Tazas, los cartones y envoltorios de alimentos hechos de papel pueden parecer biodegradables, pero muchos contienen un revestimiento de plástico que no se puede convertir en abono. Aunque no contiene plástico, Hay disponibles productos de papel sostenibles. a menudo dejan pasar la grasa y el aceite, debilitando el papel y creando un lío. Hoy dia, Los científicos informan que han desarrollado un recubrimiento de polímero degradable que puede bloquear esta filtración y podría conducir a nuevos productos biodegradables. materiales a base de papel.

Los investigadores presentarán sus resultados en la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS).

"Los consumidores están impulsando productos más sostenibles, "Matthew Carter, Doctor., investigador principal del proyecto. "Pero hacer un producto de papel completamente degradable para aplicaciones de un solo uso, como las envolturas de sándwich, tazones y bandejas que obtienes en una cafetería:es un gran desafío, "agrega Carter, quién presenta el trabajo en la reunión.

Los revestimientos actuales resistentes al aceite y la grasa para productos de papel desechables a menudo incluyen fluorocarbonos o poliolefinas, pero esos polímeros son ambientalmente persistentes y no se pueden convertir en abono. "Una de las cosas que hace que los polímeros convencionales sean útiles es su durabilidad, "dice su compañero investigador principal, Andrew Hejl, Doctor., que trabaja con Carter en Dow. Esa dureza que se origina en los enlaces carbono-carbono estables que se forman durante la polimerización, es deseable en, decir, una pintura para el hogar a base de látex que debe durar años pero problemática en un recipiente de papel destinado al compostaje.

Una forma de hacer que los polímeros sean menos duraderos es insertar enlaces degradables para alterar sus estructuras de carbono-carbono, Carter dice. Para hacerlo los investigadores recurrieron a una técnica de polimerización por radicales libres que había existido durante años pero que no había sido ampliamente adoptada. Al notar un reciente resurgimiento del interés en el mundo académico por el uso de esta técnica con monómeros de vinilo y acetal de ceteno cíclico, el equipo de Dow comenzó a explorar cómo trasladar esta química a un entorno industrial. En el mundo académico la reacción se llevó a cabo típicamente en disolventes orgánicos, pero Dow quería cambiar al agua como un sustituto "más ecológico". Eso fue difícil porque los monómeros cíclicos de ceteno acetal son inestables en agua, pero los investigadores abordaron ese problema modificando las condiciones de reacción, incluido el pH, temperatura y concentración de monómeros.

Su reacción mezcló el ceteno acetal cíclico 2-metileno-1, 3-dioxepano y acetato de vinilo para formar un polímero con enlaces éster en la cadena principal. Luego, el equipo recubrió papel con una emulsión a base de agua de este polímero, un "látex" sintético no relacionado con el caucho de látex natural, y por lo tanto es poco probable que provoque una reacción alérgica, y déjelo secar. Recientemente informaron que el recubrimiento proporcionaba una barrera eficaz contra el aceite y la grasa, y que sus enlaces éster podrían romperse en el agua, bastante lento a pH neutro pero más rápido a pH más alto en condiciones de laboratorio. Ahora, los investigadores están comenzando a evaluar la degradabilidad del recubrimiento en condiciones industrialmente relevantes. Hasta ahora han demostrado que los microorganismos que se utilizan en compostadores industriales pueden ayudar a biodegradar el polímero en aguas residuales simuladas. "El concepto es tener un polímero largo que se descomponga en pedazos más pequeños que, en última instancia, los microbios los descompondrán en CO ₂ , "Dice Hejl.

Otros investigadores y empresas han desarrollado productos biodegradables para el servicio de alimentos con recubrimientos a base de materiales naturales como el suero de leche o el quitosano. "Esas son excelentes opciones, pero tienen limitaciones en cuanto a obtener el rendimiento que desea a un precio adecuado, ", Dice Hejl. Y algunos recubrimientos deben aplicarse como una solución muy diluida, por lo que hay que evaporar mucha agua para secarlos, él añade. "Así que hay muchos materiales potenciales, y no creo que nada haya marcado todas las casillas ". Pero los investigadores de Dow creen que su recubrimiento podría cumplir con los requisitos.

"Mas ampliamente, si nos fijamos en el concepto de interrumpir una columna vertebral carbono-carbono estable con enlaces degradables, que realmente abre muchas oportunidades más allá de los revestimientos de papel, ", Dice Carter." Otras aplicaciones incluyen formulaciones para el cuidado personal o en el hogar, como champú y abrillantador de suelos. Muchos de estos materiales contienen actualmente polímeros de enlace carbono-carbono sintéticos. Por lo tanto, este enfoque podría ser una forma poderosa de introducir degradabilidad en nuevas clases de materiales en el futuro ".