Uma película do Copolímero de Etileno-Álcool Vinílico ou simplesmente EVOH de 1 milímetro de espessura tem a mesma barreira de gases que uma parede de Polietileno de 10 metros de espessura. Com tal desempenho, uma camada muito fina de EVOH adiciona uma barreira superior a estruturas multicamadas eficientes, possibilitando que essas estruturas multicamadas forneçam proteção funcional usando uma quantidade mínima de material.
O relatório “EVOH Films for Packaging Market: Opportunity Analysis and Future Assessment 2023-2031” estima que o mercado de filmes EVOH para embalagens crescerá a uma taxa CAGR significativa de 5,1% e atinja um valor de US$ 7,7 bilhões até 2030.
O problema é que está faltando EVOH no mundo!
Há uma escassez de EVOH no mundo devido a uma combinação de fatores. Um dos principais motivos são as interrupções na cadeia de abastecimento causadas pela pandemia de COVID-19 (sim, as consequências ainda estão sendo sentidas), que tem levado à redução da capacidade de produção de EVOH e outros materiais utilizados na produção de embalagens de alta barreira. Além disso, houve fechamento de fábricas e produção reduzida devido a “interrupções inesperadas“, manutenção e outros problemas técnicos.
As consequências dessa escassez têm sido significativas para o mercado de embalagens de alta barreira. O EVOH é um componente crítico na produção de filmes e estruturas multicamadas e outros materiais de embalagem que requerem altas propriedades de barreira de oxigênio e umidade. Esses materiais são usados em uma ampla gama de aplicações, incluindo embalagens de alimentos, embalagens farmacêuticas e embalagens industriais. A escassez de EVOH levou a preços mais altos (de para este material e para os materiais de embalagem que o contêm. A variação de preço passou de US$ 0.60/kg no início de 2022 para quase US$ 1.8/kg esse ano (preço NET e FOB). Também levou a atrasos na produção e interrupções na cadeia de suprimentos, o que pode ter efeitos em cascata em todo o setor.
O EVOH possui diversas funcionalidades que o tornam um material desejado para embalagens de alta barreira. Seguem algumas de suas funcionalidades:
- Propriedades de barreira: EVOH tem excelentes propriedades de barreira, tornando-o um material desejável para embalagem. Pode impedir a permeação de oxigênio, dióxido de carbono e outros gases, que podem causar deterioração e degradação do produto embalado.
- Resistência química: EVOH é altamente resistente a produtos químicos, o que o torna ideal para embalar produtos que requerem proteção contra produtos químicos nocivos.
- Estabilidade Térmica: O EVOH possui excelente estabilidade térmica, o que o torna adequado para embalar produtos que requerem esterilização em alta temperatura.
- Transparência: EVOH é um material transparente, o que o torna um material ideal para embalagens de produtos que requerem inspeção visual ou explorar o visual do produto na embalagem.
- Processabilidade: EVOH é um material termoplástico que pode ser facilmente processado em vários materiais de embalagem, como filmes, folhas e garrafas.
Exemplos de estruturas de Alta Barreira:
- PE/ADESIVO/EVOH/ADESIVO/PE
- PAT/PE/ADESIVO/EVOH/ADESIVO/EVA
- PE/ADESIVO/EVOH/ADESIVO/EVA
- PE/ADESIVO/PA/EVOH/PA/ADESIVO/PE
- PA/EVOH/PA/ADESIVO/LONMER
- PA/EVOH/PA/ADESIVO/PE
Devido ao alto custo de capital para construir uma fábrica de EVOH e à complexidade de fabricar um produto de qualidade alimentar, apenas algumas empresas no mundo produzem este copolímero:
- Kuraray: A Kuraray é uma empresa japonesa sendo o maior produtor mundial de EVOH e oferece uma variedade de grades para atender a várias aplicações. A marca EVAL® de EVOH da empresa é usada em embalagens de alimentos, embalagens médicas e tanques de combustível automotivo, entre outras aplicações.
- Chang Chun Petrochemical (CCP): A Chang Chun Petrochemical é uma empresa taiwanesa que produz EVOH sob o nome comercial de EVASIN®. Os produtos EVOH da empresa são usados em embalagens de alimentos, embalagens de cosméticos e filmes agrícolas, entre outras aplicações.
- Nippon Gohsei: Nippon Gohsei é outra empresa química japonesa que produz EVOH sob o nome comercial de SOARNOL®. Os produtos EVOH da empresa são usados em embalagens de alimentos, embalagens médicas e aplicações industriais, como revestimentos de barreira a gases.
