CIRCADH Ecodiseño de adhesivos de poliuretano biobasados y circulares

Consumir de forma responsable es una necesidad, tanto para consumidores como para empresas, y ello obliga a reinventar las formas tradicionales de producción con el objetivo de reducir la huella de carbono de los productos obtenidos. El proyecto CIRCADH busca implementar los conceptos de la economía circular en la industria del calzado introduciendo materias primas renovables y mejorando los niveles de reciclabilidad de los productos acabados.

Esta investigación trabaja en el desarrollo de adhesivos con un elevado contenido en materias primas renovables, donde se sustituyan los polioles como los isocianatos convencionales procedentes de fuentes fósiles. En su lugar, se investiga la introducción de polioles derivados de aceites vegetales y de isocianatos biobasados o circulares, cuyo balance neto de emisiones de CO2 sea igual a cero.

Por otro lado, CIRCADH trabaja en el ecodiseño de adhesivos de poliuretano biobasados con el objetivo de dotarles de propiedades de reciclabilidad, gracias a la pérdida de adhesión a demanda. Esta funcionalidad permite una fácil separación de los materiales adheridos, una vez cumplido el período de vida útil de los productos, facilitando así la reutilización de estos.

OBJETIVO CIRCADH 

CIRCADH busca establecer un protocolo, partiendo del análisis del ciclo de vida (ACV) para implementar el ecodiseño en las empresas de calzado y adhesivos, de forma que mejoren la circularidad en sus productos. Reducir el impacto ambiental asociado a materias primas en la fabricación de adhesivos de poliuretano y el impacto asociado al fin de vida del calzado como producto final, mediante la optimización del adhesivo tanto por aditivación como por modificación de la estructura química.

TAREAS DESARROLLADAS

• Búsqueda bibliográfica sobre literatura y estado tecnológico de adhesivos HMPURs biobasados y adhesivos de PU reversibles
• Caracterización y desarrollo de diversas formulaciones de adhesivos hot-melt de poliuretano reactivo con materias primas más sostenibles
• Ecodiseño y desarrollo de adhesivos de poliuretano basados en la reversibilidad a demanda

OBJETIVOS ALCANZADOS

1. Adhesivos de poliuretano hotmelt reactivos con un contenido del 70% de carbono biogénico

Se ha conseguido sustituir la materia prima procedente de recursos fósiles por materia procedente de fuentes renovables (biobasada) o más sostenible, dando lugar a adhesivos equilibrados entre la sostenibilidad y los requisitos técnicos necesarios en el sector del calzado.

2. Formulaciones adhesivas de poliuretano basadas en aditivos activables con mecanismos debonding on demand, con una pérdida de adhesión del 50% al aplicar el estímulo externo

Se han utilizado nuevas cargas en los adhesivos de poliuretano para facilitar su activación tras ser sometidas a un impulso externo. De este modo, los adhesivos pierden sus propiedades a demanda disminuyendo la fuerza adhesiva, manteniendo los requisitos técnicos del sector.

3. Incorporación de enlaces químicos Diels-Alder en las cadenas poliméricas del poliuretano para el desarrollo de formulaciones adhesivas reversibles

La implementación de enlaces Diels-Alder en poliuretanos permitió la creación de adhesivos con reversibilidad térmica. Aunque se observó una disminución en la viscosidad y una pérdida de adhesión inicial, esto no afectó a la adhesión final.

4. Protocolo de ecodiseño de adhesivos basado en el análisis del ciclo de vida y de la huella de carbono

Se realizó el análisis de ciclo de vida de los nuevos adhesivos con materias primas más sostenibles hallando reducción de la huella de carbono del 37% respecto al adhesivo de referencia. A partir de los resultados se ha desarrollado un protocolo de ecodiseño de los adhesivos desarrollados.

Importe subvención concedida: 183.379,48€
Fecha de inicio: 01/01/2023
Fecha de fin: 31/12/2023
Referencia: IMDEEA/2023/35