The Glue Talk Blog

Bio Lab Equipment

Reducción de la Huella de Carbono: El Papel de los Materiales Primas de Base Biológica y Renovables en la Producción de Adhesivos

Posted 06 dic. 2024 by Elizabeth Staab, Marketing Manager, Packaging Solutions EIMEA

De acuerdo con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés), la concentración promedio global de dióxido de carbono atmosférico alcanzó un nuevo récord en 2023. El récord, 419.3 partes por millón (ppm), está en línea con el rápido crecimiento de los últimos doce años. Los expertos estiman que el dióxido de carbono atmosférico podría alcanzar las 800 ppm para finales de siglo si la humanidad continúa utilizando combustibles fósiles para satisfacer las demandas energéticas, resultando en un entorno drásticamente diferente para las futuras generaciones.

Reducir las emisiones de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero (GEI) puede ralentizar su impacto ambiental y limitar las consecuencias del cambio atmosférico, como tormentas más frecuentes e intensas. Las empresas pueden limitar las emisiones de GEI, también conocidas como su huella de carbono, a través de diversos enfoques, incluida la tecnología innovadora.

Una solución emergente para que los fabricantes reduzcan su huella de carbono es reemplazar los adhesivos hechos con materiales de origen fósil por adhesivos que contengan material derivado de biomasa reciclada o virgen (por ejemplo, pasto varilla, caña de azúcar, madera). Aunque los adhesivos que contienen materias primas renovables actualmente no se utilizan de manera generalizada, están cada vez más disponibles. Aquí, cubriremos cómo los fabricantes de adhesivos utilizan materias primas renovables para desarrollar adhesivos de origen biológico sin comprometer la calidad o eficiencia del producto.

¿Qué es un biomaterial?

Los biomateriales provienen de recursos naturales capaces de reponerse con el tiempo, como la caña de azúcar y el almidón de maíz. Las empresas procesan los biomateriales en resinas o aceites para su uso en la formulación de adhesivos. Los adhesivos certificados como "de base biológica" deben contener un cierto porcentaje de biomaterial. El porcentaje varía según la certificación. La Tabla 1 proporciona una visión general de tres certificaciones ampliamente utilizadas: EN 16785-1, ASTM D6866 y EN 16640.

Tabla 1. Ejemplos de Certificaciones de Contenido de Base Biológica.
Certification Standards Table

EN 16785-1 ASTM D6866 EN 16640
Certificador TÜV Austria and TÜV Germany USDA and TÜV Germany TÜV Austria
Definición Cantidad de biomasa en un producto Cantidad de biocarbono orgánico contenido en un producto Cantidad de contenido de carbono de origen biológico sobre el contenido total de carbono
Etiqueta Porcentaje de contenido biológico Certificación + porcentaje de contenido biológico Certificación + sistema de estrellas basado en el porcentaje de contenido biológico

¿Por qué es importante aumentar el contenido de biomateriales en los adhesivos?

Aunque los adhesivos suelen ser una parte pequeña y a menudo invisible de un producto, juegan un papel crucial. Por ejemplo, los adhesivos mantienen unidas las diferentes capas de un pañal desechable, fijan las etiquetas a las botellas de bebidas y gestionan la actividad térmica en las baterías de los vehículos eléctricos. Los adhesivos de base biológica ayudan a las empresas que se mueven hacia la descarbonización a reducir las emisiones de GEI del Alcance 3, las emisiones generadas a partir de la cadena de valor de su producto.

“Tener el adhesivo adecuado es la parte más importante de un producto”, dice Nora Behrens, Gerente de Marketing de Cuidado Personal en H.B. Fuller, “Si no tienes el adhesivo correcto, el artículo no se arma. Nuestro objetivo principal con los adhesivos de base biológica es ayudar a nuestros clientes a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad y reducir nuestro propio impacto ambiental. El adhesivo debe apoyar el viaje del cliente, y nosotros somos parte de ese viaje.”

Aplicaciones de Higiene para Adhesivos de Base Biológica

Incorporar biomateriales en los adhesivos tiene sus desafíos. Los materiales de base fósil son rentables y generalmente tienen una estructura química consistente y uniforme derivada de procesos sintéticos precisos. En contraste, las estructuras químicas de los materiales renovables pueden variar porque se derivan de fuentes naturales cuya composición está influenciada por factores biológicos y ambientales. Los biomateriales requieren un procesamiento controlado para una calidad consistente.

Los equipos de investigación y desarrollo han hecho enormes avances en el desarrollo de líneas de adhesivos de alto rendimiento a base de biomateriales. Los fabricantes pueden usar los adhesivos hot melt de base biológica de H.B. Fuller para la construcción de productos de higiene (cómo se mantienen unidos los materiales) y la fijación (mantener el producto en su lugar). H.B. Fuller trabaja con los clientes para personalizar la formulación para satisfacer los requisitos de su producto, trabajar con su equipo de producción y asegurar que los productos cumplan con las normativas.

