El curtido , o curtido de pieles, es el proceso de tratamiento de pieles y cueros de animales para producir cuero . Una curtiduría es el lugar donde se procesan las pieles.
El curtido de piel para convertirlo en cuero implica un proceso que altera permanentemente la estructura proteica de la piel, haciéndola más duradera y menos susceptible a la descomposición y la coloración.
Antes del bronceado, a menudo se pela la piel y luego se elimina la grasa, la carne y el tejido conectivo. Luego se lavan y se sumergen en agua con diversos compuestos y se preparan para recibir un agente curtiente. Luego se remojan, se estiran, se secan y, en ocasiones, se ahuman. Históricamente este proceso fue considerado un comercio nocivo u "olorífero" y relegado a las afueras de la ciudad.
Históricamente, el curtido a base de vegetales utilizaba tanino , un compuesto químico ácido derivado de la corteza de ciertos árboles, en la producción de cuero. Un método alternativo, desarrollado en el siglo XIX, es el curtido al cromo, en el que se utilizan sales de cromo en lugar de taninos naturales.
La palabra inglesa para bronceado proviene del latín medieval tannāre , derivado de tannum ( corteza de roble ), del francés tan (tanbark), del antiguo tann de Cornualles (roble). Estos términos están relacionados con el hipotético protoindoeuropeo * dʰonu que significa ' abeto '. (La misma palabra es fuente del antiguo alto alemán tanna que significa "abeto", relacionado con el moderno alemán Tannenbaum ).
Las civilizaciones antiguas utilizaban el cuero para odres , bolsos, arneses y arreos, barcos, armaduras , aljabas , vainas , botas y sandalias . Los habitantes de Mehrgarh en Pakistán practicaban el bronceado entre el 7000 y el 3300 a.C. [1] Alrededor del año 2500 a. C. , los sumerios comenzaron a utilizar cuero, fijado con tachuelas de cobre , en las ruedas de los carros . [ cita necesaria ]
El proceso de curtido también se utilizaba para barcos y embarcaciones pesqueras: cuerdas, redes y velas se curtían con corteza de árbol. [2]
Antiguamente, el curtido era considerado un oficio nocivo u "olorífero" y relegado a las afueras de la ciudad, entre los pobres. De hecho, el curtido con métodos antiguos es tan maloliente que las curtidurías todavía están aisladas de las ciudades donde se utilizan los métodos antiguos. Por lo general, las pieles llegaban a la curtiduría secas, rígidas y sucias de tierra y sangre. Primero, los antiguos curtidores remojaban las pieles en agua para limpiarlas y suavizarlas. Luego golpeaban y fregaban la piel para eliminar cualquier resto de carne y grasa . El vello se eliminaba sumergiendo la piel en orina , [3] pintándola con una mezcla de cal alcalina o simplemente dejando que la piel se pudriera durante varios meses y luego sumergiéndola en una solución salina. Después de soltar el cabello, los curtidores lo raspaban con un cuchillo. Una vez eliminado el pelo, los curtidores " bataban " (ablandaban) el material golpeando estiércol en la piel o sumergiendo la piel en una solución de cerebros de animales. El bateado era un proceso fermentativo que dependía de enzimas producidas por bacterias que se encuentran en el estiércol. Entre los tipos de estiércol comúnmente utilizados se encontraban los de perros o palomas. [4]
Históricamente, el proceso de curtido actual utilizaba curtido vegetal. En algunas variaciones del proceso, se aplicaba a la piel aceite de cedro , alumbre o tanino como agente bronceador. A medida que la piel se estiraba, perdía humedad y absorbía el agente.
Tras la adopción en medicina de remojar las suturas intestinales en una solución de cromo (III) después de 1840, se descubrió que este método también podía usarse con el cuero y, por lo tanto, fue adoptado por los curtidores. [5]
El proceso de curtido comienza con la obtención de una piel de animal. Cuando se va a curtir la piel de un animal, se mata y se despelleja al animal antes de que el calor corporal abandone los tejidos. [6] Esto lo puede hacer el curtidor o obteniendo una piel en un matadero, granja o comerciante de pieles local.
La preparación de las pieles comienza curándolas con sal para evitar la putrefacción del colágeno debido al crecimiento bacteriano durante el tiempo que transcurre desde la obtención de la piel hasta el momento de su procesamiento. El curado elimina el agua de los cueros y pieles mediante una diferencia de presión osmótica. El contenido de humedad de los cueros y pieles se reduce considerablemente y la presión osmótica aumenta, hasta el punto de que las bacterias no pueden crecer. En la salazón húmeda, las pieles se salan intensamente y luego se prensan en paquetes durante unos 30 días. En el curado en salmuera , las pieles se agitan en un baño de agua salada durante aproximadamente 16 horas. El curado también se puede lograr preservando los cueros y pieles a temperaturas muy bajas.
