ArsTannery 2023 #02

Page 1

GREEN TRANSITION - BIOBASED CHEMICALS - CIRCULAR CHEMISTRY ISSN 2531-9620 ARSTANNERY1° SUPPLEMENTO AD ARSUTORIA 477MARZO 2023 POSTE ITALIANE S.p.A.SPEDIZIONE IN A.P.AUT. MBPA/LO-NO/049/A.P./2017 ART.1 COMMA1LO/MI
ARSTANNERY 02

Send an e-mail to: arsutoria@edizioniaf.com

to receive a link and read the next issues of ARS TANNERY online for free

ARSTANNERY

Direttore Responsabile

Matteo Pasca

Editorial

Erika Alberti

Emanuela Cecchetti

Alessandro Dorio

Enrico Martinelli

Sara Meneghetti redazione@edizioniaf.com

Digital

Alessandro Capuzzi

Domiziana Desantis

Ilaria Marciò digital@edizioniaf.com

Pr & Marketing

Mariella Catalano

Mariel Cuba marketing@edizioniaf.com

Advertising

Filippo Crepaldi

Giorgio Gori

Lucio Luiselli

Stefano Migliavacca

Jose Rivera adv@edizioniaf.com

Operations

Massimo Ledda

Elisa Trasi

Andrea Zampieri operations@edizioniaf.com

Printing New Everprint neweverprint.it

ARSTANNERY - 1° SUPPLEMENTO AD ARSUTORIA 477 - MARCH 2023

Poste Italiane Spa – Spedizione in abbonamento postale – Autorizzazione MBPA/ LO-NO/049/A.P./2017 ART.1 COMMA1 – LO/MI.

Direttore Responsabile Matteo Pasca © Copyright 1967

Tutti i diritti di proprietà artistica e letteraria sono riservati. È assolutamente vietata la riproduzione totale o parziale di articoli, disegni e fotografie, in qualsiasi forma e modo, sia analogico che digitale, anche citandone la fonte, senza espressa autorizzazione della casa editrice. Ogni abuso sarà perseguito a norma di legge

All artwork and copyrights are reserved. Total or partial reproduction is absolutely forbidden of articles, designs and photographs in any form, either analogical or digital, even if stating the source, without the express permission of the publishing house. Any abuse will be punished by law.

ISSN 2531-9620

Le inserzioni pubblicitarie sono pubblicate sotto la totale responsabilità del committente; la casa editrice non si assume alcuna responsabilità per il loro contenuto. Per ogni contestazione si rimanda all’indirizzo del committente pubblicato sulla sua stessa pagina pubblicitaria o, in mancanza, in fondo alla rivista. Adverts are published at the full responsibility of the client; the publishing house does not accept any responsibility for the contents. All notifications must be referred to the advertiser, whose address can be found either printed on his advertising page or, if this is not the case, in the end of the magazine.

Ai sensi dell’articolo 2 comma 2 del Codice di deontologia relativo al trattamento dei dati personali nell’esercizio dell’attività giornalistica, si rende nota l’esistenza di una banca-dati personali di uso redazionale presso la sede di Milano, via Ippolito Nievo 33. Gli interessati potranno rivolgersi al responsabile del trattamento dei dati Ing. Matteo Pasca presso la sede di Milano, via Ippolito Nievo 33, per esercitare i diritti previsti dal D.L.GS. 30 giugno 2003, n.196

Pg. 14 Gualino: we are optimistic for 2023

Pg. 20 Unification has made us stronger

Pg. 24 Circular chemistry for the development of sustainable processes

Pg. 28 Tanning biotechnologies for novel sustainable and circular materials

Pg. 30 Renewable raw materials for a cleaner tanning industry

Pg. 32 The future of bio-based materials

Pg. 43 Mandatory appointment of ADR Safety Advisor, false problem

Pg. 51 Organic waste valorisation towards circular and sustainable biocomposites

CONTENTS

BISPHENOL S ENTERS SVHC LIST

The Italian Union of Leather Chemical Auxiliary Manufacturers (UNPAC) has released a recap of the obligations resulting from the inclusion of Bisphenol S and Melamine on the list of substances of health concern. Here it is in full.

As of January 17, 2023, the listing as SVHCs of Bisphenol S and Melamine results in, for manufacturers of manufactured goods and leathers, an obligation to notify ECHA of their articles, while with regard to listed chemicals, either alone or in mixtures, there is an obligation to include the data in the product safety data sheet.

The obligation to notify ECHA, effective from the date of inclusion, applies if the substance is present in finished articles, thus leathers and leather goods, at concentration values above 0.1 w/w %, i.e. 1,000 ppm; notifications must be submitted within 6 months of inclusion on the candidate list. This information will subsequently be published in the SCIP database established under the Waste Framework Directive; this ensures that information on finished articles containing substances on the Candidate List is available to waste managers and consumers. It is important to highlight that on December 21, 2022, ECHA released a document regarding the proposed restriction for Bisphenols A, B, S, F, AF, which on page 2 highlights the fact that for leather articles and tanning products a 5-year exemption is granted at 500 mg/kg., which for now remains only a proposal from the restriction applicants, although this is no guarantee that subsequently the SEAC and RAC committees will maintain the waiver and not change it depending on their assessments, which will also depend on how the supply chain responds to the "Consultation on proposed restriction of bisphenol A and other bisphenols." In case client tanneries ask for stricter limits, both in chemical formulations and in leathers and manufactured goods, it should be pointed out that the only current legal limit, after the SVHC List inclusion of bisphenol S, is 1,000 ppm, above which it is mandatory to notify ECHA of the presence of this substance, but which does not prevent its marketing. It’s useful to underline that there are currently no standardized, ergo official, methods for the analysis of Bisphenols in chemical formulations. To this end, we point out that for chemical products, in the European regulatory framework, the development of the analytical method called Work Item 00289247 - CEN/ TC 289 WG6, not yet officially defined (first draft expected in March 2023), is being validated, while there is a test method in draft, ISO/DIS 11936CEN/TC 289-WG1, for the determination of Bisphenols in hides, now in the last stages of the regulatory process (final publication of the method is expected during 2023).

IL BISFENOLO S ENTRA NELLA LISTA SVHC

UNPAC illustra quali sono gli obblighi che ne conseguono

L’associazione italiana che riunisce i produttori di ausiliari chimici conciari (UNPAC) ha diffuso una sintesi degli obblighi derivanti dall’inclusione del Bisfenolo S e della Melammina nella lista delle sostanze che destano preoccupazione per la salute.

A far data dal 17 gennaio 2023, l’inserimento in SVHC del Bisfenolo S e della Melammina viene infatti a determinare, per i produttori di manufatti e pellami, l’obbligo di notifica all’ECHA dei propri articoli, mentre per quanto attiene le sostanze chimiche incluse nell’elenco, da sole o in miscele, vige l’obbligo dell’inserimento dei dati nella scheda di sicurezza del prodotto. L’obbligo di notifica all’ECHA, in vigore a partire dalla data di inclusione, vige se la sostanza è presente in articoli finiti, perciò pellami e manufatti in pelle, a valori di concentrazione superiori allo 0,1 % in peso/peso, vale a dire 1.000 ppm; le notifiche devono essere presentate entro 6 mesi dall’inclusione nell’elenco di sostanze candidate. Tali informazioni saranno successivamente pubblicate nella banca dati SCIP istituita ai sensi della direttiva quadro sui rifiuti; in questo modo viene garantito che le informazioni sugli articoli finiti contenenti sostanze incluse nella Candidate List siano disponibili a gestori di rifiuti e consumatori.

Il 21 dicembre 2022 ECHA ha diffuso un documento riguardante la proposta di restrizione per i Bisfenoli A, B, S, F, AF, che a pagina 2 evidenzia il fatto che per articoli in pelle e prodotti concianti è concessa una deroga per 5 anni a 500 mg/kg., che per ora rimane solo una proposta dei richiedenti la restrizione, anche se questo non è garanzia del fatto che successivamente i comitati SEAC e RAC manterranno la deroga e che non la modificheranno a seconda delle loro valutazioni, che dipenderanno anche dal modo con cui la filiera risponderà alla “Consultation on proposed restriction of bisphenol A and other bisphenols”.

Nel caso le concerie clienti chiedessero limiti più stringenti, sia nei formulati chimici che nei pellami e nei manufatti, occorre far presente che il solo limite di legge attuale, dopo l’inclusione in SVHC List del bisfenolo S, è di 1.000 ppm, al di sopra del quale è obbligatorio comunicare ad ECHA la presenza di tale sostanza, ma che non ne impedisce la commercializzazione. E’ utile ricordare che attualmente non esistono metodi normati, ergo ufficiali, per l’analisi dei Bisfenoli nei formulati chimici. E’ in corso di validazione lo sviluppo del metodo analitico denominato Work Item 00289247 - CEN/TC 289 WG6, non ancora definito ufficialmente, mentre esiste un metodo di prova in bozza per la determinazione dei Bisfenoli nelle pelli, ormai nelle ultime fasi dell’iter normativo, la cui pubblicazione è prevista nel corso del 2023.

UNPAC The Italian Union of Leather Chemical Auxiliary Manufacturers outlines what obligations arise as a result
8 ARSTANNERY CHEMICALS

CALL FOR PAPERS FOR FREIBERG LEATHER DAYS

The conference organized by VGCT and FILK is scheduled for June 28-29 in Germany

CALL FOR PAPER PER I FREIBERG LEATHER DAYS

Il Congresso organizzato da VGCT e FILK è previsto per il 28-29 giugno in Germania

I Freiberg Leather Days, la tradizionale conferenza organizzata ogni anno dai chimici del cuoio tedeschi, è programmata per il 28 e 29 giugno 2023 a Friburgo. Per garantire che il congresso diventi ancora una volta un luogo di incontro informativo e interessante per l'industria conciaria e della pelle europea, l’Associazione nazionale dei chimici del cuoio tedeschi (VGCT) e l’Istituto di ricerca di Friburg FILK in qualità di co-organizzatore, invitano esperti, ricercatori e specialisti a partecipare attivamente alla definizione dei contenuti tecnici. “Siamo ansiosi di assistere a conferenze su questi temi” spiegano. Ecco gli argomenti selezionati per la conferenza di quest’anno:

-Tecnologie nuove/alternative per la produzione di pelle

-Novità nella caratterizzazione e nell'analisi

-Utilizzo di materie prime sostenibili in conceria

-Tecnologie di lavorazione innovative

-Automazione e macchinari

-Nuove tendenze nelle industrie applicative

Freiberg Leather Days, the traditional conference organized annually by German leather chemists, is scheduled for June 28-29, 2023 in Freiburg. To ensure that the conference will once again become an informative and interesting meeting place for the European tanning and leather industry, the National Association of German Leather Chemists (VGCT) and the Friburg Research Institute FILK as co-organizer invite experts, researchers and specialists to actively participate in shaping the technical content. "We are looking forward to conferences on these topics," they explain.

Here are the topics selected for this year's conference:

-New/alternative technologies for leather production

-News in characterization and analytics

-Use of sustainable raw materials in the tannery

-Innovative processing technologies

-Automation and machinery

-New trends in the applying industries

-Artisan tanneries in the age of Industry 4.0

The first speakers, from different fields, have already committed to submit their papers to the scientific committee of the congress. If you would like to present new ideas, discoveries or applications in the field of tanning and leather technology or related fields, the organizers invite submissions by March 28.

-Le concerie artigianali nell'era dell'Industria 4.0

I primi relatori, provenienti da diversi settori, si sono già impegnati a presentare le loro relazioni al comitato scientifico del congresso. Gli organizzatori invitano gli esperti del settore a comunicare nuove idee, scoperte o applicazioni nel campo della tecnologia conciaria e della pelle o in settori correlati, entro il prossimo 28 marzo.

10 ARSTANNERY NEWS

LINEAPELLE WAS FULL OF ENERGY

It was supposed to be the edition of a complete return to the pre-pandemic dimension and one that, as its slogan stated, aimed to "make tomorrow bloom."

So it was. Lineapelle number 101, dedicated to the 2024 summer season and held from February 21 to 23, 2023 at Fieramilano Rho, closed under the banner of great energy and a series of stylistic and business stimuli, which were confirmed by the high turnout of buyers and the quality of the networking work carried out at the fair. A result of great positivity confirmed by the fast-growing numbers, which consolidate its role as the only global reference show for the fashion, luxury and design supply chain. The 1,161 exhibitors at the fair, from 42 countries (61.7 percent Italian, 38.3 percent foreign), welcomed more than 24,000 buyers and insiders to their stands: 55 percent more than the previous edition dedicated to summer collections (February 2022), 6 percent more than the winter edition (September 2022). Confirming that Lineapelle was an edition of a return to pre-pandemic internationality, 41% of visitors arrived from abroad with a particular brilliance from visitors from Germany, Spain, France, Portugal, the United Kingdom and the Netherlands as far as Europe is concerned; the presence of Turkish operators was solid, while from Asia very interesting and reassuring were the entries of Japanese and Korean buyers, along with the initial return of Chinese.

From a business point of view, Lineapelle intercepted a complex economic phase, slowed down-after a positive 2022-by a series of factors (from the war in Ukraine to the inflationary trend) that, according to exhibitors' statements, could however begin to unblock the market between the end of the first and the beginning of the second quarter of the year, thanks also to the reopening of China.

There were also two important moments of discussion during the event, one dedicated to Life Cycle Assessment (LCA) studies to assess the climate footprint of products, during which UNPAC reported on the path taken by the chemical tanning sector to improve the sustainability profile of its products, and the other on the issue of traceability and circu-

larity of the leather supply chain organized by UNIC - Italian Tanneries in which, among other things, the new European proposal for regulations against deforestation was discussed, which will have important consequences for the sector as well.

LINEAPELLE FA IL PIENO DI ENERGIA

La fiera delle pelli e dei componenti di febbraio vede il ritorno dei visitatori stranieri e fa ritrovare un po’ di fiducia alle concerie

Doveva essere l’edizione del completo ritorno alla dimensione precedente la pandemia e che, come recitava il suo slogan, si poneva l’obiettivo di “far fiorire il domani”. Così è stato. Lineapelle numero 101, dedicata alla stagione estiva 2024 e svoltasi dal 21 al 23 febbraio 2023 a Fieramilano Rho, si è chiusa all’insegna di una grande energia e di una serie di stimoli stilistici e di business, che trovano conferma nell’alta affluenza dei buyer e nella qualità del lavoro di networking svolto in fiera.

Un risultato di grande positività confermato dai numeri in forte crescita, che ne consolidano il ruolo di unico salone di riferimento globale per la filiera della moda, del lusso e del design.

I 1.161 espositori presenti in fiera, provenienti da 42 Paesi (61,7% italiani, 38,3% esteri), hanno accolto nei loro stand oltre 24.000 buyer e addetti ai lavori: il 55% in più rispetto alla precedente edizione dedicata alle collezioni estive (febbraio 2022), il 6% in più rispetto a quella invernale (settembre 2022). A conferma che Lineapelle è stata un’edizione di ritorno all’internazionalità prepandemica, il 41% dei visitatori è arrivato dall’estero con una particolare brillantezza da parte dei visitatori provenienti, per quanto riguarda l’Europa, da Germania, Spagna, Francia, Portogallo, Regno Unito e Paesi Bassi; solida la presenza degli operatori turchi, mentre dall’Asia molto interessanti e rassicuranti sono stati gli ingressi dei buyer giapponesi e coreani, insieme all’iniziale ritorno dei cinesi.

Sotto il profilo del business, Lineapelle ha intercettato una fase congiunturale complessa, rallentata - dopo un positivo 2022 – da una serie di fattori (dalla guerra in Ucraina al trend inflattivo) che, secondo quanto dichiarato dagli espositori, potrebbe comunque iniziare a sbloccare il mercato tra la fine del primo e l’inizio del secondo trimestre dell’anno, grazie anche alla riapertura della Cina.

Durante la manifestazione ci sono stati anche due importanti momenti di confronto, uno dedicato agli studi di Life Cycle Assessment (LCA) per valutare l’impronta climatica dei prodotti, durante il quale UNPAC ha riferito del percorso intrapreso dal settore chimico conciario per migliorare il profilo di sostenibilità dei suoi prodotti, e l’altro al tema della tracciabilità e della circolarità della filiera pelle organizzato da UNIC – Concerie Italiane in cui è parlato tra l’altro della nuova proposta europea di regolamento contro la deforestazione che avrà importanti conseguenze anche sul settore.

February's leather and components fair sees the return of foreign visitors and brings back some confidence among tanneries
12 ARSTANNERY FAIRS

GUALINO: WE ARE OPTIMISTIC FOR 2023

A well-rounded interview with Jean-Pierre Gualino, president of IULTCS, International Union of Leather Technologists and Chemists Societies, who comments on the current macroeconomic situation highlighting the challenges facing the leather supply chain but also the innovative solutions to be implemented to reduce environmental impact, up-cycle leather waste, and improve communication and the image of leather itself. The French entrepreneur, founder and vice president of the family business ATC Tannery Chemicals, says he is confident of the industry's job prospects, especially from the second half of 2023.

- 2023 has opened with great uncertainty. How do you assess the current situation of the leather industry?

“Although many people talk about uncertain and difficult times, I have been in the industry for more than 48 years and I find it difficult to remember a time where there was not some catastrophe somewhere in the world, with ‘’this is the worst time ever!’’ being quoted. Yes, these are difficult days, but the leather industry remains a major player in the world economy with a turnover of €200 billion and 60% of its market concentrated around 5 main players, China (28%), Italy (14%), Vietnam (12%), France (6%) and Germany (4%).

After two years marked by the pandemic, during which the leather industry was rather resilient, the war in Ukraine caused an unprecedented increase in the cost of energy, mainly gas and electricity, leading to double-digit inflation in Europe and the United States. The macro-economic context also contributed to the rise in the price of raw materials and, by ricochet, impacted the entire sector: from upstream (breeding), through industry (chemicals, leather) and, finally, the price of finished products. At the end of the chain, consumption is slowing down, thus modifying the market shares of certain products. This new situation has been rather beneficial to the French luxury industry on the world market.

According to a recent macro-economic analysis published by the Economic Observatory of the Conseil National du Cuir (French Leather Council) in collaboration with Xerfi, the negative effects of the economic context should remain significant until mid-2023 for European manufacturers, and in particular those of the leather industry.

In China, the zero Covid policy has failed. The country is now dragging the Asian economy down and the World Bank is forecasting only 2.8% growth for China in 2022 before a rebound in 2023 (+4.5% anticipated), far from the country's growth standards (8% on average per year between 2009 and 2019). The United States was in recession in the second quarter of 2022. We should therefore expect no more than +0.4% growth in 2023.

The problem of the cost of energy is important for our industry and more particularly the upstream (chemicals and tanning). But there are

IULTCS president comments on the current situation of the leather supply chain, which has to face difficult challenges working on reducing environmental impact and recycling waste
14 ARSTANNERY INTERVIEW
JEAN-PIERRE GUALINO,  IULTCS PRESIDENT

significant differences from one continent to another. For Europe, it is to be expected that the price of gas and electricity will remain high in the coming months, which will lead to a loss of competitiveness for European manufacturers. American and Asian companies, which rely more on local production, are less affected by this energy inflation phenomenon.

However, we note that there are savings reserves in the world made during the pandemic, which can still be released into the economic circuit. In France, for example, there has been a slight increase in consumption. In France too, the impact varies according to the upstream links in the sector and their specific characteristics. The upstream sectors of the leather industry - hides and skins and tanneries - have shown themselves to be resilient in the face of the pandemic. Globally leather industry is resilient, let’s be optimistic for 2023”.

- What are the main challenges for the leather world today?

“There are obvious problems with wars, complex politics and rising costs, negative press against our industry and an uncertain future. However, I feel one of the biggest threats is that many of us in this industry are busy competing with each other and we lose site of the real enemy we have, fake and imitation leather and fake news regarding how we as an industry treat the planet. We should join as one voice to address our biggest critics. I feel that the IULTCS is a potential central organization that can bring our industry together as one”.

I note 5 major challenges to be met:

- Reducing the environmental impact of the industry: Water is a crucial resource for tanneries. Effluents from the tanning process contain chemicals and organic residuals. This concern is now reflected in the implementation of processes that reduce both water and chemical consumption. To achieve this, the sector works with its partners in the chemical industry and has developed new, more efficient processes and uses new chemical products that reduce the sector's environmental impact. Efforts must be continued in this area.

- Implementing recycling solutions: According to an estimate by the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), more than 800,000 tons of solid leather waste are produced each year by the industry worldwide. The leather industry is therefore working to find new uses for its waste, in particular through upcycling approaches which allow the re-use of material scraps for the manufacture of new materials or finished products, particularly in small series. Upstream of the sector, the recovery of non-tanned waste involves the manufacture of gelatin or collagen which will be used in the pharmaceutical and cosmetics industry, or the generation of a high-energy synthesis gas via a pyro-gasification process. But these solutions must be developed further and, above all, a genuine recycling sector must emerge thanks to a specific R&D strategy.

- Actively participate in animal welfare: Everyone should be aware that leather is made from the skins of farm animals, which makes it a de facto by-product of the agri-food industry. Moreover, in general, animal welfare and skin quality, and therefore leather quality, are linked. This is why the leather industry is committed to and participates in the development of good practices, allowing both the evaluation and development of animal welfare in breeding, transport and slaughter

- Strengthen traceability throughout the sector: Demonstrating transparency means better information and better protection for consumers. Professionals in the sector must be able to certify the origin of their products, which is a strong expectation of consumers. And this starts with the raw hide! In France, a traceability tool using laser marking of hides leaving the slaughterhouse, coupled with automatic optical reading in the tanneries, has been developed by CTC and enables the entire veal chain to be traced. This patented

system, a world first, is currently being deployed for young cattle and will then be operational for large cattle. This solution still needs to be deployed on a large scale at international level, as the future of leather products depends in part on the possibility of demonstrating the traceability of the hide, and then the leather, all the way to the shop!

- Strengthen communication and dialogue with the general public: The above issues are very strongly correlated with the demands of consumers, who are nowadays very connected and often misled by the mass of indiscriminate information, especially on social networks. Each industrial sector must therefore be transparent and educational towards its public. The leather sector is faced with an immense challenge, that of sincere communication.

IULTCS is active in this, we have decided to create a new role within the organization ‘’Media and Communications”.

- What do you think are the most interesting fields of research in leather chemistry?

“Our industries environmental impact on the planet is top of the list of areas of research, there are so many areas where small steps forward are constantly being made, that the overall advance is quite significant. Plant based polymers, light weight leathers, metal free tanning, salt free processing, process to reduce water consumption. Research on process to produce fully biodegradable leather is also a key point.

Health and safety advancements. Too many potentially important developments to list”.

- In this issue we discuss the great development of bio-based leather chemicals. What are your thoughts on this?

“In my position of President of the IULTCS I have been asked this question many times and I come back to the same thing. We need to strike a balance between processing products with bio sourced products, but never neglecting feeding the world first. Yes, use land to grow crops to process into bio chemicals, but remember there are still people starving in some countries. We are sitting on mountains of unwanted plastics, that could be recycled into products for our industry, without taking up valuable agricultural land. The answer seems to be we keep a healthy balance and not just all charge down the same road together”.

- The EuroCongress in Vicenza last September was a great success. The next IULTCS international congress is scheduled to take place in Chengdu next October; do you think it will be feasible given the current pandemic situation in China?

