Os químicos da madeira substituem os bisfenóis tóxicos nos recibos das caixas registadoras
A lenhina torna os recibos das caixas registadoras mais seguros
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Os investigadores da EPFL desenvolveram fórmulas para o tipo de papel utilizado nos recibos de dinheiro ou nas etiquetas de expedição, utilizando produtos químicos à base de madeira que reduzem a dependência de bisfenóis tóxicos, mantendo o desempenho da impressão.
Todos os dias, milhões de pessoas utilizam papel térmico sem pensar nisso. Recibos, etiquetas de envio, bilhetes e registos médicos dependem todos de revestimentos sensíveis ao calor para fazer aparecer o texto. Mais especificamente, o calor desencadeia uma reação entre um corante incolor e um "revelador", produzindo texto escuro onde o papel é aquecido.
O papel térmico é um objeto pequeno com uma grande pegada. É produzido em grande escala, manuseado diariamente e frequentemente reciclado, o que permite que os seus químicos se espalhem pela água e pelo solo. Durante décadas, os reveladores mais comuns foram o bisfenol A (BPA) e, mais recentemente, o bisfenol S (BPS). Ambos podem afetar os organismos vivos ao perturbar a sinalização hormonal, e ambos são detectados no ambiente e nas pessoas que manuseiam recibos com frequência.
Encontrar alternativas mais seguras aos bisfenóis é difícil porque o papel térmico também tem de ser estável, imprimível e económico: em 2022, o mercado global de papel térmico foi avaliado em cerca de 4 mil milhões de dólares e espera-se que cresça para cerca de 6 mil milhões de dólares até 2030.
As entidades reguladoras e os fabricantes têm procurado substitutos, mas os progressos têm sido lentos, uma vez que qualquer alternativa menos tóxica deve também reagir à temperatura correta, manter-se estável durante o armazenamento, misturar-se bem com outros ingredientes de revestimento e evitar a descoloração de fundo. E muitos dos materiais de base biológica propostos falham num ou mais destes aspectos.
Uma solução a partir da madeira
Os cientistas dos grupos de Jeremy Luterbacher e Harm-Anton Klok da EPFL demonstraram agora que os materiais derivados da madeira podem satisfazer estes requisitos. Num estudo publicado na revista Science Advances, os investigadores apresentam revestimentos de papel térmico que utilizam lignina, um componente importante da madeira, juntamente com um sensibilizador derivado de açúcares vegetais.
"Desenvolvemos formulações de papel térmico - que são comumente encontradas em produtos diários, como recibos de dinheiro, etiquetas de pacotes, passagens aéreas, etc. - feitas de moléculas à base de plantas que têm assinaturas tóxicas muito baixas ou inexistentes", diz Luterbacher, que se tornou conhecido em 2014 após desenvolver um método para extrair lignina de plantas de forma barata, evitando sua destruição (publicado na Science).
O novo estudo baseia-se no trabalho em curso do laboratório com a lenhina. Os investigadores concentraram-se nela porque já contém grupos químicos que podem atuar como reveladores de cor.
Mas a lenhina isolada é normalmente escura e quimicamente confusa, o que a torna inadequada para a impressão. Para resolver este problema, os investigadores utilizaram um método de extração controlado, denominado "fracionamento sequencial assistido por aldeído", para produzir polímeros de lenhina de cor clara com menos grupos escuros e absorventes de cor que podem interferir com a impressão. A sua química também permitiu uma boa mistura na camada térmica - um pré-requisito fundamental para uma reatividade adequada.
Para tornar a lenhina reactiva a temperaturas de impressão, a equipa adicionou um "sensibilizador", um composto que derrete quando aquecido e ajuda o corante e o revelador a interagir. Em vez de utilizarem sensibilizadores convencionais à base de petróleo, testaram a diformilxilose, uma molécula feita de xilano, um açúcar encontrado nas paredes celulares das plantas. Em seguida, aplicaram as misturas resultantes como revestimentos finos no papel e testaram-nas utilizando aquecimento controlado e impressoras comerciais.
Uma clara vantagem nos testes de segurança
Os revestimentos à base de lenhina produziram imagens impressas nítidas quando aquecidos, com valores de densidade de cor na mesma gama necessária para o papel térmico comercial. Os revestimentos mantiveram-se estáveis quando armazenados perto de uma janela durante meses, e os logótipos impressos permaneceram legíveis após um ano. Embora o contraste da imagem fosse ainda inferior ao do papel comercial totalmente optimizado, o desempenho era equivalente ao dos papéis térmicos à base de BPA.
Os testes de segurança também revelaram uma clara vantagem, uma vez que os reveladores de lenhina apresentaram uma atividade semelhante à dos estrogénios que era duas a quatro ordens de grandeza inferior à do BPA. O sensibilizador à base de açúcar não apresentou qualquer perfil estrogénico ou de toxicidade nas condições testadas.
O estudo mostra que as formulações de papel térmico mais seguras podem ser feitas diretamente a partir de biomassa não comestível utilizando passos de processamento simples. Embora seja necessário mais trabalho para otimizar a qualidade de impressão e o aumento de escala, os resultados apontam para recibos e etiquetas que fazem o seu trabalho sem depender de químicos problemáticos.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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