Los pasos en la producción de cuero entre el curado y el curtido se denominan colectivamente operaciones de ribera. Incluyen, en orden, remojo, encalado , eliminación de tejidos extraños (pelado, descarnado y descarnado), desencalado , rendido o puer, empapado y decapado. [7] [8]
Al remojar, las pieles se sumergen en agua limpia para eliminar la sal que queda del curado y aumentar la humedad para que la piel pueda tratarse más.
Para evitar daños a la piel por crecimiento bacteriano durante el período de remojo, se pueden usar biocidas , típicamente ditiocarbamatos . También se pueden agregar fungicidas como TCMTB más adelante en el proceso, para proteger los cueros húmedos del crecimiento de moho. Después de 1980, se prohibió el uso de pentaclorofenol y biocidas a base de mercurio y sus derivados. [9]
Después del remojo, las pieles se tratan con lechada de cal (un agente básico) típicamente complementada con "agentes de afilado" (agentes reductores de disulfuro) como sulfuro de sodio , cianuros , aminas , etc.
Este:
El debilitamiento del cabello depende de la ruptura del enlace disulfuro del aminoácido cistina , que es la característica de la clase de proteínas de queratina que da fuerza al cabello y la lana (la queratina normalmente constituye el 90% del peso seco del cabello). . Los átomos de hidrógeno suministrados por el agente afilador debilitan el enlace molecular de la cistina, por lo que los enlaces covalentes de disulfuro finalmente se rompen, debilitando la queratina. Hasta cierto punto, el afilado también contribuye a la depilación, ya que tiende a descomponer las proteínas del cabello.
El punto isoeléctrico del colágeno (una proteína que fortalece los tejidos no relacionada con la queratina) en la piel también se desplaza a alrededor de pH 4,7 debido al encalado.
Los pelos que quedan después del encalado se eliminan mecánicamente raspando la piel con un cuchillo sin filo, un proceso conocido como raspado.
Luego se reduce el pH del colágeno para que las enzimas puedan actuar sobre él en un proceso conocido como desencalado. Dependiendo del uso final del cuero, las pieles pueden tratarse con enzimas para suavizarlas, un proceso llamado rendido . En el curtido moderno, estas enzimas son agentes purificados y el proceso ya no requiere fermentación bacteriana (como el remojo en agua de estiércol) para producirlas. [10]
Decapado es otro término para curtir, o lo que es el equivalente moderno de convertir el cuero crudo en cuero mediante el uso de agentes químicos modernos, si se prefiere el curtido mineral. Una vez que se completa el rendido, las pieles y cueros se tratan sumergiéndolos primero en un baño que contiene sal común (cloruro de sodio), generalmente 1 litro de sal por 1 galón de agua caliente. [11] Cuando el agua se enfría, se agrega una onza líquida de ácido sulfúrico . Las pieles pequeñas se dejan en este licor durante 2 días, mientras que las pieles más grandes entre 1 semana y hasta 2 meses. [11]
En el curtido vegetal, las pieles se sumergen en una solución de baño que contiene taninos vegetales, como los que se encuentran en las nueces , las hojas de zumaque , las hojas de ciertos árboles de acacia , las cáscaras verdes exteriores de las nueces , entre otras plantas. El uso del curtido vegetal es un proceso que lleva más tiempo que el curtido mineral a la hora de convertir cueros crudos en cuero. El cuero curtido mineral se utiliza principalmente para zapatos, asientos de automóviles y tapizados de hogares (sofás, etc.). El cuero curtido vegetal se utiliza en la artesanía del cuero y en la confección de pequeños artículos de cuero, como carteras, bolsos y ropa.
El sulfato de cromo (III) ( [Cr(H 2 O) 6 ] 2 (SO 4 ) 3 ) se ha considerado durante mucho tiempo como el agente curtiente más eficiente y eficaz. [12] [13] Los compuestos de cromo (III) del tipo utilizado en el curtido son significativamente menos tóxicos que el cromo hexavalente , aunque este último surge en un tratamiento inadecuado de residuos. El sulfato de cromo (III) se disuelve para dar el catión hexaacuacromo (III), [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ , que a un pH más alto sufre procesos llamados olación para dar compuestos de policromo (III) que son activos en el curtido, [14 ] siendo el entrecruzamiento de las subunidades de colágeno. La química del [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ es más compleja en el baño de bronceado que en el agua debido a la presencia de una variedad de ligandos. Algunos ligandos incluyen el anión sulfato, los grupos carboxilo del colágeno, los grupos amina de las cadenas laterales de los aminoácidos y los agentes enmascarantes. Los agentes enmascarantes son ácidos carboxílicos , como el ácido acético , que se utilizan para suprimir la formación de cadenas de policromo (III). Los agentes enmascarantes permiten al bronceador aumentar aún más el pH para aumentar la reactividad del colágeno sin inhibir la penetración de los complejos de cromo (III).
