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temático
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a.-
Objetivo
b.-
Marco Teórico
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Destinos
del cuero hidrofugado
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Propiedades
de un cuero hidrofugado
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Conceptos:
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Repelencia
al agua
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Resistencia
al agua
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Hidrofugación
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Principales
tipos de productos y métodos de empleo
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Sebos
y grasas sólidas a temperatura ambiente
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Jabones
de cromo
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Esteres
fosfóricos
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Mezcla
de aceites crudos y emulsionantes
-
Polímeros
acrílicos y vinílicos
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Aceites
de silicona
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Derivados
de fluorcarbonados o sustitutos
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Ventajas
de los cueros hidrofugados
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Recomendaciones
para realizar una buena hidrofugación
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Efectos
negativos que se pueden producir en la hidrofugación
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Método
operativo - Formulación
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Comentarios
sobre fórmula y conclusiones
-
Bibliografía
1a.- OBJETIVO
Estudiar y analizar la hidrofugación de un cuero comparando
la fijación realizada con distintas adicones de cromo de basicidad 33%, 42% y
50% del agente hidrofugante.
1b.- MARCO TEÓRICO
Dadas las
exigencias de los nuevos artículos que se manufacturan hoy en día como artículos
deportivos, tapicerías, marroquinería, calzado para montañismo etc., los
cueros hidrofugados han tomado mucha relevancia en el mundo de los curtidos y
por ello cada día se está implementando mas en las tenerías.
Para realizar la
hidrofugación de las pieles se debe tratar el cuero realizando una serie de
modificaciones dentro de lo que es un proceso convencional, tanto en la zona húmeda
como en la de los acabados, teniendo en cuenta que la hidrofugación como tal se
consigue en realidad en la parte de ribera mas que en acabados, pues se debe
restringir el paso del agua en toda la sección de la piel y no solo en la
superficie, aunque si se consigue esta, sería beneficioso para el efecto final.
2.-
DESTINOS DEL CUERO HIDROFUGADO
Actualmente el
cuero hidrofugado va destinado principalmente a los siguientes artículos:
-
Calzado de
golf o calzado deportivo hidrofugado.
-
Cueros para
calzado militar.
-
Cueros para
calzado hidrofugado y lavable.
-
Calzado
hidrofugado para uso cotidiano.
-
Cueros
hidrofugados tipo floater para mocasines.
-
Cueros técnicos
hidrofugados, como pueden ser guantes de protección.
-
Cueros para
marroquinería.
-
Cueros para
confección.
Dependiendo el artículo
y su utilización, se exigirá mas o menos hidrofugación, es así como las
botas militares, los artículos deportivos y los artículos de protección
requiere mas índice de hidrofugación que una marroquinería, por ejemplo.
3.-
PROPIEDADES DE UN CUERO HIDROFUGADO
Las propiedades
que se exigen para los cueros hidrofugados se pueden clasificar en dos grupos:
-
Propiedades
generales, como son la estructura de flor, plenitud, tacto, etc.
-
Propiedades
específicas, como es el grado de hidrofugación, la aptitud al avado
con detergentes, la aptitud al lavado en seco, etc.
4.-
CONCEPTOS:
-
Repelencia
al agua
-
Resistencia
al agua
-
Hidrofugación
Es importante
tener presente los conceptos y el significado de lo que es repelencia al
agua, resistencia al agua e hidrofugación.
-
Repelencia
al agua: Un cuero es repelente al agua cuando se moja su superficie y se
observa un efecto de perleo, pero al cabo de un cierto tiempo, el cuero
acaba absorbiendo el agua, es decir, es un efecto de superficie.
-
Resistencia
al agua: Un cuero resistente al agua tiene un acabado repelente al agua
después de la curtición y tiene la propiedad de resistir la absorción y
transmisión del agua. El cuero tenderá a repeler el agua, pero pasado un
cierto tiempo, el cuero acabará absorbiendo el agua. Se considera que un
cuero es resistente al agua cuando puede estar en contacto con el agua sin
absorberla ni transmitirla como mínimo durante dos horas.
-
Hidrofugación:
Un cuero hidrofugado es aquel que no transmite el agua a través de su sección
bajo ninguna condición. En este caso es considerado un efecto interno del
cuero.