Outros fabricantes relevantes de EVOH incluem a SK Global Chemical (Coreia do Sul), Zhejiang Juhua (China) e Sumitomo Chemical (Japão).
Porque será difícil ficar sem o EVOH
O EVOH é amplamente utilizado em diversas aplicações de embalagens com uma dependência muito alta, sendo algumas de suas aplicações:
- Embalagens de Alimentos: é amplamente utilizado em embalagens de alimentos, principalmente para produtos que requerem longa vida útil, como atomatados, maionese, molhos em geral e comidas preparadas. Pode impedir a permeação de oxigênio e outros gases, que podem causar deterioração e degradação dos alimentos embalados.
- Embalagens Farmacêuticas: muito utilizado em embalagens farmacêuticas, principalmente para produtos que requerem esterilização em alta temperatura. Ele pode suportar altas temperaturas sem degradar ou perder suas propriedades de barreira.
- Embalagens Cosméticas: utilizado em embalagens cosméticas, especialmente para produtos que requerem proteção contra produtos químicos nocivos.
- Embalagens Agrícolas: também em embalagens agrícolas, principalmente para produtos que requerem proteção contra umidade e outros fatores ambientais.
- Industrial: usado na indústria automotiva e com a crise esse segmento está sendo favorecido em detrimento das embalagens e outros.
Desvantagens ficam evidentes na escassez
Embora o EVOH seja um material comum usado em embalagens, existem várias desvantagens associadas ao seu uso. Alguns deles incluem:
- Custo: EVOH pode ser mais caro do que outros materiais de embalagem, como polietileno ou polipropileno e até mesmo a Poliamida (Nylon).
- Reciclagem: EVOH é difícil de reciclar porque não pode ser separado de outros materiais no fluxo de reciclagem.
- Impacto ambiental: EVOH não é biodegradável ou compostável e pode contribuir para a poluição ambiental.
- Barreira de oxigênio limitada: Embora o EVOH forneça uma boa barreira contra o oxigênio, isso não é sinônimo de superproteção e sua eficácia pode ser reduzida pela exposição à umidade, mudanças de temperatura e luz ultravioleta.
- Sensível à umidade: EVOH é sensível à umidade porque é altamente higroscópico e pode perder suas propriedades de barreira quando exposto a alta umidade quando o produto está em forma de pellets e inviabilizar seu uso durante o processo de extrusão.
- Suscetível a perfurações: EVOH é relativamente fino e pode ser facilmente perfurado, o que pode comprometer suas propriedades de barreira.
- Disponibilidade limitada: o EVOH não está tão amplamente disponível quanto alguns outros materiais de embalagem, o que pode dificultar a obtenção em certas regiões.
- Resistência mecânica: A temperatura de transição vítrea do EVOH está acima da temperatura ambiente, o que pode resultar em problemas de trincas por flexão
No geral, embora o EVOH tenha algumas vantagens como material de embalagem, suas desvantagens significam que materiais alternativos podem ser preferíveis para certas aplicações e deve-se agora questionar se realmente é necessário o seu uso em muitos tipos de embalagens. É provável que muitas embalagens que usam EVOH na estrutura que estão no supermercado hoje, não precisem de fato do uso desse copolímero.
Alternativas
Assim, a escassez de EVOH destacou a necessidade de desenvolvimento de materiais de barreira alternativos que possam fornecer propriedades de barreira semelhantes a um custo menor. Também acendeu o alerta para a importância de diversificar as cadeias de abastecimento e reduzir a dependência de uma única fonte de abastecimento de materiais críticos. O problema maior é o tempo, porque a indústria de EVOH está priorizando os fabricantes de veículos automotivos e começa uma corrida para achar uma opção viável que pode não ser fácil, nem barata. O aumento das pressões de sustentabilidade levou a uma maior demanda por soluções de embalagem monomaterial.
A própria Kuraray juntou-se à aliança 4evergreen, uma aliança de embalagens entre setores, para produzir conceitos circulares, principalmente para embalagens à base de fibra. A aliança 4evergreen está trabalhando para aumentar a taxa de reciclagem de embalagens à base de fibra para 90% na Europa até 2030. Ao ingressar na aliança, Kuraray concordou em contribuir com sua experiência, como no desenvolvimento de padrões uniformes de reciclagem em toda a Europa.
Daqui para frente, os especialistas desenvolvedores de embalagens precisam buscar urgente soluções e alternativas viáveis para uma demanda cada vez maior de alta barreira. Precisarão ficar antenados com qualquer desenvolvimento e novas tecnologias. A coisa é séria…
