Ambiti di intervento

Sviluppo, guida o partecipazione a progetti di ricerca con i seguenti obiettivi:

  • Supporto alle aziende tessili per lo sviluppo di processi ecologicamente compatibili ed efficienti dal punto di vista energetico, nella consapevolezza che il settore debba sempre più saper coniugare innovazione e sostenibilità per competere nel mercato globale.
  • Pianificazione, predisposizione e coordinamento di progetti di ricerca e innovazione dedicati allo sviluppo di materiali tessili multifunzionali mediante applicazione di finissaggi nano/bio strutturati, in risposta ad esigenze applicative sempre più complesse e sofisticate che emergono dal mercato.
  • Impiego combinato di tecnologie abilitanti e multidisciplinari quali le biotecnologie industriali e le nanotecnologie per l'ideazione, lo sviluppo e l'implementazione di concetti innovativi nei processi e nei prodotti tessili.

Biotecnologie tessili: biocatalisi
Le competenze sviluppate dall'unità di ricerca nel campo delle biotecnologie tessili sono scaturite dallo svolgimento di diversi progetti di ricerca cha hanno coinvolto università, centri di ricerca e imprese e riguardano vari aspetti applicativi, tra cui:

Differenti tipologie di particelle silicee impiegabili per l'immobilizzazione di enzimi e di altre molecole bioattive
Differenti tipologie di particelle silicee impiegabili per l'immobilizzazione di enzimi e di altre molecole bioattive

  • trattamenti enzimatici di preparazione e finissaggio di fibre cellulosiche (cotone, lino), proteiche (lana, seta) e sintetiche (poliestere, poliammide) con l'impiego di enzimi quali: idrolasi (proteasi, cellulasi, pectinasi, cutinasi), ossidoreduttasi (laccasi, perossidasi, tirosinasi), transferasi (transglutaminasi), ecc.;
  • sviluppo di tecniche di immobilizzazione di enzimi e altre molecole bioattive su substrati tessili con sistemi bio-nano ibridi per la produzione di materiali tessili bioattivi;
  • utilizzazione di biomasse per il trattamento di decolorazione e decontaminazione di reflui di processo (tintoria e finissaggio);
  • studio dell'applicazione di solventi "green" (ad esempio liquidi ionici) per le operazioni di nobilitazione tessile.

Il laboratorio dispone delle competenze per la caratterizzazione degli enzimi dal punto di vista dell'attività e della stabilità in varie condizioni di impiego, nonché per la determinazione delle proprietà chimiche, fisiche, meccaniche e morfologiche di substrati e prodotti, in particolare di natura polimerica.

Strumentazione a disposizione per la lettura di campioni biologici e non e relativi risultati.Strumentazione a disposizione per la lettura di campioni biologici e non e relativi risultati.
Strumentazione a disposizione per la lettura di campioni biologici e non e relativi risultati.

Nanotecnologie: produzione di nanofibre mediante elettrofilatura
L'elettrofilatura è una tecnologia che consente la produzione di fibre continue con diametro sub-micrometrico mediante un processo in cui un fluido polimerico, normalmente una soluzione, viene sottoposto ad un campo elettrico ad alto potenziale. Ciò causa la formazione di un getto polimerico che, nel percorso dallo spinneret al collettore, subisce fenomeni di instabilità che ne determinano l'allungamento con conseguente formazione di fibre di dimensioni nanometriche le cui caratteristiche dipendono dai parametri della soluzione (tipo di polimero, concentrazione e solvente) e del processo (voltaggio, distanza spinneret-collettore, flusso).
Le principali caratteristiche dei materiali nanofibrosi sono un elevato rapporto superficie/volume (fino a 1000 volte maggiore che nelle microfibre) e una estrema flessibilità delle proprietà di superficie e di massa.
Possono essere sottoposti ad elettrofilatura polimeri naturali (ad esempio: fibroina della seta) e sintetici (ad esempio: poliammide, poliestere, poliuretano, ecc.).


Immagine SEM di una matrice elettrospinnata di Poli-Etilen Tereftalato (PET)

I più importanti campi di applicazione sono:

  • Filtrazione ad alta efficienza;
  • Materiali ad effetto barriera (virus, batteri, ecc.);
  • Materiali compositi, schermatura elettromagnetica
  • Materiali per uso medico (tissue engineering, drug delivery, ecc.)

Il laboratorio dispone di apparecchiature di elettrofilatura in grado di produrre campioni bi- e tri-dimensionali su scala di laboratorio e pilota.

 

Biopolimeri e biomateriali

Polimeri naturali biodegradabili e biocompatibili, tra cui la seta, sono destinati a ricoprire un'importanza sempre più rilevante nel panorama dei materiali tessili tradizionali e di quelli per usi tecnici avanzati. La seta, grazie alle uniche proprietà biologiche e funzionali, sta acquisendo posizioni interessanti nel settore dei biomateriali per lo sviluppo di applicazioni biomedicali, come ad esempio dispositivi per la rigenerazione di tessuti danneggiati (cute, cartilagine, osso, vasi sanguigni, nervi, tendini, legamenti, ecc.).
Il laboratorio ha sviluppato una lunga esperienza nel coordinamento di progetti di ricerca finalizzati alla progettazione e sviluppo di dispositivi biomedicali a base di fibroina della seta fino alla valutazione pre-clinica degli stessi. In particolare, le competenze acquisite nell'ambito dell'unità di ricerca riguardano soprattutto le tecnologie di purificazione delle matrici polimeriche e di trasformazione in varie forme (micro e nano fibre, film, gel, ecc.) in funzione del tipo di utilizzo, le tecniche di caratterizzazione chimica, fisica, morfologica e strutturale dei materiali polimerici costituenti, e l'upgrade delle tecnologie di produzione dalla scala di laboratorio a quella pilota.

Laboratorio fisico meccanico: si eseguono test per la caratterizzazione delle proprietà fisiche e meccaniche dei tessili, all'interno di una camera condizionata ad una Temperatura di 21°C ±2°C e ad un'Umidità Relativa del 65% ±4%, in quanto la normativa UNI EN ISO 139 stabilisce precise disposizioni per l'impiego di atmosfere normali per l'ambientamento e per la determinazione delle proprietà fisiche e meccaniche dei tessili.
I materiali sottoposti ad analisi sono fibre, fili, filati e tessuti.