Centro di Competenza Medl@ine

La lana di pecora è un materiale naturale, di basso costo e facilmente rinnovabile. Come tale, racchiude in sé una vastissima gamma di usi potenziali pienamente sostenibili che le conoscenze tecniche e scientifiche possono aiutare a tradurre in opportunità di sviluppo socio-economico per le aree rurali. Oltre agli impieghi nell’industria tessile "tradizionale", la lana può essere destinata ad applicazioni innovative che possono essere schematizzate come segue:

  • Applicazioni high-tech indirizzate a mercati di nicchia - principalmente basate sullo sfruttamento delle componenti chimiche essenziali (cheratina) e caratterizzanti (lanolina) della lana e finalizzate alla produzione di prodotti eco-friendly nei campi bio-medicale, bio-cosmetico ecc..

    Nella pratica….

    Nanofibre di cheratina
    • Tessile tecnico: nanofibre applicate su tessuti multi-strato e per la modifica superficiale (modifica e miglioramento di traspirabilità, idrofilia superficiale, leggerezza, mano);
    • Applicazioni non tessile: deposizione di nanofibre in cheratina su substrati filtranti al fine di garantire una migliore efficienza e durata dei filtri;
    • Biomedicale: nanofibre, film, spugne e bendaggi di cheratina per ferite e bruciature e come supporti di crescita cellulari per l’ingegneria tissutale, interessanti in questo settore in quanto i materiali a base di cheratina sono biocompatibili, funzionano come barriera contro i batteri, sono traspirabili e possono veicolare farmaci.
    Nel 2009 il CNR Ismac di Biella ed il Politecnico di Milano hanno dato origine al progetto Kebab, focalizzato sullo studio e la realizzazione di film, spugne e nanofibre a base di cheratina con applicazioni nel settore del packaging e biomedicale.
  • Applicazioni massive - come ad esempio materiali compositi per l’isolamento termico e acustico e per la realizzazione di elementi sub-strutturali nell’edilizia e nell’industria automobilistica, aereonautica e nautica; bio-ammendanti/fertilizzanti a base di cheratina di lana; prodotti per il vivaismo (tappeti pacciamanti, matrici per la messa a dimora di prati e piante ornamentali, supporti per giardini verticali, ecc.) e il ripristino ambientale (teli per la bonifica di acque contaminate da combustibili fossili); prodotti geotessili e altro ancora.

    Nella pratica, per quanto riguarda l’isolamento termo-acustico…

    Pannelli isolanti termo-acustici autoportanti costituiti esclusivamente da lana
    Nel 2012 è partito un progetto di ricerca della durata di due anni denominato Cartonlana a cui hanno partecipato il CNR Ismac di Biella, Davifil Srl e il Dipartimento di Architettura e Design, il quale ha portato alla realizzazione di pannelli isolanti termo-acustici autoportanti, costituiti esclusivamente da lana di scarto. Le fibre infatti, al posto di essere incollate mediante resine sintetiche, sono incollate dalla proteina di lana estratta durante il processo. Tale progetto ha permesso di depositare un brevetto nazionale sul prodotto e sui processi di fabbricazione (C. Tonin, A. Patrucco, D. Bosia, R. Giordano, F. Ramella Pollone, L. Savio, "Processo di lavorazione della lana, materiali di lana prodotti con detto processo e articoli comprendenti detti materiali di lana". Brevetto N° 0001410156 del 05/09/2014).

    Nel 2011 è nato il progetto VeLiCa, finanziato dalla Regione Lombardia, incentrato sullo studio dello sfruttamento delle colture di canapa in tutte le loro componenti (oli, fibra, semi ecc..) che trovano applicazioni molto varie (alimentazione, cosmesi, medicina, edilizia ecc..).
    Durante il progetto sono stati sviluppati da CNR ISMAC pannelli isolanti termo-acustici autoportanti, realizzati mediante l’impiego combinato di lana e canapa. Anche in questo caso si utilizza lana di scarto e si combina ad un’altra fibra naturale con ottime proprietà meccaniche (la canapa), tramite un processo del tutto green che vede la cheratina di lana come legante.

    Pannelli autoportanti in lana e canapa di diverso spessore, dimensione e colore
    Al progetto hanno collaborato CNR Ismac, CNR Ibba, CNR Istm, CNR Icrm e IBC (Italian Biocatalysis Center) ed al suo termine è stato depositato un brevetto nazionale su prodotti e processi di produzione. (C. Tonin, A. Patrucco, M. Bianchetto Songia, F. Ramella Pollone, M.N. Ravasio, "Materiale composito di origine naturale e metodo per la sua fabbricazione", Brevetto N° 0001410155 del 05/09/2014). Questo progetto è poi evoluto in uno sviluppo industriale (progetto Fitness) partito nel 2013 e tuttora in corso, mirato a studiare un macchinario per la produzione dei pannelli compositi in lana/canapa.

     

    Nella pratica, per quanto riguarda i bio-ammendanti/fertilizzanti…

    Logo del progetto Life+GreenWoolF

    Nel 2013 è partito il Life+GreenWoolF, un progetto co-finanziato dalla Comunità Europea mediante lo strumento finanziario LIFE con l’accordo LIFE 12 ENV/IT000439. L’obiettivo del progetto è il recupero in larga scala di lane di scarto al fine di ottenere fertilizzanti organici a base di azoto mediante un processo ecologico e sostenibile.
    Questo target è stato conseguito studiando un “processo di idrolisi verde” che utilizzando esclusivamente acqua surriscaldata in condizioni controllate, converte la cheratina di lana in composti più semplici e permette di produrre fertilizzanti con rilascio di nutrienti a diversa velocità. Infatti amminoacidi (rilascio veloce) e parti di fibre parzialmente idrolizzate (rilascio lento) con elementi chimici, saranno rilasciati nel tempo man mano che la fibra si decompone.

    Processo di riutilizzo delle lane di scarto a ciclo chiuso
    Il trattamento è attuato mediante l’ausilio di un impianto di idrolisi progettato appositamente, e non richiede il lavaggio preliminare della lana, uno dei processi più inquinanti.
    Considerando infine che la lana idrolizzata assorbe e trattiene l’umidità molto efficacemente, quando applicata ai suoli può aiutare a trattenere l’acqua.
    Il progetto Life+GreenWoolF, sviluppato dal CNR Ismac di Biella in collaborazione con il Politecnico di Torino e la OBEM, è tuttora in corso. Per maggiori informazioni clicca qui.

Per approfondimenti:

Patrucco A., Tonin C., Ravasio N., Materiali isolanti bio-compositi in lana-canapa. In VeLiCa. Da antiche colture materiali e prodotti per il futuro, 2014.

Zoccola M., Montarsolo A., Bertini F., Canetti M., Stagnaro P., Giunco F., Losio S., Fantauzzi L., Tonin C., Produzione di fibrille di lino e canapa e loro utilizzo come rinforzo in composit ". In Progetto VeLiCa. Da antiche colture materiali e prodotti per il futuro , 2014.

Tonin C., Green hydrolysis conversion of wool wastes into organic nitrogen fertlisers, Biodiversity Success Stories 2, 2014.

Zoccola M., Montarsolo A., Mossotti R., Patrucco A., Tonin C., Green hydrolysis conversion of wool wastes into organic nitrogen fertilisers , Waste and Biomass Valorization (WAVE) 2015.