Brasil Pack Trends 2020

BrasilPackTrends2020 161 qual idade & novas tecnologias O desenvolvimento de nanossensores e na- noindicadores é promissor. É nessa área que está fo- cada a maior parte das pesquisas acadêmicas e dos investimentos de agências de fomento. É uma área sofisticada e tecnologicamente avançada, incluindo aplicações comerciais de tintas inteligentes, eletrônica impressa e língua eletrônica. Redução de peso ( lightweighting, downgauging ) Com o aumento da resistência mecânica e me- lhora das propriedades de barreira pela incorporação de nanomateriais em polímeros e materiais celulósicos, surge também a oportunidade de redução dos materiais de embalagem ( downgauging ou lightweighting ) e até de reduções de custo, o que alivia as pressões decor- rentes de questões de sustentabilidade e custo. Quando as propriedades físicas e de barreira da embalagem po- dem ser mantidas com menos material, há redução de custos de distribuição, de energia, redução de material de fonte não renovável e redução da pegada de carbono das embalagens. Excelite, o aditivo da ColorMatrix, à base de nano- tecnologia para sopro/expansão de embalagens, reduz a densidade do material plástico sem comprometer o de- sempenho da embalagem, permitindo a redução de peso. Materiais barreira Os materiais poliméricos são permeáveis a gases e vapores, diferentemente de embalagens metálicas e de vidro, e isso limita sua aplicação para várias catego- rias de produtos. Contudo, as propriedades de barreira podem ser melhoradas com o uso de nanocompósitos e com revestimentos de óxidos. Os nanomateriais (argilas, nanofibras, nanopar- tículas etc.) funcionam como minúsculas barreiras fí- sicas à permeação de gases e vapores através dos po- límeros, tornando o caminho do permeante através do polímero tortuoso e retardando sua passagem. Quan- do presentes em número suficiente retardam a trans- ferência de massa. O aumento efetivo da barreira da embalagem depende da dispersão das nanopartículas na matriz polimérica. Essa dispersão está associada à química do polímero, do nanomaterial e do agente compatibilizante, usado para dispersar o nanomaterial no polímero (ROBINSON; MORRISON, 2010). Também depende da concentração do nanomaterial e do grau de esfoliação. Caso não haja a separação das camadas da nanocarga (esfoliação e intercalação), ou seja, as ca- deias poliméricas não penetram nas camadas do na- nomaterial, obtém-se um compósito convencional, com fases separadas, imiscíveis, no qual se verifica a me- lhora das propriedades mecânicas, mas não de barreira a gases e vapores, como é o caso dos nanocompósitos ( Figura 6.28 ). Quanto maior o grau de esfoliação, maior a barreira a gases. FIGURA 6.28 Estrutura de nanocompósitos (PAIVA; MORALES, 2006) Embora a incorporação de nanomateriais, espe- cialmente as argilas, possa ser feita em vários polímeros, os nanocompósitos à base de poliamida são os de maior sucesso comercial em resinas barreira para embalagem (exemplos: Imperm® da Nanocor® Inc com base na po- liamida MXD6, Aegis® OXCE e HFX da Honeywell).