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Desarrollo de nuevos biopolímeros home compost para la obtención de productos con baja conductividad térmica
El proyecto Bio-Box, liderado por la compañía Bandesur, cuenta con la participación de otras seis empresas: Gaviplas, Guerola, Lisart, Miarco, Plásticos Compuestos y Taghleef Industries. Junto con la colaboración de Aimplas como centro tecnológico, desarrolla nuevos productos con compostabilidad mejorada para una variedad de aplicaciones en envase
28 de febrero de 2023, 11:28
El pasado 8 de abril de 2022 se aprobó la Ley de residuos y suelos contaminados para una economía circular. El principal objetivo de esta nueva ley es reducir al mínimo los efectos negativos de la generación y gestión de los residuos en la salud humana y el medio ambiente, teniendo en cuenta los principios de la economía circular, para un uso eficiente de los recursos. Además, esta ley pretende ser una ayuda en la lucha contra el cambio climático y la protección del medio marino, contribuyendo así al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, incluidos en la Agenda 2030.
Esta ley engloba la directiva SUP, vigente desde junio de 2021, la cual prohíbe la fabricación de algunos artículos de un solo uso en materiales plásticos. Esta ley afecta directamente a estos productos plásticos de un solo uso, entre los que se encuentran los envases alimentarios que contienen tanto alimentos fríos como calientes que no requieren preparación posterior, como, por ejemplo, recipientes para el envasado de comida rápida, fruta, verdura, etc.
Es importante considerar que entre el 80% y el 85% de la basura marina es residuo plástico. De estos, los productos de plástico de un solo uso representan el 50%.
Además de la problemática de los residuos plásticos de un solo uso, los envases alimentarios fabricados apartir de poliestireno espumado presentan una limitación en cuanto a su uso a elevadas temperaturas. El poliestireno se obtiene de la polimerización del estireno y dicho compuesto, sometido a elevadas temperaturas, libera dioxinas que pueden migrar hacia los alimentos que contienen el envase de poliestireno.
Por otro lado, las fibras de celulosa obtenidas a partir de papel y cartón reciclado pueden contener contaminantes, como colorantes orgánicos, pigmentos inorgánicos, tintas y/o aditivos químicos, que suponen un riesgo para el consumidor. Por tanto, el uso de papel y cartón impreso reciclado está limitado para la fabricación de envases en contacto directo con alimentos líquidos o grasos.
Las medidas de actuación abarcan dos líneas de actuación:
- Evitar o eliminar una serie específica de materiales y productos de un solo uso, concienciar al consumidor y reducir el consumo de este tipo de productos.
- Corregir y fomentar la innovación y desarrollo de productos de un solo uso hacia modelos de negocio más sostenibles, alternativas de reutilización y sustitución de materiales.
Descripción del problema y solución propuesta
El objetivo principal del proyecto Bio-Box es desarrollar nuevos biopolímeros compostables, en condiciones de compostaje doméstico, adecuados para obtener diferentes productos de un solo uso, con el fin de anticipar los cambios que supondrá la implantación de la nueva legislación.
Los nuevos desarrollos en material compostable deben soportar y mantener el producto envasado a temperaturas de refrigeración, congelado, consumo en caliente e intemperie, por lo que deben ser productos con baja conductividad térmica, además, deben ser procesables por diferentes tecnologías de transformación convencionales.
Los objetivos específicos del proyecto se resumen a continuación:
- Desarrollo de nuevos materiales biodegradables y compostables en condiciones de home compost, mediante modificación de los materiales biodegradables seleccionados según los requerimientos técnicos de cada uno de los casos de estudio definidos, adecuados para obtener diferentes productos de un solo uso que soporten y mantengan temperaturas de refrigeración, congelado, consumo en caliente e intemperie.
- Desarrollo de adhesivos tipo hot-melt compostables en condiciones de home compost para su uso durante los procesos de converting en la fabricación de los nuevos productos sostenibles.
