Revista >> Mai 2025 [Nr. 273] >> Cercetare & Invatamant superior

INCDTP: Cercetarea de Avangardă în Chimia și Tehnologia Pielii

Dr. Carmen Gaidau, coordonator Departament Cercetare Pielarie, INCDTP

21 Mai 2025

Cercetarea în domeniul chimiei şi tehnologiei prelucrării pielii naturale se află în avangarda cercetării europene, având în vedere că Europa reprezintă motorul inovaţiei în acest domeniu şi un consumator de produse de înaltă calitate, realizate responsabil. În ţara noastră industria de pielărie a reprezentat un domeniu tradiţional, în conexiune directă cu producţia de animale, situându-se din acest punct de vedere pe locul 9 la şeptelul de bovine şi pe locul 2 la efectivul de ovine/caprine în Uniunea Europeană, în 2022. În acest context, Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Textile şi Pielărie (INCDTP) are o tradiţie de 73 de ani neîntrerupţi de cercetare în domeniul chimiei şi tehnologiei pielii.

Numeroase personalităţi, autori de cărţi de referinţă, cercetători cu prestigiu, au coordonat sau au activitat în cadrul Departamentului de Cercetări Pielărie şi Materiale Auxiliare, care a inclus şi activitatea de microproducţie, toate în beneficiul industriei de pielărie din România.
Traversând diverse perioade economice, Departamentul de Cercetare Pielărie, cum se numeşte în prezent, s-a adaptat schimbărilor majore cu eforturi remarcabile, răspunzând unei perspective mai cuprinzătoare şi mai complexe, cea a apartenenţei la Uniunea Europeană. Colaborarea cu alte colective de cercetare extra-comunitare, din Anglia, Republica Populară China, Turcia, Ucraina, Rusia, Serbia, Albania etc, reflectă caracterul profund globalizat al acestui domeniu.
În prezent, Departamentul de Cercetare Pielărie reprezintă România în Uniunea Internaţională a Societăţilor Profesionale a Tehnicienilor şi Chimiştilor din Industria de Pielărie (IULTCS) (1), o societate cu reprezentare la nivel mondial, deţine preşedenţia Comitetului Tehnic 102 din cadrul ASRO (Asociaţia pentru Standardizare din România), implicându-se activ în activitatea de standardizare a domeniului (Piele, Înlocuitori de Piele şi Confecţii) (2).

Direcţii majore de cercetare şi proiecte relevante
Principalele direcţii de cercetare pe care departamentul le-a dezvoltat au fost în consens cu cele mai noi direcţii internaţionale:
• Materiale avansate, nanomateriale şi tehnologii inteligente pentru industria de pielărie, cu rezultate în aplicarea materialelor noi (tananţi organici şi organo-metalici din resurse regenerabile, piei şi blănuri tăbăcite fără săruri de crom), a nanomaterialelor (nanocompozite pe bază de nano dioxid de titan, dioxid de siliciu, nano Ag, nano Cu, oxid de grafenă, cu activitate fotocatalitică în domeniul UV şi vizibil şi cu proprietăţi antimicrobiene şi fotocatalitice) şi tehnologii inteligente (inclusiv neconvenţionale cu utilizarea radiaţiei gamma, plasmei, electrospreiere) pentru obţinerea pieilor cu proprietăţi antimicrobiene, de autocurăţare, conductive, şi cu impact ecologic asupra mediului şi consumatorilor.
Proiecte de cercetare naţionale şi internaţionale, realizate în parteneriat naţional şi internaţional, au permis realizarea de sortimente de piei de avangardă, cu proprietăţi de suprafaţă inteligente, antimicrobiene sau de autocurăţare, conductive, priorităţi în domeniu, care deschid calea spre aplicaţii noi, inovatoare. Studii aprofundate în cadrul unui parteneriat interdisciplinar au demonstrat citotoxicitate redusă în interacţiunea cu linii de celule umane, pentru nanoparticule hibride, care pot leviga în cazul testelor de simulare a comportării la purtare a acestor sortimente.

