En la sociedad actual existe un creciente interés por el uso de alternativas naturales y sostenibles en múltiples ámbitos, como productos alimentarios con aditivos naturales, empaques sostenibles, transporte ecológico, etc. Este interés está ligado a diferentes factores, como cambios en la legislación, preocupaciones generales para la salud, o simplemente siguiendo tendencias y modas, y cualquiera sea la razón, el sector de los plásticos no es la excepción. Y este aspecto cobra mayor importancia cuando se trata de plásticos biodegradables, cuyos productos de descomposición deben ser también respetuosos con el medioambiente y completamente degradables de forma biológica. Una de las principales acciones en este sentido, ha sido el uso de pigmentos naturales basados en óxidos metálicos, que ocurren de forma natural, como reemplazo a las sales y óxidos metálicos en base Cadmio y Plomo, y muy común en las últimas décadas debido a la restricción de uso de estos últimos. Optar por cargas de origen natural como fibras y harinas procedentes de fuentes celulósicas (cáñamo, sisal, cáscaras de frutos secos, residuos agroforestales y madereros, etc.), en lugar de fibras de vidrio y cargas minerales es otra de las opciones preferidas. Al reemplazar las cargas minerales por naturales, además de aportar un alto valor añadido, también suele apreciarse a una reducción en coste de materia prima, así como una reducción en la densidad del producto. Estos productos obtenidos al mezclar plásticos con cargas naturales son los llamados WPC (Wood Plastic Composites), muy populares en el sector de la construcción y jardinería. Además de pigmentos, cargas y refuerzos, podemos encontrar muchos otros aditivos de origen natural (algunos ya en el mercado y otros en proceso estudio) aportando diferentes tipos de prestaciones a los productos plásticos, ya sea para facilitar su procesado (lubricantes, plastificantes, ayudas de proceso), mejorar su apariencia y desempeño (antiestáticos, anti-fogging, mejoradores de brillo, aromas), protegerlos ante diversos factores o alargar su vida útil. Al hablar de protección de plásticos se debe tener en cuenta tanto la protección durante su procesado, como durante su uso. En el primer caso se busca prevenir los procesos de degradación termo-oxidativa o hidrolítica, y en el segundo se trata de la protección ante la luz, microorganismos (bacterias, hongos y microalgas), insectos y animales de mayor tamaño (principalmente roedores), y la combinación de todos tendrá un efecto directo sobre la vida útil del producto. Para casi todos los casos mencionados existen alternativas de origen natural, algunas con múltiples efectos, y varias de ellas disponibles a nivel comercial. Los principales aditivos de origen natural que pueden emplearse en productos plásticos consisten en derivados de ácidos grasos, aceites esenciales, extractos naturales y los componentes activos de estos. Los inconvenientes principales que pueden presentar estas sustancias son la alta volatilidad, termolabilidad y el olor, haciendo que algunos sean completamente no-aptos para emplear en ciertos materiales plásticos y aplicaciones. Antioxidantes, biocidas y repelentes son los principales efectos protectores que se pueden obtener a partir de aditivos de origen natural. Los de mayor interés comercial para uso en plástico se describen a continuación.

Son muchas las sustancias naturales con propiedades antioxidantes. Éstas son conocidas en el sector de alimentación y cosmética por sus efectos antienvejecimiento, y empleadas en muchos casos para la conservación de alimentos, como aditivos naturales. De igual manera, algunas de estas sustancias también pueden ser empleadas en plásticos. Los principales actores son los polifenoles, tocoferoles, derivados de flavonoides y carotenoides. Otras sustancias que pueden impartir un efecto antioxidante son aminas derivadas de aceites naturales, y aceites modificados como el ESBO (aceite epoxidado de soja), ampliamente empleado en la industria de PVC, tanto como co-estabilizante como por sus propiedades plastificantes. El área de estabilizantes naturales para plásticos es relativamente nueva y aun muchas sustancias se encuentran en proceso de estudio y validación como, por ejemplo, los aceites esenciales de romero, orégano, canela y clavo, entre otros. Extractos de productos derivados de la producción de aceite de oliva y de vino, también han mostrado un efecto antioxidante en plástico en diferentes estudios de laboratorio. El uso de este tipo de materia prima constituye una buena opción para el aprovechamiento de residuos de alimentación y sigue siendo un campo de estudio en auge. A nivel comercial se pueden encontrar antioxidantes muy efectivos para poliolefinas, basados en aceite de colza hidrogenado.

Según la ECHA-European Chemical Agency, los biocidas son sustancias que se utilizan para proteger a las personas y a los animales, así como materiales o artículos contra organismos nocivos, como plagas o bacterias, gracias a la acción de las sustancias activas que contienen. En la naturaleza, existen múltiples sustancias con propiedades biocidas, generadas principalmente por plantas (en las hojas, tallos, flores, semillas o sabia) y algunos animales (en los caparazones y secreciones) para su propia protección. Estas sustancias pueden actuar de distintas formas, y según el modo de acción podrán tener un efecto bactericida, fungicida o anti-incrustante (antifouling), por ejemplo, previniendo la formación de biofilms, microalgas y el ataque organismos marinos de pequeño tamaño a: redes, boyas, embarcaciones, piscinas, etc., previniendo la proliferación de organismos patógenos en superficies públicas, como: aseos, equipos médicos, pasamanos, etc., y evitando la formación de moho y crecimiento de bacterias en: gomas y juntas, zapatos, juguetes de baño, entre otros.

Existe una amplia variedad de plantas que incorporan sustancias repelentes e insecticidas en sus flores, hojas y sabia, para su propia protección frente al posible ataque de insectos, ya sea para alimentarse, anidar o desovar, y que en muchos casos son empleadas como “remedios caseros” para el control de algunos insectos. El principal ejemplo que podemos encontrar en la naturaleza son las piretrinas presentes en algunas flores del género Chrysanthemum, y que actualmente son empleadas como pesticidas naturales para uso doméstico, en invernaderos, mascotas y ganado. El equivalente sintético de estos compuestos son los llamados piretroides, entre los que podemos encontrar a la permetrina y la deltametrina, comúnmente empleados en la fabricación de productos antiparasitarios también para mascotas y ganados, incluyendo los collares vinílicos para el control de pulgas, garrapatas y mosquitos. En cuanto a sustancias naturales con acción repelentes, se pueden encontrar derivados de los aceites esenciales del clavo y la canela, tales como el eugenol y el cinamalaldehido; el geraniol, procedente de los aceites de la citronela y otras plantas; y finalmente la capsaicina y capsaicinoides, extraídos de diferentes plantas y pimientos del género Capsicum.