“I speak regularly with the President CHEN ZHANGUANG, there are no more COVID restrictions in China, so I’m confident that international visitors will be openly welcomed for the congress and it will go ahead as planned, but sensibly the conference will be available to attend on line. I recommend to visit the website www.iultcs2023.org for more details”.

- What achievements during your term as president are you proud of?

“First of all, I’m very proud of the members of IULTCS that are doing excellent works, especially in the commissions. All my thanks to our new executive secretary Luis Zugno, totally dedicated in his new po-

ARSTANNERY 15 INTERVIEW

sition. He published for instance a document that represents IULTCS opinion regarding the new proposed REACH restrictions, and a Manifesto for COP 27.

To strengthen IULTCS we need more members, so I have visited different countries that are not yet part of our organization; I’m proud to have convinced Korea Tanners Association and Whanam Leather to join us”.

- Upcoming IULTCS goals?

“As President I must follow the statutes of our union, so my goals are clearly to facilitate the cooperation between members societies, bringing new members like I did with South Korea, and last but not least support the organization of world congress and regional congress”.

JEAN-PIERRE GUALINO:

SIAMO OTTIMISTI PER IL 2023

Il presidente IULTCS commenta l’attuale situazione della filiera pelle che deve affrontare sfide difficili lavorando sulla riduzione dell’impatto ambientale e il riciclo dei rifiuti

Intervista a tutto tondo con Jean-Pierre Gualino, presidente di IULTCS, l’Unione internazionale delle associazioni nazionali dei chimici del cuoio, che commenta l’attuale situazione macroeconomica evidenziando le sfide che la filiera pelle si trova a dover fronteggiare ma anche le soluzioni innovative da implementare per ridurre l’impatto ambientale, valorizzare i rifiuti e migliorare la comunicazione e l’immagine stessa della pelle. L’imprenditore francese, fondatore e vicepresidente dell’azienda familiare ATC Tannery Chemicals, si dice comunque fiducioso delle prospettive di lavoro del settore, soprattutto a partire dalla seconda metà del 2023.

- Il 2023 si è aperto all’insegna dell’incertezza. Come valuta la situazione attuale dell'industria della pelle?

“Sebbene molti parlino di tempi incerti e difficili, io lavoro nel settore da più di 48 anni e trovo difficile ricordare un periodo in cui non ci sia stata qualche catastrofe da qualche parte nel mondo, e commenti del tipo ‘questo è il momento peggiore di sempre!’. Sì, sono giorni difficili, ma l'industria della pelle rimane uno dei principali attori dell'economia mondiale, con un fatturato di 200 miliardi di euro e il 60% del mercato concentrato intorno a 5 attori principali: Cina (28%), Italia (14%), Vietnam (12%), Francia (6%) e Germania (4%).

Dopo due anni segnati dalla pandemia, durante i quali l'industria della pelle si è rivelata piuttosto resiliente, la guerra in Ucraina ha causato un aumento senza precedenti del costo dell'energia, soprattutto di gas ed elettricità, portando a un'inflazione a due cifre in Europa e negli Stati Uniti. Anche il contesto macroeconomico ha contribuito all'aumento del prezzo delle materie prime e, per rimbalzo, ha avuto un impatto sull'intero settore: da quello a monte (allevamento), passando per l'industria (prodotti chimici, pelle) e, infine, al prezzo dei prodotti finiti. A valle della filiera, i consumi stanno rallentando, modificando così le quote di mercato di alcuni prodotti. Questa nuova situazione è stata piuttosto vantaggiosa per l'industria francese del lusso sul mercato mondiale.

Secondo una recente analisi macroeconomica pubblicata dall'Osservatorio Economico del Conseil National du Cuir (French Leather Council) in collaborazione con Xerfi, gli effetti negativi del contesto economico dovrebbero rimanere significativi fino alla metà del 2023

per i produttori europei, e in particolare per quelli dell'industria della pelle.

In Cina, la politica del Covid Zero è fallita. Il Paese sta trascinando l'economia asiatica verso il basso e la Banca Mondiale prevede nel 2022 solo una crescita del 2,8% prima di un rimbalzo nel 2023 (+4,5% stimato), ben lontano dagli standard di crescita del Paese (8% in media all'anno tra il 2009 e il 2019). Gli Stati Uniti erano in recessione nel secondo trimestre del 2022. Non dovremmo quindi aspettarci più di un +0,4% di crescita nel 2023.

Il problema del costo dell'energia è importante per la nostra industria e più in particolare per quella a monte (chimica e conciaria). Ma ci sono differenze significative da un continente all'altro. Per quanto riguarda l'Europa, è prevedibile che il prezzo del gas e dell'elettricità rimanga elevato nei prossimi mesi, con una conseguente perdita di competitività per i produttori europei. Le aziende americane e asiatiche, che si basano maggiormente sulla produzione locale, sono meno colpite da questo fenomeno di inflazione energetica.

Tuttavia, notiamo che nel mondo esistono riserve di risparmio realizzate durante la pandemia, che possono ancora essere immesse nel circuito economico. In Francia, ad esempio, si è registrato un leggero aumento dei consumi. Anche in Francia l'impatto varia a seconda dei comparti a monte del settore e delle loro caratteristiche specifiche. I settori a monte dell'industria della pelle - pelli e concerie - si sono dimostrati resistenti di fronte alla pandemia.

A livello globale l'industria della pelle resiste, siamo ottimisti per il 2023”.

- Quali sono le principali sfide per il mondo della pelle oggi?

“Ci sono problemi ovvi con guerre, politiche complesse e costi crescenti, stampa negativa contro il nostro settore e un futuro incerto. Tuttavia, ritengo che una delle minacce più grandi sia che molti di noi in questo settore sono impegnati a competere gli uni con gli altri e perdono di vista il vero nemico che abbiamo, la finta pelle e le notizie false su come noi come industria trattiamo il pianeta. Dovremmo unirci come un'unica voce per affrontare i nostri maggiori critici. Ritengo che la IULTCS sia una potenziale organizzazione centrale in grado di riunire il nostro settore in un'unica voce.

Segnalo 5 sfide principali da affrontare:

- Ridurre l'impatto ambientale dell'industria: l'acqua è una risorsa cruciale per le concerie. Gli scarichi del processo conciario contengono sostanze chimiche e residui organici. Questa preoccupazione si riflette ora nell'implementazione di processi che riducono il consumo di acqua e di sostanze chimiche. A tal fine, il settore collabora con i suoi partner chimici e ha sviluppato nuovi processi più efficienti utilizza nuovi prodotti chimici che riducono l'impatto ambientale del settore. È necessario proseguire gli sforzi in quest'area.

- Implementare soluzioni di riciclo: Secondo una stima dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'Alimentazione e l'Agricoltura (FAO), ogni anno l'industria produce più di 800.000 tonnellate di rifiuti solidi di pelle in tutto il mondo. L'industria della pelle si sta quindi impegnando per trovare nuovi utilizzi per i suoi rifiuti, in particolare attraverso approcci di upcycling che consentono di riutilizzare gli scarti dei materiali per la fabbricazione di nuovi materiali o prodotti finiti, soprattutto in piccole serie. A monte del settore, il recupero dei rifiuti non conciati prevede la produzione di gelatina o collagene da utilizzare nell'industria farmaceutica e cosmetica, oppure la generazione di gas di sintesi ad alta energia attraverso un processo di pirogassificazione. Ma queste soluzioni devono essere ulteriormente sviluppate e, soprattutto, deve emergere un vero e proprio settore del riciclo grazie a una specifica strategia di R&S.

- Partecipare attivamente al benessere degli animali: Tutti dovrebbero essere consapevoli del fatto che la pelle si ottiene dalla pelle di animali da allevamento, il che la rende di fatto un sottoprodotto dell'in-

16 ARSTANNERY INTERVIEW

dustria agroalimentare. Inoltre, in generale, il benessere degli animali e la qualità della pelle grezza, e quindi la qualità della pelle finita, sono collegati. Per questo motivo l'industria della pelle si impegna e partecipa allo sviluppo di buone pratiche che consentano di valutare e sviluppare il benessere degli animali nell'allevamento, nel trasporto e nella macellazione.

- Rafforzare la tracciabilità in tutto il settore: Dimostrare trasparenza significa migliorare l'informazione e la tutela dei consumatori. Gli operatori del settore devono essere in grado di certificare l'origine dei loro prodotti, che è una forte aspettativa dei consumatori. E questo a partire dalla pelle grezza! In Francia, CTC ha sviluppato uno strumento di tracciabilità che utilizza la marcatura laser delle pelli in uscita dal macello, abbinata alla lettura ottica automatica nelle concerie, che consente di tracciare l'intera filiera del vitello. Questo sistema brevettato, una novità mondiale, è attualmente in fase di implementazione per i giovani bovini e sarà poi operativo anche per i bovini di grossa taglia. Questa soluzione deve ancora essere implementata su larga scala a livello internazionale, poiché il futuro dei prodotti in pelle dipende in parte dalla possibilità di dimostrare la tracciabilità della pelle, da quella grezza a quella conciata, fino al negozio!

- Rafforzare la comunicazione e il dialogo con il pubblico: Le questioni sopra esposte sono fortemente correlate alle richieste dei consumatori, oggi molto connessi e spesso fuorviati dalla massa di informazioni indiscriminate, soprattutto sui social network. Ogni settore industriale deve quindi essere trasparente ed educativo nei confronti del pubblico. Il settore della pelle si trova ad affrontare una sfida immensa, quella della comunicazione sincera.

IULTCS è molto attenta a questo ambito e ha deciso di creare un nuovo ruolo all'interno della commissione Media e Comunicazione.”

- Quali sono, secondo lei, i campi di ricerca più interessanti della chimica del cuoio?

“L'impatto ambientale delle nostre industrie sul pianeta è in cima alla lista delle aree di ricerca, ci sono così tante aree in cui vengono costantemente fatti piccoli passi avanti, che il progresso complessivo è piuttosto significativo. Polimeri a base vegetale, pelli leggere, concia senza metalli, lavorazione senza sale, processi per ridurre il consumo di acqua.

Anche la ricerca sul processo per produrre pelle completamente biodegradabile è un punto chiave. Progressi in materia di salute e sicurezza. Gli sviluppi potenzialmente importanti sono troppi da elencare”.

IULTCS

The International Union of Leather Technologists and Chemists Societies, a world-wide organization of professional societies, was originally organized in London in 1897. There are currently 19 Member Societies and 6 Associate Members representing some 3000 individual members.

According to the IULTCS statutes the aims of the Union are to foster cooperation between member societies, to hold congresses to further the advancement of leather science and technology, to form commissions for special studies and to establish international methods of samples and testing leather and materials associated with leather manufacture.

The IULTCS organization has held 36 Congresses in twenty different countries on five continents, with the most recent being held in 2021 in Ethiopia.

- In questo numero parliamo del grande sviluppo dei prodotti chimici per la pelle bio-based. Cosa ne pensa?

“Nella mia posizione di Presidente IULTCS mi è stata posta questa domanda molte volte e torno a ripetere la stessa cosa. Dobbiamo trovare un equilibrio tra la lavorazione dei prodotti con prodotti di origine biologica senza mai trascurare il tema dell'alimentazione nel mondo. È vero, si può usare la terra per coltivare prodotti da trasformare in bio-prodotti, ma bisogna ricordare che in alcuni Paesi ci sono ancora persone che muoiono di fame. Siamo seduti su montagne di plastica indesiderata, che potrebbe essere riciclata in prodotti per la nostra industria, senza occupare preziosi terreni agricoli. La risposta sembra essere quella di mantenere un sano equilibrio e di non percorrere tutti insieme la stessa strada”.

- L'EuroCongress di Vicenza dello scorso settembre è stato un grande successo. Il prossimo congresso internazionale IULTCS è programmato a Chengdu il prossimo ottobre; pensa che sarà possibile vista l'attuale situazione di pandemia in Cina?

“Parlo regolarmente con il presidente Chen Zhanguang; in Cina non ci sono più restrizioni legate al Covid, quindi sono fiducioso che i visitatori internazionali potranno partecipare liberamente al Congresso che si svolgerà come previsto, ma ragionevolmente sarà possibile parteciparvi anche online da remoto”. Raccomando di visitare il sito web www.iultcs2023.org per maggiori dettagli”.

- Di quali risultati del suo mandato di presidente è orgoglioso?

“Innanzitutto, sono molto orgoglioso dei membri di IULTCS che stanno svolgendo un lavoro eccellente, soprattutto nelle commissioni. Ringrazio il nostro nuovo segretario esecutivo Luis Zugno, che si è impegnato a fondo nella sua nuova posizione. Ha pubblicato, ad esempio, un documento che rappresenta l'opinione della IULTCS in merito alle nuove restrizioni proposte dal regolamento REACH e un manifesto per la COP 27. Per rafforzare la IULTCS abbiamo bisogno di più membri, quindi ho visitato diversi Paesi che non fanno ancora parte della nostra organizzazione; sono orgoglioso di aver convinto la Korea Tanners Association e Whanam Leather ad unirsi a noi”.

- Quali sono i prossimi obiettivi di IULTCS?

“In qualità di presidente devo seguire gli statuti della nostra associazione, quindi i miei obiettivi sono chiaramente quelli di facilitare la cooperazione tra le società affiliate, portare nuovi membri come ho fatto con la Corea del Sud, e infine sostenere l'organizzazione del congresso mondiale e dei congressi regionali”.

L’Unione Internazionale delle Società di Tecnologi e Chimici del Cuoio è un’organizzazione mondiale di società professionali, creata a Londra nel 1897. Attualmente conta 19 società membri e 6 membri associati che rappresentano circa 3.000 membri individuali.

Secondo lo statuto di IULTCS, gli obiettivi dell’Unione sono: promuovere la cooperazione tra le società affiliate, organizzare congressi per promuovere il progresso della scienza e della tecnologia del cuoio, formare commissioni per studi speciali e stabilire metodi internazionali per campionare e testare il cuoio e i materiali associati alla produzione di cuoio.

L’organizzazione IULTCS ha tenuto 36 congressi in venti paesi diversi nei cinque continenti, il più recente dei quali si è tenuto nel 2021 in Etiopia.

ARSTANNERY 17 INTERVIEW

WORK GETS UNDERWAY FOR THE 37TH IULTCS CONGRESS IN CHENGDU

Organizers invite speakers to submit an abstract of their papers by June 15th

PARTONO I LAVORI PER IL 37°

CONGRESSO IULTCS DI CHENGDU

Gli organizzatori invitano gli aspiranti relatori ad inviare un abstract dei loro lavori entro il 15 giugno

I chimici del cuoio di tutto il mondo sono chiamati all’appello per partecipare al prossimo evento internazionale organizzato da IULTCS, l’Unione internazionale degli esperti della lavorazione della pelle che riunisce tutte le associazioni dei singoli paesi. L’appuntamento è con il 37° Congresso programmato a Chengdu, in Cina, dal 18 al 20 ottobre 2023. Il tema scelto è sicuramente intrigante: "Innovazioni per rendere la pelle insostituibile”. Otto i macro argomenti su cui verteranno le presentazioni degli esperti: ricerca scientifica di base, tecnologia sostenibile, tecnologia di lavorazione efficiente e intelligente, innovazione chimica, utilizzo completo degli scarti, metodi di analisi e di test, prospettive di sviluppo sostenibile dell'industria, design intelligente e miglioramento della produttività.

Leather chemists from around the world are being called upon to participate in the upcoming international event of IULTCS, the International Union of Leather Technologists and Chemists Societies, which brings together all associations from individual countries. The appointment is with the 37th Congress scheduled in Chengdu, China, Oct. 18-20, 2023. The theme chosen is certainly intriguing: "Innovations to make leather irreplaceable." Eight macro topics will be the focus of expert presentations: basic scientific research, sustainable technology, efficient and intelligent processing technology, chemical innovation, comprehensive waste utilization, analytical and testing methods, prospects for sustainable industry development, intelligent design and productivity improvement. As always, the congress is jointly organized by IULTCS and the host association, in this case the China Leather Industry Association (CLIA). In view of the impact of the epidemic that may continue, the organizers have planned a hybrid "online+offline" plan. "But of course we hope that overseas leather scientists and technicians can attend the meeting in person and communicate face to face," they announce from CLIA.

Already active is the official website https://www.iultcs2023.org) for delegate registration and submission of paper abstracts by aspiring speakers (the deadline is next June 15). Authors will be notified of possible acceptance of the research by the congress (and presentation of the paper in presence or as a poster) within July 15th.

Come sempre, il congresso è organizzato congiuntamente da IULTCS e dall’associazione ospitante, in questo caso la China Leather Industry Association (CLIA). In considerazione dell'impatto dell'epidemia che potrebbe continuare, gli organizzatori hanno previsto un piano ibrido "online+offline". “Ma naturalmente ci auguriamo che gli scienziati e i tecnici del cuoio d'oltreoceano possano partecipare all'incontro di persona e comunicare faccia a faccia” annunciano da CLIA.

Già attivo il sito web ufficiale https://www.iultcs2023.org)per la registrazione dei delegati e l’invio degli abstract dei lavori da parte degli aspiranti relatori (la scadenza è il prossimo 15 giugno). Gli autori riceveranno comunicazione dell'eventuale accettazione della ricerca da parte del congresso (e della presentazione della relazione in presenza o come poster) entro il 15 luglio.

18 ARSTANNERY NEWS

UNIFICATION HAS MADE US STRONGER

Interview with Fabrizio Ugolini, the managing director who led the path of integration of FGL International and Finikem

- Dr. Ugolini, you have been called upon to manage the integration between two companies that are complementary but so far quite distinct from each other. What are the biggest challenges you encountered?

"The biggest challenge has been being able to complete this operation in a really short time. In this regard, I would like to thank all the employees and collaborators who with great commitment and professionalism made it possible to achieve this goal. From the perspective of market perception, the challenge becomes an opportunity. Merging the two companies into a single entity means that customers in the tanning sector will be able to refer to a single interlocutor to meet their needs with an even more comprehensive service proposal."

- How far along is the integration process?

"As of January 1, 2023, the integration of the two companies has taken place totally, we have managed to complete the union from the administrative, fiscal and production points of view. That is why a few months ago we wanted to announce the integration to the supply chain, we wanted to inform of a transformation that took place in a very short time."

- How is the market reacting to this news?

"The market is also reacting very well because customers have the opportunity to use the same company for the entire process, from wet end to finishing, being able to take advantage of the professionalism of a highly qualified staff. An implementation of know-how that, for the customer, translates into expanded assistance for the entire leather cycle, thus into increasingly effective solutions for their products."

- At the production level, what has changed? Are there plans to unify the operating locations as well?

Since the beginning of 2023, FGL International and Finikem have become one company. The two Castelfranco di Sotto-based leather chemicals realities, which are part of the Tuscan holding company Lapi Group, have completed the unification path announced last fall, integrating their respective activities that have always been complementary in the tanning industry: in fact, FGL deals with chemicals for wet end, while Finikem deals with finishing solutions. The new company, which today presents itself to the market with a complete and more competitive offer, is led by Francesco Lapi, as managing director, flanked by FGL International's historical partners, Eligio Stoppa and Massimo Rinaldi, and a new managing director with proven experience in the sector, Fabrizio Ugolini, to whom we asked a few questions to better understand the crucial steps of this operation.

"At the production level, the two companies continue to be two separate entities, although they are developed close to each other. However, production will remain divided: on the one hand the barrel range, on the other the finishing range. The synergy that will positively impact the production process is the interpenetration of the professional skills present in the two companies. And in this, the R&D department will be jointly developed so as to offer increasingly innovative products with very low environmental impact."

- Do you have any new commercial projects in the pipeline?

"The commercial projects are there and they are also very ambitious. The integration operation has not slowed down the activities already in place and the important results at the research level developed so far and also presented at the last IULTCS EuroCongress held in Vicenza in late 2022. The main goal is to increase our presence in all world markets, leveraging cutting-edge products from an eco-sustainable point of view and an increasingly integrated service."

FABRIZIO UGOLINI, FGL INTERNATIONAL MANAGING DIRECTOR
20 ARSTANNERY INTERVIEW

L’UNIFICAZIONE CI HA RESO PIÙ FORTI

Intervista a Fabrizio Ugolini, il managing director che ha guidato il percorso di integrazione di FGL International e Finikem

Dall’inizio del 2023 FGL International e Finikem sono un’unica azienda. Le due realtà di chimica conciaria di Castelfranco di Sotto, che fanno capo alla holding toscana Lapi Group, hanno infatti completato il percorso di unificazione annunciato lo scorso autunno, integrando le rispettive attività che da sempre sono complementari nel settore: FGL si occupa infatti di prodotti chimici per la fase umida della lavorazione della pelle, mentre Finikem di soluzioni per la rifinizione.

La nuova realtà imprenditoriale, che oggi si presenta al mercato con un’offerta completa e più competitiva, è guidata da Francesco Lapi, in qualità di amministratore delegato, affiancato dai soci storici di FGL International, Eligio Stoppa e Massimo Rinaldi, e da un nuovo managing director di comprovata esperienza nel settore, Fabrizio Ugolini, al quale abbiamo rivolto alcune domande per capire meglio i passaggi cruciali di questa operazione.

- Dott. Ugolini, lei è stato chiamato a gestire l’integrazione fra due aziende complementari ma finora ben distinte una dall’altra. Qual è stata la sfida maggiore che ha incontrato?

“La sfida maggiore è stata riuscire a portare a termine questa operazione in un tempo veramente breve. Mi sento a questo proposito di ringraziare tutti i dipendenti e i collaboratori che con grande impegno e professionalità hanno permesso il raggiungimento di questo obiettivo. Dal punto di vista della percezione da parte del mercato, la sfida diventa un’opportunità. L’unione delle due aziende in un’unica realtà significa che i clienti del settore conciario potranno far riferimento ad un unico interlocutore per rispondere alle loro necessità con una proposta di servizi ancora più completa”.

- A che punto è il processo di integrazione?

“Dal primo gennaio 2023 l’integrazione delle due aziende è avvenuta totalmente, siamo riusciti a portare a termine l’unione dal punto di vista amministrativo, fiscale e produttivo. Per questo motivo alcuni mesi fa abbiamo voluto annunciare l’integrazione alla filiera di riferimento, volevamo informare di una trasformazione avvenuta in tempi molto brevi”.

- Come sta reagendo il mercato a questa novità?

“Il mercato sta reagendo molto bene anche perché la clientela ha la possibilità di servirsi della stessa azienda per tutto il processo, dal wet end alla rifinizione, potendo usufruire delle professionalità di un personale altamente qualificato. Un’implementazione di know-how che, per il cliente, si traduce in un’assistenza allargata a tutto il ciclo della pelle, quindi in soluzioni sempre più efficaci per i propri prodotti”.

- A livello produttivo cosa è cambiato? Si pensa ad unificare anche le sedi operative?

“A livello produttivo le due aziende continuano ad essere due entità separate, per quanto si sviluppino a poca distanza una dall’altra. La produzione resterà però suddivisa: da una parte la gamma di prodotti per botte, dall’altra la gamma per la rifinizione. La sinergia che impatterà positivamente sul processo produttivo è la compenetrazione delle professionalità presenti nelle due aziende. E in questo, il dipartimento R&S sarà sviluppato congiuntamente in modo da offrire prodotti sempre più innovativi, a bassissimo impatto ambientale”.