El colágeno se caracteriza por un alto contenido en glicina , prolina e hidroxiprolina , normalmente en la forma repetida -gly-pro-hypro-gly-. [15] Estos residuos dan lugar a la estructura helicoidal del colágeno. El alto contenido de hidroxiprolina del colágeno permite la reticulación mediante enlaces de hidrógeno dentro de la estructura helicoidal. Los grupos carboxilo ionizados (RCO 2 − ) se forman por acción del hidróxido. Esta conversión se produce durante el proceso de encalado, antes de la introducción del curtiente (sales de cromo). Posteriormente, durante el decapado, los grupos carboxilo del colágeno se protonan temporalmente para facilitar el transporte de iones de cromo. Durante la etapa de basificación del curtido, los grupos carboxilo se ionizan y se coordinan como ligandos con los centros de cromo (III) de los grupos de oxohidróxido.
El bronceado aumenta el espacio entre las cadenas de proteínas del colágeno de 10 a 17 Å. [16] La diferencia es consistente con la reticulación por especies de policromo, del tipo que surge de la olación y la oxolación.
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Antes de introducir las especies básicas de cromo en el curtido, se requieren varios pasos para producir una piel curtible. El pH debe ser muy ácido cuando se introduce el cromo para garantizar que los complejos de cromo sean lo suficientemente pequeños como para caber entre las fibras y los residuos del colágeno. Una vez alcanzado el nivel deseado de penetración del cromo en la sustancia, se vuelve a elevar el pH del material para facilitar el proceso. Este paso se conoce como basificación. En estado bruto, las pieles curtidas al cromo tienen un color azul grisáceo, por lo que se las conoce como " wet blue" . El curtido al cromo es más rápido que el curtido vegetal (toma menos de un día para esta parte del proceso) y produce un cuero elástico excelente para usar en bolsos y prendas de vestir.
Después de la aplicación del agente de cromo, el baño se trata con bicarbonato de sodio en el proceso de basificación para aumentar el pH a 3,8-4,0, induciendo la reticulación entre el cromo y el colágeno. El aumento del pH normalmente va acompañado de un aumento gradual de la temperatura hasta 40 °C. [17] La capacidad del cromo para formar puentes tan estables explica por qué se considera uno de los compuestos bronceadores más eficaces. El cuero curtido al cromo puede contener entre un 4 y un 5% de cromo. [16] Esta eficiencia se caracteriza por su mayor estabilidad hidrotermal de la piel y su resistencia a la contracción en agua caliente. [13]
El curtido vegetal utiliza taninos (una clase de químicos astringentes polifenólicos), que se encuentran naturalmente en la corteza y las hojas de muchas plantas. Los taninos se unen a las proteínas de colágeno de la piel y las recubren, haciendo que se vuelvan menos solubles en agua y más resistentes al ataque bacteriano. El proceso también hace que la piel se vuelva más flexible. Las cortezas primarias procesadas en molinos de corteza y utilizadas en los tiempos modernos son castaño , roble , redoul , tanoak , cicuta , quebracho , manglar , acacia (acacia; ver catecol ) y mirobálanos de Terminalia spp., como Terminalia chebula . En Etiopía , los aceites vegetales combinados de la semilla de Níger ( Guizotia abyssinica ) y las semillas de lino se utilizaban para tratar la parte pulposa del cuero, como medio de tajado, en lugar de curtido. En Yemen y Egipto , las pieles se curtían sumergiéndolas en un baño que contenía hojas trituradas y corteza de la acacia Salam (Acacia etbaica; A. nilotica kraussiana). [18] Las pieles que han sido estiradas sobre marcos se sumergen durante varias semanas en tinas con concentraciones crecientes de tanino. La piel curtida con vegetales no es muy flexible. Se utiliza para equipaje, muebles, calzado, cinturones y otros complementos de vestir.
Blanco húmedo es un término utilizado para cueros producidos utilizando métodos de curtido alternativos que producen un cuero de color blanquecino. Al igual que el wet blue, el wet white también es una etapa semiacabada. El blanco húmedo se puede producir utilizando aldehídos , sales de aluminio, circonio, titanio o hierro, o una combinación de los mismos. Las preocupaciones sobre la toxicidad y el impacto ambiental del cromo (VI) que pueda formarse durante el proceso de curtido han llevado a una mayor investigación sobre métodos de blanco húmedo más eficientes.
