p Copos, caixas e embalagens de alimentos feitas de papel podem parecer biodegradáveis, mas muitos contêm um revestimento de plástico que não pode ser compostado. Embora sem plástico, produtos de papel sustentáveis ​​estão disponíveis, eles costumam deixar a graxa e o óleo passarem, enfraquecendo o papel e criando uma bagunça. Hoje, os cientistas relatam que desenvolveram um revestimento de polímero degradável que pode bloquear essa infiltração e pode levar a novos produtos biodegradáveis, materiais à base de papel. p Os pesquisadores apresentarão seus resultados na reunião de outono da American Chemical Society (ACS).

p "Os consumidores estão buscando produtos mais sustentáveis, "Matthew Carter, Ph.D., investigador principal do projeto. "Mas fazer um produto de papel totalmente degradável para aplicações de uso único - como embalagens de sanduíches, tigelas e bandejas que você consegue em uma lanchonete - é um grande desafio, "adiciona Carter, quem está apresentando o trabalho na reunião.

p Os atuais revestimentos resistentes a óleo e graxa para produtos de papel descartáveis ​​geralmente incluem fluorocarbonos ou poliolefinas, mas esses polímeros são ambientalmente persistentes e não podem ser compostados. "Uma das coisas que torna os polímeros convencionais úteis é sua durabilidade, "diz seu colega investigador principal, Andrew Hejl, Ph.D., que trabalha com Carter na Dow. Essa dureza, que se origina nas ligações estáveis ​​de carbono-carbono que se formam durante a polimerização, é desejável em, dizer, uma tinta de casa à base de látex que deve durar anos, mas problemática em uma tigela de papel destinada à compostagem.

p Uma maneira de tornar os polímeros menos duráveis ​​é inserir ligações degradáveis ​​para interromper seus backbones carbono-carbono, Carter diz. Para fazer isso, os pesquisadores se voltaram para uma técnica de polimerização de radical livre que já existia há anos, mas não tinha sido amplamente adotada. Percebendo um recente ressurgimento de interesse na academia pelo uso desta técnica com acetal cíclico de ceteno e monômeros de vinil, a equipe da Dow começou a explorar como traduzir essa química para um ambiente industrial. Na academia, a reação foi tipicamente realizada em solventes orgânicos, mas a Dow queria mudar para a água como um substituto "mais verde". Isso foi difícil porque os monômeros de acetal ceteno cíclicos são instáveis ​​na água, mas os pesquisadores resolveram esse problema ajustando as condições de reação, incluindo pH, temperatura e concentração de monômero.

p Sua reação misturou o ceteno acetal 2-metileno-1 cíclico, 3-dioxepano e acetato de vinila para formar um polímero com ligações éster na estrutura. A equipe então revestiu o papel com uma emulsão à base de água deste polímero - um "látex" sintético não relacionado à borracha de látex natural, e, portanto, é improvável que desencadeie uma reação alérgica - e deixe secar. Eles relataram recentemente que o revestimento forneceu uma barreira eficaz contra óleo e graxa, e que suas ligações éster poderiam quebrar na água, bem lentamente em pH neutro, mas mais rápido em pH mais alto em condições de laboratório. Agora, os pesquisadores estão começando a avaliar a degradabilidade do revestimento em condições industrialmente relevantes. Até agora, eles mostraram que os microrganismos usados ​​em compostadores industriais podem ajudar a biodegradar o polímero em águas residuais simuladas. "O conceito é ter um polímero longo que se decompõe em pedaços menores que, por fim, serão decompostos por micróbios em CO ₂ , "Hejl diz.

p Outros pesquisadores e empresas desenvolveram produtos biodegradáveis ​​para serviços alimentícios com revestimentos à base de materiais naturais, como soro de leite ou quitosana. "Essas são ótimas opções, mas eles têm limitações em termos de obter o desempenho que você deseja a um preço adequado, "Hejl diz. E alguns revestimentos têm que ser aplicados como uma solução muito diluída, então muita água tem que ser evaporada para secá-los, ele adiciona. "Portanto, há muitos materiais potenciais, e eu não acho que nada ainda tenha marcado todas as caixas. ”Mas os pesquisadores da Dow acreditam que seu revestimento pode apenas preencher a conta.

p "Mais amplamente, se você olhar para o conceito de interromper uma estrutura estável de carbono-carbono com ligações degradáveis, que realmente abre muitas oportunidades além de apenas revestimentos de papel, "Carter diz." Outras aplicações incluem formulações de cuidados pessoais ou de cuidados domésticos, como xampu e esmalte. Muitos desses materiais atualmente contêm polímeros sintéticos de ligação carbono-carbono. Portanto, essa abordagem pode ser uma maneira poderosa de introduzir degradabilidade em novas classes de materiais no futuro. "