Embalagens plásticas flexíveis para produtos cárneos com maior reciclabilidade

Abstract

A sustentabilidade de embalagens plásticas têm sido foco nos últimos anos de empresas produtoras e consumidoras, que vêm buscando a redução do consumo de plástico e/ou substituição por embalagens recicláveis. Os filmes plásticos multicamadas usualmente utilizados no acondicionamento de alimentos, são frequentemente rejeitados nos fluxos de resíduos de reciclagem mecânica, pois não permitem a separação dos diversos polímeros que os compõem. Com isso o emprego de aditivos compatibilizantes para facilitar a miscibilidade dos diferentes polímeros se tornou uma alternativa. Esta pesquisa teve como objetivo explorar o efeito de diferentes concentrações (5-7%) de PCA-MA (aditivo compatibilizante a base de poliolefina com anidrido maleico) nas propriedades, no potencial de migração de dois diferentes materiais de embalagem multicamadas atualmente usados para produtos cárneos: PE/PE/ad/PA/ad/PE/PE e PE/ad/PA/EVOH/PA/ad/PE (PE: polietileno; ad: adesivo; PA: poliamida; EVOH: etileno vinil álcool) e avaliar o potencial de reciclabilidade teórica dos dois filmes multicamadas, utilizando a ferramenta RecyClass, bem como a reciclagem mecânica pós-industrial de filmes sem compatibilizante e com diferentes concentrações de compatibilizante (5-7%). A incorporação de PCA-MA nos filmes multicamadas resultaram na redução do índice de cristalinidade e, consequentemente, uma redução na resistência à tração, resistência à perfuração e barreira ao vapor de água. Os filmes multicamadas apresentaram valores de migração total e migração específica de anidrido maleico abaixo do limite de quantificação dos métodos utilizados para os simulantes de alimentos aquosos e gordurosos. Portanto, estão dentro das especificações da legislação vigente de materiais para contato com alimentos. No geral, embora a incorporação de PCAMA tenha resultado em alguma perda de propriedades de embalagem, esse aditivo pode ser considerado uma alternativa atraente para facilitar o processo de reciclagem desses materiais complexos. Os filmes multicamadas sem compatibilizante foram classificados pelo RecyClass como materiais não recicláveis. No entanto, o uso do compatibilizante mostrou-se promissor para a reciclagem dessas embalagens. Os espectros de infravermelho mostraram que o copolímero PA-MA-PE foi criado durante a mistura, confirmado pelas imagens de microscopia, onde o compatibilizante proporcionou uma adesão entre a interface da mistura. A temperatura de fusão do PE mostrou-se estável durante o processamento. No entanto, o compatibilizante resultou em mudanças na temperatura de fusão da PA do filme reciclado oriundo da embalagem de PE/PE/ad/PA/ad/PE/PE. Os filmes com compatibilizante apresentaram um aumento significativo no alongamento na ruptura em comparação com os filmes sem compatibilizante. Esses resultados confirmam a forte eficiência da compatibilização PA-MA-PE, sendo uma alternativa para embalagens multicamadas de produtos cárneos a serem reciclados.

The sustainability of plastic packaging has been a focus in recent years for producing and consumer companies, which have been seeking to reduce plastic consumption and/or replace it with recyclable packaging. The multilayer plastic films usually used in food packaging are often rejected in the mechanical recycling waste streams, as they do not allow the separation of the different polymers that compose them, thus the use of compatibilizing additives to facilitate the miscibility of the different polymers has become an alternative. This research aimed to explore the effect of different concentrations (5-7%) of PCA-MA (compatibilizing additive based on polyolefin with maleic anhydride) on the properties, migration potential of two different multilayer packaging materials currently used for products meat products: PE/PE/ad/PA/ad/PE/PE and PE/ad/PA/EVOH/PA/ad/PE (PE: polyethylene; ad: adhesive; PA: polyamide; EVOH: ethylene vinyl alcohol) and evaluate the theoretical recyclability potential of the two multilayer films, using the RecyClass tool, as well as the post-industrial mechanical recycling of films without compatibilizer and with different concentrations of compatibilizer (5-7%). The incorporation of PCA-MA in the multilayer films resulted in a reduction in the crystallinity index and, consequently, a reduction in tensile strength, puncture resistance and water vapor barrier. The multilayer films presented values of total migration and specific migration of maleic anhydride below the limit of quantification of the methods used for simulants of aqueous and fatty foods. Therefore, they are within the specifications of the current legislation on materials for contact with food. Overall, although the incorporation of PCA-MA has resulted in some loss of packaging properties, this additive can be considered an attractive alternative to facilitate the recycling process of these complex materials. Multilayer films without compatibilizer were classified by RecyClass as non-recyclable materials. However, the use of the compatibilizer has shown to be promising for the recycling of these packages. The infrared spectra showed that the PA-MA-PE copolymer was created during the mixing, confirmed by the microscopy images, where the compatibilizer provided an adhesion between the mixing interface. The melting temperature of PE was stable during processing. However, the compatibilizer resulted in changes in the PA melting temperature of recycled film from PE/PE/ad/PA/ad/PE/PE packaging. Films with compatibilizer showed a significant increase in elongation at break compared to films without compatibilizer. These results confirm the strong efficiency of the PA-MA-PE ompatibilization, being an alternative for multilayer packaging of meat products to be recycled.