În prezent, pe baza expertizei acumulate, în cadrul unui proiect de transfer tehnologic, proiectul PN-IV-P7-7.1-PTE-2024-0226 (contract 14PTE din 8.01.2025), „Încălţăminte sustenabilă, terapeutică (antimicrobiană, cu proprietăţi de autocurăţare), biodegradabilă, cu amprentă de carbon redusă, S-SHOE”, finanţat de Unitatea Executivă pentru Finanţarea Învăţământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării şi Inovării, INCDTP în cooperare cu Facultatea de Design Industrial şi Managementul Afacerilor din cadrul Universităţii Tehnice „Gheorghe Asachi” Iaşi (3) va transfera tehnologii inovatoare partenerului industrial SC Activ Ortopedic SRL (4). Sortimente de piei avansate, cu proprietăţi de suprafaţă inteligente vor fi realizate, experimentate şi integrate în proiectarea ecologică a unor prototipuri noi de încălţăminte terapeutică destinate persoanelor cu diabet. Proiectul va beneficia de cele mai moderne concepte privind analiza elementelor finite şi prelucrarea digitală a datelor, simularea comportării în purtare şi proiectarea digitală a încălţămintei sustenabile, terapeutice, realizate cu piei inteligente antimicrobiene, cu proprietăţi de autocurăţare. Analiza ciclului de viaţă şi evaluarea gradului de biodegradabilitate a pieilor realizate vor completa dimensiunea sustenabilă a produselor şi modelelor transferate. Testări în condiţii reale de purtare, evaluări medicale vor valida prototipurile realizate şi vor permite promovarea pe piaţă.
Proiectul PN 23 26 03 02, BIO-LEATHER, proiect component din Programul Nucleu 23 26/6N/2023-TEX-PEL-CHALLENGE 2026, finanţat de Autoritatea Naţională pentru Cercetare, a permis realizarea de piei tăbăcite organic, cu grad de biodegradabilitate avansat, comparativ cu sortimentele comerciale actuale, ceea ce crează premiza pentru reintegrarea mai rapidă în natură la sfârşitul ciclului de viaţă.

• Biomateriale pe bază de proteine şi extracte vegetale pentru aplicaţii în industrie, agricultură, medicină şi alte domenii, cu realizări privind tehnologii avansate şi aditivi pentru procesarea pieilor şi pentru alte aplicaţii, cum sunt: fertilizatori foliari, agenţi de stimulare a creşterii, nutriţiei şi tratării plantelor şi seminţelor, nanostructuri proteice cu proprietăţi bioactive, tananţi vegetali din resurse alternative, auxiliari proteici şi pe bază de extracte de plante pentru prelucrarea pieilor şi blănurilor.
Se cunoaşte faptul că randamentul de prelucrare al pieilor este redus, tehnologiile necesită cantităţi mari de materiale auxiliare (50% din greutatea materiei prime), ceea ce generează probleme mari privind valorificarea, recircularea, crearea de materiale alternative din surse regenerabile şi reducerea poluării.
În acest sens, Departamentul de Cercetare Pielărie a fost apreciat pentru implementarea unor proiecte de cercetare în parteneriat cu universităţi de prestigiu şi cu producători remarcabili din industrie. Obţinerea premiului Eureka Innovation Award 2024, reprezintă o confirmare internaţională a succesului proiectului E! 13429 NonActivPans, care s-a concretizat într-o „poveste de succes” pe situl proiectelor Eureka (https://eurekanetwork.org/news/animal-skins-and-essential-oils-how-spd-star-is-spinning-wound-dressings). Aceste rezultate se datorează parteneriatului excelent între INCDTP, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Materialelor din cadrul Universităţii Naţionale de Ştiinţă şi Tehnologie POLITEHNICA Bucureşti (5), SPD STAR SRL (6), Dej, Faculty of Mechanical Engineering and Design, Faculty of Chemical Technology de la Kaunas University of Technology Lituania (7), şi Lithuanian Research Centre for Agriculture and Forestry, Institute of Horticulture (8), Babtai, Lituania.
În cadrul acestui proiect, diverse surse proteice, insuficient exploatate (pe bază de colagen şi/sau cheratina), au fost transformate în materiale filabile, care permit încapsularea unor substanţe bioactive eficiente pentru vindecarea rănilor cronice. Teste de sterilizare cu radiaţie gamma au demonstrat modificări nesemnificative în structura nanofirelor proteice.

