Gli enzimi nel tessile: applicazioni per il miglioramento delle caratteristiche delle fibre e prospettive future

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1 Gli enzimi nel tessile: applicazioni per il miglioramento delle caratteristiche delle fibre e prospettive future Anna Anghileri Stazione Sperimentale per la Seta Milano Matching innovazione tecnologica, Como, 22 novembre 2005

2 Gli enzimi nell industria tessile ENZIMI FIBRE APPLICAZIONI Amilasi Cellulasi Pectinasi Lipasi Proteasi Catalasi Laccasi Perossidasi Fenolossidasi Transglutaminasi Cotone Lino Rayon Tencell Cotone Fibre sintetiche (PET) Lana Seta Varie Lana Sbozzimatura Purga cotone grezzo Finissaggio (ammorbidente, bruciapelo) Stone-washing capi Denim Supporto a sbozzimatura e purga Trattamento superficiale PET Sgommatura seta Antifeltrante lana Detergenza Decomposizione H 2 O 2 (sbianca) Ossidazione indigo, coloranti reattivi Funzionalizzazione superficiale Trattamento reflui (decolorazione) Cross-linking

3 APPLICAZIONI: stato dell arte SBOZZIMATURA Rimuove la bozzima (amido) prima del candeggio e della tintura Enzima: AMILASI Rimuove efficacemente l amido senza danneggiare la fibra Basse temperature (30-70 C), ph neutro (5-7) PURGA DEL COTONE Rimuove i componenti non cellulosici del cotone grezzo Enzimi: CELLULASI, PECTINASI, XILANASI, LIPASI Alternativa ecocompatibile alla SODA CAUSTICA Riduzione costi trattamento reflui Minori consumi di acqua e energia

4 APPLICAZIONI: stato dell arte BIO-POLISHING Rimuove la peluria superficiale e le fibrille morte (tessuti in fibre cellulosiche) Enzima: CELLULASI + azione meccanica blanda Migliora la mano, il drappeggio e la brillantezza BIO-STONING Stone-washing dei capi Denim Enzima: CELLULASI Alternativa all uso della PIETRA POMICE (smaltimento) Azione specifica a livello della superficie delle fibre, riduce l abrasione dei capi e l usura delle macchine Una piccola dose di enzima sostituisce chili di pietra pomice

5 ASPETTI POSITIVI Gli enzimi agiscono in condizioni blande di ph, temperatura, e a pressione atmosferica Agiscono sul substrato in modo specifico e selettivo Migliorano le caratteristiche e le prestazioni dei tessili Gli enzimi sono biodegradabili Gli enzimi possono sostituire sostanze chimiche pericolose per la salute e per l ambiente I processi enzimatici sono ecocompatibili (Best Available Technologies) Gli enzimi consentono di ridurre i costi per sostanze chimiche, energia, acqua (possibilità di recupero e riciclo), trattamento reflui Non richiedono investimenti in nuovi impianti

6 LE NUOVE FRONTIERE DELLA RICERCA La ricerca biotecnologica in campo tessile si propone di: Sostituire i processi chimici tradizionali con nuovi processi enzimatici eco-sostenibili Individuare nuove attività enzimatiche in grado di interagire con i substrati polimerici che costituiscono le fibre tessili Passare dalle reazioni di idrolisi/degradazione a quelle di funzionalizzazione e cross-linking Produrre modificazioni superficiali o di massa delle fibre in modo da migliorare le proprietà tecnologiche tradizionali (tingibilità, mano, aspetto, resistenza meccanica, ecc.), introdurre nuove proprietà funzionali (attività antimicrobica, rilascio controllato di sostanze, ecc.), migliorare l interazione con la pelle (benessere, comfort) Estendere i trattamenti enzimatici alle fibre sintetiche

7 LA RICERCA: esempi Grafting enzimatico di fibre tessili: Attivazione enzimatica di gruppi funzionali (tirosina) presenti sulla superficie di fibre proteiche (seta) mediante un enzima ossidativo (tirosinasi) Grafting di sostanze bioattive (chitosano) o altre sostanze di interesse HIPERMAX - High Performance Industrial Protein Matrices through Bioprocessing Progetto europeo (STREP) del 6 Programma Quadro,

8 LA RICERCA: esempi Cross-linking e/o grafting di fibre tessili: Attivazione di gruppi funzionali (glutamina) di fibre proteiche (lana) mediante un enzima (transglutaminasi) in grado di catalizzare la formazione di nuovi cross-links all interno delle fibre o di legare al substrato proteico molecole di interesse HIPERMAX - High Performance Industrial Protein Matrices through Bioprocessing Progetto europeo (STREP) del 6 Programma Quadro,

9 LA RICERCA: esempi Trattamento antifeltrante della lana: Sviluppo di proteasi ad attività controllata (immobilizzazione) per limitare l azione a livello superficiale ed evitare la degradazione della matrice proteica (PROTEX) Modificazione superficiale del poliestere: Idrolisi dei legami estere con lipasi (in alternativa all idrolisi alcalina) per migliorare l idrofilia (tintura, finissaggio), le proprietà antistatiche, la mano e l aspetto dei tessili, in assenza di degradazione e perdita in peso. (BIOSYNTEX)

10 CONTATTI STAZIONE SPERIMENTALE PER LA SETA Via G. Colombo 83, Milano Tel.: / Dr. Giuliano Freddi Dr.ssa Anna Anghileri GRAZIE PER L ATTENZIONE!!!