Por la experiencia
se sabe que una hidrofugación permanente sólo se consigue tratando químicamente
el cuero durante el proceso de curtición. En el caso que sólo se trate la
superficie del cuero, el efecto hidrofugante no estará a lo largo de toda la
sección y, por lo tanto, sólo es temporal, es decir que al cabo de cierto
tiempo conduce la humedad hacia su interior. Una hidrofugación superficial es
adecuada sólo cuando interesa obtener ciertas propiedades superficiales como
puede ser conservar los artículos más nuevos durante más tiempo o mejorar sus
propiedades de limpieza.
El efecto de
hidrofugación tiene una base fisico-química y se produce por que los
compuestos hidrofugantes tiene una baja tensión superficial de manera que al
incorporarlos a la estructura superficial del cuero le conceden esa propiedad.
De esta forma, al llegar el cuero a tener un valor de tensión superficial por
debajo del que corresponde al líquido que intenta humectarlo se crea una
barrera química que impide el paso del líquido sin tamponar los espacios
interfibrilares.
De esta manera, si
la tensión superficial del líquido es menor que la del sustrato a humectar, el
líquido se esparce espontáneamente y lo humectará. Si el líquido tiene una
tensión superficial mas alta que el cuero, este no se humectará y el líquido
quedará sobre el cuero como una gota y se producirá un efecto de perleo.
El fenómeno de la
hidrofugación tiene las características de la tensión superficial de un
fluido y por ello la hidrofugación se logra cuando se consigue obtener un ángulo
del menisco de la gota de agua superior a 90º. Para conseguirse se adiciona
tensoactivos para disminuir la tensión superficial del líquido humectante. La
cuestión es que para los hidrofugados es contraproducente el uso de
tensoactivos . Por lo tanto, para un valor de tensión superficial, el liquido
se esparcirá mas cuanto mayor sea el valor de la tensión del sustrato en
comparación con el valor de la tensión interfacial. Aunque con el tiempo
se termina humectando pese a que tenga tensión superficial baja. En esto
interviene mas que nada la estructura de la superficie.
Teniendo claros
los anteriores conceptos podemos entender los mecanismos que se han usado
para conseguir que el agua no penetre o si lo hace, lo haga en forma
reducida. Dichos mecanismos son:
-
Tamponamiento
físico de los canales internos: Este mecanismo se aplica en el caso
de la suela curtida al vegetal, ya que cuando el agua toca las fibras ya
compactadas y rodeadas del extracto, se hinchan rápidamente, se aprietan
aún mas entre si y mediante la compactación que ya tenían y la que
adquieren, cierran mas el paso del agua, bueno, hasta cierto punto.
-
Repulsión
química del agua: Este mecanismo es uno de los mas empleados.
Consiste en intentar rodear las fibras del colágeno con productos que
sean insolubles en agua y de esta manera aumentar la tensión interfacial
entre piel y agua. La mayoría de las veces son complejos formados con el
cromo y la piel o con cromo añadido junto con los demás productos
variados que generalmente son de la familia de las grasas. Puesto que el
primer mecanismo en general, tiene la tendencia a impedir la
penetración del agua a través de los canales interfibrilares y el
segundo tiene la tendencia a impedir que las fibras de la piel se humecten
y absorban agua y teniendo en cuenta que casi siempre interesa obtener un
paso de agua muy lento y una absorción de la misma escasa, siempre que se
pueda se intentará usar ambos mecanismos.
Sin embargo, como
son casi antagónicos, casi la única opción es utilizar mezclas de productos
de los cuales unos actúen por un mecanismos y los otros por el otro. El
hidrofugante ideal, sería un producto capaz de producir
repelencia química al agua y a la vez de peso molecular muy
grande o que se agrandara en contacto con el agua, aunque esto último está en
contra de la repelencia química del agua.
5.-
PRINCIPALES TIPOS DE PRODUCTOS Y MÉTODOS DE EMPLEO
- Sebos y grasas sólidas a temperatura ambiente
Con estos productos fundidos y mediante un bombo calentando con aire
caliente, se engrasan cueros secos o ligeramente húmedos, que deben estar
recurtidos fuertemente y ser muy absorbentes, empleando cantidades de grasa
algo menores de las que la piel pueda absorber, de tal manera que no queden
pieles mugrientas.
Al enfriarse el cuero, una vez engrasado ha terminado. La grasa rodea
prácticamente todas las fibras de la piel y se interpone entre ellas. Con
ello se cumplen las dos condiciones que se han indicado para tener un cuero
bien hidrofugado, obteniéndose así el cuero llamado Waterproof casi
totalmente impermeable al agua.
