CIRCADH II Desarrollo de adhesivos de poliuretano avanzados y sostenibles
Los adhesivos termofusibles de poliuretano reactivo son cada vez más populares en la industria del calzado debido a sus ventajas sobre los adhesivos convencionales, sin embargo, su baja adhesión inicial y la toxicidad por la presencia de monómero de isocianato residual, frenan la expansión de este tipo de adhesivos en la industria del calzado. Además, el sector busca adhesivos reversibles que faciliten la separación de los componentes, así como su posterior reutilización o reciclado, de manera que ayuden a afrontar los importantes desafíos que tiene la gestión de los residuos de calzado, tras ser desechados. Por ello, INESCOP, en el marco de proyecto CIRCADH II financiado por IVACE, busca desarrollar adhesivos más sostenibles para el planeta con una mayor adhesión inicial y que pierdan sus propiedades adhesivas tras su vida útil para facilitar el reciclaje.
Durante la primera anualidad del proyecto CIRCADH se estableció un protocolo para implementar el ecodiseño en las empresas de calzado y adhesivos partiendo del análisis del ciclo de vida de los productos. La investigación desarrollada por INESCOP permitió introducir materias primas biobasadas en la producción de adhesivos de poliuretano, unos resultados que el personal investigador del proyecto busca implementar en esta segunda anualidad para ayudar a la industria a reducir su huella de carbono.
Por un lado, las empresas de calzado y adhesivos necesitan formulaciones más sostenibles que eliminen la presencia de monómeros de isocianato residual de su composición para cumplir con la normativa europea en relación al uso seguro de los isocianatos. Por otro, el sector precisa de soluciones innovadoras que permitan reducir la toxicidad de estos productos para mejorar la sostenibilidad y seguridad de estos. La mejora de la adhesión inicial permitirá que estos adhesivos sean competitivos respecto a los empleados actualmente en el sector.
La adhesión a demanda mediante la introducción de enlaces reversibles en las formulaciones es otro de los grandes avances que busca el proyecto, pudiendo convertirse en una palanca para cerrar el ciclo de la economía circular.
En este contexto, INESCOP, con financiación solicitada al IVACE, trabaja en el proyecto CIRCADH II para dotar de propiedades avanzadas a los adhesivos termofusibles de poliuretano reactivo.
OBJETIVO CIRCADH II
El objetivo general de CIRCADH II es obtener adhesivos de poliuretano sostenibles ambientalmente que, además, contribuyan a cumplir con las nuevas legislaciones en relación con la toxicidad de los isocianatos y gestión de los residuos en la industria del calzado.
ACTIVIDADES DESARROLLADAS
- Desarrollo de adhesivos de poliuretano sostenibles con elevada adhesión inicial.
Se investigaron nuevas formulaciones basadas en materias primas de origen renovable y promotores de adhesión para mejorar el comportamiento inicial de los adhesivos utilizados en la fabricación de calzado, validando su rendimiento tanto en laboratorio como en entorno industrial.
- Optimización de adhesivos con bajo contenido de monómero residual.
Se desarrollaron formulaciones de adhesivos de poliuretano con componentes biobasados y prepolímeros de bajo contenido en isocianato, caracterizando sus propiedades químicas, térmicas, reológicas y adhesivas para cumplir con los nuevos requisitos de seguridad y sostenibilidad.
- Diseño de compuestos funcionales con enlaces reversibles Diels-Alder.
Se sintetizaron y optimizaron nuevos extendedores de cadena y reticulantes funcionalizados capaces de conferir propiedades de reversibilidad controlada a los adhesivos de poliuretano mediante estímulos térmicos.
- Desarrollo de adhesivos reversibles para favorecer la economía circular.
Se formularon y caracterizaron adhesivos de poliuretano con capacidad de desunión controlada, evaluando su comportamiento mecánico, térmico y funcional para facilitar el desmontaje y reciclado de productos adheridos.
- Validación industrial de las soluciones adhesivas desarrolladas.
Se verificó el comportamiento de los nuevos adhesivos en materiales y procesos reales de fabricación de calzado, demostrando su viabilidad técnica y su adaptación a las condiciones habituales de producción industrial.
OBJETIVOS ALCANZADOS
- Adhesivo termofusible de poliuretano reactivo con menor impacto ambiental.
Desarrollo de un adhesivo sostenible con un contenido de monómero de isocianato residual inferior al 0,1 %, manteniendo unas elevadas prestaciones de adhesión para aplicaciones en el sector del calzado. - Adhesivos de poliuretano con propiedades de adhesión reversible.
Desarrollo de adhesivos inteligentes capaces de reducir su adhesión mediante la aplicación de un estímulo térmico, facilitando el desmontaje y la reciclabilidad de los productos. - Nuevos extendedores de cadena funcionalizados con enlaces Diels-Alder.
Diseño y optimización de compuestos funcionales que incorporan enlaces reversibles para conferir propiedades de adhesión a demanda a los adhesivos de poliuretano. - Reticulantes funcionalizados con enlaces reversibles Diels-Alder.
Desarrollo y optimización de nuevos reticulantes capaces de aportar reversibilidad a los adhesivos de poliuretano sin comprometer su comportamiento durante el uso. - Metodologías optimizadas para la síntesis de compuestos funcionales.
Desarrollo y validación de procesos de síntesis eficientes para la obtención de extendedores de cadena y reticulantes funcionalizados destinados a la fabricación de adhesivos sostenibles y desmontables.
Fecha de inicio: 01/01/2024
Fecha de fin: 31/12/2024
Referencia: IMDEEA/2024/43
Subvención concedida: 165.557,28 €
Folleto digital Informe de resultados e Informe de difusión (entregables)
Empresas colaboradoras:
El proyecto CIRCADH II contribuye con los ODS:
Proyecto financiado por:
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