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.
Históricamente, el curtido vegetal 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.
El curtido de la piel para convertirla en cuero implica un proceso que altera permanentemente la estructura proteínica de la piel, haciéndola más duradera y menos susceptible a la descomposición y la coloración. El lugar donde se procesan las pieles se conoce como curtiduría .
La palabra inglesa para curtido proviene del latín medieval tannāre , derivado de tannum ( corteza de roble ), del francés tan (corteza de roble), del antiguo córnico tann (roble). Estos términos están relacionados con el hipotético protoindoeuropeo * dʰonu que significa ' abeto '. (La misma palabra es la fuente del alto alemán antiguo tanna que significa 'abeto', relacionado con el alemán moderno Tannenbaum ).
Las civilizaciones antiguas utilizaban el cuero para odres , bolsos, arneses y aparejos, barcos, armaduras , carcajes , vainas , botas y sandalias . Los habitantes de Mehrgarh , en Pakistán, curtían el cuero entre el 7000 y el 3300 a. C. [1] Alrededor del 2500 a. C. , los sumerios comenzaron a utilizar el cuero, fijado con tachuelas de cobre , en las ruedas de los carros . [ cita requerida ]
El proceso de curtido también se utilizaba para barcos y embarcaciones pesqueras: cuerdas, redes y velas se curtían utilizando corteza de árbol. [2]
Antiguamente, el curtido se consideraba un oficio nocivo u "oloroso" y relegado a las afueras de la ciudad, entre los pobres. El curtido con métodos antiguos es tan maloliente que las curtidurías aún hoy están aisladas de aquellas ciudades donde se utilizan los métodos antiguos. Las pieles normalmente llegaban a la curtiduría secas, rígidas y sucias con tierra y sangre. Primero, los antiguos curtidores remojaban las pieles en agua para limpiarlas y ablandarlas. Luego golpeaban y restregaban la piel para eliminar cualquier resto de carne y grasa . El pelo 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 de sal. Después de soltar el pelo, los curtidores lo raspaban con un cuchillo. Una vez eliminado el pelo, los curtidores "reblandecían " (ablandaban) el material machacando estiércol en la piel o sumergiéndola en una solución de sesos de animales. El rendido era un proceso fermentativo que dependía de enzimas producidas por bacterias que se encontraban en el estiércol. Entre los tipos de estiércol que se usaban comúnmente estaban los de perro o paloma. [4]
Históricamente, el proceso de curtido real utilizaba curtido vegetal. En algunas variaciones del proceso, se aplicaba aceite de cedro , alumbre o tanino a la piel 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 utilizarse con cuero y, por lo tanto, fue adoptado por los curtidores. [5]
El proceso de curtido comienza con la obtención de la piel de un animal. Para curtir la piel de un animal, se lo mata y se lo despelleja antes de que el calor corporal abandone los tejidos. [6] Esto lo puede hacer el curtidor o se puede obtener la piel en un matadero, una granja o un comerciante de pieles local.
Antes de curtirlas, las pieles suelen ser depiladas, luego se les quita la grasa, la carne y el tejido conectivo. Luego se las lava y se las sumerge en agua con diversos compuestos, y se las prepara para recibir un agente curtiente. Luego se las pone en remojo, se las estira, se las seca y, a veces, se las ahuma.
La preparación de las pieles comienza por curarlas con sal para evitar la putrefacción del colágeno debido al crecimiento bacteriano durante el tiempo que transcurre entre la obtención de la piel y su procesamiento. El curado elimina el agua de las pieles y los cueros mediante una diferencia de presión osmótica. El contenido de humedad de las pieles y los cueros se reduce considerablemente y la presión osmótica aumenta, hasta el punto de que las bacterias no pueden crecer. En el salado húmedo, 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 unas 16 horas. El curado también se puede lograr conservando las pieles y los cueros a temperaturas muy bajas.
Los pasos en la producción de cuero entre el curado y el curtido se conocen colectivamente como operaciones de ribera. Incluyen, en orden, remojo, encalado , eliminación de tejidos extraños (despelo, descarnado y descarnado), desencalado , rendido o puering, remojo y encurtido. [7] [8]
En el remojo, las pieles se sumergen en agua limpia para eliminar la sal que queda del curado y aumentar la humedad para que la piel o el cuero puedan seguir tratándose.
Para evitar que la piel sufra daños por el crecimiento bacteriano durante el período de remojo, se pueden utilizar biocidas , normalmente ditiocarbamatos . También se pueden añadir 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) normalmente complementado con "agentes afiladores" (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 la queratina que da fuerza al cabello y a la lana (la queratina constituye típicamente el 90% del peso seco del cabello). Los átomos de hidrógeno proporcionados por el agente de afilado debilitan el enlace molecular de cistina, por lo que los enlaces de enlace disulfuro covalentes finalmente se rompen, debilitando la queratina. En cierta medida, el afilado también contribuye a la pérdida de pelo, ya que tiende a romper 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 un pH de 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 scudding.
