MERCADOS


El cartón se renueva como material funcional y sostenible

09/03/2021

CATEGORíA: Economía Circular MARCA: ITENE


El papel y cartón ha sido de forma tradicional el material más utilizado en el sector del envase y embalaje. De acuerdo a los datos de Eurostat, en 2018, el 40,9% del total de los residuos de envases y embalajes generados en Europa, que suponen un total de 31,8 millones de toneladas, fueron de papel y cartón. Este valor dista bastante del 19,0% para los residuos de plástico, 18,7% de vidrio, 16,1% de madera y 5,0% de metal.


Cristina González y Rafael Sánchez - ITENE

 

Dada esta elevada cantidad de residuos de envases que se generan y su correspondiente impacto ambiental, la Unión Europea ha puesto el foco en mejorar la gestión de estos residuos en aras de proteger, preservar y mejorar la calidad del medio ambiente, así como proteger la salud humana y promover los principios de la economía circular. Para ello, en 2018, modificó la directiva relativa a los envases y residuos de envases (Directiva (UE) 2018/252), estableciendo que en 2025 el 65% de los residuos de envases tendrán que ser reciclados, y el 70% en 2030. Para el caso de los plásticos existe un plan especial, pues la Estrategia Europea para Plásticos adoptada en 2018 obliga a que en 2030 todos los envases plásticos puedan reciclarse.

 

 

Además, a raíz de esta estrategia, la Comisión Europea aprobó la Directiva 2019/904 para la reducción del impacto de determinados productos de plástico en el medio ambiente mediante la cual los Estados miembros prohibirán, a partir de julio de este año 2021, la introducción en el mercado de ciertos productos de plástico de un solo uso (cubiertos y platos de plástico de un solo uso, pajitas, bastoncillos para los oídos, palitos para sostener globos y contenedores alimenticios y tazas de poliestireno) y de los productos fabricados con plástico oxodegradable.

Estas restricciones normativas para los envases de plástico, unidos a la exigencia constante de un consumidor que cada vez más está más sensibilizado por el cuidado del medio ambiente, son el principal estímulo para que las empresas busquen materiales alternativos al plástico, que sean renovables, reciclables, biodegradables y bajos en carbono como es el caso del papel y el cartón. De hecho, según el estudio “Envases y embalajes: percepción de la sociedad” realizado en 2017 por la Asociación Española de Fabricantes de Envases y Embalajes de Cartón Ondulado (AFCO), el envase de cartón es el que goza de una mayor reputación medioambiental entre los españoles. En comparación con otros materiales, se sitúa como el más sostenible con un porcentaje del 41,7%, frente al vidrio (28,4%), la madera (13,9%), el plástico (5,7%) y, en última posición, el aluminio (2,3%). Esa cifra se dispara cuando se pone frente a frente con el plástico: una mayoría del 76,7% afirma que el cartón es el más sostenible, frente a un 10,7% que se decanta por el plástico.

 

Cada vez es mayor el interés por los envases de cartón ondulado en sectores y mercados tradicionales, tales como el hortofrutícola, así como la creciente inversión en nuevos materiales que contribuyen a la reducción del consumo de materias primas, el ahorro energético y la mejora en la eficacia de los procesos logísticos.

El cartón es, sin duda, una de las materias primas fundamentales de la economía circular. Su versatilidad se une a una serie de factores sociales y económicos que subrayan el crecimiento sectorial y aportan buenas perspectivas de cara al futuro: la mejora en las técnicas de producción e impresión digital, la consolidación y expansión del consumo a través del comercio electrónico, la incorporación al mercado de nuevos perfiles de consumidor y, además, la creciente demanda de clientes y consumidores finales de soluciones de packaging alternativas, sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.

Junto a estas mejoras en la producción, existen distintas posibilidades para dotar al cartón de propiedades funcionales, que por naturaleza no están presentes, y que hacen que los envases basados en cartón sean una alternativa a los envases de origen plástico. Algunas de estas posibilidades son:

· Aplicación de refuerzos, tanto mezclados directamente con las fibras (en masa) como en forma de recubrimientos, para proporcionales al cartón o al papel del que se produce ciertas mejoras en sus propiedades mecánicas o propiedades barrera (hidrofobicidad, oleofobicidad, barrera al oxígeno o barrera al vapor de agua).