- Avete nuovi progetti commerciali in via di definizione?

“I progetti commerciali ci sono e sono anche molto ambiziosi. L’operazione di integrazione non ha rallentato le attività già in essere e gli importanti risultati a livello di ricerca sviluppati finora e presentati anche in occasione dell’ultimo IULTCS EuroCongress che si è tenuto a Vicenza a fine 2022. L’obiettivo principale è aumentare la nostra presenza in tutti i mercati mondiali, facendo leva su prodotti all’avanguardia da un punto di vista ecosostenibile e su un servizio sempre più integrato”.

IL NUOVO LOGO CREATO DOPO IL PROCESSO DI UNIFICAZIONE
ARSTANNERY 21 INTERVIEW
FGL INTERNATIONAL HEADQUARTERS IN CASTELFRANCO DI SOTTO (PISA) LA SEDE DI FGL INTERNATIONAL A CASTELFRANCO DI SOTTO (PISA)

SUSTAINABILITY, THE LATEST PROGRESS OF THE ITALIAN TANNERY

The Italian Tanneries Association Report 2022 highlights the progressive reduction in water and energy consumption and the increasing waste recovery

biostimulants for agriculture, gelatin and collagen for the food industry, inert granules and asphalt mixes for construction.

Particularly interesting are data on the gradual decline in the consumption of natural resources, primarily water (down 13 percent since 2003) and chemicals (down 6 percent since 2007). Various research and development projects are underway in the sector that promote the improvement of discharge quality, the reuse of purified water in the tannery, and the recovery of sludge generated by the plants. The tanning industry has significantly decreased the amount of energy used in the production process (-25% since 2003) and, at the same time, has been working to increase the use of renewable sources (82.7%). Regarding VOC emission, the results obtained are continuously decreasing compared to previous years thanks to the implementation of new technologies.

SOSTENIBILITÀ, GLI ULTIMI PROGRESSI DELLA CONCERIA ITALIANA

Il Report 2022 diffuso da UNIC evidenzia il progressivo calo dei consumi idrici ed energetici del settore conciario a fronte di un crescente recupero dei rifiuti

UNIC Concerie Italiane has just released its Sustainability Report 2022, a document that annually narrates the tanning sector's commitment to pursuing the sustainability of products and processes using the lens of the Sustainable Development Goals (SDGs) defined by the UN in the 2030 Agenda. Among the most interesting points of the new report is the theme of circularity. Indeed, more and more good practices are being implemented throughout the leather processing process to minimize, reuse and recover waste. Much of the waste produced by the tannery (more than 72 percent) is sent to recovery facilities. From tannery waste are obtained fertilizers and

UNIC Concerie Italiane ha appena diffuso il Report di Sostenibilità 2022, un documento che ogni anno narra l’impegno del settore conciario nel perseguire la sostenibilità di prodotti e processi utilizzando la lente degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs) definiti dall’ONU nell’Agenda 2030. Tra i punti più interessanti del nuovo rapporto, figura il tema della circolarità. Sono infatti sempre più numerose le buone pratiche messe in atto lungo tutto il processo di lavorazione della pelle per minimizzare, riutilizzare e recuperare gli scarti. La gran parte dei rifiuti prodotti dalla conceria (oltre il 72%) viene inviata ad impianti di recupero. Dagli scarti conciari si ottengono fertilizzanti e biostimolanti per agricoltura, gelatina e collagene per l’industria alimentare, granulati inerti e conglomerati bituminosi per l’edilizia. Particolarmente interessanti sono i dati relativi al progressivo calo dei consumi di risorse naturali, in primis dell’acqua (-13% dal 2003) ma anche di prodotti chimici (-6% dal 2007). Sono in corso vari progetti di ricerca e sviluppo che promuovono il miglioramento della qualità degli scarichi, il riutilizzo in conceria dell’acqua depurata e il recupero dei fanghi generati dagli impianti. Negli ultimi anni l’industria conciaria ha diminuito in maniera considerevole la quantità di energia utilizzata nel processo di produzione (-25% dal 2003) e, al contempo, si è impegnata per aumentare l’utilizzo di fonti rinnovabili (82,7%). Per quanto riguarda l’emissione di COV, i risultati ottenuti sono in continuo calo rispetto agli anni precedenti grazie all’implementazione di nuove tecnologie, sia fin fase di produzione che di abbattimento emissioni, e alla progressiva sostituzione delle rifinizioni a solvente con formulazioni a base acqua.

THE TABLE SHOWS THE AVERAGE LEVEL OF ABATEMENT OF MAJOR POLLUTANTS IN WASTEWATER
22 ARSTANNERY FOCUS ON GREEN TRANSITION

A PEOPLE-FRIENDLY ECONOMY AGAINST CRISES

GreenItaly 2022 Report highlights how green transition strengthens competitiveness of sectors and businesses

to the recent spread of alternative materials, sometimes of dubious quality and sustainability.

"Remarkable," we read further, "has also been the effort made in recent years to ensure a solid path for the valorization of waste, with a view to making the production more and more circular."

UN’ECONOMIA A MISURA D’UOMO CONTRO LE CRISI

Il rapporto GreenItaly 2022 sottolinea come la transizione verde rafforzi la competitività di settori e imprese

The GreenItaly 2022 Report, produced by the Symbola Foundation and Unioncamere, once again highlights with numbers and stories how green economy and sustainability strengthen competitiveness and the ability to respond to crises in businesses. A confirmation of the Next Generation EU approach that by focusing on cohesion, green and digital transition, addresses the challenges that we face, strengthening our economy. A path that must be accelerated today to address rising energy and raw material prices, bottlenecks along supply chains ranging from logistical disruptions to equipment and labor shortages, exacerbated by the consequences of the Russian invasion of Ukraine. Factors that are straining the post-pandemic recovery of the Italian and European economies.

The title of the Greenitaly 2022 Report, "A Human-Sized Economy Against Crises," raises the challenge of these difficult times. In other words: now more than ever, sustainability is a competitive tool and a means of enhancing one's sector leadership. In this sense, as the Report states, the Italian tanning industry represents an "ascertained excellence in the EU and world panorama. Steadily boasting records for high technological and qualitative development, environmental commitment, as well as in terms of production value."

Particularly highlighted is a significant responsiveness of the tanning sector, which has progressively implemented the use of sustainable technologies for leather processing, favoring the use of new-generation tanning systems with low environmental impact and high performance, with a view to protecting leather in relation

Il Rapporto GreenItaly 2022, realizzato da Fondazione Symbola ed Unioncamere, evidenzia ancora una volta con numeri e storie come green economy e sostenibilità rafforzino nelle imprese la competitività e la capacità di rispondere alle crisi. Una conferma dell’impostazione del Next Generation EU che puntando su coesione, transizione verde e digitale, affronta le sfide che abbiamo davanti, rafforzando la nostra economia. Un percorso che oggi deve essere accelerato per far fronte all’aumento dei prezzi dell’energia e delle materie prime, ai colli di bottiglia lungo le catene di approvvigionamento che vanno dalle interruzioni logistiche alla carenza di attrezzature e manodopera, esasperati dalle conseguenze dell’invasione Russa dell’Ucraina. Fattori che stanno mettendo a dura prova la ripresa dopo la pandemia dell’economia italiana ed europea.

Il titolo del Rapporto Greenitaly 2022 “Un’economia a misura d’uomo contro le crisi” rilancia la sfida di questi tempi difficili. In altre parole: oggi più che mai la sostenibilità è uno strumento competitivo e di valorizzazione della propria leadership settoriale. In questo senso, come si legge nel Rapporto, l’industria conciaria italiana rappresenta una “acclarata eccellenza nel panorama comunitario e mondiale. Vantando stabilmente primati per l’elevato sviluppo tecnologico e qualitativo, per l’impegno ambientale, oltre che in termini di valore della produzione”. Si evidenzia in particolare una significativa capacità di reazione del settore conciario, che ha progressivamente implementato l’impiego di tecnologie sostenibili per la lavorazione della pelle, favorendo l’utilizzo di sistemi concianti di nuova generazione, a basso impatto ambientale ed elevata prestazione, nell’ottica di tutelare il cuoio in relazione alla recente diffusione di materiali alternativi, talvolta di dubbia qualità e sostenibilità. “Notevole – si legge nello studio - è stato anche l’impegno profuso negli ultimi anni per assicurare un solido percorso di valorizzazione degli scarti, nell’ottica di rendere il contesto produttivo sempre più circolare”.

ARSTANNERY 23 FOCUS ON GREEN TRANSITION

CIRCULAR CHEMISTRY FOR THE DEVELOPMENT OF SUSTAINABLE PROCESSES

The experience of the PetrixLab at the University of Siena, which is experimenting with the use of tanning waste for the production of biobased chemical additives

The PetrixLab at the University of Siena has been working for years on Green Chemistry and sustainable processes for the synthesis of small molecules and drugs. Recently this group of young researchers decided to leverage their expertise in catalysis and microwave-assisted synthesis to develop processes of industrial interest in line with the principles of Circular Chemistry enunciated in 2019.1 The cultural shift from Green Chemistry to Circular Chemistry is not immediate. Green Chemistry refers to a concept of a linear economy in which, for example, the use of renewable raw materials is advocated, but without making any reference to or taking into account the environmental, economic, and social issues involved in the production and transportation of the biomass needed to supply these raw materials (i.e., land use). Instead, the concept of Circular Chemistry turns out to be much closer to and inspired by the principles of the Circular Economy, starting from the basic idea that waste management and life extension of materials should be introduced at very early stages of production process design. In a world still 99 percent tied to finite fossil-based raw materials, maximizing the use of the atoms already present in various waste materials is, in our view, the only possible approach for any kind of future development. At PetrixLab, the idea prevails that waste materials from various industries (i.e., agroforestry, tanning) still contain a lot of information that needs to be harnessed in a "zero-waste" process perspective. For those of us who live in Tuscany, one of the regions most involved in leather processing in Italy, it was natural to think that we could make a contribution to producers in addressing the challenge of ecological transition in this important

industrial sector. The tanning sector shows a curious dichotomy: on the one hand it can be considered the recycling industry par excellence, starting for its processing from waste materials from the food industry. On the other hand between the processing and the life cycle of the finished garment, it is one of the most polluting currently in existence with much more waste than the total finished product.2 We believe that sustainability in this industry even more than in others requires a holistic approach capable of covering technical, economic, environmental, social, institutional and legislative aspects. To this end, there is an urgent need for deep process innovation so that the waste produced can be recycled and valorized to move toward more sustainable leather processing.

There are many studies on the recovery of heavy metals, phthalates, and other chemical compounds from leather tanning, alongside a number of virtuous examples of liquid waste management.3 However, the management and reuse of solid waste from the tanning industry remains, in our view, little explored, especially from the perspective of completely overhauling processes to make them more circular. The most commonly applied approach to extending the life cycle of solid tanning waste involves either its transformation into other materials or goods (such as the use of leather processing waste to produce work gloves),4 or the transformation of the material into a pyrolysis product, often known as Biochar,5 which can have various uses ranging from its use as a fertilizer in agriculture to its functionalization with transition metals to conduct important catalytic processes.6 In both approaches, the "chemical information" contained in the waste material

24 ARSTANNERY FOCUS ON

is not exploited. Our innovative vision starts from the idea that waste contains a wealth of information that needs to be exploited to the fullest before its energetically wasteful transformation into Biochar. Just as in the OmniAlgae and SusPAgro projects we developed methods for the use of weed algae from the Orbetello Lagoon and chestnut husks for the production of cosmetics and chemical materials of interest (i.e., nanocellulose), we thought of extending our research to the use of more complex waste such as Sardinian sheep wool and leather processing offcuts to conduct sustainable transformations aimed at the production of materials with important industrial applications.

Thanks to a collaboration with La Bretagna Concerie S.r.l, FGL International SPA and GSC Group, the PetrixLab is experimenting with the broad use of various solid waste materials from the tanning industry for the sustainable production of biobased chemical additives widely used in the processing and finishing of the leathers themselves.

For our research group, it is very interesting to be able to use the skills we have acquired through years of work in the field of Green Chemistry to move toward Circular Chemistry. Collaborations with companies in the tanning industry allow us to apply our experience in the field of microwave-assisted chemistry, chemistry with micellar catalysis in water and processes with gaseous reagents, to the synthesis of materials of industrial interest that can be produced in a sustainable way precisely through the use of waste from the industry itself. We believe that this is a great challenge that deserves to be addressed so that we move more and more from chemical processes that exploit fossil-based starting products to processes in which waste is itself the most important source of raw materials. The materials obtained from these innovative zero-waste processes can enable companies in this sector to place themselves in a new way on the market with products that meet the future needs of the most important brands connected to this sector and of a market that is making and will increasingly make sustainability not a choice, but the only possible path.

LA CHIMICA CIRCOLARE PER LO SVILUPPO DI PROCESSI SOSTENIBILI

L’esperienza del PetrixLab dell’Università di Siena che sta sperimentando l’impiego di scarti conciari per la produzione di additivi chimici biobased

Il PetrixLab dell’Università degli studi di Siena si occupa da anni di Green Chemistry e processi sostenibili per la sintesi di piccole molecole e farmaci.

Recentemente questo gruppo di giovani ricercatori ha deciso di sfruttare la propria esperienza nella catalisi e nella sintesi assistita dalle microonde, per lo sviluppo di processi di interesse industriale in linea con i principi della Chimica Circolare enunciati nel 2019.1 Il passaggio culturale dalla Green Chemistry alla Chimica Circolare non è immediato. La Green Chemistry fa riferimento ad un concetto di economia line-

are in cui, ad esempio, è auspicato l’uso di materie prime rinnovabili, senza però fare alcun riferimento o tener conto delle problematiche di tipo ambientale, economico e sociale legate alla produzione ed al trasporto delle biomasse necessarie per la fornitura di queste materie prime (i.e. impiego del suolo). Il concetto di Chimica Circolare risulta invece molto più vicino ed ispirato ai principi dell’Economia Circolare, partendo dall’idea di base che la gestione dei rifiuti ed il prolungamento della vita dei materiali vada introdotto in fasi molto precoci della progettazione dei processi produttivi. In un mondo ancora legato per il 99% a materie prime finite di origine fossile, massimizzare l’impiego degli atomi già presenti nei vari materiali di scarto è, a nostro avviso, l’unico approccio possibile per qualsiasi tipo di sviluppo futuro. Nel PetrixLab vige l’idea che i materiali di scarto delle varie industrie (i.e. agroforestale, conciaria) contengano ancora molte informazioni che vanno sfruttate in un’ottica di processo a “zero rifiuti”. Per noi che viviamo in Toscana, una delle regioni più coinvolte in Italia nella lavorazione della pelle, è stato naturale pensare di poter dare un contributo ai produttori nell’affrontare la sfida della transizione ecologica in questo importante comparto industriale. Il comparto conciario mostra una curiosa dicotomia: da una parte può essere considerata l’industria del riciclo per eccellenza, partendo per le proprie lavorazioni da materiali di scarto dell’industria alimentare. Dall’altra parte fra la lavorazione ed il ciclo di vita del capo finito, è una delle più inquinanti attualmente esistenti con una quantità di scarti molto superiore al totale del prodotto finito.2 Crediamo che la sostenibilità in questo settore ancor più che in altri richieda un approccio olistico in grado di coprire aspetti tecnici, economici, ambientali, sociali, istituzionali e legislativi. A tale scopo, c’è un bisogno urgente di un’innovazione profonda dei processi in modo da poter riciclare e valorizzare i rifiuti prodotti per andare verso una lavorazione più sostenibile della pelle. Esistono molti studi sul recupero dei metalli pesanti, degli ftalati ed altri composti chimici derivanti dalla concia delle pelli, affiancati ad una serie di esempi virtuosi di gestione dei rifiuti liquidi.3 Tuttavia, la gestione e il riutilizzo dei rifiuti solidi del comparto conciario rimane a nostro avviso poco esplorata soprattutto in un’ottica di completa revisione dei processi in modo da renderli più circolari. L’approccio più comunemente applicato all’allungamento del ciclo di vita dei rifiuti solidi conciari riguarda o la loro trasformazione in altri materiali o beni (come ad esempio l’impiego degli scarti della lavorazione della pelle per produrre guanti da lavoro),4 oppure la trasformazione del materiale in un prodotto di pirolisi, spesso noto come Biochar,5 che può avere diversi impieghi che vanno dall’uso come fertilizzante in agricoltura alla funzionalizzazione con metalli di transizione per condurre importanti processi catalitici.6 In entrambi gli approcci non vengono sfruttate le “informazioni chimiche” contenute nel materiale di scarto. La nostra visione innovativa

THE PETRIXLAB RESEARCH GROUP AT THE UNIVERSITY OF SIENA. FIRST FROM THE RIGHT PROF. ELENA PETRICCI IL GRUPPO DI RICERCA PETRIXLAB DELL’UNIVERSITÀ DI SIENA. PRIMA DA DESTRA LA PROF. ELENA PETRICCI
ARSTANNERY 25 GREEN TRANSITION

parte dall’idea che i rifiuti contengano un gran numero di informazioni che vanno sfruttate al massimo prima della loro energeticamente dispendiosa trasformazione in Biochar. Così come nei progetti OmniAlgae e SusPAgro abbiamo sviluppato dei metodi per l’utilizzo delle alghe infestanti della Laguna di Orbetello e dei ricci di castagna per la produzione di cosmetici e materiali chimici di interesse (i.e. nanocellulosa), abbiamo pensato di estendere la nostra ricerca all’impiego di scarti più complessi come la lana di pecora sarda e i ritagli della lavorazione della pelle per condurre trasformazioni sostenibili, volte alla produzione di materiali con importanti applicazioni industriali. Grazie ad una collaborazione con La Bretagna Concerie S.r.l, FGL International SPA e GSC Group, il PetrixLab sta sperimentando un ampio impiego di vari materiali di scarto solidi del comparto conciario per la produzione sostenibile di additivi chimici biobased ampiamente utilizzati per la lavorazione e finitura delle pelli stesse. Per il nostro gruppo di ricerca è molto interessante poter mettere a frutto le competenze acquisite in anni di lavoro nel campo della Green Chemistry per andare verso la Chimica Circolare. Le collaborazioni con aziende del comparto conciario ci permettono di applicare la nostra esperienza nel campo della chimica assistita dalle microonde, la chimica con catalisi micellare in acqua e i processi con reagenti gassosi, alla sintesi di materiali di interesse industriale che possono essere prodotti in maniera sostenibile proprio grazie all’impiego degli scarti dell’industria stessa. Crediamo che questa sia una grande sfida che merita di essere

affrontata in modo da spostarci sempre di più dai processi chimici che sfruttano prodotti di partenza di origine fossile verso processi in cui il rifiuto è esso stesso la più importante fonte di materie prime. I materiali ottenuti con questi processi innovativi a scarto zero possono consentire alle aziende del settore di porsi in maniera nuova sul mercato con prodotti che rispondano alle future esigenze dei brand più importanti collegati a questo settore e di un mercato che fa e farà sempre di più della sostenibilità non una scelta, ma l’unica strada possibile.

a cura di Prof. Elena Petricci, PhD Università degli Studi di Siena Department of Biotechnology, Chemistry and Pharmacy

1 T. Keijer, V. Bakker, J. C. Slootweg, Nat. Chem. 2019, 11, 190.

2 K. Chojnacka et al. J. Cleaner Product. 2021, 313, 127902.

3 M. Seggiani et al. Desal. Water Treat. 2014, 52, 1647.

4 https://www.greenybirddress.com/en/ revaluation-of-leather-scraps-from-industrial-gloves

5 https://www.leathermag.com/features/ featurebiochar-a-possibility-for-solid-waste-disposal/

6 L. Longo, S. Taghavi, E. Ghedini, F. Menegazzo, A. Di Michele, G. Cruciani, M. Signoretto ChemSusChem 2022, 15, e202200437.

THE 12 PRINCIPLES OF CIRCULAR CHEMISTRY AND GREEN CHEMISTRY I 12 PRINCIPI DELLA CHIMICA CIRCOLARE E DELLA CHIMICA VERDE
26 ARSTANNERY FOCUS ON

TANNING BIOTECHNOLOGIES FOR NOVEL SUSTAINABLE AND CIRCULAR MATERIALS

Together with a public and private research partnership with expertise in industrial biotechnology, the Italian Leather Research Institute (SSIP) carried out an interesting research on two different biotechnological approaches aimed at the valorization of tanning wastes that was presented at the third IULTCS EuroCongress Vicenza 2022 (Florio C., Gargano M., Lettera V., Pagliuca I., Abbro M., Sannia G. - Tanning biotechnologies for novel sustainable and circular materials - Conference Paper - III IULTCS EuroCongress 2022 "Renaissance: The Next Leather Generation", Vicenza, Italy, 18th - 20th September 2022).

The Circular Economy principles are well integrated with leather production processes and with the current direction that tanning chain is following, that is becoming even more strategic as a model of development for sustainable growth; today the tanning sector has an impacting role as part of the Bioeconomy scenario, indeed.

On the other hand, the production of solid tanning waste is a critical issue to be addressed as a new strategic challenge, aimed at fostering the transformation of the international economy in a greener, more resilient and circular system. These wastes can represent a great opportunity for the development of new products and applications in different fields, however their valorisation can be affected by some critical issues, mainly connected to the presence of chemical components

deriving from the production process (metal iones and/or organic tanning agents, biocides, synthetic polymers, etc.), that currently limits the possible use of wastes in some applications.

This work aims, on the one hand, to minimize the use of traditional chemicals in the production process and, on the other hand, to use sustainable biotechnological approaches for the use of wastes in the production of new generations of bio-based circular materials. Two main biotechnological approaches were particularly considered; one which involves the selection and use of enzymatic systems for obtaining collagen hydrolysates with high added value, for its use both in the tanning process, as filler and as finishing agent, than in the production of new circular materials. In this approach, ad hoc enzymes were selected for the treatment of trimming and shaving of wet-white wastes, derived from different tanning systems; another approach involved the use of symbiotic cultures of bacteria and yeasts for the production of a cellulose film and its use in the creation of highly sustainable finishing layers. Both approaches provide important tools to produce new generation of circular and sustainable materials.

Conclusion

The enzymatic approaches used for the treatment of solid tanning waste have been refined for the main categories of shavings treated; categories of enzymes were selected and sequences of enzymatic processes with chemical, chemical and physical pretreatment were identified, depending on the categories treated (organic / vegetable tanning shavings and mineral / chromium tanning shavings); in any case, the processes developed were found to be highly sustainable, allowing the use of traditional chemicals to be minimized up to about 10 times; the treatments were found to be effective in obtaining collagen hydrolysates with technical and structural characteristics to allow their subsequent use in the retanning and finishing phases. The second biotechnological approach employed allowed to obtain cellulose films from symbiotic microbiological systems, capable of metabolizing sugars; the obtained films were applied to sheep and goat skins, in order to produce a wider range of products for bio-based finishing; the catheterization of the materials produced made it possible to identify good surface adhesion, protection and impermeability capabilities, and high added value in terms of sustainability of the novel films obtained.

The joint use in finishing of the materials produced by the two approaches will allow to improve the overall quality features of the leather, for the development of novel generations of circular materials with high performance and sustainability.

