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National Program for Applied Research ProjectsLIA I+D+i 2008

IAP-560510-2008-26

OBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVO

OBJETIVOOBJETIVO

OBJETIVOEl proyecto denominado “Mejora del poder blanqueante y del rendimiento de la tintura mediante aplicación de hidrolizados proteicos sobre algodón y cuero de curtición al cromo”, tiene como objetivo la aplicación de hidrolizado de colágeno sobre el textil y el cuero, para incrementar la efi ciencia de los procesos de blanqueado óptico y tintura, y aumentar así la competitividad de ambos sectores industriales.

AIM of the projectAIM of the project

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OBTENCIÓN DE HIDROLIZADO DE COLÁGENO

Se utilizan trozos de serraje tripa, residuo producido por la industria de curtidos, para la obtención de hidrolizados proteicos. Para la obtención del hidrolizado de colágeno, se realizan los siguientes procesos:

Péptidos de alto peso molecular, superior a 15 kda

Péptidos de peso molecular intermedio, comprendido entre 5 y 15 Kda

Péptidos de bajo peso molecular, inferior a 5 kda

Desnaturalización térmica y acondicionamiento del serraje tripa.

Proceso de hidrólisis enzimática del colágeno y optimización en bioreactor.

Obtención de distintas fracciones moleculares de la solución proteica, mediante técnicas de separación por membranas:

OBTAINING OF HYDROLYZED COLLAGEN

Residual lime trimmings produced by the leather industry are used to obtain hydrolyzed protein.

The hydrolytic process includes the following steps:

Molecular weight of peptides higherthan 15 kda

Molecular weight of peptides between5 and 15 Kda

Molecular weight of peptides lower than 5 kda

Thermal denaturation and preparation of the lime trimmings.

Enzymatic hydrolysis of collagen and optimization in bioreactor.

Obtention of different molecular fractions from the protein solution, by means of techniques of membrane separation:

MEJORA DEL PODER BLANQUEANTEY DEL RENDIMIENTO DE LA TINTURAMEDIANTE APLICACIÓN DE HIDROLIZADOSPROTEICOS SOBRE ALGODÓN Y CUERO DECURTICIÓN AL CROMO

National Program for Applied Research ProjectsLIA I+D+i 2008

IAP-560510-2008-26

Solicitante / Benefi ciary:

The project termed “Improvement of whitening effect and the dyeing yield by means of the application of hydrolyzed protein on cotton and chrome tanned leather” aims on the application of hydrolyzed collagen on textile and leather materials to improve the effi ciency of the processes of optical brightening and dyeing to gain the competitiveness in both industrial sectors.

IMPROVEMENT OF WHITENING EFFECT AND THE DYEING YIELD BY MEANS OF THE APPLICATION OF HYDROLYZED PROTEIN ON COTTON AND CHROME TANNED LEATHER

Programa Nacional de Proyectos de Investigación Aplicada LIA I+D+i 2008 IAP-560510-2008-26

01/05/2008 - 31/10/2009

Programa Nacional de Proyectos de Investigación Aplicada LIA I+D+i 2008 IAP-560510-2008-26

01/05/2008 - 31/10/2009

Blanqueantes ópticos

Entre los distintos blanqueantes ópticos ensayados, se determina un

blanqueante óptico capaz de intensifi carla blancura del algodón.

Se observa que al añadir la solución de hidrolizado de colágeno al baño junto con el blanqueante seleccionado,

mejora el índice de blanco del algodón.

No se observan diferencias signifi cativas en la aplicación de las fracciones de péptidos

de distinto peso molecular.

Colorantes El tratamiento del algodón con el hidrolizado de colágeno no

permite obtener tejidos de color más intenso:Colorantes directos: Es posible aplicarlos sin sal y el baño de tintura

puede reutilizarse. Para este tipo de colorantes, la aplicación de péptidos de bajo peso molecular aumenta más la intensidad de la

tintura en comparación con los péptidos de otro peso molecular.

Colorantes reactivos: No tienen ningún efecto positivo con el uso de hidrolizado de colágeno. No obstante, se observa distinto comportamiento de

cada fracción molecular en la tintura.

Blanqueantes ópticosEntre los distintos blanqueantes ópticos ensayados, se determina un blanqueante óptico capaz de intensifi car la blancura del cuero, y se evidencia que:

La aplicación del blanqueante aumenta el grado de blancura de las pieles, no observándose mejora en la aplicación del hidrolizado.No se observan diferencias signifi cativas en la aplicación de las fracciones de péptidos.

