Le sostanze chimiche nocive sono spesso utilizzate nella lavorazione dei tessuti. Ecco perché l'Istituto Fraunhofer per l'ingegneria interfacciale e la biotecnologia IGB sta ricercando alternative a base biologica innocue. L'Istituto sta lavorando sull'utilizzo di flussi secondari dalla produzione di mangimi per la produzione di chitosano. Il biopolimero dovrebbe essere utilizzato come agente collante nella lavorazione dei filati o per la funzionalizzazione dei tessuti. Fraunhofer IGB presenterà il suo lavoro alla fiera ACHEMA dall'11 al 15 giugno a Francoforte sul Meno.

La chitina è un componente importante delle pelli e dei gusci degli insetti; grandi quantità derivano dalla produzione di mangimi per animali, da quando l'industria dei mangimi ha fatto sempre più affidamento sugli insetti come fornitori di proteine. Gli insetti hanno il vantaggio di riprodursi rapidamente e di essere allevati a basso costo su substrati di basso valore. Questo li rende una fonte sostenibile di proteine. Finora, a questo scopo è stata utilizzata la soia, ma la sua coltivazione è in diretta concorrenza con la produzione alimentare. Le proteine ​​degli insetti sono già state approvate per l'alimentazione di pollame e suini. Dall'estate 2017 possono essere utilizzati anche come mangime per i pesci. È quindi prevedibile che l'uso delle proteine ​​degli insetti diventerà ancora più importante in futuro.

Gli insetti forniscono proteine ​​del mangime:la chitina, un prodotto di scarto, è un prezioso materiale riciclabile

L'industria dei mangimi è focalizzata su proteine, ma le pelli e le conchiglie degli insetti rimangono come prodotto di scarto. Se possono anche essere utilizzati, ciò contribuisce alla sostenibilità e all'efficienza economica dell'intera produzione di mangimi. Il potenziale è enorme:nel corso del loro sviluppo, le larve degli insetti perdono la pelle più volte. I restanti prodotti per la muta consistono fino al 40 percento di chitina.

Nel progetto congiunto "ChitoTex", l'Istituto Fraunhofer per l'ingegneria interfacciale e la biotecnologia IGB sta studiando come la chitina degli insetti dalla produzione di mangimi animali può essere elaborata per fornire prodotti chimici a base biologica per la lavorazione dei tessuti. "Da molto tempo ormai, abbiamo lavorato allo sviluppo di processi per il riciclo dei materiali residui e di scarto e quindi abbiamo le competenze necessarie, " spiega la dott.ssa Susanne Zibek, che dirige l'area di ricerca delle biotecnologie industriali presso l'Istituto.

Chitosano biopolimero come sostituto dei fluorocarburi dannosi per l'ambiente

All'inizio, i ricercatori del Fraunhofer hanno sviluppato un processo di purificazione per separare la chitina da ulteriori componenti della pelle degli insetti come proteine ​​e minerali. "Stiamo studiando vari modi per deacetilare la chitina per produrre chitosano, " spiega Zibek. "Con uno screening enzimatico, ad esempio, cerchiamo enzimi adatti al processo di deacetilazione".

Grazie alla sua capacità di formare pellicole, il chitosano può essere usato come agente di apprettatura. Ciò riduce l'attrito nelle macchine per tessere e previene l'irruvidimento o la rottura dei filati nel processo di tessitura; dopodiché l'imbozzimatura viene nuovamente lavato o rimane sul filo. In ogni caso, alternative biobased e naturali agli agenti sintetici sono benefiche per l'uomo e l'ambiente.

La seconda possibile applicazione è la funzionalizzazione dei tessuti, ovvero il finissaggio di tessuti con proprietà specifiche. "Per esempio, vogliamo usare il gruppo amminico funzionale per collegare le molecole idrofobe con il chitosano. Le proprietà idrorepellenti possono essere ottenute quando applicate ai tessuti." Fino ad ora, i fluorocarburi dannosi per l'ambiente sono ampiamente utilizzati per la finitura idrofoba dei tessuti per esterni.