Este sistema da cueros con un graneado bastante visible provocado por el
abatanado en el bombo de aire caliente. Entre otros, este es uno de los
motivos que hace que no se pueda emplear para todos los artículos, es así
como su mayor aplicación va destinada a pieles para botas de montaña o
similares.
- Jabones de cromo
Lo componen los estereados de cromo que se pueden preparar en solución
alcohólica a pH menor de 4. Su mecanismo de acción se basa en la fijación
por el átomo de cromo a la fibra de la piel y el radical graso rodeando la
misma, de esta manera se obtiene una repelencia química al agua. El método
de aplicación es el tratamiento en un baño con un pH final cercano a 4 de
la pieles tinturadas, engrasadas y lavadas.
El baño no debe tener ningún tipo de resto de producto aniónico puesto
que precipita al esterearlo con cromo, perdiendo eficacia, Aparte del
manchado que se puede producir sobre las pieles. Cuando se emplea este
sistema de hidrofugación, el engrase puede reducirse un poco y además se
debe procurar no usar un engrase muy hidrófilo, para no anular la
hidrofugación producida por el jabón de cromo.
- Ésteres fosfóricos
Además de ser empleados como engrasantes, los ésteres fosfóricos son
capaces de producir repelencia al agua mediante un tratamiento final de
fijación con cromo. Los productos que se encuentran en el mercado a base de
ésteres, contienen además siliconas, etc. Con el propósito de conseguir
mejores resultados.
Dado que son grasas, al engrasar artículos hidrofugados con estos
productos, se substituye por los hidrofugantes, o si es preciso, se debe
añadir una pequeña dosis de grasa no hidrofugante para mejorar un poco el
tacto. Debe tenerse mucho cuidado y revisar bien la composición del
engrasante en el catálogo, pues pequeñas cantidades de otro producto
engrasante hidrófilo (que generalmente posee una mínima cantidad de
tensoactivo) podría estropear toda la hidofugación conseguida.
Por ello debemos siempre tener presente que la hidrofugación es una
cualidad que se comunica al cuero y que es muy lábil por ser opuesta al
principio natural de transpiración.
Generalmente se suele neutralizar ligeramente hasta pH = (4...4,2) con sales
enmacarantes como formiato o acetato, antes de lavar, a fin de fijar mas el
cromo y dejar las pieles menos ácidas.
- Mezclas de aceites crudos y emulsionantes
Los aceites crudos son en principio repelentes al agua debido a que son
insolubles en ella. Si el emulsionante está presente en una mínima
cantidad y es capaz de reaccionar con el cromo de la piel o con el cromo
añadido al final, queda anulado su poder emulsionante
y entonces la mezcla puede actuar como hidrofugante.
Estos productos al no tener un poder engrasante elevado pueden necesitar
añadir una grasa extra, aunque al hacerlo se reduce el efecto hidrofugante
o incluso puede anularse.
El método de empleo es igual que para los ésteres, explicados
anteriormente. Por esta razón si se busca engrasar debe procurarse la
adición de este producto.
- Polímeros acrílicos y vinílicos
Dado que las resinas acrílicas precipitan fuertemente dando aglomerados
grandes con el cromo y con los ácidos aglomerados que son compuestos
insolubles en agua, estas propiedades se han aprovechado para introducir
dentro del cuero las resinas que después de fijarlas con ácido y sales de
cromo provocan la formación de productos insolubles en agua, dentro de la
piel.
Por este mecanismo se consiguen hidrofugados en partes físicas y en
partes químicas, ya que al ser precipitados insolubles repelen el agua y
por ser de tamaño molecular mas grande, impiden físicamente el paso del
agua entre las fibras en algún grado.
El método de aplicación es el mismo que el que se realiza para los
ésteres y los crudos emulsionados, por tanto, es fundamental que se
preparen productos mixtos a fin de obtener mejores resultados.
Al aplicar estos productos de busca recurtir, engrasar e hidrofugar con
resultados relativamente buenos en muchas ocasiones.
