Sustentabilidade em Embalagens: Por que o Filme Solúvel em Água Está Ganhando Popularidade

A sustentabilidade tornou-se rapidamente um conceito global do dia a dia, e essa tendência tem sido observada significativamente na indústria de embalagens, onde o lixo plástico se tornou uma preocupação crescente. Atualmente, existe um substituto viável para as embalagens plásticas convencionais: os filmes hidrossolúveis, que são mais biodegradáveis ​​e causam menor impacto ambiental (1). Este artigo investiga as razões para o crescimento do uso de filmes hidrossolúveis em embalagens sustentáveis ​​e apresenta uma visão geral de algumas pesquisas científicas realizadas nessa área.

Impacto ambiental das embalagens plásticas convencionais

As embalagens de plástico tradicionais estão entre as principais causas de degradação ambiental em todo o mundo. Por não serem biodegradáveis, os plásticos persistem no ambiente durante centenas de anos, causando grande poluição em terra e no oceano. É por isso que empresas e governos começaram a procurar alternativas para substituir as embalagens de plástico tradicionais em materiais de embalagem biodegradáveis, incluindo filmes solúveis em água (2).

Os filmes hidrossolúveis, geralmente produzidos a partir de álcool polivinílico, decompõem-se na água e reduzem os resíduos liberados no meio ambiente em quase metade. Por sua vez, com a crise global do lixo plástico atingindo níveis alarmantes, especialmente em países como a Indonésia, onde a produção diária de lixo deverá disparar, o filme hidrossolúvel oferece motivos para otimismo (3).

Biodegradabilidade e redução de resíduos

Um grande benefício dos filmes hidrossolúveis é a sua biodegradabilidade. Enquanto as embalagens de plástico convencionais permanecem intactas na superfície da Terra durante décadas, os filmes hidrossolúveis dissolvem-se facilmente sob a ação da água e não deixam resíduos tóxicos. Isso torna-os ecológicos em aplicações de embalagens relacionadas com detergentes, embalagens descartáveis ​​e dispositivos médicos (4).

Além disso, filmes derivados naturalmente de celulose, quitosana ou PVA foram analisados ​​como sendo completamente biodegradáveis, convertendo-se em fragmentos em poucos dias ou em poucas semanas sob as condições adequadas. De acordo com Chen et al. 2019, isso é uma garantia de que, com a contribuição desses materiais, a indústria ajudará a reduzir a alta contribuição para aterros sanitários e poluição marinha (5).

Versatilidade em diversos setores

Os filmes hidrossolúveis são utilizados em uma ampla gama de indústrias, incluindo as farmacêuticas, agrícolas e alimentícias. São usados ​​em embalagens de produtos alimentícios: alimentos instantâneos, óleos e molhos. Por se dissolverem rapidamente em água, são fáceis de usar para os consumidores e representam uma medida vantajosa para reduzir o desperdício de plástico causado por sachês ou embalagens individuais (6).

Outro uso importante de filmes hidrossolúveis é nas áreas farmacêutica e de saúde. Medicamentos que se dissolvem facilmente em água são embalados em doses individuais usando esses filmes; portanto, não há necessidade de embalagens excessivas para esses medicamentos. Na medicina, eles são usados ​​para embalar suturas absorvíveis e implantes biodegradáveis ​​(7).

Segurança e higiene do produto aprimoradas

Entre os motivos pelos quais os filmes hidrossolúveis estão sendo cada vez mais adotados, destaca-se o fato de contribuírem para o aumento da segurança e higiene do produto. Em indústrias onde altos padrões de limpeza são imprescindíveis, como nas indústrias farmacêutica e de embalagens de alimentos, os filmes hidrossolúveis utilizados como barreiras contra contaminantes contribuem para embalagens estéreis e fáceis de manusear. Dessa forma, a embalagem se dissolveria após o uso, reduzindo, consequentemente, a exposição ao risco de contaminação e garantindo a segurança dos produtos (8).

Eficiência energética na fabricação e no uso

Geralmente, o processo de fabricação de filmes solúveis em água é econômico em termos de energia, ao contrário dos métodos convencionais de fabricação de plásticos. A fabricação tradicional de plásticos é uma grande consumidora de energia, levando a emissões excessivas de GEE. Filmes biodegradáveis ​​feitos de matérias-primas renováveis ​​como PVA, amido e celulose são fabricados por meio de rotas econômicas em termos de energia ou de baixa emissão (9).

