Desenvolvimento de vedantes alternativos para bebidas espirituosas

Abstract

O desenvolvimento de produtos com cortiça aglomerada é uma estratégia muito vantajosa no que respeita à reutilização de resíduos de cortiça produzidos durante o processo de produção de rolhas naturais, havendo uma grande variedade de produtos disponíveis, como as rolhas microaglomeradas. Atualmente, a Amorim Top Series visa o desenvolvimento de soluções inovadoras que respondam às necessidades e às tendências do mercado, isto é, soluções que permitam atingir um elevado nível de sustentabilidade. A utilização de recursos naturais, como óleo de girassol ou ricínio, para a produção de aglomerantes com conteúdo natural elevado é uma boa alternativa para a eliminação de aglomerantes de poliuretano (PU) sintetizados com polióis derivadas do petróleo. Neste contexto o presente trabalho teve como primeiro objetivo a otimização do produto Neutrotop Standard, tendo sido realizados vários testes de controlo de qualidade, para selecionar o melhor conjunto de características (como o calibre ou o tratamento superfície das rolhas) para melhorar a vedação das rolhas. O segundo objetivo consistiu na caracterização detalhada de vários aglomerantes (três aglomerantes de origem natural, dois aglomerantes já utilizados na empresa e oito aglomerantes alternativos aos de referência, sintetizados com diisocianato de tolueno (TDI)). A caracterização dos aglomerantes foi feita usando filmes, tendo sido realizada uma análise da variação de massa e volume, durante cinco semanas, com filmes húmidos (submersos em frascos com uma solução etanólica 50 % (v/v)) e filmes secos (deixados na estufa durante 24 horas). Esta caracterização permitiu a avaliação da estabilidade das colas em contacto com uma solução com uma elevada percentagem de etanol que permite simular o contacto com bebidas espirituosas. Foi também produzido e validado um novo produto “Neutrotop Bio”. Quanto à otimização do produto standard, os melhores resultados, em todos os testes realizados, foram conseguidos com o aumento do calibre, mais especificamente de um diâmetro de 19.5 mm para 19.7 mm. Com o aumento do diâmetro das rolhas, conseguiu-se encontrar uma solução com melhor capacidade de vedação, em comparação com o produto atual. No que respeita à caracterização dos aglomerantes, obtiveram-se resultados favoráveis, em filme, para os três aglomerantes de base biológica testados, que demonstraram uma boa estabilidade em contacto com a solução de etanol, tanto a nível de variação de massa como a nível dimensional. Para além do estudo em filmes, os aglomerantes também foram testados na produção de rolhas, realizando-se vários testes de controlo de qualidade (testes de densidade, absorção e envelhecimento) para validação do produto Neutrotop Bio. Este novo produto apresenta características semelhantes ao produto standard da empresa e, cumpriu as especificações necessárias para aprovação nos vários testes de qualidade.

The development of products with agglomerated cork is an advantageous strategy regarding the reuse of cork wastes produced during the production process of natural corks, with a wide variety of products available, such as micro agglomerated stoppers. Currently, Amorim Top Series aims to develop solutions that respond to the trends of the market, such as, solutions that allow reaching a high level of sustainability. The conversion of natural resources, such as sunflower oil or castor oil, to produce binders with a high natural content is a promising alternative solution for replacing polyurethane (PU) binders synthesized with petroleum-derived polyols. In this context, the first objective of the present work was the optimization of the Neutrotop Standard product, where several quality control tests were carried out, to select the best set of characteristics (such as the caliber or the surface treatment of the stoppers) to improve the sealing of the micro-agglomerated stoppers. The second objective was the characterization of several binders (three bio based binders, two binders already used in the company and eight alternative binders, in respect to the reference ones, synthesized with toluene diisocyanate (TDI)). The characterization of the binders was made on films, following an analysis of the variation of mass and volume, for five weeks, on wet films (submerged in flasks with 50% (v/v) EtOH solution) and dry films (left in the oven for 24 hours). This characterization allowed the evaluation of the stability of the glues in contact with a solution with a high percentage of ethanol that allows simulating the contact with spirits. Then, a new product, “Neutrotop Bio” was also produced and validated. As for the optimization of the standard product, the best results, were achieved with the increase of the caliber, more specifically from a diameter of 19.5 mm to 19.7 mm. With the increase in the diameter of the stoppers, it was possible to find a solution with superior sealing ability, compared to the current product. Regarding the characterization of the binders, in the form of film, favorable results were obtained, for the three bio-based binders tested, which demonstrated better stability in contact with the ethanolic solution, both in terms of mass variation and dimensional level. In addition, the binders were also tested in the production of stoppers, being carried out several quality tests (density, absorption, and aging tests) to validate the Neutrotop Bio product. This new product, has characteristics similar to the company's standard product and fulfils the necessary specifications for approval in the various quality tests.