- Aceites de Silicona
Las siliconas poseen cierta característica de recubrir las superficies
con capas monomoleculares que repelen el agua y casi todo. Están formadas
por cadenas de átomos de silicio y oxigeno alternos a los cuales se unen
diferentes grupos para obtener distintas propiedades dentro de las cuales
está su capacidad de ser usado como agente de hidrofugación, ya que los
enlaces polares Si-O permanecen en la superficie del sustrato y los grupos
que se unen (R) que normalmente son metilos, se orientan hacia la interfase
y presentan hidropelencia.
Las diferencias entre diferentes tipos de resinas de silicona se deben a que
los grupos unidos al polímero, a la longitud de la cadena polimérica, al
grado de reticulación entre las cadenas y al tipo de monómeros que formen
el polímero.
Las resinas de silicona que se utilizan como agentes hidrofugantes en la
industria de las pieles están formadas por combinaciones de bloques
monofuncionales y bloques tetrafuncionales. Actualmente se han sustituido
parte de los radicales metilo por grupos trifluoropropil; de esta manera se
añaden las propiedades de los grupos perfluorados a las de la propia
estructura de la resina. De esta manera se consigue incrementar el efecto
hidrófobo de la resina de silicona.
En su aplicación se emplean combinados con aceites neutros, emulsionantes
hidrófobos y polímeros. Los preparados de estas mezclas pueden dar buenos
efectos en la hidrofugación. El único inconveniente que puede presentar es
el que se puede producir es el que se presenta con relación a la adherencia
con el acabado, pues en términos generales la hidrofugación no favorece la
adherencia con el acabado, pero las siliconas este inconveniente es mas
elevado.
- Derivados de fluorcarbonados o substitutos
Un compuesto fluorcarbonado es una compuesto orgánico con un elevado
porcentaje de hidrógenos enlazados a los carbonos que han sido sustituidos
por átomos de flúor Son de índole diversa generalmente de peso molecular
muy grande y de tipo resinoso. Actúan de forma química y física. Son
compuestos extremadamente estables, incompatibles con el agua y con el
aceite y con excelentes propiedades superficiales. Cuando los
fluorcarbonados se secan o polimerizan sobre una fibra, los fluorados de la
molécula se orientan hacia la superficie, de manera que confieren una
tensión superficial muy baja.
La parte de la molécula a la cual el grupo perfluoro está enlazado,
establece una unión física o química entre esos grupos y la fibra. Esta
unión influye en las propiedades del cuero hidrofugado, especialmente en la
duración de la repelencia al agua y aceite obtenida. Además, este grupo
enlazante tiene mucha influencia en el grado de orientación y cohesión de
los grupos perflouro y por tanto, en la eficiencia al producir distintos
grados de repelencia. También se debe tener en cuenta que las propiedades
superficiales de un compuesto hidrofugante también dependen de su
microestructura. En los años sesenta fue demostrado que las sustancias
amorfas tienen mayor tensión superficial que las cristalinas. Mas adelante
se ampliaron los estudios y se determinó mediante el ángulo de contacto
dinámico que la hidrofugación depende de la cristalización de las cadenas
laterales y de la movilidad molecular de las cadenas.
Para que una superficie presente buena hidrorepelencia es necesario
considerar el ángulo de contacto estático y la morfología de la
superficie y obviamente el ángulo de contacto dinámico.
Los compuestos flourcarbonados que se utilizan actualmente como
hidrofugantes son cadenas largas de polímeros basados en
flouroaquilacrilatos. De esta manera, la tensión superficial del grupo
perfluoroalquil Rf - (CF2 - CF2)n - CF3 es la menor de todos lo sólidos
existentes. Al tratar el cuero con fluorocarbonato, los grupos Rf cubren la
superficie de las fibras y le confieren esta propiedad superficial.
Los fuorocarbonados se usan en el campo textil para impermeabilizar tejidos.
La penetración de estos compuestos no es muy grande, pero su efecto en la
mayoría de los casos es espectacular, aunque en otros casos la dificultad
de penetración no permite buenos resultados.
Estos productos son bastante caros y en general su aplicación se realiza en
una fase final después de la tintura y el engrase. La aplicación de la sal
de cromo final no es siempre necesaria, pero en muchos casos se usa, ya que
el engrase se ha efectuado con un producto hidrofugante de los ya citados,
que necesita cromo para anular los restos de los grupos hidrofílicos que
contienen. La aplicación de esta sal de cromo aunque no sea necesaria
siempre para el fluorcarbonado, no distorsiona la hidrofugación que este
proporciona sino que la mejora.