Las condiciones presentes en las turberas, incluyendo agua muy ácida, baja temperatura y falta de oxígeno, se combinan para preservar pero broncear severamente la piel de los cuerpos de las turberas .
El tawing es un método que utiliza alumbre y otras sales de aluminio, generalmente junto con aglutinantes como yema de huevo, harina u otras sales. La piel se descuelga sumergiéndola en una solución tibia de alumbre de potasa y sales, entre 20 y 30 °C (68 y 86 °F). El proceso aumenta la flexibilidad, elasticidad, suavidad y calidad de la piel. Luego, la piel se seca al aire (se forma una costra) durante varias semanas, lo que permite que se estabilice. [19]
No se recomienda el uso de alumbre solo para curtir cueros crudos, ya que encoge la superficie de la piel, haciéndola más espesa y dura al tacto. [20] Si se aplica alumbre al pelaje, éste se vuelve opaco y áspero. [20]
Dependiendo del acabado deseado, el cuero puede ser encerado, enrollado, lubricado, inyectado con aceite, partido, afeitado o teñido.
El proceso de curtido implica compuestos químicos y orgánicos que pueden tener un efecto perjudicial sobre el medio ambiente. En la etapa de curtido del proceso se utilizan agentes como cromo, taninos vegetales y aldehídos. [21] Los productos químicos utilizados en la producción de cuero curtido aumentan los niveles de demanda química de oxígeno y el total de sólidos disueltos en el agua cuando no se eliminan de manera responsable. Estos procesos también utilizan grandes cantidades de agua y producen grandes cantidades de contaminantes. [22]
La ebullición y el secado al sol pueden oxidar y convertir los diversos compuestos de cromo (III) utilizados en el curtido en cromo hexavalente cancerígeno o cromo (VI). Esta escorrentía y restos de cromo hexavalente son luego consumidos por los animales, en el caso de Bangladesh, los pollos (la fuente de proteínas más común del país). Hasta el 25% de los pollos en Bangladesh contenían niveles nocivos de cromo hexavalente, lo que aumenta la carga de problemas de salud a nivel nacional. [23]
El cromo no es el único responsable de estas enfermedades. La metilisotiazolinona , que se utiliza para la protección microbiológica (crecimiento de hongos o bacterias), causa problemas en los ojos y la piel. El antraceno , que se utiliza como curtiente del cuero, puede causar problemas en los riñones y el hígado y también se considera carcinógeno . El formaldehído y el arsénico, que se utilizan para el acabado del cuero, causan problemas de salud en los ojos, los pulmones, el hígado, los riñones, la piel y el sistema linfático y también se consideran cancerígenos. [22] Los residuos de las curtidurías son perjudiciales para el medio ambiente y las personas que viven en él. El uso de tecnologías antiguas juega un papel importante en la contaminación del medio ambiente por parte de las aguas residuales peligrosas. Esto es especialmente notorio en las curtidurías pequeñas y medianas de los países en desarrollo. [24]
El Grupo de Trabajo del Cuero de las Naciones Unidas (LWG) "proporciona un protocolo de auditoría ambiental, diseñado para evaluar las instalaciones de los fabricantes de cuero" [25] para "trazabilidad, conservación de energía [y] gestión responsable de productos de desecho". [26]
Las pieles sin curtir se pueden secar y hacer flexibles frotando y estirando las fibras con una camilla para pieles y engrasándolas. Sin embargo, la piel volverá a ser cuero crudo si no se repone periódicamente con grasa o aceite, especialmente si se moja. Muchos nativos americanos de las regiones áridas del oeste vestían ropa hecha mediante este proceso.
El curtido ahumado figura entre los métodos convencionales, como el curtido al cromo y el curtido vegetal. [27] La impregnación de las células de la piel con formaldehído (del humo) ofrece cierta resistencia microbiana y al agua. [28]
Históricamente, el cuero sobrante se convertía en pegamento . Los curtidores colocaban trozos de piel en una tina con agua y los dejaban deteriorarse durante meses. Luego, la mezcla se colocaba sobre el fuego para hervir el agua y producir pegamento.
Una curtiduría puede estar asociada con una trituradora, originalmente una instalación de piedras de afilar para afilar cuchillos y otras herramientas afiladas, pero más tarde podría vender herramientas y materiales de zapateros . [29]
Actualmente se están investigando varias metodologías de tratamiento de aguas sólidas y residuales, como la digestión anaeróbica de desechos sólidos y lodos de aguas residuales.
