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29 octubre, 2018

Materiales biodegradables para envase: una alternativa sostenible en la que ITENE profundiza con SINSOST

El Instituto Tecnológico del Embalaje, Transporte y Logística está incorporando refuerzos para mejorar las propiedades de materiales utilizados tanto en aplicaciones de papel y cartón como de plástico. Esta iniciativa cuenta con ayuda del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) a través de los fondos FEDER.
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Sectores de aplicación: papel y carón;plásticos
Ámbito de investigación: Desarrollo de Nuevos Materiales Avanzados

Los materiales biodegradables con multipropiedades, que constituyen una alternativa sostenible para el sector del envase y embalaje, son el eje de un nuevo proyecto denominado SINSOST que el Instituto Tecnológico del Embalaje, Transporte y Logística (ITENE) está desarrollando tanto para aplicaciones de papel y cartón como de plástico.

Financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), en el proyecto SINSOST se plantean dos grandes objetivos. Por un lado, se buscará mejorar las propiedades finales de los materiales de envase basados en papel y cartón con nanorefuerzos biodegradables de celulosa y, por otro, mejorar las propiedades finales de materiales basados en polímeros biodegradables aditivados con refuerzos nanoestructurados.

Dentro de la primera estrategia, se tratará el desarrollo de nuevas nanofibras de celulosa (MFC) obtenidas a partir de residuos de las industrias agroalimentaria (restos de plantas de tomate) y maderera (serrín). Posteriormente se evaluará la adición de estas nanofibras de celulosa (MFC) a los procesos productivos de papel con la finalidad de mejorar las propiedades físico-mecánicas y barrera de los papeles resultantes.

Esto pretende dar respuesta a las limitaciones existentes en el uso de la celulosa, el biopolímero renovable más abundante y disponible a nivel mundial. Los envases a base de celulosa, empleados principalmente en envases secundarios, no pueden competir con los polímeros derivados del petróleo porque carecen de las propiedades barrera necesarias en aplicaciones de envase para alimentos. Esto ha llevado a combinar la celulosa con materiales no bio-basados, lo que disminuye su sostenibilidad y dificulta la reciclabilidad del envase al final de su vida útil.

En los últimos años los nanocompuestos ecológicos han surgido como opción frente a los materiales basados en el petróleo y, en este sentido, las nanofibras de celulosa (MFC), obtenidas mediante tratamientos específicos de las fibras de celulosa, se han convertido en uno de los bio-refuerzos que han generado gran interés debido a su singularidad y a sus características, entre ellas, su alta resistencia y rigidez, su bajo peso y su biodegradabilidad.

La segunda línea de trabajo de SINSOST se centrará en polímeros biodegradables, que constituyen una alternativa al uso de polímeros basados en el petróleo. Entre los distintos materiales biodegradables, los polihidroxialcanoatos (PHAs) y el poli(butilen succinato) (PBS) son algunos de los materiales que pueden aportar mejores prestaciones para aplicaciones de envase rígido y flexible, respectivamente.

Sin embargo, el uso a gran escala de los PHAs y el PBS se encuentra aún limitada debido a su precio y propiedades. Dentro del proyecto SINSOST se desarrollará un proceso sintético para la obtención de refuerzos nanoestructurados biodegradables compatibles con matrices biodegradables, en concreto con las matrices de PHAs y PBS, para obtener materiales compuestos para la industria del envase y embalaje alimentario y cosmético.