Os filmes hidrossolúveis também proporcionam eficiência energética em sua utilização. Por exemplo, nas embalagens de detergentes, esses filmes se dissolvem na água à temperatura ambiente; portanto, reduzem o consumo de energia que normalmente seria gasto para aquecer a água durante a lavagem de roupa. Isso conserva energia e, ao mesmo tempo, diminui o impacto ambiental dos produtos em todas as etapas de seu ciclo de vida (10).

Redução da poluição por microplásticos

Além de ser um dos principais contribuintes para a produção de plásticos convencionais, também está relacionado a um dos grandes problemas ambientais: a questão dos microplásticos, que acarreta sérios riscos para a vida marinha e os ecossistemas. As embalagens plásticas tradicionais se decompõem facilmente em minúsculas partículas que permanecem nos oceanos e cursos d'água por centenas de anos, contaminando os ecossistemas marinhos e entrando na cadeia alimentar.

Os filmes hidrossolúveis diferem por se dissolverem completamente em água e, portanto, não contribuírem de forma alguma para a formação de microplásticos. Pesquisas sobre filmes à base de PVA, por exemplo, mostraram que esses materiais se dissolvem completamente em água e não dão origem à poluição por microplásticos. Essa característica os torna uma alternativa ideal para as indústrias que desejam minimizar seu impacto no meio ambiente, especialmente em áreas onde o produto está exposto à água (11).

Avanços tecnológicos e personalização

Nos últimos anos, os filmes hidrossolúveis evoluíram muito em termos tecnológicos. Atualmente, os fornecedores oferecem um número crescente de soluções personalizadas para atender às diversas necessidades de uma ampla variedade de indústrias. Exemplos de filmes especiais incluem aqueles com taxa de solubilidade, resistência mecânica e resistência à umidade predeterminadas, de acordo com requisitos específicos.

As embalagens de alimentos também acompanharam os tempos com os avanços na tecnologia de filmes, que permitem propriedades antioxidantes e antimicrobianas adicionais para prolongar a vida útil de materiais perecíveis. Por exemplo, filmes de quitosana e celulose, entre outros, são muito promissores como materiais de embalagem ecológicos e biodegradáveis ​​com valor adicional em termos de atividade antimicrobiana, adequados para a conservação de alimentos (12).

Embalagens biodegradáveis ​​para a indústria alimentícia

A indústria alimentícia adotou filmes hidrossolúveis porque eles reduzem o desperdício de plástico. Alimentos de uso único, acondicionados em embalagens como sachês e bolsas, são considerados grandes geradores de resíduos plásticos; portanto, a substituição desses materiais por filmes hidrossolúveis reduzirá o problema. Os filmes hidrossolúveis revolucionaram completamente as embalagens, dissolvendo-se em água e eliminando a possibilidade de resíduos acabarem em aterros sanitários.

Pesquisas mostram que filmes comestíveis e solúveis em água apresentam grande eficácia em aplicações de embalagens, como molhos ou alimentos instantâneos, preparados a partir de hidrocoloides como celulose e amido. Esses filmes oferecem não apenas características de sustentabilidade, mas também a oportunidade de criar soluções inovadoras que melhoram a conveniência do consumidor em relação às embalagens (13).

Viabilidade econômica e escalabilidade

No entanto, o custo dos filmes hidrossolúveis diminuiu progressivamente ao longo do tempo e está ao alcance econômico das empresas. Inicialmente, a produção de alternativas biodegradáveis ​​aos plásticos era mais cara, daí as limitações à produção em massa. No entanto, o desenvolvimento do processo de fabricação e do fornecimento de matérias-primas tornou esses filmes mais economicamente viáveis ​​e escaláveis ​​para produção em massa (14).

Filmes solúveis em água representam uma opção barata e altamente escalável para todas as empresas que desejam abandonar os plásticos tradicionais em favor de alternativas mais ecológicas, especialmente em um momento em que a pressão regulatória para reduzir o desperdício de plástico está aumentando em todo o mundo.

