PULPFICTION: Nuevas tecnologías en celulosa moldeada para el diseño y desarrollo de envases con propiedades avanzadas

PULPFICTION es un proyecto centrado en el desarrollo y optimización de envases de celulosa moldeada 100% reciclables y biodegradables con propiedades funcionales mejoradas, destinados a aportar nuevas alternativas de envasado de origen plástico en sectores como alimentación, cosmética y electrónica, promoviendo la sostenibilidad y eficiencia en el uso de recursos.

Contexto

El mercado de los envases rígidos está experimentando un fuerte crecimiento, impulsado por la necesidad de soluciones sostenibles ante la normativa europea que exige que todos los envases sean reutilizables o reciclables antes de 2030. Actualmente, muchos envases rígidos están hechos de plásticos multicapa que dificultan su reciclabilidad, lo que representa un gran desafío ambiental.

La celulosa moldeada surge como una alternativa prometedora, al ser 100% reciclable, biodegradable y ofrecer buenas propiedades de amortiguación, estabilidad térmica y resistencia mecánica. Sin embargo, existen limitaciones importantes para su aplicación especialmente en el sector alimentario, en cuanto a propiedades barrera (humedad, aceites, gases) y la capacidad de sellado.

PULPFICTION se presenta como una respuesta innovadora a estos desafíos. El proyecto busca optimizar el proceso de fabricación de celulosa moldeada, reduciendo el uso recursos como son el consumo de agua y energía, e incorporar aditivos naturales y recubrimientos funcionales que mejoren las propiedades barrera de los envases sin comprometer su reciclabilidad final.

Además, el proyecto incluye la colaboración activa con empresas valencianas de sectores clave y se alinea con la estrategia de economía circular y sostenibilidad de la Comunitat Valenciana (S3-CV). Así, se validarán prototipos en condiciones reales de uso en los sectores de alimentación, cosmética y electrónica, garantizando su viabilidad técnica y comercial.

Resumen y objetivos

PULPFICTION tiene como objetivo desarrollar soluciones de envases rígidos de celulosa moldeada que sean totalmente reciclables y presenten propiedades funcionales avanzadas para el sector alimentario como envase primario (bandejas para productos frescos y alimentación IV y V gama), cosmética (envases secundarios para envases monodosis de productos cosméticos) y electrónica (elementos de protección para productos electrónicos), considerados en estos dos casos como envase secundario.

El proyecto plantea una innovación integral mediante la optimización de las formulaciones de pulpas para la optimización del uso de recursos, uso de aditivos naturales y aplicación de recubrimientos barrera por laminación con films compostables o esprayado para mejorar las propiedades barrera sin comprometer la reciclabilidad.

Así, el proyecto busca conseguir los siguientes resultados concretos:

  • Portfolio de recetas de pulpas de celulosas: Desarrollar recetas con fibras vírgenes o recicladas, según el uso alimentario o no, y que estén dotadas de propiedades mejoradas mediante el uso de aditivos biobasados para optimizar el moldeado y reducir el consumo de agua y energía.
  • Recubrimientos funcionales por esprayado: Optimizar la formulación de recubrimientos barrera aplicables por esprayado sobre envases tridimensionales tipo bandeja, mejorando resistencia a humedad, grasas y gases sin comprometer la reciclabilidad.
  • Envases para alimentación con recubrimiento: Aplicar recubrimientos esprayados a envases para productos frescos y alimentación IV y V Gama, garantizando las propiedades barrera adecuadas para conservación y sellado.

En esta línea, trabajamos en el desarrollo de soluciones de envasado adaptadas a distintos sectores:

  1. Envases para alimentación con films liner: Laminar con films compostables, minimizando espesores para mejorar las propiedades barrera sin perder reciclabilidad en envases destinados a productos frescos y alimentación IV y V Gama.
  2. Envases para cosmética: Desarrollar formulaciones con tecnologías de recubrimientos que eviten el enranciamiento o degradación del producto para el envasado de cosméticos, así como envases secundarios que realicen una labor de protección de los productos cosméticos.
        • Envases protectores para electrónica y cosmética: Diseñar soluciones con resistencia estructural suficiente y propiedades barrera para reemplazar envases plásticos secundarios en pequeño electrodoméstico y cosmética.
        • Validación de seguridad y reciclabilidad: Verificar la seguridad alimentaria de los demostradores finales siguiendo el RD 10/2011, la seguridad de los demostradores destinados a cosmética, así como la reciclabilidad de los envases desarrollados.
  1. Ecodiseño de envase y validación logística: Diseñar y validar envases para productos electrónicos y cosméticos optimizando la protección, uso de materiales y comportamiento en la etapa de transporte.

Nota de prensa inicial

A través del proyecto PULPFICTION, financiado por IVACE+i con fondos FEDER, desarrollará envases rígidos de celulosa moldeada biodegradables y con propiedades funcionales mejoradas a partir de nuevas formulaciones de pulpas con fibras optimizadas con las que alcanzar una buena funcionalidad y minimizando el consumo de recursos en su producción. El objetivo es lograr una reciclabilidad del 100% y aportar nuevas alternativas de envasado de origen celulósicos en sectores como alimentación, cosmética y electrónica.

En concreto, se aportarán propiedades barrera y capacidad de sellado mejoradas para bandejas de productos frescos y alimentación IV y V gama, así como envases secundarios de productos cosméticos y elementos de protección para productos electrónicos.

Ver nota de prensa completa

Resultados

En el proyecto ITENE ha desarrollado nuevas recetas con aditivos biobasados para mejorar la procesabilidad y reducir consumos de agua y energía del proceso. En cuanto a mejoras en las barreras y sellabilidad, se han desarrollado recubrimientos funcionales aplicados por esprayado sobre piezas tridimensionales y laminación con films compostables y convencionales minimizando espesores, sin comprometer reciclabilidad. La primera fase del proyecto ha consolidado la optimización de formulaciones de pulpa de celulosa para packaging primario (alimentario) y secundario (cosmética y electrónica), maximizando sus propiedades barrera y procesabilidad.

Paralelamente, se diseñó y desarrolló un sistema laboratorio/piloto de moldeo y secado que ha permitido el escalado de prototipos representativos de las diferentes aplicaciones estudiadas, facilitando la validación de las soluciones desarrolladas en condiciones próximas a las industriales.

El desarrollo clave de PULPFICTION en el segmento alimentario radica en la funcionalización superficial mediante esprayado de recubrimientos y laminación de films funcionales. Este portfolio de soluciones modula las propiedades de transferencia según el producto final, logrando una excelente resistencia hidrófoba (ángulo de contacto superior a 110º), una barrera oleófoba máxima (KIT 12) y una permeabilidad optimizada para envasado en atmósfera modificada (MAP), con valores de OTR de 5-50 cc/m2*día y WVTR de 1-3 g/m2*día. Adicionalmente, se han obtenido variantes termorresistentes aptas para aplicaciones de horneado y microondas entre 140 °C y 190 °C.

Nota de prensa final

En el marco del proyecto PULPFICTION, el centro tecnológico ITENE ha desarrollado envases primarios para alimentación con propiedades barrera avanzadas, capacidad de sellado, resistencia térmica para aplicaciones de horneado y microondas, y soluciones adaptadas al envasado de alimentos frescos y de IV y V gama. Además de envases secundarios para aplicaciones cosméticas y electrónica. Para difundir los resultados finales, se ha elaborado una nota de prensa.

Consulta la nota de prensa aquí.

Vídeo de resultados

El proceso de desarrollo del proyecto, los materiales y recursos empleados así como las pruebas realizadas y sus resultados se han resumido en el vídeo a continuación: