TECHNOLOGY ECOFATTING: A GREEN PROJECT ECOFATTING: UN PROGETTO “GREEN” by Emilia Bramanti of Istituto di Chimica dei Composti OrganoMetallici (ICCOM), Coordinator EU LIFE10 Project Ecofatting The study funded by the EU foresees the use of environmentally friendly natural products instead of chloroparaffines in the leather fatting phase of the tanning cycle Lo studio finanziato dalla UE prevede la sostituzione delle cloro paraffine con prodotti di origine naturale nella fase di ingrassaggio del ciclo di concia ECOFATTING is a project addressed to the European ECOFATTING è un progetto finanziato dal Programma Life+ tanneries and companies manufacturing leather della Comunità Europea e si rivolge alle concerie europee products and it demonstrates the use of an innovative e all’industria artigianale del cuoio. Il programma Life+ è il technology for the fatting phase of the leather tanning principale strumento finanziario dell’Unione per l’ambiente. process. ECOFATTING has been In ECOFATTING si dimostra co-financed by the European l’uso di una tecnologia innovativa Union through the Life+ program, nella fase di ingrassaggio del the main European financial ciclo di concia. L’industria instrument for the environment. conciaria europea, 95% della The European tannery industry, quale è costituita da piccole e 95% of which is composed by medie imprese, produce ogni small-medium enterprises, anno 163.320.000 m2 di cuoio di produces each year 163.320.000 origine bovina e 43.416.000 m2 m2 of cattle/calf leather and di cuoio di origine ovina, il che 43.416.000 m2 of sheep/ ammonta approssimativamente goat leather, which means a 235.000 tonnellate di cuoio approximately 235.000 tons of all’anno. Questa produzione, che leather per year. This production, avviene principalmente in Spagna which takes place mainly in Spain e in Italia, è caratterizzata da and Italy is characterized by a un elevato impatto ambientale high environmental impact due to dovuto all’ampio uso di prodotti the wide use of polluting chemical chimici inquinanti nel ciclo di agents in the tanning cycle. concia. The method proposed in Il metodo proposto in E C O FAT T I N G p e r m i t s t h e The warking group of Ecofatting Project: E C O FAT T I N G c o n s e n t e l a manufacturing of leather goods Il gruppo di lavoro del progetto Ecofatting: Emilia Bramanti realizzazione di prodotti in cuoio characterized by a significantly (ICCOM), Massimo Onor (ICCOM), Valentina della Porta caratterizzati da un profilo di (ICCOM), Alice D’allara (ENEA), Alfonso Nardelli (SERICHIM), higher eco-sustainability profile Joaquin Ferrer (INESCOP), Manuela Cempini (ICCOM), Paolo eco sostenibilità notevolmente compared to the traditional Ferrario (SERICHIM), Antonuccio Cepparrone (COLORTEX) maggiore in confronto ai 59 products. This innovative technology is based on the use of a new category of natural products, derived from vegetable oils, capable of substituting entirely the chloroparaffins, which account for 24% of the chemical products used in the leather tanning cycle to impart softness. Chloroparaffins are widely used in the leather fatting process mainly due to their chemical stability, low cost and good application performance, but their employment is raising increasing concern due to their high chlorine content and low biodegradability. The implementation of the method proposed in the project will contribute to the protection of the environment and sustainable growth of the tanning industry thanks to the use of fatliquoring natural agents which are in compliance with the European laws and with the European eco-label parameters. The ECOFATTING method will allow the tanneries not to exceed the legal limits for hazardous substance use in the manufacturing of leather goods. The employment of the new method will also reduce prodotti tradizionali. Questa tecnologia innovativa si basa sull’uso di una nuova categoria di agenti naturali, derivati da olii vegetali, in grado di sostituire interamente le cloro paraffine, che costituiscono il 24% dei prodotti chimici impiegati nel ciclo conciario e vengono usate per conferire maggiore morbidezza al cuoio. Le cloro paraffine sono largamente usate nella fase di ingrassaggio principalmente per la loro stabilità chimica, i bassi costi e buona riuscita del prodotto, ma il loro impiego desta crescenti preoccupazioni a causa dell’elevato contenuto di cloro e della scarsa biodegradabilità. L’implementazione del metodo proposto nel progetto contribuirà alla protezione dell’ambiente e alla crescita sostenibile dell’industria conciaria, grazie all’uso di agenti ingrassanti naturali che rientrano nei limiti legali definiti dall’Unione Europea e sono in accordo con i parametri per la certificazione ecologica dell’Unione. Il metodo di ECOFATTING consentirà alle concerie di attenersi ai limiti di legge per l’uso di sostanze pericolose nella lavorazione del 60 wastewater pollution load, which means both savings in the later waste water treatment stage; less consumption of chemicals for purification and less generation of sludge. Furthermore, the companies will be able to increase their competitiveness on the international market by lunching new lines of eco-friendly products. Beside enhancing the safety and eco sustainability of the tanning cycle, the natural product developed increases the penetration of fat in the leather, resulting in a finished product of higher quality in terms of aesthetics, softness, fullness and flexibility. The partners who contributed to the achievement of these important results are: -The Institute of Chemistry and Organometallic Compounds of the Italian National Research Council (ICCOMCNR), which coordinates the project, a public organization involved in the scientific, technological, economic and social development of the Country; - The Italian National Agency for New technologies, cuoio. L’impiego del nuovo metodo ridurrà inoltre la carica inquinante delle acque reflue, con conseguente risparmio degli agenti chimici impiegati nella purificazione dell’acqua e ridotta generazione di rifiuti. Le compagnie saranno anche in grado di rendersi più competitive sul mercato internazionale grazie all’opportunità di lanciare nuove linee di prodotti ecologici. Oltre ad accrescere la sicurezza e l’ecosostenibilità del ciclo di concia, l’agente naturale sviluppato consente una maggiore penetrazione del grasso nella pelle, conferendo al prodotto finito maggiore qualità in termini di estetica, morbidezza e flessibilità. I partner che hanno contribuito al raggiungimento di questi importanti risultati sono: - l’istituto di Chimica e Composti Organometallici (unità operativa di Pisa) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (ICCOMCNR), che coordina il progetto, uno degli istituti della rete scientifica CNR, l’ente pubblico dedicato allo sviluppo scientifico, tecnologico, economico e sociale del Paese; 61 - l’Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, Energia e Sviluppo Sostenibile (ENEA), che si occupa dello sviluppo di tecnologie avanzate nel settore dell’energia, industria e ambiente; - SERICHIM, una PMI specializzata nello sviluppo e sintesi di prodotti chimici; - COLORTEX S.p.a., specializzata nello sviluppo e sintesi di prodotti chimici per l’industria calzaturiera e conciaria (gruppo BIOKIMICA); - INESCOP, un istituto spagnolo che dal 1971 promuove lo sviluppo tecnologico delle attività calzaturiere, lavorando senza scopo di lucro, con più di 600 compagnie associate in tutto il paese. A l l ’ i n i z i o d e l p ro g e t t o I C C O M , C N R e d E N E A h a n n o c o n d o t t o u n o s t u d i o s u i d i v e r s i p ro d o t t i ingrassanti attualmente impiegati nelle concerie europee per analizzare le caratteristiche degli agenti più rappresentativi presenti sul mercato. Hanno così identificato i prodotti più diffusi ed efficaci che sono stati presi come punto di riferimento per il nuovo prodotto da sviluppare. Come risultato di questa azione il consorzio ha selezionato il prodotto naturale che, modificato opportunamente, fosse in grado di dare gli stessi risultati dei gruppi sintetici presenti nei prodotti analizzati. Al tempo stesso, per poter stabilire i parametri da usare come metro di paragone per l’analisi dell’impatto del nuovo prodotto, INESCOP ha svolto uno studio preliminare sull’impatto ambientale dei prodotti ingrassanti più utilizzati e, corrispondentemente, dei prodotti di derivazione naturale. Il consorzio ha così selezionato e registrato i parametri più significativi in accordo con gli standard internazionali. Nell’ambito di questo studio è stato notato che i prodotti di derivazione naturale hanno un minor impatto ambientale e presentano delle caratteristiche migliori di biodegradabilità. Emilia Bramanti, CONSIGLIO Nazionale delle Ricerche, Istituto di Chimica dei Composti OrganoMetallici ICCOM - UOS di PISA Emilia Bramanti, CONSIGLIO Nazionale delle Ricerche, Istituto di Chimica dei Composti OrganoMetallici ICCOM - UOS di PISA Energy and Sustainable Development (ENEA), involved in the development of advanced technologies for energy, industry and the environment; - SERICHIM, a SMI specialized in the development of synthesis methods of chemical products; -COLORTEX Spa, specialized in the development and synthesis of chemical products for the footwear and tannery industry (BIOKIMICA group); - INESCOP a Spanish footwear technology institute, which since 1971 promotes the technological development of footwear activities and related industries, working as a non-profit making organisation, with more than 600 associated companies in the whole country. At the beginning of the project the consortium carried out a study on the different fatliquoring agents currently used in the EU tanneries in order to analyse the characteristics of the most representative agents present in the market. The most diffused and effective fatliquoring agents were identified and assumed as performance benchmarks for the replacement product to be developed. As a result of this action the consortium was able to select the chemical functional group, derivable from fatty acids that could give the same performances as the synthetic chemical group present in the pre-existing products. At the same time, in order to set the parameters to be used as