From the Italian Research Institute, a study illustrating possible new directions of scientific research to valorize waste from the leather supply chain
CLAUDIA FLORIO
28 ARSTANNERY FOCUS ON

BIOTECNOLOGIE CONCIARIE PER NUOVI MATERIALI SOSTENIBILI E CIRCOLARI

Dalla Stazione Pelli, uno studio che illustra nuove possibili direzioni della ricerca scientifica per valorizzare gli scarti della filiera pelle

Insieme ad un partenariato di ricerca pubblico e privato, con competenze in materia di biotecnologie industriali, la Stazione Pelli ha svolto un’interessante ricerca su due diversi approcci biotecnologici mirati alla valorizzazione degli scarti conciari che è stata presentata al terzo IULTCS EuroCongress Vicenza 2022 (Florio C., Gargano M., Lettera V., Pagliuca I., Abbro M., Sannia G. - Tanning biotechnologies for novel sustainable and circular materials - Conference Paper - III IULTCS EuroCongress 2022 “Rinascimento: The Next Leather Generation”, Vicenza, Italy, 18th – 20th September 2022).

I principi dell'Economia Circolare ben si integrano con i processi di produzione della pelle e con l'attuale direzione della filiera conciaria, che sta diventando sempre più strategica come modello di sviluppo per una crescita sostenibile; oggi il settore conciario ha infatti un ruolo rilevante nello scenario della Bioeconomia. D'altra parte, la produzione di rifiuti solidi conciari è un tema critico da affrontare come nuova sfida strategica, volta a favorire la trasformazione dell'economia internazionale in un sistema più verde, resiliente e circolare. Questi scarti possono rappresentare una grande opportunità per lo sviluppo di nuovi prodotti e applicazioni in diversi settori, tuttavia la loro valorizzazione può risentire di alcune criticità, legate soprattutto alla presenza di componenti chimici derivanti dal processo produttivo (ioni metallici e/o agenti concianti organici, biocidi, polimeri sintetici, ecc.), che attualmente limitano il possibile utilizzo degli scarti in alcune applicazioni.

Questo lavoro mira, da un lato, a ridurre al minimo l'uso di sostanze chimiche tradizionali nel processo di produzione e, dall'altro, a utilizzare approcci biotecnologici sostenibili per l'impiego degli scarti nella produzione di nuove generazioni di materiali circolari biobased.

In particolare, sono stati presi in considerazione due approcci biotecnologici principali: uno che prevede la selezione e l'utilizzo di sistemi enzimatici per l'ottenimento di idrolizzati di collagene ad alto valore aggiunto, da utilizzare sia nel processo di concia, come riempitivo e come agente di rifinizione, sia nella possibile produzione di nuovi materiali circolari. In questo approccio, sono stati selezionati enzimi ad hoc per il trattamento di rifilatura e rasatura di scarti wet-white, derivati da diversi sistemi di concia; un altro approccio ha previsto l'uso di colture simbiotiche di batteri e lieviti per la produzione di un film di cellulosa e il suo utilizzo nella creazione di film di rifinizione ad elevata sostenibilità. Entrambi gli approcci forniscono strumenti importanti per produrre materiali circolari e sostenibili di nuova generazione.

Conclusioni

Gli approcci enzimatici utilizzati per il trattamento degli scarti solidi conciari sono stati perfezionati per vari tipi di residui utilizzati; sono state selezionate categorie di enzimi e sono state individuate sequenze di processi enzimatici con pretrattamenti chimici, chimici e fisici, a seconda delle categorie trattate (residui conciari organici/vegetali e residui conciari minerali/cromo); in ogni caso, i processi sviluppati sono risultati altamente sostenibili, consen-

tendo di minimizzare fino a circa 10 volte l'uso di prodotti chimici tradizionali; i trattamenti sono risultati efficaci nell'ottenere idrolizzati di collagene con caratteristiche tecniche e strutturali tali da consentirne il successivo utilizzo nelle fasi di riconcia e rifinizione. Il secondo approccio biotecnologico impiegato ha permesso di ottenere film di cellulosa da sistemi microbiologici simbiotici, in grado di metabolizzare gli zuccheri; i film ottenuti sono stati applicati a pelli ovine e caprine, al fine di produrre una più ampia gamma di prodotti per rifinizione biobased; la cateterizzazione dei materiali sperimenti ha permesso di individuare buone capacità di adesione superficiale, protezione e impermeabilità, e un elevato valore aggiunto in termini di sostenibilità dei nuovi film ottenuti.

L'uso congiunto nella rifinizione dei materiali prodotti dai due approcci consentirà di migliorare le caratteristiche qualitative complessive della pelle, per lo sviluppo di nuove generazioni di materiali circolari con elevate prestazioni e sostenibilità.

Claudia Florio
ARSTANNERY 29 GREEN TRANSITION
Responsabile Scientifico Programmi di Ricerca presso SSIP-Stazione Sperimentale per l’industria delle Pelli e delle Materie Concianti

RENEWABLE RAW MATERIALS FOR A CLEANER TANNING INDUSTRY

The activities of the GREENCAT research group are aimed at the valorization of waste

chemical, thermochemical and biochemical sustainable conversion approaches, to obtain both crosslinked collagen and activated carbons. These two classes of products have been circularly employed in the tanning process itself for the preparation of retanning and finishing formulations as well as selective adsorbents, respectively.

MATERIE PRIME RINNOVABILI PER UN’INDUSTRIA CONCIARIA PIÙ PULITA

In these last years the transition of leather industry towards increasingly cleaner and circular production processes is becoming an urgent issue. A greener leather production framework is essential for defending the environment and developing a really sustainable industrial system. The research of GREENCAT group at the Department of Chemistry and Industrial Chemistry of the University of Pisa has been focused for many years on the exploitation of waste renewables as starting materials for the production of novel chemicals for leather industry. In this context, after the optimization of the production of novel patented tanning agents based on furanic derivatives from waste cellulosic biomass, the research has been devoted to the extraction of phenolic vegetable tannins, oils and extractives mainly starting from waste materials discharged from local agri-food industry. Peels and shells discharged from food chain have been extracted adopting tailored extraction protocols, using safe biosolvents and efficient heating sources, as microwaves and ultrasounds, to give novel phenolic concentrates to be applied for leather tanning. Moreover, the proper extraction of residual oil from defatted seed cake obtained from oil plants after the traditional cold oil extraction, has afforded valuable amounts of residual oil to be applied to the synthesis of finishing agents for leather. In this last perspective the research group has been recently involved in the Project ITACA “Innovative TAnnerychemicals from CAnnabis sativa substances” funded by POR FESR Regione Toscana 2014-2020, where exhaust by-products of hempseed processing have been converted into valuable fatliquoring agents, adopting novel sustainable extraction and conversion protocols based on green chemistry. Finally, the exploitation of large wastes from tanning process itself as leather trimmings and shavings has been reconsidered adopting novel

In questi ultimi anni la transizione dell’industria conciaria verso processi di produzione più puliti e circolari sta diventando una problematica stringente. Un contesto produttivo della pelle più green è essenziale per la difesa dell’ambiente e per lo sviluppo di un sistema industriale realmente sostenibile. La ricerca del gruppo GREENCAT presso il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa si è focalizzata da molti anni sulla valorizzazione di materiali rinnovabili di scarto come materie prime per la messa a punto di nuovi prodotti chimici per l’industria conciaria. In questo ambito, dopo l’ottimizzazione della produzione di nuovi agenti concianti brevettati a base di derivati furanici ottenuti dalla biomassa cellulosica di scarto, la ricerca è stata rivolta verso l’estrazione di tannini vegetali, oli ed estrattivi in prevalenza a partire da prodotti di scarto della locale industria agro-alimentare. Le bucce e i gusci che rappresentano uno scarto per la catena alimentare sono stati sottoposti a processi di estrazione adottando protocolli ottimizzati, utilizzando solventi bio e fonti energetiche sostenibili, come le microonde e gli ultrasuoni, per ottenere concentrati fenolici da impiegare per la concia della pelle. Un'altra tematica studiata è stata l’estrazione dell’olio residuo da farine esauste ottenute da oleaginose e già sottoposte alla tradizionale estrazione a freddo, ottenendo apprezzabili rese in olio residuo da utilizzare per la produzione dei rifinenti per la conceria. In questa ultima prospettiva il gruppo di ricerca è stato recentemente coinvolto nel Progetto ITACA “Innovative TAnnerychemicals from CAnnabis sativa substances” finanziato dalla Regione Toscana nell’ambito del Programma POR FESR 2014-2020, dove l’olio residuo della Cannabis Sativa è stato convertito in pregiati agenti ingrassanti, adottando innovativi protocolli di estrazione e conversione basati sui principi della green chemistry. Infine, è stata ripensata la valorizzazione degli abbondanti scarti del processo conciario stesso, i ritagli e le rasature di pelle, seguendo nuovi processi sostenibili di conversione chimica, termochimica e biochimica, in modo da ottenere collagene stabilizzato e carboni attivi. Queste due classi di prodotti sono state impiegate in un’ottica di economia circolare nel processo conciario stesso, per la preparazione di prodotti per riconcia e rifinenti da un lato e di adsorbenti selettivi nell’altro.

Il gruppo GREENCAT lavora sul recupero degli scarti
30 ARSTANNERY FOCUS ON GREEN TRANSITION
a cura di Prof. Anna Maria Raspolli Galletti, Full Professor of Industrial Chemistry Università di Pisa

Imagine retanning of the future; low emissions, bio-based ingredients and free of bisphenol and formaldehyde. With the power of a traditional phenolic retanning agent and no compromise on the performance, fullness and softness of the leather. Dear tanner, that future is now with BioTan XP 01L.

RETANNING POWER WITH LOW EMISSIONS

BioTan XP 01L is the latest innovation of Smit Wet End and part of their recently launched Renewability range. The market’s only phenolic retanning agent that is partly bio-based at the source and is created without the addition of formaldehyde. It’s not a blend and not a filler. It is your next step in meeting the demand for low emissions and to build further towards a sustainable way of leather making.

The main benefits of BioTan XP 01L:

* An innovative, patented biopolymer

* Free of bisphenol

* 38% bio-based carbon content (C14)

* Very low emission values

* Retanning power, no filler

BioTan XP 01L gives you sustainable future-proof retanning without compromises on leather perfomance. Like no other retanning agent does.

FOR THE SUSTAINABLE AND FUTUREPROOF TANNER

As a tannery your goal is to deliver high-quality leather to meet your customer’s demand. At the same time, you are challenged to continuously improve the sustainability in your processes and in your materials. A sustainable leather production is not an option, but a necessity. For your business and for our planet. Royal Smit & Zoon is your partner in differentiating you as a sustainable and futureproof tanner. With innovative solutions like BioTan XP 01L, and more. We help you create real impact and maximize environmental benefits by optimizing your entire leather recipe with our ecoSimplicity tool.

ecoSimplicity: RETHINKING POST-TANNING PROCESSES

ecoSimplicity is your helping hand to boost the efficiency of post-tanning operations and to enable an environmentally friendly leather production at the same time. This approach demonstrates that by rethinking and simplifying conventional processes, high quality leather can be achieved in terms of looks, handling and other properties. The main benefits of ecoSimplicity:

• The leather making process involves fewer steps

• It enables water and energy saving

• Safer for operators because there is less handling involved on the busy factory floor

• More renewable leather by maximizing the use of existing and new innovative bio-based chemicals

Are you interested to know more about ecoSimplicity and the possibilities for your tannery? Go to smitzoon.com/ecosimplicity. Do you want to receive more information about BioTan XP 01L? Contact Laurence Irwin, Global Product Manager, laurence.irwin@smitzoon.com.

ROYAL SMIT & ZOON, IL FUTURO DELLA RICONCIA

È ORA, CON BIOTAN XP 01L

Immaginate la riconcia del futuro: basse emissioni, ingredienti bio-based e privi di bisfenolo e formaldeide. Con la potenza di un tradizionale agente riconciante fenolico e senza compromessi sulle prestazioni, la pienezza e la morbidezza della pelle. Caro conciatore, il futuro è adesso con BioTan XP 01L.

POTENZA RICONCIANTE A BASSE EMISSIONI

BioTan XP 01L è l'ultima innovazione di Smit Wet End e fa parte della gamma Renewability lanciata di recente. È l'unico agente riconciante fenolico sul mercato che è parzialmente biobased all’origine ed è stato creato senza l'aggiunta di formaldeide. Non è una miscela e non è un riempitivo. È il vostro prossimo passo per soddisfare la domanda di basse emissioni e per progredire ulteriormente verso un modo sostenibile di produrre la pelle.

I principali vantaggi di BioTan XP 01L:

* Un biopolimero innovativo e brevettato

* Privo di bisfenolo

* 38% di contenuto di carbonio biobased (C14)

* Valori di emissione molto bassi

* Potere riconciliante, senza riempitivo

BioTan XP 01L offre una riconcia sostenibile e a prova di futuro, senza compromettere le prestazioni della pelle. Come nessun altro agente riconciante.

PER LA CONCERIA SOSTENIBILE A PROVA DI FUTURO

Come conceria, il vostro obiettivo è quello di fornire pelli di alta qualità per soddisfare le richieste dei vostri clienti. Allo stesso tempo, siete chiamati a migliorare continuamente la sostenibilità dei vostri processi e dei vostri materiali. Una produzione di pelle sostenibile non è un'opzione, ma una necessità. Per la vostra attività e per il nostro pianeta. Royal Smit & Zoon è il vostro partner per differenziarvi come conciatori sostenibili e all'avanguardia. Con soluzioni innovative come BioTan XP 01L e altre ancora. Vi aiutiamo a creare un impatto reale e a massimizzare i benefici ambientali ottimizzando l'intera ricetta della pelle con il nostro strumento ecoSimplicity.

ecoSimplicity: RIPENSARE I PROCESSI DI RICONCIA

ecoSimplicity è il vostro aiuto per aumentare l'efficienza delle operazioni di riconcia e per consentire allo stesso tempo una produzione di pelle rispettosa dell'ambiente. Questo approccio dimostra che, ripensando e semplificando i processi convenzionali, è possibile ottenere una pelle di alta qualità in termini di aspetto, tatto e altre proprietà. I principali vantaggi di ecoSimplicity:

• un minor numero di fasi nel processo

• risparmio di acqua ed energia

• più sicurezza per gli operatori, perché la manipolazione è minore nell'affollato impianto di produzione.

• pelle più rinnovabile massimimizzando l'uso di prodotti chimici bio-based già conosciuti e nuovi

Per saperne di più su ecoSimplicity e sulle possibilità per la vostra conceria cliccate su smitzoon.com/ecosimplicity. Per maggiori informazioni su BioTan XP 01L contattare Laurence Irwin, Global Product Manager, laurence.irwin@smitzoon.com.

ARSTANNERY 31 ADVERTORIAL
ROYAL SMIT & ZOON, THE FUTURE OF RETANNING IS NOW, WITH BIOTAN XP 01L

THE FUTURE OF BIO-BASED MATERIALS

Global warming was recognized internationally under the Kyoto Treaty Protocol signed in December 1997, which urges member states to commit to greenhouse gas reductions. This commitment was reaffirmed during the Paris Agreement (COP 21), setting a goal of limiting global warming to well below 2 degrees Celsius, below pre-industrial levels. The parameters of the Paris Agreement were reinforced during the COP 26 conference in Glasgow, defining a 45 percent reduction in global carbon dioxide emissions by 2030 from the 2010 level and the achievement of net zero around mid-century, as well as deep reductions in other greenhouse gases. These goals can only be achieved through a net limitation of fossil carbon such as oil, natural gas and coal, not only as energy resources but as feedstocks for each individual sector.

The European Commission has encouraged the shift to the bioeconomy with several documents, including "Innovating for Sustainable Growth - a Bioeconomy for Europe" in 2012 where it proposes the foundations for a "sustainable European bioeconomy needed to build a carbon-neutral future in line with the climate goals of the Paris Agreement."

In this regard, the European Commission has set out in the

"Green Deal" or Green Pact a series of targets for reducing greenhouse gas emissions and limiting the use of fossil fuels, creating cross-committees coordinated by CEN (European Committee for Standardization) and defining a series of standards, some under development that will enable the implementation of limits on greenhouse gas emissions and carbon consumption from nonrenewable sources. These include CEN/TS 16640 - Bio-based products - Determination of the bio-based carbon content of products using the radiocarbon method that allows for verification of the proportions of bio/derived carbon from biomass, EN 16848: Biobased products - Template for B2B reporting and communication of characteristics, with rules for transparent communication of sustainability characteristics, and ISO/TS 14067:2013, Greenhouse gases - Carbon footprint of products - Requirements and guidelines for quantification and communication.

In this context, the materials sectors of both fashion and packaging have taken the opportunity to create various proposals, sometimes promoting them with misleading sustainability claims such as eco, plant-based, circular, animal-free, cruelty-free, recycled, bio-based, vegan, metal-free, etc., often with little scientific support. Unfortunately, we see so many contradictions every day between these proposals and the path defined by the EU.

Of note is the resourcefulness with which the French government has decided to pursue these sustainability goals. Since January of this year, Decree No. 2022-748 of April 29, 2022 of the French Republic "relatif à l'information du consommateur sur les qualités et caractéristiques environnementales des produits générateurs de déchets" has been implemented, which defines in its scope "the incorporation of recycled material, the use of renewable resources, durability compostability, reparability, reusability, recyclability, the presence of hazardous substances, precious metals or rare earths, traceability, and the presence of plastic microfibers" with a focus on communicating the characteristics of materials and objects toward appropriate labeling and accessibility to relevant data in network platforms.

The most relevant concepts that come out of the implementation of this decree are the fight against greenwashing through transparency and clear information in the products offered. In fact, the decree prohibits the inclusion of the words "biodegradable," "environmentally friendly," or any other equivalent environmental claim on a new product or packaging intended for consumers. This decree accelerates the transition to bio-based materials by limiting the use of so many microplastic-generating plastics, encouraging ecodesign and the production of repairable items, but above all the use of renewable materials, fields where leather and pure natural fibers have great advantages in comparison to mixed synthetic fibers and especially coated materials that want to somehow mimic the appearance of real leather.

Gustavo Defeo summarizes European commitments to the green transition and the need to reduce the use of fossil-based materials also in the tanning sector
DEFEO 32 ARSTANNERY FOCUS ON
GUSTAVO

The future of materials will be played out in the realm of display and degradation scenarios, upcycling and durability in the area of high biomass content.

The premise is great for the tanning industry, clearly if it moves cohesively in the goal of further improving the excellent environmental performance of leather in comparison to alternative materials.

edited by Gustavo Defeo , expert leather chemist and CEO of ARS Tinctoria, an analytical laboratory in Santa Croce that can measure the bio-based content of leather and fashion materials using SCAR spectrometer

IL FUTURO DEI MATERIALI BIO-BASED

Gustavo Defeo riepiloga gli impegni europei per la transizione verde e la necessità di ridurre l’utilizzo di prodotti derivanti da fonti fossili anche nel settore conciario

Il riscaldamento globale è stato riconosciuto a livello internazionale nell'ambito del protocollo del trattato di Kyoto firmato nel dicembre 1997 che esorta gli stati membro a impegnarsi per la riduzione dei gas serra. Questo impegno è stato confermato durante l'accordo di Parigi (COP 21), stabilendo l'obiettivo di limitare il riscaldamento globale ben al di sotto dei 2 gradi Celsius, al di sotto dei livelli preindustriali. I parametri dell’accordo di Parigi sono stati rafforzati durante la conferenza COP 26 di Glasgow, definendosi una riduzione delle emissioni globali di anidride carbonica del 45% entro il 2030 rispetto al livello del 2010 e il raggiungimento dello zero netto intorno alla metà del secolo, così come profonde riduzioni di altri gas serra. Questi obiettivi possono essere raggiunti solo attraverso una limitazione netta del carbonio fossile come petrolio, gas naturale e carbone, non solo come risorse energetiche ma come materie prime per ogni singolo settore.

La Commissione europea ha incoraggiato il passaggio alla bioeconomia con diversi documenti, tra questi “Innovating for Sustainable Growth - a Bioeconomy for Europe” del 2012 dove si propongono le basi per una "bioeconomia europea sostenibile necessaria per costruire un futuro neutro in termini di emissioni di carbonio in linea con gli obiettivi climatici dell'accordo di Parigi".

A questo proposito la Commissione europea ha definito nel “Green Deal” o patto verde una serie di obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra e la limitazione dell’uso di fonti fossili, creando commissioni trasversali coordinate dal CEN (Comitato Europeo di Normazione) e definendo una serie di norme, alcune in fase di sviluppo che permettano di attuare i limiti di emissione

di gas serra e consumo di carbonio da fonti non rinnovabili. Tra queste la CEN/TS 16640 – Bio-based products — Determination of the bio based carbon content of products using the radiocarbon method che permette di verificare le proporzioni di carbonio bio/derivato da biomassa, la EN 16848: Bio-based productsTemplate for B2B reporting and communication of characteristics, con le regole di comunicazione trasparente delle caratteristiche di sostenibilità, e la ISO/TS 14067:2013, Greenhouse gases — Carbon footprint of products — Requirements and guidelines for quantification and communication.

In questo contesto i settori dei materiali sia della moda che del packaging hanno colto l'occasione per creare diverse proposte, a volte promuovendole con affermazioni di sostenibilità fuorvianti come eco, vegetale, circolare, animal-free, cruelty-free, riciclati, bio-based, vegan, metal free, ecc., spesso con scarso supporto scientifico. Purtroppo, vediamo ogni giorno tante contraddizioni tra queste proposte e la strada definita dalla UE.

Da segnalare l’intraprendenza con cui il governo francese ha deciso di perseguire questi obiettivi di sostenibilità. Da gennaio di quest’anno è stato attuato il decreto no 2022-748 del 29 aprile 2022 della Repubblica francese "relatif à l’information du consommateur sur les qualités et caractéristiques environnementales des produits générateurs de déchets", che definisce nel suo ambito di applicazione "l'incorporazione di materiale riciclato, l'uso di risorse rinnovabili, la durata, la compostabilità, la riparabilità, la riutilizzabilità, la riciclabilità, la presenza di sostanze pericolose, metalli preziosi o terre rare, la tracciabilità e la presenza di microfibre plastiche" con particolare attenzione alla comunicazione delle caratteristiche dei materiali e degli oggetti verso un'etichettatura appropriata e l'accessibilità ai dati pertinenti nelle piattaforme di rete.

I concetti più rilevanti che vengono fuori dell’attuazione di questo decreto sono la lotta al greenwashing attraverso la trasparenza e l’informazione chiara nei prodotti offerti. Di fatto il decreto proibisce di includere su un nuovo prodotto o imballaggio destinato al consumatore le diciture "biodegradabile", "rispettoso dell'ambiente" o qualsiasi altra indicazione ambientale equivalente. Questo decreto accelera la transizione verso i materiali bio-based limitando l’utilizzo di tanti materiali plastici generatori di microplastica, incoraggiando l’ecodesign e la produzione di articoli riparabili, ma soprattutto l’uso di materiali rinnovabili, campi dove la pelle e le fibre naturali pure hanno grandi vantaggi in confronto alle fibre sintetiche miste e soprattutto ai materiali ricoperti che vogliono in qualche modo imitare la sembianza della pelle vera.

Il futuro dei materiali si giocherà nel campo degli scenari espositivi e di degradazione, dell’upcycling e della durabilità in un ambito di contenuto elevato di biomassa.

