Avanços em embalagens de alimentos à base de celulose passam para fase de testes de produção industrial
p Crédito:Pixabay / CC0 Public Domain
p A VTT está testando o filme plástico Thermocell feito de celulose e ácidos graxos na produção de embalagens para alimentos em cooperação com a Arla Foods, Paulig, e Wipak. Material plástico termocélula, que é feito de componentes renováveis, deve ser usado da mesma forma que o plástico baseado em fósseis. Graças ao trabalho de desenvolvimento, muitos recursos do filme já atendem aos requisitos da indústria de alimentos, e a cooperação avançou para o teste da produção industrial. p A origem renovável e a reciclabilidade dos materiais de embalagem são de interesse crescente para consumidores e embaladores. Opções de base biológica estão sendo buscadas para produtos à base de óleo, ou plásticos fósseis, que poderia ser trabalhado, usado, e reciclado como os plásticos tradicionais. Uma solução emergente é a celulose, o ingrediente estrutural nas plantas que, assim como os plásticos, é composto de grandes moléculas de polímero. Quando a celulose é extraída da madeira, não compete com a produção de alimentos, como muitos outros biomateriais fazem. Além disso, métodos de produção eficientes já foram estabelecidos na produção de celulose. Contudo, a celulose, como tal, carecia de uma característica importante das embalagens plásticas:termoplasticidade.
p Um método desenvolvido pela VTT permite a produção de plástico Thermocell, uma substância termoplástica, de celulose e ácidos graxos de base biológica, que são adequados para aplicações como moldagem por injeção, revestimento de papel e papelão, e impressão 3-D. O foco atual do trabalho de desenvolvimento na fabricação de filmes está na tecnologia de extrusão.
p “Passamos do laboratório para máquinas maiores e, ao mesmo tempo, aprimoramos a qualidade do filme. Nosso objetivo é mostrar que o filme Thermocell pode ser produzido em escala industrial usando o mesmo equipamento usado para os filmes plásticos tradicionais. com recursos que atendem às necessidades da indústria alimentícia. Por esta razão, Arla Foods, Paulig, e Wipak também participam da pesquisa, "diz Jarmo Ropponen, o líder da equipe de pesquisa da VTT.
p “O foco em nosso desenvolvimento de embalagens nos próximos anos é a reciclabilidade. O desenvolvimento de produtos renováveis, os materiais de base biológica apóiam nossos objetivos de longo prazo. O desenvolvimento do Thermocell ainda requer trabalho para garantir que ele possa ser usado com máquinas, e que tem longa vida útil, entre outros recursos. Queríamos apoiar o desenvolvimento de materiais para que os requisitos de nossos produtos fossem considerados já nos estágios iniciais de desenvolvimento, "diz Kati Randell de Paulig.
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Uma fina, durável, protetora, e filme seguro é necessário
p A embalagem de alimentos favorece os filmes que são tão finos e duráveis quanto possível, mas ainda proteja os alimentos com segurança. Thermocell já demonstrou fornecer boa proteção contra vapor de água, e nenhum de seus componentes migra para a comida. O filme termocélula também pode ser selado a quente usando o equipamento padrão do fabricante.
p Uma conquista significativa no desenvolvimento do Thermocell é a menor espessura do filme. Com avanços em máquinas de produção, o filme ficou mais uniforme, e sua espessura já caiu para 100 micrômetros. Se o material for competir com filmes plásticos finos, a espessura precisa ser reduzida ainda mais. O objetivo é também orientar o filme e, assim, melhorar sua resistência e suas qualidades de proteção.
p O feedback de empresas parceiras também nos permitiu ver outras características que são importantes no mercado. As características de fricção do filme são um exemplo disso, para que pudesse ser usado mais facilmente em linhas de embalagens industriais, "Ropponen diz.
p A reciclabilidade do Thermocell provou ser quase igual à dos termoplásticos mais comuns. Ele pode ser derretido e extrudado novamente pelo menos cinco vezes sem deterioração significativa de suas características. A reciclagem ainda requer que ela seja classificada separadamente.
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Plástico termoplástico de base biológica sem aditivos
p Os primeiros plásticos à base de celulose foram desenvolvidos antes mesmo que alguém pensasse em usar o óleo como matéria-prima. Acetatos de celulose, que ainda são amplamente usados, datam dessa época, mas suas propriedades termoplásticas requerem grandes quantidades de aditivos. Thermocell, que é produzido a partir de celulose e ácidos graxos, mostra comportamento termoplástico sem nenhuma substância adicional.
p No método desenvolvido pela VTT, polímeros de celulose são divididos em cadeias mais curtas antes de adicionar ácidos graxos, melhorando a reatividade da celulose, tornando o material resultante mais termoplástico. Ao mesmo tempo, oferece melhor proteção contra água e pode ser mais facilmente selada a quente.
p "Em nossos testes mais recentes, utilizamos pequenas quantidades de aditivos de plástico tradicionais porque eles tornam mais fácil a fabricação de filmes, e melhorar seus recursos, "Ropponen diz.
p Uma vez que o grupo de pesquisa concluiu o ajuste fino das aplicações tradicionais de filme plástico para atender às necessidades dos embaladores, o foco do trabalho de desenvolvimento pode ser mudado para conceitos práticos de reciclagem. O objetivo é adaptar o filme aos sistemas de coleta e reciclagem utilizados nos principais mercados do mundo.