basis of the comparison for the impact assessment of the new product, a preliminary study on the environmental impact of the most used fatiliquoring Leather goods made according to ECOFATTING procedures Prodotti di pelle realizzati con procedura ECOFATTING 62 products was performed. The most significant parameters were assessed and recorded according to the international standards. It was noted that none of the products currently present on the market stands out for having a lower environmental impact, instead they all show quite similar polluting loads. At this point the consortium proceeded to the demonstration of the use of the new product and the evaluation of its performance at laboratory and semiindustrial level. At the semi-industrial level the partner’s know how on “Continuous Flow Technology” was applied to the production process, allowing for high volumes of agent to be produced using a relatively small equipment compared to the traditional reactors. Furthermore the use of “Continuous Flow Technology” increased the safety of the production process, guaranteed constant quality of the product and allowed for a cut down of the operational costs and fixed investment required. This action was fundamental to adjust and control the fatting process at a pre-industrial level. After testing the new products on few samples of hides in order to give the chance to the partners to optimize formulations and protocols, the new products were employed at industrial scale. The performance of the new agent met the initial expectations and a quality assessment of the finished leather products was also done to verify that the hides fatted with natural products satisfied the leather products quality standards, allowing the production of high quality leather products. The partners made sure that the project gained maximum visibility at a European level. During the project life time various dissemination materials were produced and distributed in fairs, conferences, newsletters and so on. A logo was designed together with banners, brochures, gadgets and various other items which allowed for a full dissemination of the project aim and results. Several interviews to the project partners were also broadcasted on TV and a project website was created and published online within the second month of the project. In addition to dissemination activities among the general public, the project results were also the object of scientific publications and training courses especially aimed at Italian and Spanish tanneries. The tight, fruitful cooperation among ECOFATTING beneficiaries gave very positive results, feasible in the practice. The natural product developed in the ECOFATTING project for leather fatting and hide tanning represents a step forward towards the evolution of a tanning process in a “green”, environmental-oriented direction. This product was proved to be indeed more performing than the currently used chemical agents and characterized by a higher biodegradability. Its use also resulted in advantages in terms of waste water treatment and waste water disposal. A questo punto COLOR TEX ed INESCOP hanno proseguito con la dimostrazione dell’uso dei nuovi prodotti di derivazione naturale e con l’analisi delle sue prestazioni in laboratorio ed a livello semi-industriale. Per la produzione dei prodotti di origine naturale a livello semi-industriale sono state applicate le conoscenze di SERICHIM in materia di “Continuous Flow Technology” che hanno permesso non solo di aumentare la sicurezza del processo di lavorazione, ma anche di garantire una qualità costante del prodotto e abbattere i costi operativi e l’investimento iniziale. E’ stata così ottenuta la quantità di agente necessaria per il test a livello industriale che è stata poi utilizzata per produrre il cuoio conciato ed ingrassato. Questa azione è stata fondamentale per assestare e controllare la fase di ingrassaggio a livello pre-industriale. COLORTEX ed INESCOP hanno messo a punto formule e protocolli sull’utilizzo dei nuovi prodotti in modo da poter essere impiegati a livello industriale ed hanno preparato alcuni campioni di cuoio. E’ rilevante il fatto che l’impiego dei prodotti ECOFATTING non implica alcuna modifica nei macchinari già esistenti e l’utilizzo dei nuovi agenti ha atteso completamente le aspettative iniziali. Dalla valutazione della qualità del prodotto finito, infatti, è risultato che il cuoio ingrassato con il prodotto naturale soddisfa gli standard di qualità dei prodotti conciari in termini di resistenza elastica, morbidezza, resistenza all’uso, temperatura di contrazione. Il prodotto naturale sviluppato nel corso del progetto per l’ingrassaggio delle pelli rappresenta, pertanto, un passo avanti nella direzione della maggiore sostenibilità del ciclo di concia. I nuovi agenti di origine naturale, oltre a conferire una maggiore biodegradabilità al prodotto finito, si sono rivelati più efficaci degli agenti chimici finora utilizzati. Il loro uso comporta numerosi vantaggi fra i quali una semplificazione del trattamento e dello smaltimento delle acque reflue. Altre info: http://www.pi.iccom.cnr.it/ecofatting/it/ 63