- Obtención de envases flexibles tipo bolsas para el envasado de productos congelados, envases espumados, cajas para el envasado de comida para llevar (hamburguesas, pizzas…) y productos congelados, laminados de film con sustratos de papel para envase primario, cintas adhesivas para la industria y principalmente para embalaje alimentario y productos de cartelería para el sector de las artes gráficas, a partir de los nuevos materiales desarrollados con propiedades de compostabilidad en condiciones home compost, con tal de limitar la presencia de residuo plástico en el medio ambiente y, en concreto, en el medio marino.
Consorcio de empresas
Todos estos trabajos se están llevando a cabo dentro de un proyecto CIEN financiado por CDTI, formado por un consorcio de siete empresas que comprenden toda la cadena de valor para la investigación, desarrollo y futura comercialización de los nuevos productos obtenidos a partir de material compostable.
El consorcio Bio-Box está formado por las empresas que se enumeran a continuación y liderado por la empresa Bandesur, empresa dedicada al diseño y fabricación de envases plásticos para la alimentación; Taghleef Industries, empresa dedicada a la fabricación de films destinados principalmente al envasado alimentario de estructuras complejas; Gaviplas, empresa especializada en la fabricación, impresión, confección y distribución de envases flexibles eficientes; Plásticos Compuestos, empresa especializada en la producción de compuestos plásticos de alto rendimiento y masterbatches a nivel nacional e internacional; Guerola, empresa dedicada al desarrollo de productos de acuerdo a las exigencias de los clientes y a la normativa vigente; Lisart, empresa especializada en la fabricación de estructura papel + plástico para el envasado de producto fresco y de panadería y Miarco, empresa puntera la fabricación y converting de cintas adhesivas técnicas y soluciones adhesivas para el sector industrial, profesional y bricolaje.
Todas estas empresas han decidido unir sus esfuerzos y desarrollar materiales compostables a medida con la intención de poner en el mercado una alternativa viable de acuerdo con la legislación medioambiental.
Los casos de estudio con el producto a envasar y los requisitos que actualmente cumplen los envases se muestran en la Tabla 1.
Resultados
Durante el proyecto, se definieron los requisitos técnicos de los materiales y se seleccionaron los diferentes elementos y aditivos para el desarrollo de los casos de estudio definidos.Se ha trabajado en el desarrollo de los diferentes grados home compost para las diferentes aplicaciones como las formulaciones de adhesivos hot-melt.
Los procesos de transformación utilizados en las pruebas industriales han sido: coextrusión de film soplado, extrusión de espumas, extrusión coating, laminación de films complejos mediante adhesivos y orientación de lámina. A continuación, se muestran imágenes tomadas durante la evaluación de procesado de los materiales desarrollados.
Evaluación preliminar de la desintegración
Con el fin de asegurar que los compuestos desarrollados cumplirán con la compostabilidad en condiciones de compostaje industrial, se han realizado ensayos preliminares de biodegradabilidad para evaluar la desintegración según la norma UNE:EN ISO 20200, que nos permitirá seleccionar las formulaciones más adecuadas para la obtención de los diferentes demostradores a nivel industrial.En la Tabla 2 se puede observar que los films desarrollados cumplen la desintegración, ya que más del 90% de los recortes tienen un tamaño inferior a 2 mm en seis meses.
De forma paralela, se están evaluando el resto de las características de las estructuras desarrolladas para asegurar el cumplimiento de los requerimientos funcionales establecidos, tales como propiedades mecánicas y barrera a vapor de agua y oxígeno, tensión superficial para laminación, impresión y recubrimientos, y estudio de aptitud alimentaria, según la legislación europea vigente, entre otras.
Una vez optimizados los desarrollos a nivel de planta piloto, se obtendrán los diferentes demostradores a nivel industrial en las instalaciones de las empresas del consorcio.