Colorantes En el caso de la tintura, se ha desarrollado una formulación con hidrolizado de colágeno que mejora la intensidad de tintura. Se evidencia distinto comportamiento de cada fracción molecular según el tipo de colorante ensayado:

Para el colorante tipo aniónico, la aplicación de péptidos de alto peso molecular aumenta la intensidad de la tintura pero reduce la igualación.Para el colorante tipo complejo metálico, se observan pocas diferencias cuando se aplica el hidrolizado; los péptidos de bajo peso molecular aumentan ligeramente la intensidad de la tintura y se obtienen pieles igualadas de color.

Optical brightenersAn optical brightener is selected among commercial samples to intensify whiteness. It is observed that:

The addition of the selected optical brightener increases the whiteness of the leather but it doesn’t improve with the addition of hydrolyzed collagen. No signifi cant differences are found with different fractions of peptides.

DyestuffsA formulation with dyestuff and hydrolyzed collagen was developed. Colors in leathers are intensifi ed when they are treated with hydrolyzed collagen. Different behaviors of each molecular fraction are observed according to the type of dyestuff tested:

For the anionic dye, the application of peptides of high molecular weight increases the intensity of the dyeing but it reduces the levelness. For the metal complex dye, less differences are found with hydrolyzed collagen; the application of peptides of low molecular weight increases slightly the intensity and the levelness.

ENSAYOS DE REACTIVIDAD DEL HIDROLIZADO DE COLÁGENO CON LOS BLANQUEANTES ÓPTICOS Y CON LOS COLORANTES

Se realizan ensayos con diversos tipos de blanqueantes y colorantes mezclados con solución de hidrolizado de colágeno a diferentes concentraciones y pHs.

Se determinan los factores que infl uencian la reactividad, y se seleccionan las condiciones de aplicación delhidrolizado de colágeno en el textil y en el cuero.

Se optimizan los procesos y las condiciones de aplicación.

LABORATORY STUDIES ON THE REACTIVITY BETWEEN HYDROLYZED COLLAGEN AND OPTICAL BRIGHTENERS AND DYESTUFFS

Different optical brighteners and dyestuffs are mixedwith hydrolyzed collagen solution at different concentrations and pHs.

Factors that have effect on the reactivity are determined and the conditions of application of hydrolyzed collagen on textile andleather are selected.

The processes and application conditions are optimised.

PROCESSESOptical brightening and dyeing processes for cotton:

Following tests are carried out: control tests without hydrolyzed protein, tests with total hydrolyzed collagen and tests with different molecular weight fractions.

Hydrolyzed collagen solution is added to different optical brighteners and the direct and reactive dyestuffs.

The processes and the conditions of application are optimized.

Optical brightening and dyeing processes for the chrome tanned leather:

Following tests are carried out: control tests without hydrolyzed protein, tests with total hydrolyzed collagen and tests with different molecular weight fractions.

Hydrolyzed collagen solution is added to different optical brighteners and the dyestuffs: anionic dye and metal complex dye.

The processes and the conditions of application are optimized.

PROCESOSProceso de blanqueo óptico y de tintura del algodón:

Se realizan ensayos control sin hidrolizado proteico, con hidrolizado de colágeno completo y con distintas fracciones de distinto peso molecular.

Se añade una solución de hidrolizado de colágeno con diferentes tipos de blanqueantes ópticos y con diferentestipos de colorantes: colorante directo y colorante reactivo.

Se optimizan los procesos y las condiciones de aplicación.

Proceso de blanqueo óptico y de tintura del cuero curtido al cromo:

Se realizan ensayos control sin hidrolizado proteico, con hidrolizado de colágeno completo y con distintas fraccionesde distinto peso molecular.

Se añade una solución de hidrolizado de colágeno con diferentes tipos de blanqueantes ópticos y con diferentestipos de colorantes: colorante aniónico y colorante de complejo metálico.

Se optimizan los procesos y las condiciones de aplicación.R

ESU

LTAD

OS en A

LGODÓN

RESULTADOS en EL CUER

O RESULTS IN LEATHER

RESULTS IN C

OTTON

Optical brightenersThe most appropriate optical brightener is selected from various

commercial samples to intensify whiteness. It is observed that:

The whiteness index of cotton improves when hydrolyzed collagen is added to the bath with the selected optical brightener.

No signifi cant differences in the application of the fractions of peptides of different molecular weight are observed.

Dyestuffs Colours in cotton are not intensifi ed when they are treated

with hydrolyzed collagen:

Direct dyes: It is possible to apply them without salt and there is a possibility of dyebath reuse. For this kind of dyes, the application of peptides of low molecular weight increases

the intensity of the dyeing compared to the peptides of other molecular weights.

Reactive dyes: They have no positive effect with

the use of hydrolyzed collagen. But each molecular fraction behaved differently

when dyed using this dye.