Los estearatos de cromo, los fluorcarbonados y las siliconas, son productos
que tienen sus versiones para aplicar en las capas de acabados. Estas
aplicaciones en muchos casos son muy útiles para consolidar la
hidrofugación realizada durante la fase húmeda.
En general los hidrofugantes mencionados anteriormente poseen una parte
hidrofílica que suelen ser jabones o fosfatos en forma monomérica o
polimérica como por ejemplo:
C18H35
– O – CH2 – CH2 – O – CH2 – COO-
Me+
CH3 – (CH2)7
– CH =
CH – (CH2)7 – COO- Me+
También poseen una parte hidrofóbica
que puede estar formada por grasas naturales, triglicéridos, aceites de
silicona, polímeros y compuestos fluorados.
6.-
VENTAJAS DE LOS CUEROS HIDROFUGADOS
En general algunas ventajas que ofrecen los cueros
hidrofugados son:
- El cuero tratado conserva su carácter hidrofugado en
todo su espesor.
- El cuero se conserva blando y flexible aunque se haya
mojado y secado otra vez.
- Como el cuero no absorbe gran cantidad de agua, no se
vuelve pesado.
- Las propiedades de limpieza mejoran ya que el cuero se
puede lavar sin problemas.
- La permeabilidad natural del cuero no se ve afectada ya
que se conservan los espacios de aire entre las fibras.
- Las migraciones de sales se han podido eliminar
prácticamente por completo. · Los artículos acabados fabricados a
partir de cueros hidrofugados se conservan más tiempo con un aspecto
nuevo, ya que conservan su forma y su flexibilidad durante su uso.
Para resumir a los agentes hidrofugantes se les exige que sean
impermeables pero que no afecte ni empeore otras cualidades indispensables como
son: capacidad de absorción del vapor de agua, estabilidad, plasticidad y
capacidad de paso del vapor de agua.
7.-
RECOMENDACIONES PARA REALIZAR UNA BUENA HIDROFUGACIÓN
En términos generales, durante la hidrofugación se deben
tener en cuenta cierto aspectos que pueden favorecerla dichos aspectos son:
- El engrase y la hidrofugación se deben realizar en una
sola fase.
- Tiene que ser posible que la reproducibilidad y las
características requeridas del cuero se puedan mantener.
- Los agentes hidrofugantes no pueden migrar del cuero, y
sus propiedades se deben mantener durante un cierto periodo de tiempo.
- Los productos hidrofugantes tienen que ser fácilmente
manejables, líquidos y capaces de ser almacenados durante un cierto
tiempo sin sufrir ninguna separación entre capas.
- Si el cuero en wet-blue ha sido almacenado durante un
largo período de tiempo desde su curtición, será recomendable una
recurtición.
- Los agentes de superficie mejor no utilizarlos en
ningún momento del proceso de curtición. Como mucho, se pueden
utilizar agentes de superficie no iónicos en el remojo, pero no es
recomendable.
- La piel tiene que estar muy bien abierta durante el
calero y la cal tiene que ser eliminada completamente para asegurar que
el agente hidrofugante sea capaz de penetrar bien en toda la sección
del cuero.
- Es importante que el neutralizado sea total a lo largo
de toda la sección, ya que influye en la distribución del agente
hidrofugante y en la absorción estática y dinámica del agua.
- La primera hidrofugación será ligera, y será la que
comienza en el baño del neutralizado, ya que en él habrá un cambio de
carga hacia un estado aniónico que será beneficioso para poder
penetrar mejor el producto hídrofugante.
- Los agentes díspersantes se utilizan para favorecer la
penetración de los colorantes, que tienen en general, un efecto
negativo sobre la hidrofugación.
- Es importante dar suficiente tiempo al bombo mientras
se aplican los agentes hidrofugantes. Además, se debe tener en cuenta
siempre el grosor del cuero.
- Las sustancias aniónicas penetran más profundamente a
pH elevados, en baños cortos y a temperaturas bajas.
- Es importante fijar el producto hidrofugante para
obtener mejores valores de hidrofugación. Las sales de cromo de mayor
basicidad han demostrado mejores resultados ya que el mayor número de
grupos hidroxilos presentes en la molécula facilita la formación de
enlaces coordinados entre el agente hidrofugante y las fibras de la
piel.
