Desarrollo de formulaciones adhesivas biobasadas de fácil remoción en vidrio

MONROY, YULIANA; RIVERO, SANDRA; GARCÍA, MARÍA ALEJANDRA

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos; 2023

En los últimos años, ha habido un creciente impulso en la industria de adhesivos para mejorar la sostenibilidad de los procesos y productos. Esto se debe, por un lado, al interés de desarrollar formulaciones eco-compatibles y, por otro, a la inminente escasez de petróleo del que derivan muchos productos químicos. En sintonía al desarrollo sostenible y con la finalidad de reducir el impacto ambiental, la gestión de los envases retornables de vidrio requiere de formulaciones adhesivas biobasadas que sean de facil remoción considerando su aplicación en el pegado de etiquetas de papel. En consecuencia, el diseño de formulaciones adhesivas de fácil remoción en vidrio constituye una propuesta innovadora. Así, los objetivos del presente trabajo fueron: analizar el comportamiento de formulaciones adhesivas compuestas a base de gelatina y almidón modificadas químicamente con ácido cítrico (CA), estudiando la concentración de CA a incorporar y la capacidad adhesiva en sustratos papel-vidrio simulando el pegado de etiquetas. Se desarrollaron adhesivos compuestos en base acuosa a partir de dispersiones al 15% p/p de almidón de mandioca (Manihot esculenta, Montecarlo, Misiones) y 5% p/p de gelatina proveniente del descarte de cápsulas de medicamentos (Bagó, Argentina). Las dispersiones se hidrataron y se trataron en un baño termostático en presencia de CA en concentraciones en el rango del 20 al 80% en base a la concentración de la mezcla polimérica, durante 20 min a 90ºC. Luego, los adhesivos fueron empleados para pegar papel Kraft sobre portaobjetos de vidrio (simulando el etiquetado de botellas de vidrios). Se caracterizaron los adhesivos mediante la técnica back extrusion presentando adecuada consistencia y se determinó el carácter hidrofóbico o hidrofílico mediante determinaciones del ángulo de contacto. Las formulaciones desarrolladas exhibieron adecuadas propiedades adhesivas para ser aplicadas sobre un sustrato de vidrio, las que se evaluaron a través de ensayos mecánicos (pegado en T, loop) en un texturómetro. Las fuerzas de unión adhesiva se vieron mejoradas con la concentración de almidón. Se observó el desprendimiento parcial y el rasgado del sustrato celulósico, indicando una fuerte compatibilidad del adhesivo con ambos sustratos, resultados respaldados por SEM y por ATR_FTIR. Mediante el ensayo de steeping off se determinó la resistencia al desprendimiento en húmedo y se comprobó que a mayor concentración de CA menor resistencia al desprendimiento. Como consecuencia de la hidrólisis hay mayor disponibilidad de los grupos -OH para interactuar con las moléculas de agua, lo que conduce a un mejor desprendimiento del papel Kraft sobre el vidrio. Los resultados derivados confirmaron que el tratamiento con una concentración de cítrico al 80% presentó potencial para modificar almidón de mandioca y gelatina y su posterior utilización en el desarrollo de adhesivos biobasados. Los ensayos de biodesintegración revelaron que los bioadhesivos luego de 21 días de estar en condiciones de compostaje se desintegraron. En este sentido es pertinente destacar, que la remoción de la etiqueta y del adhesivo utilizando solamente agua es un resultado positivo no sólo desde el punto de vista operativo sino a nivel económico y ambiental.