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Redução da Pegada de Carbono: O Papel das Matérias-Primas de Origem Biológica e Renováveis na Produção de Adesivos

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

De acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), a concentração média global de dióxido de carbono atmosférico atingiu um novo recorde em 2023. O recorde, de 419.3 partes por milhão (ppm), está em linha com o rápido crescimento dos últimos doze anos. Especialistas estimam que o dióxido de carbono atmosférico possa atingir 800 ppm até o final do século se a humanidade continuar a usar combustíveis fósseis para atender às demandas energéticas, resultando em um ambiente drasticamente diferente para as futuras gerações.

Reduzir o dióxido de carbono e outras emissões de gases de efeito estufa (GEE) pode desacelerar seu impacto ambiental e limitar as consequências das mudanças atmosféricas, como tempestades mais frequentes e intensas. As empresas podem limitar as emissões de GEE, também conhecidas como pegada de carbono, por meio de várias abordagens, incluindo tecnologia inovadora.

Uma solução emergente para os fabricantes reduzirem sua pegada de carbono é substituir os adesivos feitos com materiais à base de fósseis por adesivos que contenham materiais derivados de biomassa reciclada ou virgem (por exemplo, capim-elefante, cana-de-açúcar, madeira). Embora os adesivos contendo matérias-primas renováveis ainda não sejam amplamente utilizados, estão cada vez mais disponíveis. Aqui, abordaremos como os fabricantes de adesivos utilizam matérias-primas renováveis para desenvolver adesivos de base biológica sem comprometer a qualidade ou eficiência do produto.

O que é Biomaterial?

Biomateriais provêm de recursos naturais capazes de se reabastecer ao longo do tempo, como cana-de-açúcar e amido de milho. As empresas processam biomateriais em resinas ou óleos para uso na formulação de adesivos. Adesivos certificados como “de base biológica” devem conter uma certa porcentagem de biomaterial. A porcentagem difere conforme a certificação. A Tabela 1 fornece uma visão geral de três certificações amplamente utilizadas: EN 16785-1, ASTM D6866 e EN 16640.

Tabela 1. Exemplos de Certificações de Conteúdo 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
Certificador Quantidade de biomassa em um produto Quantidade de conteúdo de carbono orgânico de base biológica em um produto Quantidade de conteúdo de carbono de base biológica em relação ao conteúdo total de carbono
Etiqueta Porcentagem de conteúdo bio-baseado Certificação + porcentagem de conteúdo de base biológica Certificação + sistema de estrelas baseado na porcentagem de conteúdo de base biológica

Por que aumentar o conteúdo de biomateriais em adesivos é importante?

Embora adesivos sejam tipicamente uma parte pequena e muitas vezes invisível de um produto, eles desempenham um papel crucial. Por exemplo, adesivos mantêm juntas as diferentes camadas de uma fralda descartável, fixam rótulos em garrafas de bebidas e gerenciam a atividade térmica em baterias de veículos elétricos. Adesivos à base de biomateriais ajudam empresas em direção à descarbonização a reduzir as emissões de GEE do Escopo 3 – as emissões geradas pela cadeia de valor de seus produtos.

“Ter o adesivo certo é a parte mais importante de um produto,” diz Nora Behrens, Gerente de Marketing de Cuidados Pessoais na H.B. Fuller, “Se você não tiver o adesivo certo, o artigo não se junta. Nosso principal objetivo com adesivos à base de biomateriais é ajudar nossos clientes a alcançar suas metas de sustentabilidade e reduzir nosso próprio impacto ambiental. O adesivo deve apoiar a jornada do cliente, e somos parte dessa jornada.”

Aplicações de Higiene para Adesivos à Base de Biomateriais

Incorporar biomateriais em adesivos tem seus desafios. Materiais à base de fósseis são econômicos e geralmente têm uma estrutura química consistente e uniforme derivada de processos sintéticos precisos. Em contraste, as estruturas químicas das matérias-primas renováveis podem variar porque são derivadas de fontes naturais cuja composição é influenciada por fatores biológicos e ambientais. Os biomateriais requerem processamento controlado para garantir qualidade consistente.

As equipes de pesquisa e desenvolvimento fizeram grandes avanços no desenvolvimento de linhas de adesivos de alto desempenho à base de biomateriais. Os fabricantes podem usar os adesivos hot melt à base de biomateriais da H.B. Fuller para a construção de produtos de higiene (como o material é mantido junto) e posicionamento (mantendo o produto no lugar). A H.B. Fuller trabalha com os clientes para personalizar a formulação de acordo com os requisitos de seus produtos, trabalhar com seus equipamentos de produção e garantir que os produtos atendam às diretrizes regulatórias.