Le premesse sono ottime per il settore conciario, chiaramente se si muoverà coeso nell’obiettivo di migliorare ancora le ottime performance ambientali della pelle in confronto a quelle dei materiali alternativi.

a cura di Gustavo Defeo , esperto chimico conciario e CEO di ARS Tinctoria, laboratorio analitico di Santa Croce in grado di misurare il contenuto bio-based di pellami e materiali per la moda mediante spettrometro SCAR

ARSTANNERY 33 BIO-BASED CHEMICALS

TUSCAVIA, A GREEN PROJECT OF TECHA AND FINIKEM

TECHA, an ARCHA Group company, as the lead partner in an all-Tuscan partnership, coordinated the research activities of the "TUSCAVIA" project, going to identify and extract valuable bioactive molecules, found in some plant waste, that can find applications in different sectors.

The project has been co-funded by the Tuscany region under the POR-FESR 2014-2020 call for proposals and has involved, in addition to TECHA, major companies in the area such as Finikem, Alidans, Meristema Società Agricola, Valeri Gino & C, Brusa, Addì and prestigious research centers of the University of Pisa such as the Phytochemistry group of the Department of Pharmacy and the Retrovirus Center of the Department of Translational Research and New Technologies of Medicine.

The objective of the initiative is the valorization of plant waste from the agri-food and floricultural supply chain in the Tuscan territory. Waste matrices have been selected on the basis of the potential classes of bioactive compounds potentially present in plants, preferring those molecules with antimicrobial and antiviral, antioxidant and detergent properties.

The recovery of the "precious" bioactive substances is entrusted to an innovative pilot extraction plant, created ad hoc within the project: a dynamic, versatile and intelligent plant, consistent with Industry 4.0 criteria.

Phytocomplexes extracted from plant matrices, will find an effective application in the nutraceutical and cosmetic sectors, but they can also be an interesting bio-based alternative to chemicals traditionally used in tanning.

For this reason, TECHA and Finikem, a company in the Tuscan tanning sector from January 2023 acquired by FGL International, have studied and tested innovative bio-based formulations for leather finishing. In particular, the application of TUSCAVIA formulations on crust leathers showed good results in masking defects while making the leather softer and more pleasant to the touch. With TUSCAVIA phytoextracts, innovative industrial detergents have also been formulated for cleaning finishing machines and

effectively removing oily stains from surfaces of various kinds without leaving halos.

The research results have been tracked by the innovative 4.0 software platform MAPPINN, for intellectual property management, developed by Addì, which will contribute to the strategic management of the results obtained for their valorization in the tanning sector and beyond.

The results of the TUSCAVIA project represent a concrete response to the now widespread need to find bio-based alternatives to traditional chemically synthesized products, while enhancing the value of local agricultural waste and paving the way for a real circular economy policy that leads to industrial production with reduced environmental impact, through increasingly conscious and increasingly green business models.

TUSCAVIA, UN PROGETTO GREEN DI TECHA E FINIKEM

Dalla ricerca sugli scarti vegetali l’individuazione di molecole chimiche preziose per la nostra salute e per la rifinizione delle pelli

TECHA, società del gruppo ARCHA, in qualità di capofila di un partenariato tutto toscano, ha coordinato le attività di ricerca del progetto “TUSCAVIA”, andando ad individuare e ad estrarre preziose molecole bioattive, presenti in alcuni scarti vegetali, che possono trovare applicazioni in differenti settori.

Il progetto è stato co-finanziato dalla regione Toscana nell’ambito del bando POR-FESR 2014-2020 ed ha visto coinvolte, oltre a TECHA, importanti aziende del territorio come Finikem, Alidans, Meristema Società Agricola, Valeri Gino & C, Brusa, Addì e prestigiosi centri di ricerca dell’Università di Pisa quali il gruppo di Fitochimica del Dipartimento di Farmacia e il Centro Retrovirus del Dipartimento di Ricerca Traslazionale e Nuove Tecnologie di Medicina.

L’obiettivo dell’iniziativa è la valorizzazione degli scarti vegetali provenienti dalla filiera agro-alimentare e florovivaistica del territorio toscano. Le matrici di scarto sono state selezionate sulla base delle potenziali classi di composti bioattivi potenzialmente presenti nei vegetali, prediligendo quelle molecole con proprietà antimicrobiche e antivirali, antiossidanti e detergenti.

From research on vegetable waste the identification of chemical molecules valuable for our health and for leather finishing
34 ARSTANNERY FOCUS ON

Il recupero delle “preziose” sostanze bioattive è affidato ad un innovativo impianto pilota di estrazione, realizzato ad hoc all’interno del progetto: un impianto dinamico, versatile ed intelligente, coerente con i criteri dell’Industria 4.0.

I fitocomplessi estratti dalle matrici vegetali, troveranno una efficace applicazione nel settore nutraceutico ed in quello cosmetico, ma possono essere anche una interessante alternativa bio-based ai prodotti chimici tradizionalmente utilizzati in ambito conciario.

Per questo TECHA e Finikem, azienda del comparto conciario toscano da gennaio 2023 acquisita da FGL International, hanno studiato e testato delle formulazioni innovative bio-based per la rifinizione delle pelli. In particolare, l’applicazione dei formulati TUSCAVIA su pelli in crust ha mostrato buoni risultati di mascheramento dei difetti, rendendo al contempo la pelle più morbida e gradevole al tatto.

Con i fitoestratti TUSCAVIA sono stati formulati anche innovativi detergenti industriali per la pulizia delle macchine di rifinizione e per la rimozione efficace di macchie oleose da superfici di varia natura, senza lasciare aloni.

I risultati della ricerca sono stati tracciati dall’innovativa piattaforma software 4.0 MAPPINN, per la gestione della proprietà intellettuale, sviluppata da Addì, che contribuirà alla gestione strategica dei risultati ottenuti per una loro valorizzazione nel comparto conciario e oltre.

I risultati del progetto TUSCAVIA rappresentano una risposta concreta all’esigenza ormai diffusa di trovare alternative bio-based ai prodotti tradizionali di sintesi chimica, valorizzando al contempo gli scarti agricoli del territorio e aprendo la strada verso una reale politica di economia circolare che porta a produzioni industriali a ridotto impatto ambientale, attraverso modelli di business sempre più consapevoli e sempre più green.

ARSTANNERY 35 BIO-BASED CHEMICALS

TFL ARE PIONEERING BIO-BASED LOW IMPACT CHEMICALS

The company has developed calculation tools that determine the exact amount of renewable chemistry in each tanning recipe

Specialists in bio-based leather chemicals certainly include TFL, which has been working on this issue for some time. A considerable and increasing number of their wet end products already contain high amounts of renewable components. The natural sources may derive from animal-based by-product proteins to vegetable-based oils for leather softening, that do not compete with the food chain. The recently launched TFL high profile bio-products ranges are already well-known in the market.

MANOPAL® Pure A is based on plant origin materials, such as cellulose and uses enzymatic hydrolysis to make it water soluble, leading to an overall 93% bio-base score. Typically, about 4-6% is applied for a wide range of end uses such as footwear, auto and furniture leather light weight articles. It is also especially suitable for tight grain leathers. MAGNOPAL® Pure A can replace a part of traditional retanning agents in the recipe such as syntans and/ or vegetable tannins but with the advantage of a high exhaustion like typical polymers. LEVOTAN® X-BIOMERs, on the contrary, are largely based on animal by-product proteins, like recycled leather

shavings and then functionalized. A Typical example would be LEVOTAN® X-BIOMER RX-C Liq., a bio resin capable of substituting typical amino resins in the recipe. Its main end use would be all types of leather that require “selective filling”, free of formaldehyde, such as shoe upper and even leather for automotive applications.

Traditional “industry standard” TFL products are also undergoing a transformation and there are already many examples of high bio-content alternatives now available. Similarly, in finishing, natural based products are also rapidly growing in importance. Even polyurethane dispersions such as AQUADERM X-Biomer FBC and poly-isocyanate crosslinkers such as AQUADERM X-Biomer XL 7010 are increasingly becoming more “bio”. This ground-breaking TFL technology now enables the leather industry to develop not only elegant, classic season and polished finishes but also high-performance articles like automotive leather with increased sustainability. TFL provided their technical staff with “white-lists”, to ensure that the best products are selected from the outset to attain the re-

36 ARSTANNERY FOCUS ON

quired article and performance. TFL have also taken a major step further, having developed wet end and finishing calculation tools that determine the exact amount of renewable chemistry by simply writing a recipe.

Increasing bio-content in chemicals is a top priority for TFL in general in order to minimize the fossil footprint of products. TFL developed a bio-calculator that which enables the customers to define fossil-based portion of an entire recipe. This is an important tool to develop leather with highest bio-content.

TFL, PIONIERI DEI PRODOTTI CHIMICI BIO-BASED A BASSO IMPATTO

La compagnia ha sviluppato anche strumenti di calcolo che misurano l'esatta quantità di chimica rinnovabile di ogni ricetta conciaria

Tra gli specialisti di prodotti chimici conciari bio-based figura senz’altro TFL che su questo tema lavora da tempo. Un numero considerevole e crescente di suoi prodotti per il wet end presenta infatti elevate quantità di componenti rinnovabili. Le fonti naturali utilizzate derivano dalle proteine dei sottoprodotti di origine animale e dagli oli vegetali utilizzati per ammorbidire della pelle, prodotti che non entrano in competizione con la catena alimentare. Si tratta di linee di bioprodotti di alto profilo lanciate di recente ma già ben note sul mercato.

MANOPAL® Pure A è basato su materiali di origine vegetale, come la cellulosa, e utilizza l'idrolisi enzimatica per essere solubile in acqua, ottenendo un indice complessivo bio del 93%. In genere se ne applica circa il 4-6% per un'ampia gamma di utilizzi finali, come articoli leggeri in pelle per calzature, auto e mobili. È inoltre particolarmente indicato per le pelli a grana fine.

Il MAGNOPAL® Pure A può sostituire una parte degli agenti riconcianti tradizionali nella ricetta, come i sintani e/o i tannini vegetali, ma con il vantaggio di un elevato esaurimento come i classici polimeri. I LEVOTAN® X-BIOMER, invece, sono in gran parte basati su proteine di sottoprodotti animali, come gli scarti di rasatura funzionalizzati. Un esempio tipico è LEVOTAN® X-BIOMER RX-C Liq., una bioresina in grado di sostituire le tipiche resine amminiche nella ricetta. Il suo principale utilizzo finale è rappresentato da

tutti i tipi di pelle che richiedono un "riempimento selettivo", privo di formaldeide, come le tomaie delle calzature e persino la pelle per interni d’auto.

Anche i tradizionali prodotti "standard del settore" di TFL stanno subendo una trasformazione e sono già disponibili varie alternative ad alto contenuto biologico. Allo stesso modo, anche i prodotti bio-based per la rifinizione stanno rapidamente crescendo di importanza. Le dispersioni poliuretaniche come AQUADERM X-Biomer FBC e i reticolanti poli-isocianici come AQUADERM X-Biomer XL 7010 sono sempre più "bio". Grazie a queste innovazioni l'industria della pelle può sviluppare non solo rifinizioni eleganti e classiche ad elevata sostenibilità, ma anche articoli ad alte prestazioni come la pelle per autoveicoli.

TFL ha dotato il proprio staff tecnico di una "white-list" per assicurarsi che vengano selezionati fin dall'inizio i prodotti migliori per ottenere l'articolo e le prestazioni richieste. L'aumento del contenuto biologico nei prodotti chimici è considerata una priorità assoluta al fine di ridurre al minimo l'impronta ambientale dei prodotti. La compagnia ha inoltre compiuto un importante passo avanti sviluppando strumenti di calcolo per il wet end e la rifinizione che determinano l'esatta quantità di chimica rinnovabile semplicemente scrivendo una ricetta. Si tratta di un “biocalcolatore” che consente di definire il residuo a base fossile di un'intera ricetta, uno strumento importante per sviluppare pelli con il più alto contenuto biologico.

ARSTANNERY 37 BIO-BASED CHEMICALS

SUSTAINABLE LEATHERS, KEMAS IS ALWAYS AT THE SIDE OF THE TANNERY

The Tuscan leather chemicals company has developed an entire line of ZDHC Level 3 certified products

Kemas' strength has always been its partnership with the customer. The Tuscan chemical-tanning company assists the tannery throughout the entire production process, in the creation of color samples and the development of fashion items. "We can work together with the tanner to develop an entire collection of sustainable leathers that meet specific characteristics." A common path with specific goals. "We can drive to the achievement of the expected result by collaborating with application and analytical laboratory testing, including final verification testing," Marinai concludes.

PELLI SOSTENIBILI, KEMAS È SEMPRE AL FIANCO DELLA CONCERIA

L’azienda chimico-conciaria toscana ha sviluppato un’intera linea di prodotti certificati ZDHC Livello 3

Kemas has always been at the forefront of leather sustainability issues. The philosophy of this Tuscan company, which specializes in the production of chemical tanning auxiliaries, is to offer an exclusive and personalized service to companies that produce leathers with high fashion content but with an eye always on the environment. "We are increasingly attentive to the issue of the use of renewable sources in the development of new products," explains Daniele Marinai. "We have created a dedicated line composed of products that are not only ZDHC Level 3 certified (the maximum), but have characteristics that allow some of our clients to achieve the approval of near 100 percent biodegradability; so not only theory, but also practice and a tangible commercial implication.

Without going into too much detail about the individual products, Marinai explains that they are.

"an innovative line that includes fatliquors, polymers, auxiliaries, dyes, and last but not least, ultra-white tannins that are solid to light and free of bisphenols A, B, F and S."

Kemas è da sempre in prima linea sui temi della sostenibilità della pelle. La filosofia di questa azienda toscana specializzata nella produzione di ausiliari chimici conciari è quella di offrire un servizio esclusivo e personalizzato alle imprese che producono pellami con alto contenuto moda ma con un occhio sempre attento all’ambiente. “Siamo sempre più attenti al tema dell’utilizzo di fonti rinnovabili nello sviluppo dei nuovi prodotti - spiega Daniele Marinai -. Abbiamo creato una linea dedicata composta da prodotti che non solo sono certificati ZDHC Level 3 (il massimo), ma presentano caratteristiche tali da permettere ad alcuni nostri clienti di conseguire l’omologazione della biodegradabilità vicina al 100%; quindi non solo teoria, ma anche pratica ed un risvolto commerciale tangibile”.

Senza entrare troppo nel dettaglio dei singoli prodotti, Marinai spiega che si tratta di “una linea innovativa che comprende ingrassi, polimeri, ausiliari, coloranti e non per ultimi tannini bianchissimi solidi alla luce e senza bisfenoli A, B, F e S”.

Il punto di forza di Kemas è da sempre la collaborazione con il cliente. L’azienda chimico-conciaria toscana assiste la conceria durante l’intero processo produttivo, nella realizzazione di campionature dei colori e nello sviluppo di articoli moda. “Possiamo lavorare insieme al conciatore per sviluppare un’intera collezione di pelli sostenibili che risponda a caratteristiche specifiche”. Un percorso comune con obiettivi precisi. “Possiamo guidare all’ottenimento del risultato atteso collaborando con prove di laboratorio applicative ed analitiche, compresi i test finali di verifica” conclude Marinai.

38 ARSTANNERY FOCUS ON BIO-BASED CHEMICALS

KLF Tecnokimica's ongoing quest to minimize environmental impacts in the production and use of its products has led to the formulation of a range of high-carbon auxiliaries from renewable sources. "In order to demonstrate the bio-based nature of these products, extensive analyses were conducted based on the quantification of Carbon 14," explain from KLF.

But how is Carbon 14 measured? Carbon 14 (14C) is an unstable radioactive isotope of the carbon atom. Its occurrence in nature is very low, on the order of ppq (parts per quadrillion). 14C combines with atmospheric oxygen to form radioactive 14CO2, which is absorbed by plants and oceans and enters the life cycle. Radioactive 14C then converts back to 14N through beta decay, thus halving its concentration every about 5,700 years (half-life). Renewable sources, which are not subject to depletion because they are naturally replenished on a human time scale, thus contain appreciable concentrations of 14C. Considering the decay half-life, fossil or mineral carbon sources contain negligible amounts of 14C precisely because they were formed in geological eras. Through quantification of this isotope, it is therefore possible to understand the proportion of biological (bio-based) carbon to fossil carbon.

"The combined use of the retanning products we have developed makes it possible to obtain a leather with a bio-based index of more than 70 percent," explain KLF technicians.

In the diagram reproduced here you can read the results of the study that the Tuscan company has undertaken in recent years to develop innovative organic products by fully embracing the concept of sustainability for its entire product range.

How did you arrive at these results? "We focused on the selection of certain types of both vegetable and animal proteins derived from the recovery of processing waste from both tanning and other sectors and, last but not least, on the selection of vegetable and animal raw materials for the production of our fatliquors.

The products listed in our brochure are only part of the work we are continuing to develop regarding C14 carbon analysis and formulation of the same."

What characteristics do your retanning agents exhibit? "Our retanning agents (FILTAN VEM, PAROLIT BIO FN, PAROLIT BIO PL, PAROLIT BIO A, PAROLIT BIO F, LEDERTAN TA, FILTAN BHJ) meet all the requirements to date of the various MRSLs (Manufacturing Restricted Substances List) and imposed in the use of these types of products. Our range of Bio greases and oils is complemented by a wide choice of blends between selected natural and totally biodegradable raw materials, sulfonates and sulfates derived from natural oils," they conclude from KLF Tecnokimica.

The Tuscan company has done extensive analysis to measure the proportion
40 ARSTANNERY FOCUS ON BIO-BASED CHEMICALS

KLF, UN’INTERA GAMMA PRODOTTI BIO-BASED PER UNA CONCIA SOSTENIBILE

L’azienda toscana ha fatto analisi approfondite per misurare la proporzione tra carbonio biologico e fossile nei suoi riconcianti

La continua ricerca di KLF Tecnokimica per ridurre al minimo gli impatti ambientali nella produzione e nell’utilizzo dei propri prodotti, ha portato alla formulazione di una gamma di ausiliari ad alto contenuto di carbonio da fonti rinnovabili. “Per dimostrare la natura bio-based di questi prodotti sono state condotte analisi approfondite basate sulla quantificazione del Carbonio 14” spiegano da KLF. Ma come si misura il carbonio 14? Il carbonio 14 (14C) è un isotopo radioattivo instabile dell’atomo di carbonio. La sua presenza in natura è molto bassa, nell’ordine del ppq (parti per quadrilione). Il 14C si combina con l'ossigeno atmosferico formando 14CO2 radioattivo che viene assorbito dalle piante e dagli oceani, entrando nel ciclo vitale. Il 14C radioattivo si riconverte poi in 14N attraverso il decadimento beta, dimezzando così la sua concentrazione ogni circa 5.700 anni (emivita). Le fonti rinnovabili, non soggette ad esaurimento perché naturalmente reintegrate in una scala temporale umana, contengono quindi concentrazioni apprezzabili di 14C. Considerando l'emivita di decadimento, le fonti di carbonio fossile o minerale contengono quantità trascurabili di 14C proprio perché formatisi in ere geologiche. Attraverso la quantificazione di questo isotopo è quindi possibile comprendere la proporzione tra il carbonio biologico (bio-based) e il carbonio fossile. “L’utilizzo combinato dei prodotti riconcianti da noi sviluppati permette di ottenere un pellame con un indice bio based di oltre il 70%” spiegano i tecnici KLF.

Nello schema qui riprodotto si possono leggere i risultati dello studio che l’azienda toscana ha intrapreso negli ultimi anni per sviluppare innovativi prodotti bio abbracciando appieno il concetto di sostenibilità per tutta la sua gamma prodotti.

Come siete arrivati a questi risultati? “Ci siamo concentrati sulla scelta di alcune tipologie di proteine sia vegetali che animali derivanti dal recupero di scarti di lavorazione sia conciaria che di altri settori e, non ultimo, sulla selezione di materie prime vegetali e animali per la produzione dei nostri ingrassi.

I prodotti elencati nella nostra brochure sono soltanto una parte del lavoro che stiamo continuando a sviluppare per quanto riguarda le analisi del carbonio C14 e la formulazione degli stessi”.

Quali caratteristiche presentano i vostri riconcianti? “I nostri riconcianti (FILTAN VEM, PAROLIT BIO FN, PAROLIT BIO PL, PAROLIT BIO A, PAROLIT BIO F, LEDERTAN TA, FILTAN BHJ) soddisfano tutti i requisiti richiesti ad oggi dai vari MRSL (Manufacturing Restricted

Substances List) e imposti nell’utilizzo di tali tipologie di prodotti. La nostra gamma di ingrassi ed oli Bio viene completata da un’ampia scelta di miscele tra materie prime naturali selezionate e totalmente biodegradabili, solfonati e solfitati derivati da oli naturali” concludono da KLF Tecnokimica.

ARSTANNERY 41 FOCUS ON BIO-BASED CHEMICALS

SYN-BIOS, PIONEERS OF A SUSTAINABLE MANAGEMENT MODEL

For years, SYN-BIOS SPA's mission has been balancing the constant improvement of the technical performance of its tannery chemicals to the subject of sustainability, through the implementation of processes and technologies aimed at reducing both the volume of waste and emissions. The mission of the company managed by the Gastaldello family has been to build over the years a model of sustainable management of chemical products, a goal pursued through continuous investments in technological innovation and constant involvement of highly qualified personnel. This is supported by the fact that every year the Vicenza-based company allocates extensive human and economic resources to research and field experimentation. Therefore, it is no coincidence that, after a challenging audit process, SYN-BIOS has already held for two years the coveted ZDHC Level 3, which is the highest certification of this kind, which ensures the market constant control and complete traceability of the chemicals used: from entering the company to reaching waste status.This is the culmination of a journey that began years ago, when SYN- BIOS chose to adopt a strategy of extreme care in selecting raw materials while respecting human health and environment, eliminating from its production cycle all substances considered hazardous. This will be the focus which will be pursued moving forward to only produce more sustainable, safe products. Confident in their commitment, SYN-BIOS now presents itself as the ideal partner for tanning industries seeking safe and high quality chemical products to manufacture finished articles capable of meeting the most rigorous compliance specifications. Among the SYN-BIOS branded products designed for the fashion industry and compliant with the Level 3 ZDHC's MRSL v.2.0 (the Hazardous Substances List), include: INK FOR LEATHER SPRAY®, water-based inks for dyeing leather in the finishing stage, with un-

paralleled light fastness compared to classic finishing anilines; METAL-FREE, a range of micro-dispersed pigments in an aqueous system for metal-free leathers; and SYN-FLU®, a totally formaldehyde-free range of fluorescent pigments dispersed in an aqueous system.

SYN-BIOS, PIONIERI DI UN MODELLO DI GESTIONE SOSTENIBILE

L’azienda veneta detiene la certificazione ZDHC di Livello 3 per varie linee di prodotto già da due anni

Da anni la missione di SYN-BIOS SPA è quella di conciliare il costante miglioramento delle performance tecniche dei suoi prodotti chimici per conceria con il tema della sostenibilità, attraverso l’implementazione di processi e tecnologie mirate a ridurre sia il volume dei rifiuti che le emissioni. Obiettivo dell’azienda, che fa capo alla famiglia Gastaldello, è stato negli anni quello di costruire un modello di gestione sostenibile dei prodotti chimici, obiettivo perseguito attraverso continui investimenti in innovazione tecnologica e al costante coinvolgimento di personale altamente qualificato. Lo conferma il fatto che ogni anno l’azienda vicentina destina alla ricerca ed alla sperimentazione sul campo importanti risorse umane ed economiche. Non è un caso quindi che, dopo un impegnativo percorso, già da due anni SYN-BIOS detenga l’ambita certificazione ZDHC di Livello 3, il più elevato, che assicura al mercato il costante controllo e la completa tracciabilità delle sostanze chimiche utilizzate: dall’ingresso in azienda fino a quando acquistano lo status di rifiuto.