Viziunea globală a industriei de pielărie din UE
Industria europeană de pielărie nu se limitează la controlul riguros al produselor din piele, ci tinde spre o viziune globală a impactului acestei activităţi prin (9):
► Transparenţă: implementată prin auditarea industriei de prelucrare a pieilor privind utilizarea substanţelor chimice strict reglementate, care respectă standarde riguroase de siguranţă şi mediu, respectă listele de substanţe restricţionate şi asigură o producţie responsabilă.
► Sustenabilitate: caracterizată prin cele 7 direcţii care definesc acest criteriu (10) · conformarea la criteriile de mediu; · tratarea efluenţilor şi a deşeurilor; · substanţe chimice (0 substanţe chimice periculoase eliberate în mediu); · societate şi muncă (măsuri de protecţie şi bunăstare pentru lucrători); · utilizarea energiei (evaluarea amprentei de carbon, LCA); · consumul de apă; · trasabilitatea materiei prime pornind de la crescătorii de animale până la abator.
► Longevitate: pielea naturală este un material regenerabil, durabil, igienic, versatil, care poate fi reparat, reutilizat, redirecţionat spre alte utilizări. Caracteristicile sale unice, faţă de materiale sintetice cu aspect de piele („leather-like”), privind proprietăţile de rezistenţă, confort şi igienă, o califică în clasa nobilă a materialelor sustenabile. Nu în ultimul rând, printre valențele remarcabile ale pielii naturale trebuie menţionat că aceasta este un material strategic (11), bocancii din piele nu pot fi egalaţi de niciun alt material în ceea ce priveşte protecţia la frig, confortul, igiena, întreţinerea şi durabilitatea, în condiţii nedorite, de conflict militar.

Alte cercetări au vizat valorificarea extractelor proteice din deşeuri de piele bovină, pește sau lâna de calitate inferioară şi formularea de compoziţii fertilizante aditivate cu macro sau microelemente, sub formă de dispersii, geluri, sau granule, pentru tratarea seminţelor de cereale, de răpiță sau plantelor de cereale, plantelor horticole sau pomilor fructiferi. Eficiența noilor fertilizanţi a fost evidenţiată în testări în condiţii reale, de câmp experimental, în diverse zone climatice, în sere sau livezi, de parteneri reprezentativi în domeniu. Efectele de creştere a producţiei de fructe, adaptarea la schimbări climatice şi de sol s-au datorat acţiunii biostimulatoare, de protecţie sistemică a plantei, prin furnizarea de aminoacizi cu eliberare lentă. Brevetele generate de cercetarea în domeniul valorificării componentei proteice din deşeuri de piele sau lână au fost apreciate cu medalii şi distincţii la târguri de prestigiu. Aceste rezultate au fost realizate în cadrul unor parteneriate naţionale şi internaţionale în proiecte de cercetare finanţate de UEFISCDI şi cofinanţate de parteneri economici (menţionăm aici cu recunoştinţă, SC Probstdorfer Saatzucht România SRL (12), SC Biotehnos SA (13), SC Marcoser SRL (14).

Studiul, caracterizarea şi diagnosticarea materialelor de patrimoniu din piele, pergament, lemn şi construcţii de patrimonu, cu rezultate privind elaborarea protocoalelor de evaluare a stadiului de degradare, a mecanismelor de deteriorare, metodelor de prevenţie şi conservare, elaborare de software dedicate monitorizării ambientale sau achiziţiei de date privind comportarea la încercări hidrodinamice, abordarea unor tehnici inovatoare de curăţare şi conservare, elaborarea de materiale noi din piele şi pergament şi a agenţilor de emoliere şi conservare a obiectelor de patrimoniu sau destinate industriilor creative.