Superando Desafíos en la Creación de Adhesivos de Base Biológica

Al desarrollar adhesivos de base biológica, los expertos de H.B. Fuller primero trabajan de cerca con los clientes para conocer sus necesidades. Esto incluye el porcentaje de materias primas renovables para el producto final, el método de aplicación y el material del sustrato que esperan usar. Por ejemplo, los pañales desechables hechos de sustratos naturales, como el algodón, requieren un adhesivo que mantenga su unión incluso cuando el material se hincha al contacto con la humedad.

“No se pueden inventar adhesivos sin conocer la aplicación”, dice Karsten Voss, Gerente Técnico de Investigación y Desarrollo para la región EMEA en H.B. Fuller, “Trabajamos estrechamente con los clientes para desarrollar adhesivos para diferentes aplicaciones. No estamos simplemente lanzando un adhesivo al azar, estamos probando los adhesivos en artículos y sustratos del cliente. Los adhesivos y los sustratos deben trabajar juntos."

Una vez que los equipos de H.B. Fuller entienden las necesidades de sus clientes, estudian los candidatos de biomateriales para la formulación. Revisan las propiedades, el comportamiento y los efectos de aplicación de cada material para ver si pueden usarse en una línea estándar de productos de higiene. La mayoría de las formulaciones requieren componentes similares, como resinas, polímeros, plastificantes y aditivos. Los expertos utilizan métodos de Diseño de Experimentos (DOE) para optimizar las formulaciones de adhesivos, buscando identificar las alternativas de base biológica ideales que igualen o mejoren el rendimiento de los materiales de base fósil.

Las Alianzas son Clave para el Desarrollo de Adhesivos de Base Biológica

La transición de adhesivos de base fósil a adhesivos de base biológica requiere una estrecha colaboración entre los fabricantes de adhesivos, proveedores de materias primas y clientes. Cumplir con los requisitos del cliente para la producción y la aplicación es solo una pieza del rompecabezas. Los equipos de H.B. Fuller a menudo encuentran que educar a los clientes sobre lo que constituye un adhesivo de base biológica es igual de esencial. Estas conversaciones inician el proceso y ayudan a asegurar su éxito.

“Aún hay algo de confusión sobre los diferentes términos que existen”, dice Behrens, “Educamos a nuestros clientes y proporcionamos orientación. ‘Relación’ es uno de nuestros valores clave. No solo necesitas un proveedor, necesitas un socio.”

Aplicaciones de Embalaje para Adhesivos Hechos con Materias Primas Renovables

Además de los adhesivos hot melt de base biológica para aplicaciones de higiene, H.B. Fuller crea un adhesivo casi neutro en carbono para un embalaje más sostenible. El adhesivo hot melt Advantra® Earthic™ 9370, utilizado para sellar cartones y paquetes, incluye un alto porcentaje de materiales bio-circulares y circulares. La planta de fabricación de H.B. Fuller en Lüneberg, Alemania, cuenta con la certificación ISCC PLUS para rastrear el uso de materiales circulares y bio-circulares a través del proceso de fabricación. Documentar cuidadosamente los materiales circulares y bio-circulares a través del enfoque de balance de masa ISCC PLUS asegura que los clientes puedan reclamar beneficios sostenibles bajo la certificación ISCC PLUS.

El enfoque de balance de masa proporciona a las empresas una vía para aumentar la cantidad de materiales circulares y bio-circulares en la producción, reemplazando las materias primas de base fósil. Sin embargo, esto conlleva desafíos. No solo son las materias primas renovables actualmente más costosas que los materiales de base fósil, sino que también no están disponibles en las cantidades necesarias para la fabricación. Superar los costos moverá los adhesivos de base biológica de una alternativa a un producto estándar.

La Tecnología Conecta el Estándar de Vida y un Futuro Sostenible

Reemplazar materiales de base fósil con biomateriales en adhesivos es posible y puede reducir las emisiones de alcance 3 de las empresas. Los adhesivos de base biológica son un ejemplo de cómo la innovación científica permite productos más sostenibles sin sacrificar la función y el rendimiento. Voss lo resume bien:

“Somos responsables de mantener el estándar de vida que tenemos hoy con enfoques diferentes, con la invención de la tecnología. Queremos proporcionar la misma calidad de productos pero de una manera más sostenible.”

Desarrollar adhesivos de base biológica es uno de los muchos pasos que H.B. Fuller está tomando para ayudar a los clientes a reducir sus emisiones de Alcance 3. Encuentra más información sobre el compromiso de H.B. Fuller con la sostenibilidad en nuestro Informe de Sostenibilidad 2023.

Blog Categories

Blog Categories

Archive