O Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia, em Helsinque, concluiu com sucesso um piloto de termoformagem de um material à base de celulose, formado por espuma, em uma embalagem rígida 3D. Ele oferece uma alternativa sustentável às bandejas de polipropileno (PP) para alimentos.
O nível de extensibilidade sem precedentes do material à base de celulose permite embalagens mais profundas do que as que podem ser obtidas com outros materiais à base de fibra e possibilita a fabricação de uma variedade de embalagens semelhantes a papelão, que antes eram inatingíveis.
A VTT trabalhou com o Gruppo X di X Gruppo e com a Lappeenranta-Lahti University of Technology (LUT) no projeto, executando o material à base de celulose em uma linha de embalagem industrial na LUT.
O uso do material à base de celulose no equipamento de termoformagem da LUT não exigiu modificações significativas no equipamento, “apenas a otimização normal dos parâmetros do processo”, diz Kristian Salminen, líder de materiais de base biológica da VTT. “Espera-se que a velocidade da linha seja semelhante à dos plásticos convencionais.”
Assim, quando ampliado, o processo será acessível e fácil de ser adotado pelas marcas como uma alternativa sustentável à termoformagem de PP.
A base do novo material é a celulose da madeira. Salminen explica que “a celulose é um componente essencial de muitos outros materiais naturais – palha, algodão, plantas – mas eles não são tão adequados para essa aplicação” quanto a celulose da madeira.
Uma alternativa sustentável às embalagens de alimentos de PP
A chave para o potencial do material à base de celulose para embalagens de alimentos está em sua extensibilidade. As placas comerciais usadas para aplicações de embalagem normalmente têm de 3% a 6% de extensibilidade, sendo que as placas mais moldáveis apresentam de 10% a 18% de extensibilidade. No piloto, a VTT alcançou 30% de extensibilidade.
Essa característica permite que os embaladores de alimentos, como carnes e queijos, aumentem a capacidade de suas embalagens de papelão de 75 gramas para até 250 gramas (2,65 onças para 8,8 onças). A VTT informa que o ajuste do processo de formação da bandeja e das dimensões da bandeja pode permitir a produção de embalagens ainda maiores feitas com o material à base de celulose.
No uso comercial, a embalagem preenchida poderia ser coberta com uma tampa flexível e/ou um fechamento rígido. “De preferência, no futuro, a tampa seria feita de material totalmente de base biológica, mas também poderia ser usada uma tampa de plástico”, diz Jarmo Kouko, líder da equipe de pesquisa da VTT.
“A quantidade de material da tampa em comparação com a bandeja é menor e, portanto, o efeito ambiental da substituição da bandeja de plástico por uma bandeja de papelão tem … [maior] influência” em termos de sustentabilidade, acrescenta Kouko.
Considerando que todos os componentes e produtos químicos do material à base de celulose têm aprovação para contato com alimentos, o próprio material deve ser aprovado para contato com alimentos por meio de canais regulatórios padrão.
Próximas etapas para a embalagem de biopolímero celulósico da VTT
“A VTT já testou e comprovou o conceito. Podemos participar de um desenvolvimento mais aprofundado com as empresas [que] estariam dispostas a repensar as embalagens sustentáveis e começar a conduzir aplicações comerciais”, diz Salminen.
O momento para comercializar a tecnologia é fortuito, considerando as recentes políticas e regulamentações da União Europeia (UE) que afetam os produtos plásticos. Desde 2021, os recipientes e copos de poliestireno expandido (EPS) para alimentos foram proibidos na UE.
Além disso, os produtores de itens de plástico de uso único na região devem cobrir o custo do gerenciamento de resíduos de seus produtos, um forte incentivo para buscar alternativas de embalagens sustentáveis e acessíveis.
O piloto de embalagem à base de celulose foi conduzido como parte de um programa de pesquisa no qual a VTT, juntamente com 54 empresas e o Conselho Regional da Finlândia Central, ampliou alternativas promissoras para produtos plásticos.
A equipe da VTT que lidera o piloto apresentará os resultados de sua pesquisa no The Greener Manufacturing Show 2023 em Colônia, Alemanha, de 8 a 9 de novembro de 2023.