· Laminaciones de los sustratos celulósicos (cartón, papel, celulosa moldeada, etc.) con distintas láminas de film biodegradables y/o compostables, con la consiguiente mejora de las propiedades barrera y sin alterar el carácter sostenible de los productos finales.

· Aplicación de tratamientos superficiales, encaminados principalmente a la mejora de las propiedades barrera y los cuales se basan en la modificación superficiales del cartón o papel mediante el anclaje de cadenas de compuestos- principalmente ácidos grasos- proporcionando a la superficie del papel un carácter hidrofóbico y en algunas ocasiones oleofóbico.

 

Proyecto PULPACKTION

En ITENE, aprovechando estas interesantes posibilidades que ofrecen los materiales celulósicos, se están desarrollando algunos proyectos europeos encaminados a la mejora de las propiedades barrera de los distintos tipos de envases celulósicos.

Un ejemplo de este tipo de proyecto es el proyecto PULPACKTION, que ha recibido financiación de la acción “Bio-Based Industries Joint Undertaking” dentro del programa de ayuda a la investigación e innovación del Horizonte 2020 de la Unión Europea bajo nº de acuerdo 720744.

Entre los objetivos principales del proyecto PULPACKTION se encuentra la mejora de envases de celulosa moldeada en húmedo mediante la adición de diferentes refuerzos en masa, siendo uno de ellos celulosa microfibrilada, mejorando tanto sus propiedades mecánicas como barrera. Este proyecto, también contempla la mejora de las tecnologías de producción de esa celulosa moldeada en húmedo, aumentando la capacidad de producción de los equipos y la calidad de los productos finales.

El cumplimiento de estos objetivos permitirá reducir el consumo de energía del proceso de moldeo de celulosa por vía húmeda un 20% en comparación con soluciones basadas en materias primas fósiles. Además, permitirá la reducción de las emisiones de CO2 en más del 50%, provocando un considerable aumento de la competitividad de las industrias europeas de pulpa, cartón y papel.

 

Proyecto CELLUWIZ

Otro ejemplo de proyecto, que busca las mejoras de las funcionalidades de los materiales celulósicos, es el proyecto CELLUWIZ, financiado también por la acción “Bio-Based Industries Joint Undertaking” en el marco del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea bajo nº de acuerdo 838056.

 

 

El objetivo principal de CELLUWIZ es desarrollar dos procesos de producción de un material de packaging de celulosa que pueda competir en funcionalidad con los materiales plásticos multicapa y multimateriales existentes actualmente en el mercado, y que a su vez sea renovable, biodegradable y reciclable dentro de la cadena de valor de los residuos de papel.

Los procesos desarrollados en CELLUWIZ son:

  1. Laminación en húmedo de papel con un film de celulosa microfibrilada (MFC) sin empleo de adhesivos. Esta capa de MFC confiere al papel rigidez, ligereza y supone una barrera para el aire, grasa y oxígeno.
  2. Proceso de recubrimiento e injerto mediante “Cromatogenia”, una técnica que consiste en la modificación química superficial de los materiales celulósicos para crear una barrera repelente al agua En esta técnica mediante un injerto químico rápido, eficaz y sin disolventes de grupos hidrófobos a la superficie del papel se le confiere un carácter hidrofóbico mejorando su barrera a líquidos y vapor de agua.

Las prestaciones de las pruebas de concepto desarrolladas en CELLUWIZ (envases tipo “clamshell, bandejas de alimentación y vasos desechables) serán al menos equivalentes a las referencias del mercado y también serán biobasadas, reciclables en la cadena de valor del papel, biodegradables en el compost y en el medio marino.

 

Los procesos desarrollados en los proyectos mencionados en este artículo, junto a una continua I+D+i de los materiales celulósicos, ofrecen la posibilidad de conferir a los materiales celulósicos (papel y cartón) nuevas funcionalidades que hasta el momento no parecían alcanzables y con ello dar un importante impulso a este sector.

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