Superando Desafios na Criação de Adesivos à Base de Biomateriais

Ao desenvolver adesivos à base de biomateriais, os especialistas da H.B. Fuller primeiro trabalham estreitamente com os clientes para entender suas necessidades. Isso inclui o percentual de matérias-primas renováveis para o produto final, o método de aplicação e o material do substrato que esperam usar. Por exemplo, fraldas descartáveis feitas de substratos naturais, como algodão, requerem um adesivo que mantenha sua aderência mesmo quando o material incha ao entrar em contato com a umidade.

“Você não pode inventar adesivos sem conhecer a aplicação,” diz Karsten Voss, Gerente Técnico de Pesquisa e Desenvolvimento, Região EMEA, na H.B. Fuller, “Trabalhamos de perto com os clientes para desenvolver adesivos para diferentes aplicações. Não estamos apenas jogando um adesivo por cima do muro – estamos testando adesivos em artigos e substratos dos clientes. Os adesivos e substratos devem trabalhar juntos."

Uma vez que as equipes da H.B. Fuller entendem as necessidades de seus clientes, elas estudam os candidatos a biomateriais para a formulação. Elas revisam as propriedades de cada material, comportamento e efeitos de aplicação para ver se podem ser usados em uma linha de produtos de higiene padrão. A maioria das formulações requer componentes semelhantes, como resinas, polímeros, plastificantes e aditivos. Os especialistas usam métodos de Design de Experimentos (DOE) para otimizar as formulações de adesivos, visando identificar as alternativas à base de biomateriais ideais que correspondam ou melhorem o desempenho dos materiais tradicionais à base de fósseis.

Parcerias são Essenciais para o Desenvolvimento de Adesivos à Base de Biomateriais

A transição de adesivos à base de fósseis para adesivos à base de biomateriais requer uma parceria estreita entre fabricantes de adesivos, fornecedores de matérias-primas e clientes. Atender aos requisitos do cliente para produção e aplicação é apenas uma parte do quebra-cabeça. As equipes da H.B. Fuller frequentemente descobrem que educar os clientes sobre o que constitui um adesivo à base de biomateriais é igualmente essencial. Essas conversas iniciam o processo e ajudam a garantir seu sucesso.

“Ainda há alguma confusão sobre os diferentes termos por aí,” diz Behrens, “Educamos nossos clientes e fornecemos orientação. ‘Relacionamento’ é um dos nossos valores-chave. Você não precisa apenas de um fornecedor – você precisa de um parceiro.”

Aplicações de Embalagem para Adesivos Feitos com Matérias-Primas Renováveis

Além de adesivos hot melt à base de biomateriais para aplicações de higiene, a H.B. Fuller cria um adesivo quase neutro em carbono para embalagens mais sustentáveis. O adesivo hot melt Advantra® Earthic™ 9370, usado para selar caixas e embalagens, inclui uma alta porcentagem de materiais bio-circulares e circulares. A instalação de fabricação da H.B. Fuller em Lüneberg, Alemanha, possui a certificação ISCC PLUS para rastrear o uso de materiais circulares e bio-circulares durante o processo de fabricação. Documentar cuidadosamente os materiais circulares e bio-circulares por meio da abordagem de balanço de massa ISCC PLUS garante que os clientes possam reivindicar benefícios sustentáveis sob a certificação ISCC PLUS.

A abordagem de balanço de massa fornece às empresas um caminho para aumentar a quantidade de materiais circulares e bio-circulares na produção, substituindo matérias-primas à base de fósseis. No entanto, isso vem com seus desafios. Não apenas as matérias-primas renováveis são atualmente mais caras do que os materiais fósseis, mas também não estão disponíveis nas quantidades necessárias para a fabricação. Superar os custos moverá os adesivos à base de biomateriais de uma alternativa para um produto padrão.

A Tecnologia Concilia Padrão de Vida e um Futuro Sustentável

Substituir materiais à base de fósseis por biomateriais em adesivos é possível e pode reduzir as emissões de escopo 3 das empresas. Adesivos à base de biomateriais são um exemplo de como a inovação científica permite produtos mais sustentáveis sem sacrificar a função e o desempenho. Voss resume bem:

“Somos responsáveis por manter o padrão de vida que temos hoje com abordagens diferentes – com a invenção da tecnologia. Queremos fornecer a mesma qualidade de produtos, mas de uma maneira mais sustentável.”

Desenvolver adesivos à base de biomateriais é um dos muitos passos que a H.B. Fuller está dando para ajudar os clientes a reduzir suas emissões de Escopo 3. Encontre mais informações sobre o compromisso da H.B. Fuller com a sustentabilidade em nosso Relatório de Sustentabilidade de 2023.

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