Projecte HORITZÓ EUROPA ZeroF: Desenvolupament de recobriments lliures de PFAS, verificats, segurs i sostenibles per a aplicacions tèxtils d'envasament d'aliments i tapisseria
- Tipus Projecte
- Estat Signat
- Execució 2023 -2025
- Pressupost assignat 4.998.888,5 €
- Àmbit Europeo
- Comunitat Autònoma Cataluña
- Font principal de finançament Horitzó Europa 2021-2027
- Web del projecte https://doi.org/10.3030/101092164
Comunament utilitzades en la indústria tèxtil, les substàncies perfluorollogades i polifluorollogades (PFAS) s'associen amb problemes de salut que cal tenir en compte. En aquest context, el projecte ZeroF, finançat amb fons europeus, desenvoluparà alternatives de recobriment segures i sostenibles des del disseny (SSbD) per substituir els compostos PFAS a les cadenes de valor dels envasos d'aliments i els tèxtils de tapisseria. Els recobriments SSbD tindran una capacitat limitada d'absorció d'aigua, alta resistència a l'oli/greix per a l'embalatge i alta repel·lència a l'aigua/oli per als tèxtils. El projecte utilitzarà primeres matèries renovables i compostos no tòxics, i millorarà l'eficiència del procés mitjançant la substitució de PFAS per èsters d'àcids grassos de cel·lulosa per a l'embalatge i híbrids orgànics-inorgànics a base de silà per als tèxtils. ZeroF inclou tres línies de treball: envasament d'aliments, tèxtils de tapisseria i anàlisi SSbD (que inclou aspectes de seguretat, mediambientals, econòmics i socials). El projecte està a mig camí i els resultats de l'extens treball realitzat amb la síntesi de polímers / complexos orgànic-inorgànics i la derivació de biomaterials s'estan provant actualment amb els requisits específics de l'aplicació.
Les principals millores respecte a l'estat actual de la tècnica han estat: Desenvolupament de sistemes Ormocer a base d'aigua, que podrien utilitzar-se a la indústria tèxtil, on la indústria s'ha allunyat dels dissolvents a causa de les raons de seguretat i mediambientals. Millora de les propietats d'Ormocer perquè coincideixin millor amb les propietats de PFAS. Això permetria als fabricants de teixits i peces de vestir substituir els sistemes basats en PFAS per alternatives menys perjudicials Desenvolupament de nous polisacàrids modificats i formulacions de recobriments. La informació desenvolupada ha aportat a l'equip del projecte un valuós coneixement de les relacions estructura-propietat i ens ha permès augmentar el rendiment dels recobriments, sense augmentar-ne el cost ni implicar una càrrega addicional per al medi ambient
ZeroF detalla una sèrie de sofisticades activitats experimentals i avenços notables en el camp de les solucions de biomaterials. L'atenció s'ha centrat principalment en la síntesi de complexos de base biològica i orgànic-inorgànics, així com en diverses ceres de base biològica. Aquest treball va tenir com a objectiu dilucidar les relacions intricades entre les condicions i propietats dels recobriments, juntament amb l'avaluació de la capacitat de fabricació dels recobriments. Un èxit notable inclou el desenvolupament d'un sistema de recobriment de base biològica que utilitza èsters d'àcids grassos polisacàrids. Aquest sistema es va explorar mitjançant una varietat de polisacàrids, cadenes d'àcids grassos i graus de substitució per optimitzar-ne el rendiment. En l'àmbit dels recobriments híbrids orgànic-inorgànics, s'ha avançat en la formulació de solucions a base d'aigua que siguin compatibles amb els usos finals tèxtils i en el desenvolupament de noves solucions que millorin la hidrofobicitat i el rendiment oleofòbic. Aquest avenç és crucial per millorar la seguretat, la sostenibilitat i la funcionalitat dels recobriments. ZeroF posa l'accent en els esforços de col·laboració amb els socis i en el projecte hem dedicat especial atenció a compartir informació i material entre els socis. Per exemple, al sector de l'embalatge, el flux de treball ha proporcionat diversos lots del sistema de recobriment establert per al seu desenvolupament i aplicació posterior en revestiments tèxtils i viceversa.
A més, l'exploració de bioceres en processos humits ha estat fonamental per comprendre'n les característiques de rendiment, tant en aplicacions de recobriment com en addicions humides. A escala de laboratori, s'ha aconseguit una bona hidrofobicitat i rendiment oleofòbic per a tèxtils amb angles de contacte comparables als sistemes de PFAS i s'estan fent proves específiques per a cada aplicació. Al costat de l'embalatge, s'han establert noves configuracions de recobriment en pols i els resultats de laboratori són prometedors molt en el cas del vapor d'aigua i la prova de Cobb. S'estan fent desenvolupaments addicionals per garantir una bona barrera a l'oli, així com resultats de KIT. A més, a ZeroF hem iniciat la primera iteració de la implementació del marc Safe and Sustainable by Design (SSbD) per part del consorci. Aquesta iniciativa és molt important per al desenvolupament de polítiques, ja que dóna suport a plans d'acció clau com el Pacte Verd, l'Estratègia de Sostenibilitat de les Substàncies Químiques, la Contaminació Zero i l'Economia Circular.
