The SustainPU project, funded by the Valencian Institute for Business Competitiveness (IVACE+i) of the Generalitat Valenciana and by the European Union through FEDER funds, has reached its final phase after consolidating significant advances in the development of more sustainable, safer polyurethane adhesives that are compatible with the circular economy. The ITENE Technology Center has participated alongside INESCOP in research focused on formulating adhesives from biobased and renewable raw materials, validating their application in the packaging and footwear sectors.
Traditionally, polyurethane adhesives are produced from fossil-based materials, which results in a high carbon footprint and dependence on non-renewable resources. During the project, ITENE has managed to formulate adhesives using biobased polyols and diisocyanates produced through mass-balance processes, ensuring the renewable origin of the raw materials.
Sustainable Adhesives
“The knowledge gained allows us to strengthen our capacity in the production of sustainable adhesives and lay the foundation for new solutions aligned with efficiency, innovation, and the circular economy in the packaging sector,” concludes Natalia Ortuño, Head of Formulation Projects for New Materials and Extrusion and Compounding Technologies at ITENE.
Moreover, in the case of packaging adhesives, compatibility with recycling has been prioritized, following the guidelines of the Recyclass Recyclability Guide. In particular, the use of raw materials that enable the production of aliphatic polyurethanes has been prioritized, since, according to the guide, the presence of up to 3% by weight of this type of adhesive allows packaging structures to be compatible with current recycling systems.
Specifically, ITENE has developed and validated four types of adhesives tailored to the needs of the packaging sector. The solvent-based adhesives were optimized with lower-impact solvents, achieving bonding strengths comparable to those of traditional commercial adhesives.
Paralelamente, los adhesivos solventless demostraron ser una alternativa más respetuosa con el medio ambiente, alcanzando fuerzas de laminación de hasta 4 N sin generar emisiones de compuestos orgánicos volátiles. Su validación a nivel industrial ha permitido evaluar el impacto del adhesivo sobre la reciclabilidad de la estructura del envase y su aptitud para contacto alimentario. Se ha observado que el material conteniendo el adhesivo y una vez reprocesado mantiene prácticamente inalterado el color y las propiedades mecánicas, a diferencia de lo que ocurre con los poliuretanos aromáticos que se vuelven más frágiles y amarillentos. Y por último se ha verificado la conformidad del producto con los límites establecidos en el Reglamento 10/2011 para materiales en contacto con alimentos.
En cuanto a los adhesivos base agua, diseñados para sustratos de papel en aplicaciones de paquetería y e-commerce, lograron fuerzas de pegado de hasta 7 N comparable al de los adhesivos comerciales de referencia, y su escalado a nivel industrial ha permitido evaluar su reciclabilidad siguiendo protocolos rigurosos como el método ATICELCA. Por último, los adhesivos tipo Hot-Melt, incorporaron hasta un 30% de poliol de origen biobasado, demostrando su aplicabilidad en uniones papel-plástico, proporcionando información valiosa sobre vías de mejora para futuras formulaciones.
Gracias a los desarrollos de SustainPU, se ha demostrado que es posible avanzar hacia adhesivos más sostenibles sin renunciar al rendimiento industrial y la reciclabilidad de los envases que lo contengan.