Questo è il traguardo di un percorso iniziato anni fa, quando SYN- BIOS ha scelto di adottare una strategia di estrema attenzione nella selezione di materie prime nel rispetto della salute dell’uomo e dell’ambiente, eliminando dal proprio ciclo produttivo tutte le sostanze ritenute pericolose. E questo sarà l’obiettivo che verrà portato avanti in futuro nel realizzare soltanto prodotti sicuri e più sostenibili. Forte di questo impegno, SYN-BIOS si presenta oggi come il partner ideale per le industrie conciarie che cercano prodotti chimici efficaci e sicuri per produrre articoli finiti in grado di rispettare i capitolati di conformità più stringenti. Tra i prodotti a marchio SYN-BIOS studiati per il mondo della moda e conformi alla MRSL v.2.0 (la lista delle sostanze pericolose) di ZDHC, livello 3, si trovano: INK FOR LEATHER SPRAY®, inchiostri all’acqua per la tintura del cuoio in fase di rifinizione, con resistenze alla luce incomparabili rispetto alle classiche aniline da rifinizione; METAL-FREE, una serie di pigmenti microdispersi in sistema acquoso per pelli metal-free e SYN-FLU®, una gamma totalmente esente da formaldeide di pigmenti fluorescenti dispersi in sistema acquoso.

The Veneto-based company has held the ZDHC LEVEL 3 certification for the past two years
42 ARSTANNERY FOCUS ON BIO-BASED CHEMICALS

MANDATORY APPOINTMENT OF ADR SAFETY ADVISOR, FALSE PROBLEM

The legislation governing the carriage of dangerous goods by road-ADR European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road-is a complex and continuously updated standard. EC Directive 2008/68, which replaced the old parent Directive 94/55/EC, is amended every two years in order to bring it in line with other related regulations or new safety-related needs or the identification of new hazardous materials. With the 2023 edition, this is the seventh adaptation of EC Directive 2008/68. Already the 2019 edition had introduced a change regarding the obligation to appoint a safety advisor, including the shipper among the obligated parties in addition to those already covered. Thus, the new sect.

1.8.3.1 (which became mandatory from 01/01/2023) states:

"Every enterprise, whose activity involves the shipment or transportation of dangerous goods by road, or the related operations of packing, loading, filling or unloading, shall designate one or more safety advisors for the transportation of dangerous goods, hereinafter referred to as "advisors," to

facilitate the work of preventing risks to persons, property or the environment inherent in such activities."

This seemingly marginal change impacts a myriad of businesses, especially all those that generate waste that is also classified as hazardous under ADR regulation. In this group we find so many small or very small businesses such as workshops, body shops, carpentries and not least tanneries. In the last months of last year panic broke out in all these realities as the cases contemplated for exemption from the appointment of the consultant provided for all other entities (loader, packer, transporter...) were not reflected in the Italian implementing decrees.

Sect. 1.8.3.2. ADR in fact reads:

-The competent authorities of the Contracting Parties may provide that these requirements shall not apply to undertakings:

(a) The actvities of which concern quantities in each transport unit not exceeding those referred to in 1.1.3.6.1.7.1.4. and in Chapters 3.3, 3.4 or 3.5; or

Paola Ulivi explains the implications to the latest changes in hazardous waste transportation regulations and urges everyone to be more careful
ARSTANNERY 43 REGULATIONS

(b) The main or secondary activities of which are not the carriage or the related packing, filling, loading or unloading of dangerous goods but which occasionally engage in the national carriage or the related packing, filling, loading or unloading of dangerous goods posing little danger or risk of pollution.

The exemptions provided by the implementing provisions of Legislative Decree Feb. 4, 2000, No. 40, which were applicable to date by virtue of Article 11, Paragraph 14 of Legislative Decree 35/2010, were not valid because both Legislative Decree 40/2000 and Legislative Decree 35/2010 did not contemplate the figure of the shipper. This resulted in a kind of short-circuit in the regulations, whereby all those companies that were configured as shippers of even 1 kg of dangerous goods for transport were obliged to appoint the transport consultant. The situation was partly remedied by the Ministerial Explanatory Note published on December 21, 2022 by the Ministry of Transport, according to which the exemptions provided for other entities could also apply to shippers. Thus, we could say that the emergency could be said to be over and almost everyone, with a sigh of relief, continued to act as before. However, having had the opportunity to analyze and verify the situation in dozens of tanneries, I realized that the problem of the possible appointment of the safety consultant was actually a false problem or if we want to be clearer, the least of the problems. The tannery, as we well know, is an activity that involves the use of so many chemicals and their mixtures, many of which are also dangerous to transport. Their use also gives rise to hazardous wastes that need conscious evaluation. It is with reference to this last consideration that my concern about the extent of the problem for the appointment or nonappointment of the safety consultant originates. Let's briefly look at what the regulations involved in hazardous waste shipment provide: Law 116 of 11/08/2014 Art. 13 c5 letter b-bis, amending Legislative Decree 152/2006 states that:

1. The classification of waste shall be carried out by the producer by assigning to it the competent EWC code, ...omissis.

2. If a waste is classified with an 'absolute' hazardous EWC code, it is hazardous without any further specification. ...omissis

3. If a waste is classified with non-hazardous 'absolute' EWC code, it is non-hazardous without further specification.

4. If a waste is classified with mirror EWC codes, one hazardous and one non-hazardous, the hazard properties it possesses shall be determined to determine whether the waste is hazardous or non-hazardous. ...omitted.

5. If the constituents of a waste are detected by chemical analysis only in a non-specific way, and therefore the specific compounds constituting the waste are not known, the worst compounds shall be taken as a reference to identify the hazardous properties of the waste, in application of the precautionary principle.

6. When the substances in a waste are not known or are not determined in the manner set forth in the preceding paragraphs, or the hazard characteristics cannot be determined, the waste shall be classified as hazardous.

7. Classification in all cases shall take place before the waste is removed from the place of production."

Once the waste has been classified with the correct EWC and HP hazard classes (see Table 1) if necessary, careful consideration must also be made of the possible classification for transportation purposes. It is worth remembering that there is no direct correlation between classification under Legislative Decree 152/06 and classification for transportation purposes. A waste classified with a hazardous EWC may not fall under the regulations for transport and vice versa. Table 1 highlights the HP hazard classes that generally include hazardous for transport as well. Determining that the waste is to be classified as hazardous for transport as well is only the first step, and considerable experience is needed to be able to assign the correct classification. But not only that. The ADR regulation, even in the case of exemption from the appointment of the safety advisor, requires that the shipper (which in the case of tanneries shipping waste is often also coincident with the packer and shipper) requires that all other ADR requirements be observed, including:

- Correct choice of packaging

- Correct labeling and marking of packages

- Compliance with loading and unloading requirements

- Completion of the transport document (in this case going to complete the necessary information on the form)

- Training of personnel

Thus, the shipper (producer) of a waste is always responsible for classification (ADR and otherwise), packaging and labeling, completion of the form, and also for any failures of the transporter if the shipper is exclusive (Art. 168 c10 CdS) Unfortunately, most of the tanneries I was able to deal with did not have a full awareness of all the issues that must be addressed when shipping waste, particularly hazardous waste. The agitation caused by what appeared to be a new requirement, namely the obligation to appoint a safety consultant, perhaps unjustified, nevertheless helped to point out that the real problem lies in the need to increase the degree of awareness on this certainly complex subject. I am working intensively with my clients (including transporters) on this aspect in order to be able to create full cooperation between all parties.

OBBLIGO DI NOMINA DEL CONSULENTE ADR, FALSO PROBLEMA

Paola Ulivi spiega le implicazioni alle ultime modifiche della normativa relativa al trasporto di rifiuti pericolosi ed invita tutti ad una maggiore attenzione

La normativa che regola il trasporto di merci pericolose su strada -ADR European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road-è una norma complessa e in continuo aggiornamento. La Direttiva EC 2008/68, che ha sostituito la vecchia Direttiva madre 94/55/CE, viene emendata ogni due anni per poterla

PAOLA ULIVI 44 ARSTANNERY REGULATIONS

allineare ad altre norme correlate o a nuove necessità legate alla sicurezza o all’identificazione di nuove materie pericolose. Con l’edizione 2023 siamo al settimo adeguamento della Direttiva EC 2008/68. Già l’edizione 2019 aveva introdotto una modifica per quanto riguarda l’obbligo di nomina del consulente per la sicurezza, inserendo tra i soggetti obbligati anche lo speditore oltre a quelli già contemplati. La nuova sez. 1.8.3.1 (divenuta obbligatoria dal 01/01/2023) riporta quindi:

“Ogni impresa, la cui attività comporti la spedizione o il trasporto di merci pericolose per strada, oppure le operazioni connesse di imballaggio, di carico, di riempimento o di scarico, designa uno o più consulenti per la sicurezza dei trasporti di merci pericolose, in seguito denominati «consulenti», incaricati di facilitare l’opera di prevenzione dei rischi per le persone, per i beni o per l’ambiente inerenti a tali attività.” Tale modifica, all’apparenza marginale, va ad impattare una miriade di aziende, specie tutte quelle che generano rifiuti classificati pericolosi anche per la normativa ADR. In questo gruppo troviamo tantissime attività piccole o piccolissime quali le officine, le carrozzerie, falegnamerie e non per ultime le concerie. Negli ultimi mesi dello scorso anno si è scatenato il panico in tutte queste realtà in quanto i casi contemplati per l’esenzione dalla nomina del consulente previsti per tutti gli altri soggetti (caricatore, imballatore, trasportatore…) non trovavano riscontro nei decreti attuativi italiani.

La sez. 1.8.3.2. ADR recita infatti:

-Le autorità competenti delle Parti contraenti possono prevedere che le presenti disposizioni non si applichino alle imprese:

(a) le cui attività riguardano quantitativi, per ogni unità di trasporto, non superiori ai limiti definiti a 1.1.3.6 e 1.7.1.4 come pure ai capitoli 3.3, 3.4 o 3.5; ovvero (b) che non eseguono, a titolo di attività principale o accessoria, trasporti di merci pericolose o operazioni di imballaggio, di riempimento, di carico o di scarico connesse a tali trasporti, ma che eseguono occasionalmente trasporti nazionali di merci pericolose, o operazioni di imballaggio, di riempimento, di carico o di scarico connesse a tali trasporti che presentano un grado di pericolosità o un rischio di inquinamento minimi. Le esenzioni previste dalle disposizioni attuative del decreto legislativo 4 febbraio 2000, n.40, ad oggi applicabili in forza dell’articolo 11, comma 14 del D. Lgs.35/2010, non risultavano valide poiché sia il D.Lgs.40/2000 che il D.Lgs.35/2010 non contemplavano la figura dello speditore. Questo ha fatto sì che si creasse una sorta di cortocircuito nella normativa, per cui tutte quelle aziende che si configuravano come speditori anche solo di 1 kg di merce pericolosa per il trasporto, erano obbligati alla nomina del consulente per il trasporto. La situazione è stata in parte sanata dalla Nota esplicativa Ministeriale pubblicata il 21 dicembre 2022 dal Ministero dei Trasporti in base alla quale le esenzioni previste per gli altri soggetti potevano applicarsi anche agli speditori. Potremmo dire quindi che l’emergenza poteva dirsi rientrata e quasi tutti, con un sospiro di sollievo, hanno continuato ad agire come in precedenza. Tuttavia, avendo avuto modo di analizzare e verificare la situazione in decine di concerie, mi sono resa conto che il problema dell’eventuale nomina del consulente per la sicurezza era in realtà un falso problema o se vogliamo essere più chiari, l’ultimo dei problemi. La conceria, lo sappiamo bene, è un’attività che comporta l’utilizzo di tantissime sostanze chimiche e relative miscele, molte delle quali risultano pericolose anche per il trasporto. Dal loro utilizzo inoltre si originano rifiuti pericolosi che necessitano di una valutazione consapevole. È in riferimento a quest’ultima considerazione che prende origine la mia preoccupazione riguardo all’entità del problema per la nomina o meno del consulente per la sicurezza. Vediamo brevemente cosa prevedono le normative in gioco nella spedizione dei rifiuti pericolosi: La Legge 116 del 11/08/2014 art. 13 c5 lettera b-bis, modificando il D. Lgs. 152/2006 stabilisce che:

1. La classificazione dei rifiuti è effettuata dal produttore assegnando ad essi il competente codice CER, …omissis.

2. Se un rifiuto è classificato con codice CER pericoloso ‘assoluto’, esso è pericoloso senza alcuna ulteriore specificazione. …omissis

3. Se un rifiuto è classificato con codice CER non pericoloso ‘assoluto’, esso è non pericoloso senza ulteriore specificazione.

4. Se un rifiuto è classificato con codici CER speculari, uno pericoloso ed uno non pericoloso, per stabilire se il rifiuto è pericoloso o non pericoloso debbono essere determinate le proprietà di pericolo che esso possiede. …omissis.

5. Se i componenti di un rifiuto sono rilevati dalle analisi chimiche solo in modo aspecifico, e non sono perciò noti i composti specifici che lo costituiscono, per individuare le caratteristiche di pericolo del rifiuto devono essere presi come riferimento i composti peggiori, in applicazione del principio di precauzione.

6. Quando le sostanze presenti in un rifiuto non sono note o non sono determinate con le modalità stabilite nei commi precedenti, ovvero le caratteristiche di pericolo non possono essere determinate, il rifiuto si classifica come pericoloso.

7. La classificazione in ogni caso avviene prima che il rifiuto sia allontanato dal luogo di produzione"

Una volta classificato il rifiuto con il corretto CER e le classi di pericolo HP (cfr. tab.1) se necessarie, occorre fare una attenta valutazione anche della eventuale classificazione ai fini del trasporto.

Vale la pena ricordare che non c’è una correlazione diretta tra classificazione ai sensi del D.Lgs. 152/06 e quella per il trasporto. Un rifiuto classificato con CER pericoloso può non rientrare nella normativa per il trasporto e viceversa.

Nella tabella 1 sono evidenziate le classi di pericolo HP che in genere prevedono la pericolosità anche per il trasporto.

Stabilire che il rifiuto è da classificare come pericoloso anche per il trasporto è soltanto il primo passo e occorre avere una notevole esperienza per poter attribuire la corretta classificazione.

Ma non solo. La norma ADR, anche nel caso di esenzione dalla nomina del consulente per la sicurezza, prevede che lo speditore (che nel caso delle concerie che spediscono rifiuti è spesso coincidente anche con l’imballatore e caricatore) prevede che tutte le altre prescrizioni ADR siano osservate, tra cui:

- Corretta scelta dell’imballaggio

- Corretta etichettatura e marcatura dei colli

- Osservanza delle prescrizioni di carico e scarico

- Compilazione del documento di trasporto (in questo caso andando a completare le informazioni necessarie sul formulario)

- Formazione del personale

Quindi lo speditore (produttore) di un rifiuto è sempre responsabile per la classificazione (ADR e non), per l’imballaggio ed etichettatura, per la compilazione del formulario e anche per eventuali mancanze del trasportatore qualora il mittente sia esclusivo (art. 168 c10 CdS) Purtroppo, la maggior parte delle concerie con cui ho potuto confrontarmi, non avevano una piena coscienza di tutte le problematiche che devono essere affrontate per la spedizione dei rifiuti, in particolare di quelli pericolosi. L’agitazione provocata da quello che sembrava essere un nuovo adempimento, ovvero l’obbligo di nomina del consulente per la sicurezza, forse ingiustificata, ha comunque contribuito a far rilevare che il vero problema sta nella necessità di aumentare il grado di consapevolezza su questa materia sicuramente complessa. Su questo aspetto sto lavorando intensamente con i miei clienti (incluso i trasportatori) per poter creare una piena collaborazione tra tutti i soggetti.

a cura di Dott.ssa Paola Ulivi

Esperta di sicurezza in ambiente di lavoro, schede di sicurezza e trasporto merci pericolose

ARSTANNERY 45 REGULATIONS

EFFICIENCY AND EASE OF USE WITH TODESCO'S KINGFISHER

A versatile finishing line with high technological content

EFFICIENZA E SEMPLICITÀ D’USO CON KINGFISHER DI TODESCO

Specializing in the production of leather finishing machines, the Veneto-based company Todesco is gaining significant market acceptance with Kingfisher, a line designed to offer the market a simpler solution than the company's flagship, the Innover line, but capable of offering extreme flexibility of use.

"Kingfisher is a very versatile machine that allows a great breadth of processing," explains Paolo Todesco, sales manager of the Vicenza-based company. "We designed it precisely to meet the needs of those tanneries that do not have very large production runs but need to change processing types often, as happens, for example, to those who produce leathers for footwear and leather goods where small batches that are very different from each other often have to be finished. With Kingfisher all kinds of finishing can be done and, with the same spray gun, range from coverings and comebacks, up to fixings and elaborate effects, for example on reptiles and marked prints”. Despite its simplicity, Kingfisher is equipped with high-level technological solutions, geared toward both reducing production costs and resources used with high e¬fficiency spraying and more than 99 percent reduction in atmospheric emissions. In fact, Kingfisher mounts Todesco's special low-pressure guns (mod. HV-02) that boast a transfer coefficient greater than 92% (certified at the German Fraunhofer Institute), which is the highest degree of efficiency available on the market today. The machine also mounts the Microp Next economizer, the top of the line of spray booth management and chemical saving systems, which incorporates a readout system based on simple industrial PLC, which therefore does not suffer from obsolescence and whose spare parts are readily available anywhere in the world. Kingfisher’s highly functional design should also be noted. Constructed of stainless steel, the cabin has clean, essential lines, but above all, it allows easy access to all parts of the machine and ample visibility of the leather passage areas. The large, sturdy windows allow easy visual monitoring of the spraying phase with easy access to the interior of the cabin through two large front sliding doors and two rear doors.

Specializzata nella produzione di macchine per la rifinizione delle pelli, l’azienda veneta Todesco sta riscuotendo un importante consenso di mercato con Kingfisher, la linea progettata per offrire al mercato una soluzione più semplice rispetto all’ammiraglia di casa, la linea Innover, ma capace di offrire una estrema flessibilità d’uso. “Kingfisher è una macchina molto versatile che consente una grande ampiezza di lavorazioni – ci spiega Paolo Todesco, responsabile commerciale dell’azienda vicentina – L’abbiamo progettata proprio per soddisfare le esigenze di quelle concerie che non hanno grandissime produzioni ma che devono cambiare spesso tipologia di lavorazione, come accade ad esempio a chi produce pelli per calzature e pelletteria dove spesso si devono rifinire piccoli lotti fra loro molto diversi. Con Kingfisher si possono realizzare rifinizioni di tutti i tipi e, con la stessa pistola di spruzzatura, spaziare da coperture a rimonte, fino a fissaggi ed effetti elaborati, ad esempio su rettili e stampe marcate”. Pur nella sua semplicità, Kingfisher è provvista di soluzioni tecnologiche di alto livello, orientate sia alla riduzione dei costi di produzione che delle risorse impiegate con un’elevata e efficienza di spruzzatura ed un abbattimento di oltre il 99% delle emissioni in atmosfera. Kingfisher monta infatti le speciali pistole Todesco a bassa pressione (mod. HV-02) che vantano un coefficiente di trasferimento maggiore del 92% (certificato presso l’Istituto tedesco Fraunhofer), ovvero il più alto grado di efficienza oggi disponibile sul mercato.

La macchina monta inoltre l’economizzatore Microp Next, il top di gamma dei sistemi per la gestione della cabina di spruzzatura e risparmio di prodotto chimico, che incorpora un sistema di lettura basato su semplice PLC industriale, che pertanto non soffre di obsolescenza e i cui ricambi sono facilmente reperibili in ogni parte del mondo. Tra i punti di forza di questa linea di rifinizione, va segnalato anche il suo design estremamente funzionale. Costruita in acciaio inox, Kingfisher ha linee essenziali e pulite, ma soprattutto consente un facile accesso a tutte le parti della macchina ed un’ampia visibilità delle aree di passaggio della pelle. Le ampie e robuste vetrate consentono un facile monitoraggio visivo della fase di spruzzatura da parte dell’operatore con un accesso agevole all’interno della cabina grazie a due ampie porte scorrevoli anteriori e due porte posteriori.

Una linea di rifinizione versatile ad alto contenuto tecnologico
46 ARSTANNERY TECHNOLOGY

Leather Naturally was conceived as a global industry organisation to set right the untruths that are published against leather. Our approach is one of transparency and sharing and based on fact. I would say that we see changes in the world now that journalists and consumers are ready to engage with these facts as they understand that ‘sustainability’ is not a simplistic matter and worthy of deeper investigation as we all strive to be better individuals in the way we live and consume.

There is however one fact that no one has ever called into question, and that is leather is a long lasting material that gets better with age. This chimes perfectly with the consumer mood right now. We see the rise of preloved selling platforms, ranging from the everyday of Vinted to Vestiaire Collective, which focuses on luxury brands. It is a boast that you acquired something this way and leather items are valued.

Taking care of your fashion items and repairing them rather than throwing them away is also admired, with visible mending worn as a badge of honour. In the UK, where I am based I have seen the growth of independent businesses that will alter clothes for you popping up as shop fronts in towns. It is becoming easy to do, rather than being ‘in the know’ about a specialist tailor. I believe we will see this mirrored in businesses that can do the same for leather. In Leather Naturally we saw this trend coming when we wrote a feature called ‘Waste not, want not’ and we also interviewed The Restory, a company that restores handbags and shoes. The great thing about the work of The Restory is that they don’t seek to make an item brand new again because that erases the history, rather they refresh an item so that its heritage continues to shine through.

This is the unspoken benefit that leather can bring through its unique qualities of wear - an emotional connection to a time and place, (or places) in your life. Think of a leather sofa, handed down from one generation to the next, actually looking better with age and wear. The vintage leather jacket, already broken in, acquired visiting a different city, previous owner unknown, (but you are certain of course it was a famous rock star). Sometimes the stories are the wearer’s own, sometimes they are inherited. We wrote recently on Leather Naturally about a baseball glove and the memories it represents to its owner. To read it is to be transported back in time to the long hot summers of teenage years.

It is a fact that the best action we can take to reduce our impact is to buy fewer things and make them last longer - leather is perfect for that. It’s a fact. But the emotional connection it can bring - that is something personal and individual. It’s perhaps less tangible, but just as powerful.

