Papel térmico de origem vegetal
Sabe aqueles cupons fiscais e recibos de banco, impressos em um papel amarelo, que você guarda como documento, mas cujos dados já desapareceram quando você mais precisa deles?
Estamos falando da impressão térmica, na qual o calor desencadeia uma reação entre um corante incolor e um revelador, produzindo texto escuro onde o papel termal é aquecido.
Mas não é só o sumiço do texto que incomoda: O papel térmico é feito com componentes químicos que se espalham pela água, pelo solo e pelos seres humanos. Durante décadas, os principais responsáveis por essa contaminação foram o bisfenol A (BPA) e, mais recentemente, o bisfenol S (BPS). Ambos podem afetar organismos vivos, interferindo na sinalização hormonal, e ambos são detectados no meio ambiente e em pessoas que manuseiam recibos com frequência.
Tom Nelis e colegas da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, demonstraram agora que dá para fabricar papel térmico a partir de derivados de madeira, juntamente com um sensibilizador derivado de açúcares vegetais, virtualmente eliminando os riscos ambientais e de saúde das versões atuais.
“Nós desenvolvemos formulações de papel térmico – comumente encontradas em produtos do dia a dia, como recibos de pagamento, etiquetas de embalagens, passagens aéreas etc. – feitas a partir de moléculas de origem vegetal que apresentam níveis de toxicidade muito baixos ou inexistentes,” resumiu o professor Jeremy Luterbacher, que ganhou fama ao desenvolver um método para extrair lignina de plantas de forma barata, evitando sua destruição.
Mais barato e mais seguro
O trabalho se baseia na lignina, o ingrediente natural da madeira que dá suporte e rigidez às árvores, mas que também contém grupos químicos que podem funcionar como reveladores de cor.
Para isolar a lignina, uma tarefa desafiadora por si só, a equipe desenvolveu um método de extração controlada, denominado “fracionamento sequencial assistido por aldeídos”, para produzir polímeros de lignina de cor clara com menos grupos escuros, que absorvem a cor e podem interferir na impressão. Sua composição química também permitiu uma boa mistura na camada térmica, um pré-requisito fundamental para a reatividade adequada.
Para tornar a lignina reativa às temperaturas de impressão, a equipe adicionou um sensibilizador, um composto que derrete quando aquecido e ajuda o corante e o revelador a interagirem. Em vez de usar sensibilizadores convencionais à base de petróleo, eles testaram a diformilxilose, uma molécula feita a partir do xilano, um açúcar encontrado nas paredes celulares das plantas. Em seguida, aplicaram as misturas resultantes como revestimentos finos sobre o papel e as testaram usando aquecimento controlado e impressoras comerciais.
O papel térmico à base de lignina produziu imagens impressas nítidas, com valores de densidade de cor na mesma faixa apresentada pelo papel térmico comercial. Os revestimentos permaneceram estáveis quando armazenados perto de uma janela por meses, e os logotipos impressos permaneceram legíveis após um ano. Embora o contraste da imagem ainda seja inferior ao do papel comercial totalmente otimizado, o desempenho se igualou ao dos papéis térmicos à base de BPA.
Os testes de segurança também mostraram uma clara vantagem, já que os reveladores de lignina apresentaram atividade semelhante à do estrogênio de duas a quatro ordens de magnitude menor que a do BPA. O sensibilizador à base de açúcar não apresentou perfil estrogênico ou de toxicidade nas condições testadas.
Bibliografia:
Artigo: Sustainable Thermal Paper Formulation Using Lignocellulosic Biomass Fractions
Autores: Tom Nelis, Manon Rolland, Claire L. Bourmaud, Etiënne L. M. Vermeirssen, Ghezae Tekleab, Harm-Anton Klok, Jeremy S. Luterbacher
Revista: Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.adw9912