ZeroF desenvolupa alternatives de recobriment segures i sostenibles per disseny (SSbD) per reemplaçar els compostos PFAS a les cadenes de valor d'envasos d'aliments i tèxtils de tapisseria. Els recobriments desenvolupats tindran una absorció d'aigua limitada, una alta resistència a l'oli/greix per a l'empaquetatge i una alta repel·lència a l'aigua ia l'oli per als tèxtils. Proposem el desenvolupament de recobriments a partir de precursors a preus raonables perquè el producte final romangui per sota de l'augment objectiu del 20% en comparació de les alternatives actuals. Per assolir l‟objectiu d‟impacte ambiental de >25% de millora, utilitzem matèries primeres renovables, compostos no tòxics i millorem l‟eficiència dels processos. Els PFAS se substitueixen per dos productes químics, èsters d'àcids grassos de cel·lulosa per a envasos i híbrids orgànics-inorgànics a base de silà per a tèxtils. El projecte inclou tres línies de treball: envasament daliments, tèxtils de tapisseria i anàlisi SSbD.
Tant l'envasament d'aliments com el flux de treball tèxtil segueixen un camí semblant (desenvolupament químic, formulació, recobriment i validació). L'anàlisi SSbD analitza activament les dades relatives als impactes mediambientals (Anàlisi del Cicle de Vida, Cost del Cicle de Vida i Petjada Ambiental) i la toxicologia (per exemple, perill i llei, principis de la Toxicologia Verda). Els mètodes computacionals s'utilitzen per modelar la toxicologia i el rendiment dels productes químics desenvolupats in silico, per reduir les proves in vitro i per generar eines per al procés de certificació i estandardització. La certificació i el full de ruta regulador es desenvolupen per identificar futures necessitats reguladores i bretxes de coneixement. Els models SSbD es desenvolupen dins el marc suggerit per la CE per adaptar-se fàcilment a altres sectors més enllà de l'abast del projecte. El consorci està format per una combinació de socis industrials i de recerca capaços de cobrir les cadenes de valor dels envasos i els revestiments tèxtils, inclosos els usuaris finals.
ZeroF desenvolupa alternatives de recobriment segures i sostenibles per disseny (SSbD) per reemplaçar els compostos PFAS a les cadenes de valor d'envasos d'aliments i tèxtils per a tapisseria. Els recobriments desenvolupats presentaran una absorció d'aigua limitada, alta resistència a olis i greixos per a l'envasament i alta repel·lència a l'aigua ia l'oli per als tèxtils. Proposem el desenvolupament de recobriments a partir de precursors de preu raonable, amb un cost estimat d'aprox. 0,2-0,4 €/m² al producte final, cosa que compleix amb l'objectiu d'augment del 20 % en comparació amb les alternatives actuals. Per assolir l‟objectiu d‟impacte ambiental d‟una millora superior al 25 %, utilitzem matèries primeres renovables, compostos no tòxics i millorem l‟eficiència del procés. Els PFAS se substitueixen per dos productes químics: èsters d'àcids grassos de cel·lulosa per a l'envasament i híbrids orgànics-inorgànics a base de silà per als tèxtils.
El projecte inclou tres línies de treball: envasament d'aliments, tèxtils per a tapisseria i anàlisi SSbD. Tant els fluxos de treball d'envasament d'aliments com els de tèxtils segueixen un procés similar (desenvolupament químic, formulació, recobriment i validació). L'anàlisi SSbD analitza activament les dades relatives als impactes ambientals (Anàlisi del Cicle de Vida, Cost del Cicle de Vida i Petjada Ambiental) i la toxicologia (p. ex., riscos i legislació, principis de Toxicologia Verda). S'utilitzen mètodes computacionals per modelar la toxicologia i el rendiment de les substàncies químiques desenvolupades in silico, reduir els assaigs in vitro i generar eines per als processos de certificació i estandardització. Es desenvolupa un full de ruta de certificació i normativa per identificar futures necessitats reguladores i llacunes de coneixement. Els models SSbD es desenvolupen dins del marc suggerit per la CE per facilitar-ne l'adaptació a altres sectors més enllà de l'abast del projecte. El consorci està compost per una combinació de socis de recerca i industrials capaços de cobrir les cadenes de valor dels envasos i els recobriments tèxtils, incloent-hi els usuaris finals.