Conclusão

Os filmes hidrossolúveis, devido à natureza sustentável, biodegradável e versátil do material, oferecem diversas possibilidades muito interessantes para o futuro das embalagens. Da redução do desperdício de plástico à melhoria da segurança e higiene do produto, os filmes hidrossolúveis apresentam inúmeras vantagens em relação às embalagens plásticas convencionais. Como diferentes setores provavelmente continuarão buscando alternativas mais ecológicas, os filmes hidrossolúveis têm grandes chances de figurar na vanguarda das embalagens sustentáveis ​​no futuro. Em alguns setores, como o farmacêutico e o da saúde, a adoção em larga escala dessa tecnologia poderia, com o tempo, reduzir a pegada ecológica e contribuir para um futuro mais verde.

Referências

1. Liu X, Shi M, Luo Y, Zhou L, Loh ZR, Oon ZJ, et al. Materiais de filme fino degradáveis ​​e solúveis para aplicações de dispositivos eletrônicos ecológicos de nova geração. Applied Sciences. 2020;10(4):1320.

2. Khoo HH, Tan RB, Chng KW. Impactos ambientais de sacolas plásticas convencionais e de base biológica: Parte 1: Produção do ciclo de vida. The international journal of life cycle assessment. 2010;15:284–93.

3. Hussain MA, Mishra S, Agrawal Y, Rathore D, Chokshi NP. Uma revisão comparativa de embalagens plásticas biodegradáveis ​​e convencionais. Interactions. 2024;245(1):126.

4. Vandermeulen GWM, Boarino A, Klok H. Biodegradação de polímeros solúveis e dispersíveis em água para aplicações agrícolas, de consumo e industriais — Desafios e oportunidades para soluções de materiais sustentáveis. Journal of Polymer Science. 2022 Jun 15;60(12):1797–813.

5. Chen J, Chen F, Meng Y, Wang S, Long Z. Celulose microcristalina oxidada melhora filmes compósitos à base de amido termoplástico: propriedades térmicas, mecânicas e de solubilidade em água. Polymer. 2019;168:228–35.

6. Demircan B, Velioglu YS. Revolucionando as embalagens de alimentos descartáveis: uma revisão abrangente de sachês, bolsas, sacos ou pacotes seláveis ​​a quente, solúveis em água e comestíveis. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 20 de dezembro de 2023; 1–21.

7. Jin SH, Kang SK, Cho IT, Han SY, Chung HU, Lee DJ, et al. Transistores e circuitos de filme fino solúveis em água baseados em óxido de índio-gálio-zinco amorfo. ACS Appl Mater Interfaces. 2015 Apr 22;7(15):8268–74.

8. Pires AF, Díaz O, Cobos A, Pereira CD. Uma revisão dos desenvolvimentos recentes em filmes e revestimentos comestíveis - foco em materiais à base de soro de leite. Foods. 2024;13(16):2638.

9. Wang M, Jia X, Liu W, Lin X. Filme transparente flexível e insolúvel em água à base de carboximetilcelulose. Carbohydrate Polymers. 2021;255:117353.

10. Abdullah ZW, Dong Y. Filmes nanocompósitos biodegradáveis ​​e resistentes à água de álcool polivinílico (PVA)/amido (ST)/glicerol (GL)/nanotubos de haloisita (HNT) para embalagens de alimentos sustentáveis. Frontiers in materials. 2019;6:58.

11. Shanmugam K, Doosthosseini H, Varanasi S, Garnier G, Batchelor W. Filmes de nanocelulose como barreiras de ar e vapor de água: uma alternativa reciclável e biodegradável às embalagens de poliolefina. Materiais e Tecnologias Sustentáveis. 2019;22:e00115.

12. Yadav M, Behera K, Chang YH, Chiu FC. Filmes compósitos de barreira UV à base de quitosana reforçados com nanocristais de celulose para embalagens sustentáveis. Polymers. 2020;12(1):202.

13. Rosenbloom RA, Zhao Y. Filmes comestíveis, solúveis em água e antioxidantes à base de hidroxipropilmetilcelulose ou isolado de proteína de soja para embalagens de óleo de cártamo. Journal of Food Science. 2021 Jan;86(1):129–39.

14. Del Curto B, Barelli N, Profaizer M, Farè S, Tanzi MC, Cigada A, et al. Poly-Paper: A Sustainable Material for Packaging, Based on Recycled Paper and Recyclable with Paper. Journal of Applied Biomaterials & Functional Materials. 2016 Oct 2;14(4):490–5.