LEATHER NATURALLY, I CONSUMATORI SONO PRONTI AD AMARE LA LONGEVITÀ DELLA PELLE

In un mondo sempre più attento alla riduzione degli sprechi le caratteristiche della pelle diventano sempre più importanti

Leather Naturally è un'organizzazione industriale globale nata per correggere la diffusione di notizie false sulla pelle. Il nostro approccio è improntato alla trasparenza e alla condivisione e si basa sui fatti. Direi che ora il mondo sta cambiando: giornalisti e consumatori sono pronti a confrontarsi con questi fatti e capiscono che la "sostenibilità" non è una questione semplicistica e merita un'indagine più approfondita, poiché tutti noi ci sforziamo di essere individui migliori nel nostro modo di vivere e consumare. C'è però un fatto che nessuno ha mai messo in discussione: la pelle è un materiale di lunga durata che migliora con l'età. Questo si sposa perfettamente con lo stato d'animo dei consumatori in questo momento. Assistiamo all'ascesa di piattaforme di vendita di oggetti usati, che vanno dalla quotidianità di Vinted a Vestiaire Collective che invece si concentra sui marchi di lusso. È un vanto aver acquistato qualcosa in questo modo e gli articoli in pelle sono apprezzati. Anche prendersi cura dei propri capi di moda e ripararli piuttosto che gettarli via è ammirato, e i rammendi visibili sono portati come un distintivo d'onore. Nel Regno Unito, dove risiedo, ho assistito alla crescita di attività indipendenti che dalle vetrine del centro si offrono di fare modifiche ai vostri vestiti. Diventa molto facile rivolgersi a questi operatori piuttosto che cercare un sarto specializzato. Credo che questo fenomeno si rifletterà anche nelle aziende che possono fare lo stesso per la pelle. In Leather Naturally abbiamo visto questa tendenza quando abbiamo scritto un articolo intitolato "Waste not, want not" e abbiamo anche intervistato The Restory, una società che ripara borse e scarpe. Il bello del lavoro di The Restory è che non cerca di far ridiventare nuovo un oggetto, perché in questo modo ne cancellerebbe la storia, ma piuttosto di rinfrescarlo in modo che il suo vissuto continui a risplendere.

Questo è il vantaggio inespresso che la pelle può apportare attraverso le qualità uniche che emergono con l’usura: un legame emotivo con un tempo e un luogo (o più luoghi) della vostra vita. Pensate a un divano in pelle, tramandato da una generazione all'altra, che migliora con l'età e l'usura. La giacca di pelle vintage, già rodata, acquistata visitando un'altra città, il cui precedente proprietario è sconosciuto (ma siete certi che si trattava di una famosa rockstar). È un dato di fatto che la migliore azione che possiamo intraprendere per ridurre il nostro impatto è quella di comprare meno cose e farle durare di più: la pelle è perfetta da questo punto di vista. È un dato di fatto. Il legame emotivo che si può creare con un lapelle è qualcosa di personale e individuale. Forse meno tangibile, ma altrettanto potente.

In a world increasingly focused on reducing waste, the characteristics of leather become increasingly important
ARSTANNERY 47 NEWS
LEATHER NATURALLY: THE CONSUMER IS READY TO LOVE THE LONGEVITY OF LEATHER

S.C. PRESENTS THE HAIRPRESS FILTER

A machine projected for hair recovery in liming

an immersion pump. The filtered liming is re-pumped to the same drum by the inner pump. This processing lasts till the complete hair removal from liming (about 1 hour) . The retained hair is compacted and discharged with a residual humidity of 40-50%. The same machine can serve several drums in sequence and the hydraulic circuit of drum selection in recycle ca be equipped with manual or automatized valves or with servo-controlled valves.

S.C. PRESENTA IL FILTRO HAIRPRESS

Una macchina progettata per la separazione del pelo dai bagni di calcinaio

The S.C. Costruzioni’s Hairpress filter is a self-cleaning machine specially projected for hair recovery in liming and can also be used for filtering other kinds of leather tanning industry emissions or emissions of other industrial processing. The main characteristic of the Hairpress filter is that of dewatering and compacting the retained material thanks to a system consisting of a rubber cone with a peculiar shape (S.C. patent) that causes a volume reduction and therefore a reduction in the costs of waste disposal. The Hairpress filter consist of a filtering pipe with semicircular section, structured in very thick stainless steel perforated plate, with a screw scraping the inner surface of the pipe. The material retained by the filtering panel is removed by the screw and driven to pass through the rubber cone where, thanks to the developed pressure, it loses most of retained water. Special brushes on the external side of the screw deeply clean the filtering holes and prevent them from clogging. Then the filtering flow rate is always high and the filtering system maintenance is reduced to the lowest levels. The filter is always equipped with an inner immersion pump, for recycling the filtered liming. Electrical board and control panel are placed on the machine edge. The non-destructive systems of liming enable a high reduction in the polluting tanning waste materials both for COD (30-50%) and for suspended solids particles (40-60%), ammonia and sulphide. This processing is effective and easily manageable, provided that the waste disposal flow rate of the filtering system is adequate, so that carrying out times can be reduced. The Hairpress filters are characterised by a high treatment flow rate and by simple functioning and installing, that make them adaptable for any situation. The machine can be gravity fed if the drums are placed about 100 – 200 cm from ground or by means of pumping in case of lower height. In both cases the liming is discharged from the drum throughout waste valves, collected by semicircular gutters (S.C. supply) and conveyed to the filter directly or by means of

Il filtro Hairpress di S.C. Costruzioni è una macchina autopulente che è stata espressamente progettata per la separazione del pelo dai bagni di calcinaio e può essere impiegata anche per la filtrazione di altri tipi di scarichi conciari o effluenti di altri processi industriali. La caratteristica principale del filtro Hairpress è disidratare e compattare il materiale trattenuto, grazie ad un sistema costituito da un cono in gomma di forma particolare (Brevetto S.C.), che determina una riduzione del volume e quindi dei costi di smaltimento. L’Hairpress è composto da una doccia filtrante a sezione semicircolare realizzata con lamiera forata di acciaio inossidabile ad alto spessore e da una coclea che rasa la superficie interna della doccia. Il materiale trattenuto dal pannello filtrante viene rimosso dalla coclea e spinto a passare attraverso il cono in gomma, nel quale, grazie alla pressione sviluppata, perde gran parte dell’acqua trascinata. Speciali spazzole fissate al bordo esterno della coclea puliscono a fondo i fori filtranti e ne impediscono l’intasamento. La portata di filtrazione si mantiene quindi sempre elevata e la manutenzione del sistema filtrante è ridotta al minimo. Il filtro è dotato di una pompa sommergibile interna, che serve al ricircolo del bagno filtrato. Quadro elettrico e pulsantiera di comando sono collocati direttamente a bordo macchina. I sistemi di calcinaio non distruttivo permettono di ridurre il carico inquinante di conceria in misura elevata sia per il COD (30-50%) che per i solidi sospesi (40-60%), l’ammoniaca e il solfuro. Il processo è efficace e ben gestibile a patto che il sistema di filtrazione abbia una capacità di smaltimento adeguata, in modo da ridurre i tempi esecutivi. I filtri Hairpress sono caratterizzati da una elevata portata di trattamento e da una semplicità di funzionamento ed installazione che li rende adattabili a tutte le situazioni. La macchina può essere alimentata per gravità se i bottali sono a un’altezza di 100-120 cm da terra oppure mediante pompaggio nel caso di altezze inferiori. In entrambi i casi il bagno viene scaricato dal bottale attraverso valvole di scarico, raccolto dalle canalette semicircolari (fornitura S.C.) e convogliato al filtro direttamente o mediante una pompa sommergibile. Il bagno filtrato viene rinviato allo stesso bottale dalla pompa interna. Il processo si protrae fino a completa rimozione del pelo dal bagno (1 ora circa). Il pelo trattenuto viene compattato e scaricato con una umidità residua del 40-50%. La stessa macchina può servire più bottali in sequenza e il circuito idraulico di selezione bottale in ricircolo può essere dotato di valvole a comando manuale o automatizzato con valvole servoazionate.

48 ARSTANNERY TECHNOLOGY

ORGANIC WASTE VALORISATION TOWARDS CIRCULAR AND SUSTAINABLE BIOCOMPOSITES

Source: Green Chem, 2022, 24, 5429

Erlantz Lizundia, ab Francesca Luzic and Debora Puglia *d

a Life Cycle Thinking Group, Department of Graphic Design and Engineering Projects, Faculty of Engineering in Bilbao, University of the Basque Country (UPV/EHU), Bilbao 48013, Spain. E-mail: erlantz.liizundia@ehu.eus

b BCMaterials, Basque Center for Materials, Applications and Nanostructures, UPV/EHU Science Park, 48940 Leioa, Spain

c Department of Materials, Environmental Sciences and Urban Planning (SIMAU), Polytechnic University of Marche, Via Brecce Bianche 12, 60131 Ancona, Italy.

E-mail: f.luzi@staff.univpm.it

d Civil and Environmental Engineering Department, University of Perugia, Strada di Pentima 4, 05100 Terni, Italy.

E-mail: debora.puglia@unipg.it

ABSTRACT

The adoption of circular production and consumption patterns that counteract the current issues related to the depletion of natural resources, global warming, and environmental pollution is one of the most pressing global challenges that faces our society. Considering the potential of organic waste and residue streams to be transformed into valuable products, much effort is now being directed to foster circular bio-economy strategies. The valorisation of organic waste reduces the pressure on non-renewable resources and avoids the generation of waste. Organic waste valorisation has attracted much attention from fundamental and applied fields, given its wide availability and versatility. This review aims to provide an insight into valorisation of organic waste of aquatic, agricultural, forestry and animal origin to polymeric matrices, bionanoparticles and their combination. An introductory analysis dealing with state-of-the-art circular bioeconomy, recycling and upcycling is provided. Then, a literature review in the context of biopolymers and derived nanoparticles is provided, emphasizing toxicity and biodegradability aspects. The environmental impacts of valorisation processes are analyzed according to life cycle assessment. The establishment of organic waste conversion routes will lead to innovative bio-based industries, opening new market opportunities for bio-based products and achieving efficient resource utilisation. However, the social, economic and political barriers still encountered must be overcome.

1.

The establishment of responsible consumption and production patterns lies at the heart of the targets for a sustainable society aimed to counteract the depletion of natural resources, global warming, and environmental pollution. The intense efforts dedicated to the extraction of primary materials and their subsequent accumulation once their end-of-life (EoL) has been reached is considered a foremost environmental issue, polymers being a clear example. Most conventional plastics are based on fossil hydrocarbons, which together with their massive production (407 Mt primary plastic production in 2015), requires large amounts of non-renewable resources. Additionally, the stability of plastics, which has been a key property promoting their use

during the 20th century, limits their degradability. Under the current linear “take, make and dispose” model, the plastics industry is far from being environmentally sustainable. A possible solution to overcome the environmental pressures of plastics is the use of materials having a renewable origin, which are also generally biodegradable. This means that they can be degraded through natural processes such as enzymatic or hydrolytic degradation. However, the degradation rate of biodegradable plastics under natural environments is slower than under laboratory conditions.6 For example, polylactide (PLA) is readily biodegradable under industrial composting and anaerobic digesting conditions, but it is hardly biodegradable in soil and aquatic environments. In this scenario, waste valorisation can bypass the environmental burdens associated with the production and subsequent disposal of either non-biodegradable or biodegradable waste. This may represent a step forward in reaching the Sustainable Development Goals of the United Nations “Life below water” and “Life on land”.

With a current estimated amount of 1.1 teratonnes on a dry-weight basis, biomass provides a nearly unlimited amount of resources. The valorisation of underutilized organic waste by transformation into high-value materials in the form of polymeric matrices or (nano)particles can reduce the pressure on natural resources arising from non-renewable resources. The use of not only waste but also renewable resources combines the benefits originating from the circular economy and bioeconomy, and is considered as “the biological motor of a future circular economy, which is based on optimal use of resources and the production of primary raw materials from renewably sourced feedstock”. As a sustainability-oriented approach, bioeconomy could transform the current production and consumption linear mode into an efficient waste-using circular economy. In addition, organic waste collection and conversion is simple and energy-efficient in comparison with the deep drilling, mining and extensive refining/purification needed for non-renewable materials (petroleum, minerals).

Organic waste feedstocks of aquatic origin, both freshwater and marine ecosystems (algae, shrimps…), of agricultural and forestry origin (fruit pomaces, husks, lignocellulose…) or of terrestrial animal origin (egg shells, feathers…) are especially suitable for valorisation. The United Nations Environmental Programme estimates an annual global biomass waste production of 140 billion metric tons from agricultural activities. As agricultural productivity is projected to grow 60% by 2050 (regarding 2005/2007), it makes sense to think that the amount

Introduction to waste valorisation, bioeconomy and the circular economy
ARSTANNERY 51 RESEARCH

of waste will be increased.Concerning forest resources, nearly 20% of the global production of wood-derived biomass (~4.6 Gt annually) is lost during production as waste. Similarly, organic waste accounts for 75 million tons (34% of the total) of the municipal waste created every year across the EU27 (2019 data).This waste remains underutilized, as 69% of its total is subjected to incineration, landfilling or composting.12 Considering that the European Commission has proposed a 65% reuse and recycling target for municipal solid waste by 2030,12 novel alternatives are urgently required. Waste valorisation can also lower the global warming associated with lost resources, as post-consumer organic landfilled waste generates ~12% of global CH4 emissions.This impact is such that if food waste (1.3 billion tonnes per year) were a country, it would be the third-highest greenhouse gas emitter in the world with ~6% of global emissions.

Putting the concept of waste as a resource at the centre, waste valorisation involves the processing of residues/by-products into raw materials, use of discarded products as raw materials or energy sources, application of waste materials in manufacturing processes, or addition of waste materials to finished products.Recycling, defined as the process through which waste is recovered and reprocessed into new useful products, is of the most commonly followed waste valorisation activities.The conversion process often involves a downgrading into raw inputs that are used in a new process. Some of the physico–mechanical properties are typically lost, yielding applications of lower functionalities than the original purpose. This process is known as downcycling.On the contrary, upcycling implies the reuse of waste so that the new product or material presents a higher quality, value or function than the original one.Therefore, upcycling is preferred for the valorisation of waste. For example, organic waste upcycling yields products replacing critical raw materials (CRMs) that present notable environmental sustainability and supply chain security issues. Providing alternative choices to CRMs may lessen dependency on the often toxic and polluting materials, as the biomass feedstock originates from a wide range of local resources. For example, pyrolysis (temperatures above 400 °C, atmospheric pressure, under nitrogen, argon or air atmosphere) and/ or hydrothermal carbonization (temperatures below 300 °C, high pressures in aqueous media) of biomass waste can be followed to obtain advanced carbon structures with potential application in energy storage or catalysis, boosting the transition towards a greener and more circular economy.

Waste-to-energy conversion is a common valorisation approach to generate a variety of bioenergy resources from biomass residues. Relevant examples are thermochemical including gasification, liquefaction, or pyrolysis methods, or biochemical conversion techniques based on anaerobic digestion, alcoholic fermentation, or photobiological hydrogen production. However, waste-to-energy conversion is in conflict with circular economy principles, which seek a “regenerative system in which resource input and waste, emission, and energy leakage are minimized by slowing, closing, and narrowing material and energy loops. This can be achieved through long-lasting design, maintenance, repair, reuse, remanufacturing, refurbishing, and recycling”. As shown in Fig. 1, the waste streams ending in composting or landfill scenarios can be limited through alternative EoL solutions that close material and energy loops. In this sense, waste valorisation via recycling and upcycling approaches better retains the value of the materials.

Organic waste valorisation is attracting increasing attention from fundamental and applied fields given the wide material availability and potential application areas. Although recent years have witnessed elegant review works on the application of biowaste, the literature lacks a life cycle approach connecting the different available resources, the synthetic methods leading to different properties and applications, their end of life (biodegradability and toxicity) and their environmental impact. As highlighted in Fig. 2, this work turns attention to biowaste feedstock valorisation into polymeric matrices or nanoparticles from a circular materials economy perspective. Feedstocks of aquatic origin, of agricultural and forestry origin and of terrestrial animal origin are considered as representative examples.

Prospects on the potential application of the added-value materials in the fields of packaging, energy storage, sensing, wastewater treatment or biomedicine are given. The biodegradability aspects leading to environmentally closed circular ecosystems are also discussed, and toxicity issues are considered. To provide a full picture of the environmental performance, environmental metrics based on life cycle assessment (LCA) are provided, especially regarding global warming impact. We expect this outlook could serve researchers, industry and policymakers to implement circular approaches in the field of materials. This is an inevitably urgent task considering that as of 2021, only 8.6% of our global economy was circular.

52 ARSTANNERY RESEARCH
FIG. 1 OUTLINE OF THE CIRCULAR ECONOMY APPLIED TO BIOMASS RESOURCES. VALORISATION CLOSES THE LOOP, AS OPPOSED TO COMPOSTING/LANDFILL, AND INCINERATION. CERTAIN FIGURES ARE REPRODUCED FROM FLATICON WITH PERMISSION

2. Organic waste feedstock

This section summarizes the most widely used and promising organic waste types, although it is far from being a complete and exhaustive list. However, there may be further sources of waste not being taken into account, as certain organic feedstock treatments (such as sugarcane) need extensive processing, yielding secondary and tertiary waste streams. Fig. 3 summarizes the most commonly valorised biopolymers from waste streams, while Table 1 classifies the biopolymers into those of aquatic origin, agricultural/forestry origin and terrestrial animal origin.

2.1. Aquatic origin (freshwater and marine ecosystems)

Among the vast diversity of aquatic organisms, algae and crustaceans represent the most widely exploited organic wastes. The large quantity of marine algae reaching our coast and the unacceptable amount of discarded marine food offer enormous possibilities to obtain diverse polysaccharides. Fisheries discard 9.1 million tonnes annually, while seafood accounts for 31% of the consumer-level food losses in the USA.

Many marine-arthropod cuticles show chirally arranged biomacromolecules with hierarchically ordered structures at the nano- and micro-scale levels. This twisted plywood organization, known as the Bouligand structure, is the origin of photonic responses originating from the selective interaction of light with layers, also found in many cellulosic materials. Accordingly, shrimps, king crabs, snow crabs or lobsters could be used in the extraction of chitin nanofibrils (ø = 10–50 nm; L 50–1000 nm) through acid-catalyzed hydrolysis processes, which also remove mineral and protein phases. Worldwide annual chitin production is estimated between 2.8 × 107 and 1.3 × 109 tonnes,47 while yields of 13–15% for crabs and 14–27% from shrimps are achieved. The obtained a-chitin (chains antiparallely aligned with strong intraand inter-sheets hydrogen bonds) is insoluble in ordinary solvents. An additional deacetylation process with strong bases yields chitosan nanofibrils, which can be solubilised under weak acidic conditions (diluted acetic or formic acid). Chitin and chitosan nanofibrils from marine waste are used in optical sensors, materials with load-bearing functions, or energy storage after carbonization. A chitin prone to solvation is extracted from cephalopods (squid pens), which are composed of 31–49 wt% b-chitin (chains parallel aligned with weak intra- and inter-sheets hydrogen bonds).The low mineralization of 0.03–1.9 wt of squid pens as compared with the ~14 wt% of shrimp shells makes the

chitin b-chitin isolation easier (molecular weights of 5300 to 11 680 g mol−1 for b-chitin; 650 to 1036 g mol−1 for a-chitin).

The anionic and water-soluble alginate can be extracted from brown seaweeds such as Laminaria hyperborean via alkali treatment. Alginate comprises the a-l-guluronic acid and b-d-mannuronic acid monomers and is used for hydrogel fabrication after a Ca2+-induced gelation process. Red seaweed provides agarose, a neutral polysaccharide consisting of b-d-galactopyranosyl and 3,6-anhydro-a-l-galactopyranosyl units. Agarose has an increased stability to biodegradation and develops gels via hydrogen bonds upon temperature decrease. Carrageenans are another relevant group of water-soluble polysaccharides extracted from red seaweed and have a chain structure similar to agarose. The main difference is that the unit A is in the d-conformation, while in the agar unit it is found in the l-conformation. With a linear chain structure, carrageenans with different sulphation degrees can be achieved: kappa (20%), iota (33%), and lambda (41%). These groups impart a negative charge to the material. Discarded fish skins, tendons and bones offer a collagen source. Collagen shows a triple helix formed by three extended proteins wrapping around each other (molar masses of ~300 000 g mol−1). Collagen has intra- and inter-molecular covalent cross-linking among the residual amino acids present in the short N- and C-terminal regions of the a-chains. Acidic, alkaline, or neutral solubilisation or enzymatic treatments are used to extract collagen. A heat denaturation process partially hydrolyses collagen into gelatin, which has a single chain structure and smaller molecular masses of 2000–200 000 g mol−1. The collagen and gelatin from fish skins and marine sponges (Chondrosia reniformis) have a low risk of pathogens compared with their bovine-derived counterparts. Fish scraps (cartilage and the vitreous humour) contain hyaluronic acid, a linear and negatively charged heteropolysaccharide composed of alternating chain disaccharide units of N-acetyl-d-glucosamine and d-glucuronic linked by b-(1  3) and b-(1  4) glycosidic bonds.

2.2. Agricultural and forestry origin

Forestry-derived waste (grass, hardwood, softwood, sawdust) does not compete with global food needs and offers large lignocellulosic biomasses at low cost. Considering that every cubic metre of logged material generates an additional cubic metre of waste in the forest, ~80 million tonnes of forestry residues are annually produced in the EU. As opposed to agricultural waste, forestry-lignocellulosic waste needs intensive physico–chemical treatments given the more com-

ARSTANNERY 53 RESEARCH
FIG. 2 SUMMARY OF ORGANIC WASTE VALORISATION INTO POLYMERIC MATRICES OR NANOPARTICLES TOWARDS CIRCULAR BIONANOCOMPOSITES. CERTAIN FIGURES ARE REPRODUCED FROM FLATICON WITH PERMISSION.

plex cell wall structure. Hydrolysis or thermochemical processes are applied to extract valuable materials.

Agricultural and forestry residues are a major contributor to CO2 emissions and generate significant amounts of fine particular matter due to the more than 2 Gt of crop residues that are openly burned in fields. Although the composition of biomass from forestry and agricultural origins varies depending on the plant species and the cell type, this biomass is generally composed of 35–50% cellulose, 20–35% hemicellulose, 15–20% lignin, plus other minor components (ash, protein, minerals). Some highly specialized plants/cell types are found; cotton stem trichomes are composed of almost pure cellulose, while Fenugreek and Psyllium plants produce seeds mostly composed of hemicelluloses and Pine trees are rich in lignin.

With 139 million tonnes of agricultural residues predicted annually in the EU by 2030, edible agricultural biomass waste is a major resource-waste given the amounts of fertilizer, land, water and cropland areas needed. These residues contain high levels of cellulose, hemicelluloses, starch, proteins, and lipids, and predominantly comprise crop stalks, leaves, roots, fruits (pomace and peels) and seed/nut shells.11 Some 66% of global plant biomass waste originates from cereal straw (stem, leaf and sheath material). As the major global crops, wheat, maize, rice, soybean, barley, rapeseed, sugarcane and sugar beet produce over 3.3 Gt of residues every year. Pectin with remarkable gelling properties can be obtained from fruits such as apple. Vegetables can also be used as a source to extract valuable materials, where tomato,

carrots, onions, olive husk including skins and stones, red beet, and potato are especially relevant. Legumes such as vetch, lupins, cow pea, lentils, beans or chickpea can be also found.

Agricultural and forestry wastes are a source of biobased polymeric matrices and nanoparticles, giving water-soluble cellulosic derivatives such as carboxymethyl cellulose, cellulose nanocrystals (CNCs) through acid-catalyzed hydrolysis, or cellulose nanofibres (CNFs) via mechanical destructuring processes. Similarly, lignins and lignin nanoparticles can be also extracted.