A mesura que la UE es prepara per endurir la normativa sobre les substàncies perfluorollogats i polifluorollogats (PFAS) el 2026, comença la carrera per les alternatives més segures. ZeroF reuneix 12 socis de recerca i indústria de nou països, coordinats pel principal centre de recerca de Finlàndia VTT. El seu objectiu és desenvolupar recobriments segurs i sostenibles sense PFAS per a envasos d'aliments i tèxtils de tapisseria, mantenint les propietats beneficioses dels recobriments tradicionals. "Necessitem solucions que funcionin tan bé com les PFAS, sense riscos", diu Miika Nikinmaa, líder de solucions de biomaterials a VTT. "La indústria s'ha d'adaptar ràpidament a les properes regulacions per garantir que la seguretat i el rendiment no es vegin compromesos". Marcs i resultats ZeroF utilitza el mètode Marc segur i sostenible des del disseny (SSbD) de la Centre Comú de Recerca (JRC) per desenvolupar materials, optimitzar formulacions i avaluar la seguretat, el rendiment i la sostenibilitat. Aquest enfocament garanteix que els recobriments desenvolupats siguin eficaços, respectuosos amb el medi ambient, segurs i compleixin les normes reglamentàries. El projecte es va centrar en la creació de recobriments híbrids orgànics-inorgànics per a tèxtils i solucions de barrera avançades per a envasos modelats. Els investigadors han millorat la resistència a l'aigua dels tèxtils sense PFAS i exploren una química innovadora per millorar la repel·lència a l'oli.
Fins ara, l'equip ha aconseguit avenços significatius en el desenvolupament de recobriments sense PFAS per a tèxtils i empaquetatges, inclòs un producte anomenat ORMOCER®, i recobriments a base d'èsters d'àcids grassos de carbohidrats que demostren una resistència a l'aigua i l'oli excel·lent. ZeroF ha eliminat els dissolvents nocius, ha substituït els catalitzadors perillosos i ha optimitzat les formulacions amb additius i polímers avançats per garantir un rendiment i una seguretat sòlids. Les tècniques de polvorització i recobriment en pols es van refinar per recolzar la producció a escala industrial. Les avaluacions del cicle de vida i les enquestes als consumidors ofereixen informació sobre la sostenibilitat i el potencial del mercat, cosa que dóna suport a l'aplicació al món real de les innovacions de ZeroF. Esforços de col·laboració Reemplaçar les PFAS no és fàcil, i aconseguir una forta repel·lència a l'aigua i al greix mentre es mantenen els costos raonables va ser un desafiament clau. ZeroF té com a objectiu reduir l'impacte ambiental en un 25% i mantenir els augments de costos per als consumidors per sota del 20%. A més, les llacunes a les dades de seguretat per a les alternatives a les PFAS i l'aplicabilitat limitada de les eines d'avaluació existents van complicar el procés de recerca. "La manca de dades de seguretat exhaustives va dificultar l'avaluació completa de les alternatives a les PFAS", assenyala Nikinmaa. "Necessitàvem una base de dades més sòlida per guiar el desenvolupament i establir el compliment normatiu".
L'èxit de ZeroF fins ara també és degut a la seva col·laboració amb altres iniciatives finançades per la UE, com BIO-SUSHY, PROPLANET i TORNADO. Participació a ECOSYSTEX també proporciona una xarxa valuosa per compartir coneixements, mentre que l'estreta cooperació amb les xarxes SSbD, com IRISS Manté l'alineació amb els principis de seguretat i sostenibilitat per disseny en cada etapa del desenvolupament. Un futur més segur Els recobriments barrera recentment desenvolupats estan en camí de ser produïts comercialment, especialment al sector dels envasos modelats. Als tèxtils, els investigadors estan refinant l'oli i la resistència química per ampliar les aplicacions a àrees com la roba de protecció. Per augmentar encara més la conscienciació, es llançarà una campanya específica el 2025 en què es destacaran els beneficis de les solucions sense PFAS. "No es tracta només de regulacions; volem que els consumidors i les empreses entenguin per què és important canviar a alternatives més segures", afegeix Nikinmaa. Això culminarà amb un esdeveniment final a l'octubre del 2025, en què es mostraran les troballes del projecte i s'aplanarà el camí per a una adopció més àmplia. Quan el projecte conclogui el desembre del 2025, la fase final explorarà la biodegradabilitat per a aplicacions d'embalatge i solucions sostenibles al final de la vida útil dels tèxtils per evitar danys ambientals a llarg termini. Això garanteix que les alternatives més segures siguin accessibles i pràctiques per a la seva adopció generalitzada.
- TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
- ASSOCIACIO AGRUPACIO D'EMPRESES INNOVADORES TEXTILS
- E. CIMA SA
- TEMAS SOLUTIONS GMBH
- IDEACONSULT LIMITED LIABILITY COMPANY
- FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV
- LGI SUSTAINABLE INNOVATION
- LUXEMBOURG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
- ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA
- ACONDICIONAMIENTO TARRASENSE ASSOCIACION
- YANGI AB
- KEMIRA OYJ
- Fitxa del projecte CORDIS (pdf)
- Pla de Difusió i Comunicació actualitzat
- Pla d'ÈticaPla de Difusió i Comunicació
- Informe sobre el marc metodològic segur i sostenible des del disseny
- Informe sobre el mapatge de requisits reglamentaris, de certificació i essencia…
- Pla de gestió de dades
- Web de TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
- Web d'E. CIMA SA
- Web de FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV
- Web de LGI SUSTAINABLE INNOVATION
- Web de LUXEMBOURG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
- Web d'ÀNIMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA
- Web d'ACONDICIONAMENT TARRASSENSE ASSOCIACION
- Web de KEMIRA OYJ
- https://www.kemira.com
 
 
 
 
        
   
                         
             
            