- Los compuestos fluorcarbonados son los que dan mejores
valores de hidrofugación respecto a las siliconas ya que el pH de la
mayoría de los compuestos fluorcarbonados es de 2,5-4 y a pH inferiores
a 4 se potencia más el efecto hidrofugante.
- En referencia al lavado y escurrido final del cuero,
tiene que ser exhaustivo ya que de esta forma se pueden eliminar mejor
las sales hidrofílicas.
8.-
EFECTOS NEGATIVOS QUE SE PUEDEN PRODUCIR EN LA HIDROFUGACIÓN
Existen ciertos efectos negativos que se pueden producir en la
hidrofugación, estos son:
- Si ha habido una mal penetración del agente
hidrofugante a través del grueso del cuero, a valores de pH de
neutralización bajos (4,2...5).
Los efectos esperados pueden ser:
- Mala hidrofugación o nula
- Distribución irregular del engrasente en la
piel.
- Tintura desigualada e irregular
- La penetración uniforme a traves del grueso de la piel
es posible solo a valores de pH elevados (5,5...6,5).
Sus efectos son:
- Soltura de flor.
- Los cueros son frecuentemente demasiado blandos
- Buena hidrofugación
- Si los valores de hidrofugación solo se consiguen a
base de poner una gran cantidad de producto hidrofugante, puede traer
como consecuencia:
- Soltura de flor.
- Los cueros tenderán a ser demasiado blandos.
- El tacto del cuero tenderá a ser demasiado graso
y con un peligro de sobreengrase, pues dependiendo del tipo de
hidrofugante podría tratarse de una grasa misma.
- Los cueros para calzado con carácter definido tipo
cromo se pueden producir sin problemas, con las propiedades deseadas.
Pero, no se consiguen fabricar correctamente los cueros hidrofugados con
recurtición aniónica, del tipo de cuero para calzado vegetal. Para
poder producir cueros para calzado de recurtición básicamente
aniónica, se tiene que aplicar procesos complicados.
9.- MÉTODO OPERATIVO
Partimos de tres trozos de piel en wet-blue los cuales se
someten a las operaciones de neutralización, recurtición, tintura, engrase e
hidrofugación. La fijación del hidrofugante se realizará con sales de cromo
de distintas basicidades, así el primer trozo se fijará con sal del 33% el
segundo con una del 42% y la tercera con una del 50%
Los procesos seguidos durante el neutralizado, recurtición,
tintura y engrase se hicieron en el mismo bote. La hidrofugación fue realizada
independientemente por cada compañero. Los pasos seguidos en esta práctica se
detallan a continuación en la siguiente fórmula:
FÓRMULA
Pieles en Wet-blue
% sobre el peso rebajado
Lavado:
|
200%
|
Agua a 40ºC
|
|
0.1%
|
Ácido acético (1:10)
Rodar 10 minutos
Control de pH = 5
|
|
0,2%
|
Ácido acético
Rodar 10 minutos
Control de pH = 4,2
Escurrir baño
|
Neutralizado:
| 150% |
Agua a 35ºC |
| 2% |
Formiato sódico(1:10)
Rodar 15 minutos
Control de pH = 6,5
Rodar 1 hora
Mirar pH = 6
escurrir baño |
Recurtición:
| 100% |
Agua a 40ºC |
| 2% |
Recurtiente sintético acrílico (Relugan
RE)
Rodar 40 minutos |
| 2% |
Mimosa |
| 1.5% |
Recurtiente sintético fenólico (Trupotan LB)
Rodar 90 minutos
Escurrir el baño
Mirar pH=5.5
Lavar con agua a 50ºC durante
10 minutos |
Tintura:
| 150% |
Agua a 50ºC |
| 1% |
Colorante (Oliva Trupocor CWG)
Rodar 40 minutos
No estaba penetrado, pero si agotado |
| 1% |
Colorante (Oliva Trupocor CWG)
Rodar 1 hora
No estaba penetrado, pero medianamente agotado
pH = 6,2
escurrir
baño |
Engrase:
| 150% |
Agua a 50ºC |
| 2% |
Aceite de pata de buey sulfitado (Trupon
KIII) |
| 4% |
Aceite sintético hidrofugante (Densodrim CD)
Rodar 60 minutos |
| 2% |
Ácido
fórmico(1:10)
Rodar 20 minutos
Mirar pH = 3,5
Baño no agotado y con emulsión
rota |
Hidrofugación:
| 100% |
Agua a 45 ºC |
| 2% |
Agente hidrofugante (Densodrim CD) |
| 0.2% |
Polímero recurtiente (Densotan A)
Rodar 40 minutos |
| 4% |
Sal de cromo del 33% de
basicidad
Rodar 90 minutos
Mirar pH = 3,5
mirar agotamiento del baño
Escurrir
baño
Lavar con agua a 50ºC durante 10 minutos
Reposo caballete 2 días
secar
las pieles
Test de hidrofugación
Con este test obtuvimos:
33% = 1 hora 15 min
para el primer atravesamiento
42% = 1 hora y 30 min " " "
50% = 1
hora y 45 min " " " |
10.- COMENTARIOS SOBRE FÓRMULA Y CONCLUSIONES
El proceso se inicia con un lavado o remoción de cromo no
fijado, precipitado o acumulado en la superficie, mediante una pequeña
descurtición con ácido acético. Al parecer las pieles habían recibido mucha
cantidad de basificante durante la fijación, pues hubo la necesidad de ofertar
otra dosis de acético para bajar el pH y se pudiera hacer el lavado. Finalmente
no obtuvimos mucha disminución del pH.
