Výskumný tím z Ústavu polymérov SAV vyvinul novú generáciu tlakovo citlivých lepidiel založených na obnoviteľných rastlinných surovinách. Nové materiály predstavujú alternatívu k dnes bežne používaným lepidlám vyrábaným z ropy, pričom si zachovávajú vlastnosti potrebné na praktické využitie v priemysle aj medicíne.
Nové lepidlá sú oveľa ekologickejšie. Zdroj: SAV
Tlakovo citlivé lepidlá sa nachádzajú na lepiacej páske a majú špecifické zloženie. Sú spojením viskozity, teda hustej, lepkavej a polotekutej konzistencie podobnej tej, akú má napríklad med, a elasticity, akú má napríklad guma. Dobre priľnú k povrchu a ich výhodou je, že sú rovnako pevné a tuhé. Aby to bolo možné dosiahnuť, lepiaca hmota musí obsahovať špecifické suroviny, napríklad prírodný kaučuk, pretože vďaka obsahu živíc má veľmi silnú priľnavosť. Lepiaca páska na báze prírodnej gumy sa používa napríklad vtedy, keď musíme pred lakovaním zakryť povrchy alebo zalepiť balík. Akrylátové lepidlá citlivé na tlak sa zvyčajne používajú vtedy, keď je potrebné, aby lepiaca páska držala dlhodobo a odolávala UV žiareniu a extrémnym teplotám.
Pozrite si
Problémom je, že väčšina z týchto lepidiel je založená na akrylátoch vyrábaných z fosílnych surovín, ktorých produkcia predstavuje záťaž pre životné prostredie. Vedci z Ústavu polymérov Slovenskej akadémie vied (SAV) sa preto rozhodli vyvinúť alternatívu, ktorá by nahradila ropné suroviny. Využili na to obnoviteľné zdroje takým spôsobom, aby nedošlo k zhoršeniu vlastností výsledného materiálu.
Základom nových lepidiel sa stal tulipalín A (α-metylén-γ-butyrolaktón, MBL), prírodná zlúčenina získavaná z rastlín. V kombinácii s derivátmi mastných kyselín z obnoviteľných zdrojov vytvára polyméry, ktoré sa svojimi vlastnosťami približujú bežným akrylátovým lepidlám. Tieto nové, alternatívne lepidlá vedci navyše pripravovali v systémoch využívajúcich organické rozpúšťadlá aj vo vodnom prostredí, ktoré sú oveľa udržateľnejšie. Vodné systémy môžu znížiť emisie prchavých látok, obmedziť používanie organických rozpúšťadiel a zároveň zvýšiť bezpečnosť výrobných procesov.
„Naším cieľom je ukázať, že aj v oblasti polymérnych materiálov je možné vyvíjať riešenia, ktoré spájajú vysokú funkčnosť s dôrazom na udržateľnosť. Ak sa podarí nahradiť fosílne suroviny obnoviteľnými zdrojmi bez kompromisu v kvalite, môže to mať významný prínos pre priemysel aj životné prostredie,“ uviedol doktor Jaroslav Mosnáček z Ústavu polymérov SAV.
Nové rastlinné lepidlá zo SAV môžu nahradiť ropné materiály v páskach i náplastiach. Zdroj: Lenka Sambit Kumar
Ako uvádza na svojej webovej stránke Slovenská akadémia vied, ak sa pri výrobe nahradí agresívnejšia chémia vodou, ide o posun, ktorý je dôležitý nielen pre životné prostredie, ale takisto pre pracovné podmienky vo výrobe.
Významnou výhodou nových materiálov je tiež možnosť prispôsobiť ich vlastnosti konkrétnemu použitiu. „Pomocou moderných polymerizačných techník dokážeme meniť štruktúru polymérov tak, aby vznikli lepidlá s rozdielnou priľnavosťou, pružnosťou alebo s jednoduchšou odstrániteľnosťou. Rovnaká materiálová platforma tak môže slúžiť na výrobu odolných priemyselných lepiacich pások, ale aj jemných medicínskych náplastí či odstrániteľných etikiet,“ vysvetľuje Anita Eckstein z Ústavu polymérov SAV.
Na vývoji nových lepidiel spolupracoval Ústav polymérov SAV s Fraunhoferovým inštitútom a so spoločnosťou VITO Irmen GmbH v rámci projektu Lepidlá z obnoviteľných zdrojov pre lepiace pásky (BioTape), realizovaného v programe DANUBE 2022 CALL. Projekt sa konal od 1. júla 2023 do 30. júna 2026.
Spoločný výskum akademických a priemyselných partnerov vytvára dobré predpoklady na to, aby výsledky zostali nielen vo výskumnej rovine, ale našli i praktické uplatnenie. Projekt zároveň ukazuje, že aj v oblasti lepiacich materiálov možno hľadať riešenia, ktoré spájajú funkčnosť, udržateľnosť a inovačný potenciál. Získané výsledky sú predmetom podanej patentovej prihlášky PP 114-2026.
Zdroje: TESA, Anita Eckstein a Gamal Zain z Ústavu polymérov SAV, v. v. i.
(RR)
