Copos, caixas de papela£o e embalagens de alimentos feitos de papel podem parecer biodegrada¡veis, mas muitos contem um revestimento de pla¡stico que não pode ser compostado. Embora produtos de papel sustenta¡veis ​​e sem pla¡stico estejam dispona­veis, eles costumam deixar a graxa e o a³leo passarem, enfraquecendo o papel e criando uma baguna§a. Hoje, os cientistas relatam que desenvolveram um revestimento de pola­mero degrada¡vel que pode bloquear essa infiltração e pode levar a novos materiais biodegrada¡veis ​​a  base de papel.

Os pesquisadores apresentara£o seus resultados na reunia£o de outono da American Chemical Society (ACS).

“Os consumidores estãobuscando produtos mais sustenta¡veis”, Matthew Carter, Ph.D., investigador principal do projeto. “Mas fazer um produto de papel totalmente degrada¡vel para aplicações de uso aºnico - como embalagens de sandua­ches, tigelas e bandejas que vocêobtanãm em um refeita³rio - éum grande desafio”, acrescenta Carter, que estãoapresentando o trabalho na reunia£o.

Os atuais revestimentos resistentes a a³leo e graxa para produtos de papel descarta¡veis ​​geralmente incluem fluorocarbonos ou poliolefinas, mas esses polímeros são ambientalmente persistentes e não podem ser compostados. "Uma das coisas que torna os polímeros convencionais aºteis ésua durabilidade", diz seu colega pesquisador principal, Andrew Hejl, Ph.D., que trabalha com Carter na Dow. Essa dureza, que se origina nas ligações esta¡veis ​​de carbono-carbono que se formam durante a polimerização, édesejável em, digamos, uma tinta para casa a  base de la¡tex que deve durar anos, mas problema¡tica em uma tigela de papel destinada a  compostagem.

Uma maneira de tornar os polímeros menos dura¡veis ​​éinserir ligações degrada¡veis ​​para interromper seus backbones carbono-carbono, diz Carter. Para fazer isso, os pesquisadores se voltaram para uma técnica de polimerização de radical livre que já existia hános, mas não tinha sido amplamente adotada. Percebendo um recente ressurgimento do interesse acadêmico por usar essa técnica com acetal ca­clico de ceteno e mona´meros de vinil, a equipe da Dow começou a explorar como traduzir essa química para um ambiente industrial. Na academia, a reação era normalmente realizada em solventes orga¢nicos, mas a Dow queria mudar para a águacomo um substituto "mais verde". Isso foi difa­cil porque os mona´meros de acetal ca­clico de ceteno são insta¡veis ​​na a¡gua, mas os pesquisadores resolveram esse problema ajustando as condições de reação , incluindo pH,

Sua reação misturou o ceteno acetal ca­clico 2-metileno-1,3-dioxepano e o acetato de vinila para formar um pola­mero com ligações anãster na estrutura. A equipe então revestiu o papel com uma emulsão a  base de águadesse pola­mero - um "la¡tex" sintanãtico não relacionado a  borracha de la¡tex natural e, portanto, improva¡vel de desencadear uma reação alanãrgica - e deixou secar. Eles relataram recentemente que o revestimento forneceu uma barreira eficaz contra a³leo e graxa, e que suas ligações de anãster poderiam quebrar na a¡gua, muito lentamente em pH neutro, mas mais rápido em pH mais alto em condições de laboratório. Agora, os pesquisadores estãocomea§ando a avaliar a degradabilidade do revestimento em condições industrialmente relevantes. Atéagora, eles mostraram que os microrganismos usados ​​em compostadores industriais podem ajudar a biodegradar o pola­mero em a¡guas residuais simuladas. "pola­mero que se divide em pedaço s menores que, no final das contas, sera£o decompostos por micróbios em CO 2 ", diz Hejl.

Outros pesquisadores e empresas desenvolveram produtos biodegrada¡veis ​​para servia§os alimenta­cios com revestimentos a  base de materiais naturais, como soro de leite ou quitosana. "Essas são a³timas opções, mas tem limitações em termos de obter o desempenho que vocêdeseja a um prea§o adequado", diz Hejl. E alguns revestimentos tem que ser aplicados como uma solução muito dilua­da, então muita águatem que ser evaporada para seca¡-los, acrescenta. "Portanto, háuma grande quantidade de materiais em potencial, e não acho que nada ainda tenha marcado todas as caixas." Mas os pesquisadores da Dow acreditam que seu revestimento pode apenas preencher a conta.

“De forma mais ampla, se vocêolhar para o conceito de interromper uma estrutura esta¡vel de carbono-carbono com ligações degrada¡veis, isso realmente abre muitas oportunidades além de apenas revestimentos de papel ”, diz Carter. "Outras aplicações incluem formulações de cuidados pessoais ou de cuidados domanãsticos, como xampu e polidores de piso. Muitos desses materiais atualmente contem polímeros sintanãticos de ligação carbono-carbono. Portanto, essa abordagem pode ser uma maneira poderosa de introduzir degradabilidade em novas classes de materiais no futuro. "