A este paso siguió un neutralizado adicionando formiato que
es un reconocido enmascarante con el fin de obtener mejores efectos en el
hidrofugado ya que aumenta la reacción con el cromo y favorece de esta manera
la tintura. La neutralización quedó aquí pues el pH después del formiato
quedó en 6,5 y si hubiéramos puesto el bicarbonato, podríamos haber causado
mas problemas después.
La recurtición se hizo sin dispersantes que en algún momento
pudo mejorar la penetración de la tintura, pero que hubiera traído problemas a
la hidrofugación. Se realizó con un recurtiente resínico que de alguna manera
tiene la misma naturaleza polimérica del hidrofugante (producto a base de un
polímero y silicona), que como vemos no podría tener ningún efecto nocivo en
la hidrofugación. Se usó también un extracto vegetal que en teoría mejora la
hidrofugación al reaccionar con el extracto como un tamponamiento físico de
los canales internos, ya que cuando el agua toca las fibras ya compactadas y
rodeadas de vegetal, se hinchan rápidamente y se aprietan aún mas entre si y
entre la compactación que tenían y la que adquieren cierran mejor el paso del
agua. El sintético ayuda a penetrar y a complementar la recurtición pudiendo
llegar a espacios que el extracto no puede llegar por tener menor tamaño de
partícula. Al final de esta etapa notamos una piel áspera, muy llena y se
notaba mucho el poro. Se apreciaba un efecto como de muelle en la piel al tirar
de ella y se notaba algún crispamiento en algunas zonas.
La tintura se hizo con agua caliente y se usó un colorante de
buena penetración. Se puso la primera dosis y pasado el tiempo se miró el
atravesamiento, pero este no era bueno y el baño estaba agotado. Por esta
razón se ofertó un poco mas, se dejó rodar mas tiempo sin conseguir un
aumento significativo de penetración. El baño se notaba aún con un poco de
colorante. Esta mala penetración obedeció posiblemente a que partimos de una
piel demasiado gruesa que no había sido rebajada, el pH no creo que haya tenido
influencia negativa, pues se encontraba dentro de los valores adecuados.
El engrase se realizó de igual manera con agua caliente para
procurarle la mayor estabilidad posible a la emulsión. El hecho de escoger un
aceite pata de buey sulfitado es una buena medida para procurar una estabilidad
de la emulsión, pues estos son muy estables a la sal, a los ácidos y al cromo
que al realizar la fijación del hidrofugante mediante cromo se procura obtener
buen efecto de penetración del engrasante, ya que obtener un buen engrase en la
hidrofugación es complicado. En el momento no contábamos con el Resistol ABS
que era ideal para este efecto y en su lugar pusimos Trupon K III que es un
sulfatado, el cual no es muy característica su capacidad de penetración y
tampoco son muy resistente al cromo. Esto podría explicar que al final de la
hidrofugación hubiéramos obtenido pieles pringosas y grasientas en la
superficie. Durante este engrase se hizo una prehidrofugación con DENSODRIN CD
que es una silicona y como tal es uno de los productos mas empleados dentro los
procesos de hidrofugación. Finalmente se puso fórmico para fijar y se dejo
rodar buen tiempo para que penetrara. El pH final estuvo bien .
