Stačí jemný tlak prsta a drží to. Tlakovo citlivé lepidlá používame každý deň — na náplastiach, lepiacich páskach, štítkoch či poznámkach na chladničke. Väčšina z nich však stále vzniká z ropy. Výskumníci z Ústavu polymérov SAV, v. v. i., preto hľadajú cestu, ako túto bežnú, ale veľmi dôležitú technológiu posunúť k obnoviteľným zdrojom.
Lepidlá všade okolo nás
Tlakovo citlivé lepidlá, známe aj pod skratkou PSA, sú nenápadnou, no mimoriadne dôležitou súčasťou každodenného života aj moderného priemyslu. Bez nich by sa nezaobišlo balenie potravín, logistika, stavebníctvo, automobilový priemysel, letectvo ani množstvo ďalších odvetví. Na trhu ide o veľký segment s rastúcim dopytom, no jeho základ je stále do veľkej miery fosílny.
Väčšina moderných samolepiek a pások sa spolieha na akryláty. Tie majú výborné vlastnosti: dobre držia, zostávajú stabilné v teple aj chlade a neovplyvňuje ich kyslík ani slnko. Nevýhodou je však ich pôvod. Ropa je neobnoviteľný zdroj a jej ťažba aj spracovanie zaťažujú životné prostredie. Každá jednorazová náplasť či odlepená etiketa tak zanecháva aj malú plastovú stopu.
Rastlinný základ nových lepidiel
Práve preto sa vedci z Ústavu polymérov SAV, v. v. i., v rámci spoločného projektu s Fraunhoferovým inštitútom a firmou VITO Irmen GmbH zamerali na rastlinnú alternatívu. Kľúčovou látkou sa stal Tulipalín A, známy aj ako α-metylén-γ-butyrolaktón alebo MBL. Ide o prírodnú zlúčeninu, ktorá sa prirodzene vyskytuje v rastlinách a dá sa premeniť na polyméry so správaním podobným ropným akrylátom.
Samotný Tulipalín A však nestačí. Vedci ho skombinovali s derivátmi mastných kyselín, ktoré sa tiež dajú získať z obnoviteľných zdrojov. Výsledkom je biologicky založené lepidlo, ktoré nevyžaduje fosílne palivá a zároveň si zachováva vlastnosti potrebné pre praktické využitie.
Materiál podľa použitia
Veľkou výhodou je, že vlastnosti lepidla sa dajú presne nastaviť podľa konkrétneho použitia. Iné parametre potrebuje priemyselná páska, ktorá má držať čo najpevnejšie, a iné zasa náplasť, ktorú treba z pokožky odstrániť čo najšetrnejšie. Vďaka moderným polymerizačným technikám môžu výskumníci meniť štruktúru materiálu tak, aby bol pevnejší, pružnejší alebo ľahšie odstrániteľný.
To znamená, že z jednej platformy môžu vzniknúť viaceré typy produktov — od trvácnych priemyselných pások až po jemné a odstrániteľné riešenia pre etikety či medicínske náplasti. Práve táto variabilita robí z rastlinných lepidiel zaujímavú alternatívu pre široké spektrum aplikácií.
Výroba s menšou záťažou
Výskum sa nezameriava len na suroviny, ale aj na spôsob výroby. Nové rastlinné lepidlá sa podarilo pripraviť v dvoch formách — s využitím organických rozpúšťadiel aj vo vodnom prostredí. Najperspektívnejšou cestou z hľadiska udržateľnosti sú práve vodné systémy, ktoré môžu znížiť emisie, obmedziť únik škodlivých výparov a zároveň zlepšiť bezpečnosť výroby.
„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, “ povedal Dr. Jaroslav Mosnáček z Ústavu polymérov SAV, v. v. i.
Aj tu platí, že rozdiel nemusí byť na prvý pohľad viditeľný, ale v priemyselnom meradle môže mať veľký význam. Ak sa pri výrobe nahrádza agresívnejšia chémia vodou, ide o posun, ktorý je dôležitý nielen pre životné prostredie, ale aj pre pracovné podmienky vo výrobe.
Projekt s reálnym dopadom
Na vývoji týchto lepidiel spolupracujú Ústav polymérov SAV, v. v. i., Fraunhoferov inštitút a spoločnosť VITO Irmen GmbH. Spoločný výskum akademických a priemyselných partnerov vytvára dobré predpoklady na to, aby výsledky zostali nielen vo výskumnej rovine, ale našli aj praktické uplatnenie. Projekt zároveň ukazuje, že aj v oblasti lepiacich materiálov možno hľadať riešenia, ktoré spájajú funkčnosť, udržateľnosť a inovačný potenciál. Získané výsledky sú i predmetom podanej patentovej prihlášky PP 114-2026.
Rastlinné lepidlá sú dôkazom, že ekologickejšia alternatíva nemusí znamenať nižšiu kvalitu. Pri správnom nastavení vlastností môžu byť rovnako spoľahlivé, zároveň však šetrnejšie k životnému prostrediu aj používateľovi. Aj zdanlivo malá zmena v materiáli, ktorý používame každý deň, tak môže mať v praxi významný dopad.
Produkt je vyvíjaný v rámci projektu Lepidlá z obnoviteľných zdrojov pre lepiace pásky, 2022-17633/NP/DANUBE 2022 CALL/BioTape, ktorý trvá od 1. 7. 2023 do 30. 6. 2026.
Autori: Ing. Anita Eckstein, PhD. a Gamal Zain, PhD.
Foto: Lenka Sambit Kumar