Fungi are a source of g-chitin (a mixture of antiparallel and parallel chains), which is found at the fungal cell wall to protect the contents of the cell, give rigidity and define the cellular structure. Chitin represents only 1–2% of the dry weight of yeast cell wall, while filamentous fungi contain up to 10–20% chitin. Some classes of Basidiomycetes, Ascomycetes or Zygomycetes also contain chitosan. The absence of allergenic substances, the lower amount of inorganic materials, the simpler extraction process, and lower waste production make fungi a preferable source for chitin, which has been already used to fabricate sustainable alternatives to synthetic leather.

2.3. Terrestrial animal origin

With an estimated global egg production of 90 million tons by 2030, eggshell represents a classical example of terrestrial animal waste (with serious pathogen propagation risks) with parts still utilisable after

54 ARSTANNERY RESEARCH
FIG. 3 THE MOST COMMONLY VALORISED BIOPOLYMERS FROM ORGANIC WASTE STREAMS. *HYDROXYAPATITE IS A MINERAL (NOT A BIOPOLYMER) WITH THE CA10(PO4)6(OH)2 FORMULA. KERATIN IS A PROTEIN, NOT A POLYSACCHARIDE AS MOST OF THE BIOPOLYMERS FROM ORGANIC WASTE. CERTAIN FIGURES ARE REPRODUCED FROM FLATICON WITH PERMISSION.

disposal. Eggshell is a source of hydroxyapatite (HA) after calcination and subsequent reaction with salts such as Ca3(PO4)2. Porcine or bovine bones also offer good access to HA. After residual protein removal via alkaline treatments and high-temperature calcination, yields of ~ 65 wt% are obtained. Contrary to synthetic HA, bioderived HA presents traces of Mg2+, Na+, K+, Zn2+, Sr2+, Al3+, Cl−, F−, CO32− and SO42−, which are beneficial for promoting cell proliferation fuctions. Bovine bones can be used for mineralized collagen fibres (ø = 1 μm) extraction.

The valorisation of feathers from chicken, goose, duck, and ostrich into b-keratin is being studied to reduce the annual 8.5 billion tons of feather-waste generated worldwide. This fibrous protein has a tensile strength of 60–250 MPa, comparable to polyamides. Therefore, feathers are applied for reinforcing polymers and obtaining light weight and biodegradable composites for semi-structural applications. Feathers are highly hydrophobic and thermally insulating thanks to their porous honeycomb architecture. Feathers are washed, sterilized and chopped/milled to facilitate their processing. Another organic waste composed of keratin (a-keratin) is pig bristle. Bristles are a low-value biowaste with considerable processing issues given their resistance

to chemical and enzymatic digestion. Bristle-waste has potential as a sulphur and carbon source for photocatalytic materials. Sheep wool is another illustrative example of keratinous organic waste. Wool is composed of a-keratin, which is further stabilized through hydrogen and hydrophobic interactions together with disulfide linkages. Consequently, it is highly resistant to biodegradation. The good thermal and sound insulation properties of sheep wool (thermal conductivity of 0.037 W m−1 K−1 and a sound absorption coefficient of 0.77 at 60 mm) with low flammability makes this material useful for construction uses. It is also used for active air and water filtration given its effective binding to heavy metals.

The abundant nutrients in manure (phosphorus, nitrogen, potassium, sulphur) make this biowaste a water and solid contaminant when inappropriately managed. Therefore, it is necessary to provide efficient recycling or upcycling approaches to profit from the 73 million tons of manure produced each year in the United States alone. Swine manure has potential for hydrochars via hydrothermal carbonization. These carbon structures are used for energy storage or soil/water remediation purposes. The high cellulose content of (elephant) manure could be exploited to obtain nanocellulose through an energy-efficient ap-

ARSTANNERY 55 RESEARCH

proach profiting from the cellulose already attacked by animal acid and enzymes. Similarly to aquatic arthropods, certain insects have exoskeletons composed of chirally arranged chitin fibers. These sources are exploited to extract chitin nanofibres or chitin derivatives. In addition to chitin and chitosan, several structural proteins such as collagen or silk can be obtained, whose properties notably depend on the amino acid blocks. Due to their similarities with the extracellular matrix and tailored mechanical properties, these materials are used for tissue engineering.

3. Processed feedstocks to biopolymers and polymeric biocomposites

The circular economy is emerging as a regenerative model that minimizes emissions, relies on renewable energy, and eliminates/reduces waste based on the design of closed-loop systems and the reuse of resources. The implementation of circular economy practices in resource-consuming agricultural systems is essential for reducing the environmental ramifications of the currently linear systems. A key problem with the current linear approach for plastics is, in fact, that it leads to low resource efficiency and high material and economic value losses, with a continuous input of virgin materials derived from the Earth’s finite resources, as reported for the case of PP and PET.

As the renewable segment of the circular economy, bioeconomy facilitates the production of renewable biological resources (i.e., biomass) that transform into nutrients, bio-based products, and bioenergy. The use of traditional petroleum-based plastics is considered an important and emerging problem not only as a consequence of global pollution related to greenhouse gas (GHG) emissions dangerous for the environment, but also in relation to the use of important energy sources for the industrial/energy sector. Additionally, conventional plastics, when discarded in the environment, are believed to remain for hundreds of years. In this context, bioplastics and the revalorization of biowastes to produce green polymeric matrices are being proposed as safer alternatives to reduce the dependence on fossil resources.

Bioplastics are bio-based and/or biodegradable materials, typically derived from renewable sources. Food waste as feedstock symbolizes one of the new and contemporary applications in the research field of bioplastics production. The Food and Agriculture Organization (FAO) estimates that every year 1.3 billion tons of food is wasted globally from all stages of the

food supply chain including post-production, handling/storage, manufacturing, wholesale/retail, and consumption. Food waste landfilling has negative aspects related to the increase of GHG emissions and groundwater contamination induced by the presence of large volume of wastes in the environment. Valorisation through the development of bioplastic systems offers the possibility to limit and reduce the disposal problem through renewable sustainable processes.

In the quest to achieve a circular bioeconomy, biowastes and bioresources as recycled streams and/or renewables are considered for their eco-friendly utilization along with strategies for recirculation and/ or end-of-life disposal. Bioplastics obtained from biomass are characterized by interesting properties and as viable opportunities that can meet functions and the demand of product manufacturing. Enormous quantities of biomass are generated from agro-industrial processes and consumption; consequently, due to the high carbon content of these wastes, global loss of food, as an example, generates 4.4 Gt of CO2, which significantly contributes to global warming.

According to the estimations from Camia et al., 1466 Mt of dry matter of biomass are produced annually by the land-based sectors of the EU (agriculture 956 Mt and forestry 510 Mt). In agriculture, 46% of the production corresponds to residues out of which about one-fourth is collected. In the forestry sector, about two-thirds of the net annual increment of the forests are harvested as EU average, with marked differences among countries. The marine-based sectors (fisheries and aquaculture, algae) supply slightly less than 2 Mt of dry matter annually. In the case of food losses, in the EU around 88 million tonnes of food waste are produced annually with related costs estimated at 143 billion euros: the FAO’s Food Loss Index (FLI) estimates that globally, around 14 percent of all food produced is lost from the post-harvest stage up to, but excluding, the retail stage. In a recent contribution from Bedoic, the authors gave an overview of the technical potential of agricultural co- and by-products generated from the top EU28 commodities in the agricultural value chain, showing that countries with less available land area, a noteworthy number of industrial zones and high population density were the biggest producers of agricultural wastes, co-products and by-products in the animal and vegetable sector (Belgium, France, Germany, Ireland and the Netherlands). On the other hand, South European countries, with lots of land area and mild weather conditions,

56 ARSTANNERY RESEARCH
FIG. 4 ILLUSTRATIVE LANDSCAPE COVERING THE UTILIZATION OF FOOD LOSSES AND WASTE (FLW) TO PRODUCE BIOPLASTICS AIMED TO FULFIL ADVANCED APPLICATIONS. REPRODUCED FROM REF. 103 WITH PERMISSION FROM WILEY, COPYRIGHT 2021.

were shown to be more dominant in the quantities of generated fruit wastes. The overall biomass flows, represented using Sankey diagrams, show that more than 60% is used in the feed and food sector, followed by bioenergy (19.1%) and biomaterials (18.8%).

Often food loss and waste can be utilized, for instance, as nutrients for livestock; however, the associated economic and environmental costs remain as important barriers for such use, for example, considering feed quality control, stream management, and others. The transformation into “green” materials is an emerging possibility that uses residual biomass and streams in the food supply chain. To date, several biowastes have been utilized as natural raw sources for the realization of bioplastics, mostly including fruit and vegetable wastes. The conversion of biowastes into biobased polymeric matrices can occur through some processes.

Agri-food biowaste reuse and by-products also show great potentialities in the construction industry. Life cycle methodologies underpin circular economy strategies but also highlight some weaknesses, which can be overcome through the proper use of multi-criteria approaches. Recent studies, in fact, have demonstrated that multi-criteria approaches are useful and effective decision-aiding support tools to assess the potential of new sustainable construction materials.

3.1. Biowaste sources as a matrix for biopolymers

In this section, an overview about the revalorization of biowaste as a natural source for the development of biopolymers is provided. As introduced in the previous paragraphs, biopolymers can be econom-

ically obtained from natural sources by considering specific pre-treatments and technologies adapted to the selected biomass. Accordingly, a review of bioplastics’ production methodology should be done to definitively give an idea of the complexity and sustainability of the specific routes for selected biowastes. Low-value or underutilized biomass, biocolloids, water-soluble biopolymers, polymerisable monomers, and nutrients can be also introduced as feasible building blocks for biotechnological conversion into bioplastics (Fig. 4). They can be incorporated into multifunctional packaging, biomedical devices, sensors, actuators, and energy conversion and storage devices, contributing to the valorisation efforts within the future circular bioeconomy. Specific strategies need, however, to be introduced to effectively synthesize, deconstruct and reassemble or engineer biowaste-derived monomeric, polymeric, and colloidal building blocks. On the other hand, current inefficiencies in waste processing, and lack of current waste standardization for quality and composition, represent obstacles to finding practical uses in advanced materials. All the collected wastes (agricultural residues, animal sources) use chemical and enzymatic routes for their treatments, whose parameters should be necessarily tuned according to the specificity of the biowaste. It needs to be underlined that, before any conversion, the quality of the collected bio-waste needs to be upgraded by removing foreign bodies or even specific categories of food waste, or by adding biowaste from other, more specialized, sources (e.g. bakery residues) to produce compostable bio-plastics through an optimal synthesis process. Collecting and sorting from the source of waste generation can effectively reduce the cost of the subsequent steps to offer a strate-

ARSTANNERY 57 RESEARCH
FIG. 5 BIOPLASTIC PRODUCTION FROM RENEWABLE BIOWASTE. REPRODUCED FROM REF. 120 WITH PERMISSION FROM APPLIED BIOTECHNOLOGY RESEARCH CENTER, BAQIYATALLAH UNIVERSITY OF MEDICAL SCIENCES (BMSU), COPYRIGHT 2021.

gic means for maximizing yield and profit, to reduce environmental burden, and to improve the reuse efficiency of material.104 However, plastic contamination, other physical (particulate) contaminants, and heavy metals that represent the main problems when food wastes are considered for energy (feedstock to methane), composting, or soil amendment, are still a serious problem to be mitigated when wastes are converted to biocomposites, so essential manual screening (de-packaging, picking) and energy-costly decontamination procedures need to be put in place. It should also be taken into account that suitable pre-treatment methods that may improve the conversion of substrates, such as physical (e.g., mechanical and thermal), chemical (alkaline treatments), and biological (bacterial and fungal) ones, should always be considered and adapted to the specific biomass: in the case of lignocellulosic, chemical delignification, steam explosion, organic/water solvent mixtures, ionic liquids, solid-state fermentation are the main adopted and preferred routes, while food waste pre-treatment is achieved by means of chemical and biological procedures. In this context, Fig. 5 shows generic strategies to be adopted for conversion of biowaste to bioplastics.

Other useful bio-sources are represented by vegetable oils, collected from oil industries, rich in triglycerides, such as sunflower, corn, soybean, castor, safflower, jojoba, rapeseed, linseed, fish oil and meadow foam, that can also synergistically act as potential monomeric units in the presence of suitable catalysts and co-monomers to improve the quality of the transformed biowastes. In the framework of starchbased polymeric products, it is clear that the use of wheat flours to realize biobased plastics is also considered an energetically and economically cheap alternative to purified starch. With this aim, Dominici and co-authors proposed the plasticization of wheat flour to realize thermoplastic systems. In this work, the effect of different bran content (refined flour with negligible bran fibre content, whole grain flour (20 wt% bran), higher bran amount (50 wt%)) on the overall thermomechanical behaviour of plasticized wheat flours was investigated. The results evidenced that, within the framework of different prospective EoL solutions, obtained thermoplastic-based systems disintegrated in accelerated composting conditions within 21 days. The germination test determined on compost extract taken 40 and 60 days after the incubation show an absence of any phytotoxic event. The results confirmed an efficient and eco-suitable use of the proposed material. To name and report a few of the overall modifications for biowaste

to biopolymers reported in the literature, marine waste is of special interest. Almanza and co-authors proposed different deacetylation percentages of chitosan available in sand crab carapace: separate treatments were applied to the carapace, and the results in terms of ash, humidity and insoluble matter percentage confirmed the quality of chitosan for potential biomedical applications. Furthermore, marine-derived biowaste was valorised to develop chitin/fish gelatin porous materials used as bioactive carriers and moisture scavengers. Chitin was extracted from squid pens, an abundant and available biowaste from the fishery industry: in this case, demineralization and discoloration processes, required when crustacean shells are used, bring economic and environmental benefits. After extraction, chitin was employed as a reinforcing agent in porous gelatin: the results confirmed that the incorporation of chitin influenced the moisture and swelling behaviour of gelatin samples by inducing a more defined porosity, useful for bioactive delivery of drugs.

Lignocellulosic wastes have been also reviewed as suitable wastes for bioplastic production (Fig. 6). Raj et al. demonstrated that renewable monomeric chemicals produced from lignocellulosic biomass can be converted into biodegradable and recyclable plastics, and these methods have the distinct advantage of selectively fractionating a specific portion for use in value-added applications. However, the structural variability, heterogeneity, and complexity of this biowaste are significant critical aspects that require technological advancements in commercial research and development. This issue may be remediated by developing strategies to enhance substrate conversion efficiency, which would greatly improve commercial viability. In summarizing and trying to give an overall critical fingerprint to the processing of accumulated biowastes, it has to be recognized that biopolymer production is, indeed, valuable from an industrial point of view; in addition to reducing greenhouse gas emissions, products from food wastes also compensate for the production cost of biopolymers, owing to the fractional raw material costs incurred compared with fresh raw material. In recent years, different techno-economic assessment studies have been performed, by using LCA procedures, to investigate the advantages of waste-to-high-value product conversion in a biorefinery concept. In general, for biorefineries and bio-based products to be commercially viable, several factors need to work together. This includes increasing the yield and decreasing the cost of biomass production, and developing efficient technologies that can

58 ARSTANNERY RESEARCH
FIG. 6 CLOSED LOOP BIOREFINERY APPROACH FOR BIOPLASTIC PRODUCTION FROM LIGNOCELLULOSIC WASTES. REPRODUCED FROM REF. 126 WITH PERMISSION FROM ELSEVIER, COPYRIGHT 2022.

utilize the biomass to produce various products. These biopolymers have major applications in industries such as biomedical fields, food industries, electrical and electronic products, agricultural products, automation products, cosmetics preparation, wastewater treatments, biocatalysts casings, and the entertainment industry. Therefore, future researchers are advised to explore more the scalability of these labscale processes to pilot plant and industrial scales, investigate process modelling aspects, and develop experiments employing green techniques and green solvents.

3.2. Biopolymeric composites from biowaste-derived matrices

The continuous research of new functional materials combining both advanced properties and increased environmental and cost sustainability has dramatically increased in the last decades. Instead of searching for new solutions, composites (formed by a combination

of well-developed materials) are the subject of different studies due to their capability of merging the advantages of their components. A variety of biopolymers, reported to be used as matrices derived from biowastes, suffer in general from a lack in intrinsic properties (i.e., mechanical, thermal, optical properties and so on). So, in order to improve the properties of these biopolymeric matrices and maintain a fully green approach, either organic or biologically synthesized fillers derived from different wastes can be used.

From a different perspective, the same biowaste can be also considered for biopolymer precursor and for polymer composite production. This is the case for spent coffee grounds, rich in carbohydrates, lipids, proteins, and minerals. It has been shown that carbohydrates (polysaccharides) can be extracted and fermented to produce lactic acid, succinic acid, or polyhydroxyalkanoate (PHA) and, in parallel, it is possible to successfully use it as a filler for composite production using the same matrix (or different biobased polymers).

The article will continue in the next issue >> ARSTANNERY 59 RESEARCH
FIG. 7 PANEL A: CHARACTERIZATION OF AGNPS. (A AND B) HR-TEM IMAGES. PANEL B: ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF AGNPS. (A) B. SUBTILIS, (B) S. AUREUS, (C) P. AERUGINOSA, (D) E. COLI, (E) ASPERGILLUS SP., AND PC, POSITIVE CONTROL AND (F) ZONE OF INHIBITION (ZOI). REPRODUCED FROM REF. 132 WITH PERMISSION FROM HINDAWI, COPYRIGHT 2021.

Design inspirations from the past, present and future

Many of the top shoe and bag designers worldwide use Arsutoria Studio to create their new collections and to find new market opportunities.

We have a simple mission: help you turn your ideas into products

arsutoria

Arsutoria provides you complete information on footwear, leather goods and accessories industries, reporting the latest shoe and handbags trends, focusing on special topics such as sports, sustainability or technology. Arsutoria editorial plan now includes a complete Trends guide, reports for tanning industries, safety shoes and much more.

arstrends.com

Online database of photos of shoes, bags and materials, categorized by style, season, events and much more. Hundreds of new pictures uploaded every week from fairs collection, catwalks, retail windows and e-commerce.

historical archive

Arsutoria (shoes) and Arpel (bags) historical archives available online. Arsutoria magazines from 1947 to 1980 and Arpel magazines from 1965 to 1980

ISSN 2531-9620 Send an e-mail to: arsutoria@edizioniaf.com to receive link and read the next issues of ARSUTORIA online for free 465 SS2023 TRENDS GUIDE CONCEPT, INSPIRATIONS, THEMES, COLOURS SS2023 VISION LAB NEXT MATERIALS FOR THE NEXT COLLECTIONS FOCUS SUSTAINABILITY B-CORP, NEW MATERIALS SUSTINABLE VISIONS AND FIGURES SAFETY SHOES INNOVATION, TECHNOLOGIES, NEW COLLECTIONS

MAGAZINES & BOOKS

ARSUTORIA

10 Issues

Arsutoria offers the most complete information for footwear & leather manufacturers and designers: collections, materials and technology.

FOTO

SHOE 30

6 Issues

An overview on medium-end footwear market: news, articles and pictures. Foto Shoe 30 is a must have for wholesalers and mass retailers..

arsutoriamagazine.com

ARSUTORIA ONLY SHOES / ONLY BAGS

Hard cover book of over 200 pages of shoes and bags presented for each season on fair sand catwalks.

fotoshoemagazine.com

FOOTWEAR DICTIONARY

• 500 illustrated pages

• 1000 terms in five different languages (IT-EN-ES-DE-FR)

• Only Printed edition

subscriptions@edizioniaf.com ph. +39 02 3191 2331 fax +39 02 3361 1619
www.edizioniaf.com

APLF LTD. tel. +852 282.762.11 info@aplf.com www.aplf.com - www.aclechina.com www.fashionaccess.aplf.com www.leatherfair.aplf.com

pag. 63

ARS TINCTORIA s.r.l. tel. +39 0571.351.10 - 0571.324.59 info@arstinctoria.it www.arstinctoria.it

pag. 32-33

AS GREEN TECHNOLOGY s.r.l. Unipersonale tel. +39 0571.467.253 info@asgreentechnology.it www.asgreentechnology.it

pag. 39

BERGI S.p.A. tel. +39 0444.473.473 info@bergi.com www.bergi.com

pag. 3

COMELZ S.p.A. tel. +39 0381.424.01 info@comelz.com www.comelz.com

pag. 66

CORICHEM s.r.l. tel. +39 0444.671.670 info@corichem.it www.corichem.it

pag. 19

DERMACOLOR s.r.l. tel. +39 0571.471.313 info@dermacolor.it - www.dermacolor.it

pag. IV cover

DERMAKIM s.r.l. tel. +39 0332.287.623 info@dermakim.it www.dermakim.it

pag. 65

ERRETRE S.p.A. tel. +39 0444.478.312 info@erretre.com - www.erretre.com pag. 7-50

FGL INTERNATIONAL S.p.A. tel. +39 0571.478.851 info@fglinternational.com - www.fglinternational.com pag. 20-21

FINIKEM s.r.l. tel. +39 0571.480.153 finikem@finikem.com - www.finikem.it pag. 34-35

GEMATA S.p.A. tel. +39 0445.492.711 info@gemata.com - www.gemata.com pag. Sottocover

GSC GROUP S.p.A. tel. +39 0444.670.949 info@gscspa.it www.gscspa.it pag. 4-5

I-TECH s.r.l. tel. +39 0536.905.168 www.itech-italia.com info@itech-italia.com pag. 11

KLF TECNOKIMICA s.r.l. tel. +39 0571.471.090 info@klftecnokimica.it www.klftecnokimica.it pag. 27-40-41

LINEAPELLE s.r.l. tel. +39 02.880.77.11 lineapelle@unic.it www.lineapelle-fairs.it pag. 12

S.C. COSTRUZIONI MECCANICHE s.r.l. tel. +39 0571.931.588 info@sctech.it - www.sctech.it pag. 48-49

SILVACHIMICA s.r.l. tel. +39 0174.220.254 tan@silvateam.com www.silvateam.com

pag. 9

SMIT & ZOON tel. +31 294.238.800 info@smitzoon.com www.smitzoon.com

pag. 31-III cover

SYN-BIOS S.p.A. tel. +39 0444.441.144 synbios@synbios.it www.synbios.it

pag. 13-42

TFL ITALIA S.p.A. tel. +39 0331.805.100 marika.peretti@tfl.com www.tfl.com

pag. II cover-36-37

TODESCO s.r.l. tel. +39 0444.340.639 info@todescosrl.com www.todescosrl.com

pag. Cover - 46

UNIC - CONCERIE ITALIANE UNIONE NAZIONALE INDUSTRIA CONCIARIA tel. +39 02.880.77.11 unic@unic.it www.unic.it

pag. 22

UNPAC Unione Nazionale Produttori Italiani Ausiliari Conciari tel. +39 0331.578.851 segreteria@unpac.it www.unpac.it

pag. 8

64 CONTACTS ARSTANNERY 02 GREEN TRANSITION BIOBASED CHEMICALS CIRCULAR CHEMISTRY ARSTANNERY SUPPLEMENTO AD ARSUTORIA 477 MARZO 2023 POSTE ITALIANE S.p.A. SPEDIZIONE A.P. AUT. MBPA/LO-NO/049/A.P./2017 ART.1 COMMA1 LO/MI March 2023
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.