo convierte directamente en un poliol de origen biológico.

No obstante, su limitación geográfica y sus elevadas fluctuaciones de mercado, implican altos costes y problemas de suministro. Bajo estos condicionantes, en el centro tecnológico gallego se estudian diferentes alternativas, como son camelina, soja, linaza y fritura, para el desarrollo de bio-polioles similares al aceite de ricino mediante la modificación química (epoxidación, hidroxilación, transamidación y transesterificación).

Resultados del proyecto y próximos pasos

Los estudios realizados en CETIM en el desarrollo del proyecto POLIAC han relevado que la secuencia de reacciones químicas epoxidación-hidroxilación de aceites vegetales conduce a los bio-polioles más similares en estructura y propiedades al aceite de ricino. Todas las variedades de aceites vegetales evaluadas en el centro tecnológico, a excepción del aceite de fritura, han reportado buenos resultados como bio-polioles para su uso en el desarrollo de adhesivos de poliuretano.

Una vez que el personal investigador de CETIM comprobó la efectividad en la aplicación final de estos nuevos adhesivos biobasados, realizó un escalado en planta piloto estudiando las variables que más afectan en las rutas sintéticas seleccionadas.

Las principales ventajas de emplear diferentes aceites vegetales como materias primas son, entre otras, la posibilidad de sustituir el aceite de ricino por más de un aceite vegetal, la disminución de los efectos nocivos medioambientales asociados a la utilización de monocultivos y el ahorro energético, medioambiental y económico en lo relativo a la formulación de adhesivos para el packaging flexible.

El uso de estas alternativas representa un punto claramente innovador en el proyecto POLIAC y, debido a los excelentes resultados obtenidos, se plantea la posibilidad de optimizar el proceso de producción de nuevos biopolioles como precursores de bioadhesivos que permitan la total recuperación de los envases plásticos flexibles.

De este modo, desde CETIM han investigado y evaluado la conversión y selectividad tanto de las reacciones de epoxidación como de la glicerosis de aceites vegetales. Los resultados, prometedores, están ahora en evaluación por Cromogemia, para realizar un escalado que dé punto final al proyecto y permitan la incorporación de estas soluciones al mercado alimentario.