La hidrofugación se hizo de igual manera con agua caliente
añadiendo el hidrofugante anteriormente nombrado. Se usó el DENSOTAN A como
agente recurtiente que es una mezcla de polímeros exento de AOX y disolventes.
Tiene un efecto benéfico al usarse con el hidrofugante y es que primero trata
de corregir durezas del agua empleada en el baño, mejorando de esta manera la
estabilidad del hidrofugante y mejora la distribución de dicho agente en toda
la piel y tiene la cualidad de mejorar la estabilidad de los engrasantes. Se
dejo rodar un tiempo considerable para lograr la penetración y se añadieron
las sales de cromo de diferentes basicidades en cada una de las muestras para
lograr la mejor fijación del hidrofugante. Se dejó rodar tiempo suficiente
para la penetración de los productos. Al terminar el proceso sacar las pieles
estas se encontraban desagradablemente pringosas y había una excesiva presencia
de grasa en el baño. En este caso pudieron suceder muchas cosas. Una de ellas
pudo ser que hubiera demasiada cantidad de hidrofugante y de alguna manera se
pudo quedar el exceso en el baño y si la piel no estuvo bien neutralizada no
pudo penetrar toda la cantidad de hidrofugante añadida. Otra pudo ser que el
recurtiente polimérico haya arrastrado parte de la grasa de la piel y extraído
parte de ella, esto puede ser viable, pues después del engrase no había mucha
presencia de grasa en el baño y después de la hidrofugación había mucha.
También puede obedecer el hecho que las pieles no quedaron muy blandas y el
tacto no estaba suave tampoco, mas bien tirando levemente a ser áspero, lo que
indica que no quedo mucha grasa al interior de la piel. Casualmente la piel a la
que se añadió la sal de cromo de 33% quedó ligeramente mejor en cuanto a
tacto que las otras dos, también con la flor mas fina, pero la tintura no muy
bien igualada. La muestra 2 presenta un tacto áspero y con flor poco fina pero
la tintura mas igualada que las otras dos. La muestra 3 presenta un leve
crispamiento y un tacto relativamente bueno. La penetración en las tres al
final de la operación estaba muy mediocre.
En el tema de la influencia de la basicidad de la sal de cromo
añadida para la fijación de y efecto del hidrofugante, la verdad no encontré
demasiada información. Consulté un trabajo de final de curso realizado por un
estudiante de la escuela, hablé con los profesores Sr. Soler y Morera, pero
tampoco con ellos pude establecer criterios sólidos en cuanto a este aspecto.
Lo que obtuve después de las consultas es que evidentemente existe una
influencia marcada por la basicidad del cromo en la hidrofugación, de manera
que al una sal de cromo estar mas basificada, presenta mas enmascaramiento que
se traduce en mayor efecto hidrofugante. Esto se puede concluir después de
realizadas las pruebas. En dichas pruebas obtuvimos mayor hidrofugación en la
que aplicamos sal de 50 % de basicidad. Esto lo concluyó de igual manera el
estudiante que realizó la investigación citada anteriormente. Las causas
posibles pueden ser que al estar mas enmascarada y tener mayor basicidad la sal
tendrá mayor cantidad de grupos hidroxilo presentes en la molécula lo que
facilita la formación de enlaces coordinados entre el agente hidrofugante y las
fibras de la piel. Otra posible razón puede ser la formación de jabones de
cromo, que tendrán mayor tendencia a formarse cuanto mas básica sea la sal,
fijándose por el átomo de cromo a la fibra de la piel y el radical graso
rodeando la misma, de esta manera se obtiene una repelencia química al agua.
Realizado por: JUAN ANTONIO LIBREROS
EUETII - UPC
MASTER
Igualada, abril de 2003.
11.-
BIBLIOGRAFÍA
- Tecnología Química del Cuero - Dr. E. Gratacos Barcelona,
1962
- Química Técnica de Tenería. Dr. Jose M, Adzet Adzet y
otros, Igualada1986
- Química técnica de curtición. J. M. Morera, EUETII
- Procesos de curtidos. J. Soler, EUETII
- Técnicas especiales - Lluia Ollé, EUETTII
- Estudi sobre la hidrofugació de la pell - Marius Marimon. Projecte
de final de curs EUETII
- Guies de Practiques de Tecniques Especials - Ana Bacardit. EUETII
- Apuntes de clase.
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