Descripció del projecte
El sector paperer és, probablement, un dels sectors amb una major circularitat en la seva cadena de valor. De fet, segons la Confederació Europea d’Indústries Papereres (CEPI), la taxa de reciclatge del paper es troba per sobre del 70% des de l’any 2010, havent experimentat un notable increment des de l’inici de la dècada dels 90, on aquesta taxa es trobava a l’entorn del 40%. Aquest increment denota el compromís del sector paperer amb les diferents estratègies d’economia circular i bioeconomia [1]. No obstant, la contínua reutilització i reciclatge de paper generen danys estructurals a les fibres, afectant negativament a les seves propietats i capacitat d’enllaç, fet que condueix als fabricants d’algunes especialitats de paper a incorporar fraccions de fibra verge i additius no fibrosos, com poden ser midons o altres agents d’estucat [2,3].
En els darrers anys, s’han desenvolupat estratègies de millora de les propietats físico-mecàniques basades en bio i nanotecnologia, que permeten assolir nivells de propietats fora de l’abast de les tecnologies convencionals (e.g. refinatge mecànic) alhora que s’incrementa la vida útil i capacitat de reciclatge dels papers.
El present projecte té per objectiu el desenvolupament i aplicació a escala industrial d’estratègies de millora de les propietats físico-mecàniques de papers produïts a partir de paper recuperat limitant la incorporació de fibra verge i incrementant l’ús de derivats de cel·lulosa per la seva aplicació en el sector de la construcció, tals com sacs de ciment o cartró guix. Aquestes millores s’abordaran en termes d’increment de la resistència a l’aigua, disminució de la permeabilitat al vapor d’aigua i increment de la resistència i elasticitat. Específicament en el cas del paper de sac, el repte recau sobre la millora d’aquestes propietats sense alterar significativament la porositat dels papers.
El projecte iniciarà amb l’ús de tècniques enzimàtiques de millora de propietats, com és el cas del biorefinatge, així com la producció i incorporació de nanocel·lulosa funcionalitzada, a escala de laboratori [4]. Posteriorment, es procedirà amb l’optimització dels processos desenvolupats a escala de laboratori amb l’objectiu de validar-los a escala industrial a les instal·lacions d’Alier S.A. Aquesta validació s’acompanyarà de la implementació d’estratègies de millora contínua, adquirint dades de procés i optimitzant les diferents estratègies a escala industrial mitjançant validacions a laboratori i escala pilot. Tanmateix, alguns derivats de cel·lulosa, com és el cas de la nanocel·lulosa funcionalitzada, no es troba a escala industrial, fet que conduirà al desenvolupament de processos que permetin obtenir quantitats suficients per dur a terme proves de concepte a escala industrial.
Referències
[1] CEPI, Key Statistics 2022, 2023. https://library.cepi.org/.
[2] S. Boufi, I. González, M. Delgado-Aguilar, Q. Tarrès, M.À. Pèlach, P. Mutjé, Nanofibrillated cellulose as an additive in papermaking process: A review, Carbohydr Polym. 154 (2016). https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.07.117.
[3] M.A. Hubbe, Paper’s resistance to wetting – A review of internal sizing chemicals and their effects, Bioresources. 2 (2007) 106–145. https://doi.org/10.15376/biores.2.1.106-145.
[4] M. Delgado-Aguilar, Q. Tarrés, J. Puig, S. Boufi, Á. Blanco, P. Mutjé, A. Blanco, P. Mutjé, Q. Tarres, J. Puig, S. Boufi, A. Blanco, P. Mutjé, Enzymatic refining and cellulose nanofiber addition in papermaking processes from recycled and deinked slurries, Bioresources. 10 (2015) 5730–5743. https://doi.org/10.15376/biores.10.3.5730-5743.