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 ablandarlas, un proceso llamado rendido . En el curtido moderno, estas enzimas son agentes purificados y el proceso ya no requiere fermentación bacteriana (como la del remojo en agua de estiércol) para producirlas. [10]
El decapado es otro término para el curtido, 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 los cueros se tratan sumergiéndolos primero en un baño que contiene sal común (cloruro de sodio), generalmente 1 cuarto 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 de agalla , las hojas de zumaque , las hojas de ciertas acacias , las cáscaras verdes externas 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 las pieles crudas en cuero. El cuero curtido mineral se utiliza principalmente para zapatos, asientos de automóviles y tapicería de hogares (sofás, etc.). El cuero curtido vegetal se utiliza en la artesanía del cuero y en la fabricación de pequeños artículos de cuero, como billeteras, bolsos y ropa.
El sulfato de cromo (III) ( [Cr (H 2 O) 6 ] 2 (SO 4 ) 3 ) ha sido 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 los residuos. El sulfato de cromo (III) se disuelve para dar el catión hexaaquachromium (III), [Cr (H 2 O) 6 ] 3+ , que a un pH más alto experimenta procesos llamados olación para dar compuestos de policromo (III) que son activos en el curtido, [14] siendo la reticulación de las subunidades de colágeno. La química de [Cr (H 2 O) 6 ] 3+ es más compleja en el baño de curtido que en 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 enmascaradores. Los agentes enmascaradores son ácidos carboxílicos , como el ácido acético , que se utilizan para suprimir la formación de cadenas de policromo (III). Los agentes enmascaradores permiten al curtidor 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 de glicina , prolina e hidroxiprolina , generalmente en la repetición -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 por enlaces de hidrógeno dentro de la estructura helicoidal. Los grupos carboxilo ionizados (RCO 2 − ) se forman por la acción del hidróxido. Esta conversión ocurre durante el proceso de encalado, antes de la introducción del agente curtiente (sales de cromo). Más tarde, durante el decapado, los grupos carboxilo del colágeno se protonan temporalmente para el fácil transporte de iones de cromo. Durante el paso de basificación del curtido, los grupos carboxilo se ionizan y se coordinan como ligandos a los centros de cromo (III) de los grupos de oxohidróxido.
El bronceado aumenta el espaciamiento entre las cadenas de proteínas en el 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 que se alcanza el nivel deseado de penetración del cromo en la sustancia, se vuelve a aumentar el pH del material para facilitar el proceso. Este paso se conoce como basificación. En estado crudo, las pieles curtidas con cromo son de color azul grisáceo, por lo que se las conoce como wet blue . El curtido al cromo es más rápido que el curtido vegetal (esta parte del proceso lleva menos de un día) y produce un cuero elástico que es excelente para su uso 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, lo que induce la reticulación entre el cromo y el colágeno. El aumento del pH normalmente va acompañado de un aumento gradual de la temperatura hasta los 40 °C. [17] La capacidad del cromo para formar enlaces puente tan estables explica por qué se considera uno de los compuestos curtientes más eficaces. El cuero curtido con 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 sustancias químicas astringentes de polifenol), que se producen de forma natural en la corteza y las hojas de muchas plantas. Los taninos se unen a las proteínas de colágeno de la piel y las recubren, lo que hace 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 los molinos de corteza y utilizadas en los tiempos modernos son el castaño , el roble , el redoul , el tanoak , la cicuta , el quebracho , el manglar , la acacia (véase catecol ) y los mirobálanos de Terminalia spp., como Terminalia chebula . En Etiopía , los aceites vegetales combinados de semilla de Níger ( Guizotia abyssinica ) y semillas de lino se usaban para tratar el lado de la carne del cuero, como un medio de curtido, en lugar de curtido. En Yemen y Egipto , las pieles se curtían sumergiéndolas en un baño que contenía hojas y corteza trituradas de la acacia Salam (Acacia etbaica; A. nilotica kraussiana). [18] Las pieles estiradas sobre marcos se sumergen durante varias semanas en cubas con concentraciones crecientes de tanino. La piel curtida con vegetales no es muy flexible. Se utiliza para equipaje, muebles, calzado, cinturones y otros accesorios de vestir.
El término wet white se utiliza para los cueros producidos mediante métodos de curtido alternativos que dan como resultado un cuero de color blanquecino. Al igual que el wet blue, el wet white también es una etapa semiterminada. El wet white se puede producir utilizando aldehídos , aluminio, circonio, titanio o sales de hierro, o una combinación de estos. Las preocupaciones por la toxicidad y el impacto ambiental del cromo (VI) que se pueda formar durante el proceso de curtido han llevado a un aumento de la investigación sobre métodos de wet white más eficientes.{{cita requerida}}
Las condiciones presentes en los pantanos, que incluyen agua altamente ácida, baja temperatura y falta de oxígeno, se combinan para preservar pero broncear severamente la piel de los cuerpos de los pantanos .
El curtido 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 curte sumergiéndola en una solución tibia de alumbre de potasio 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 le forma una costra) durante varias semanas, lo que le permite estabilizarse. [19]
No se recomienda el uso de alumbre solo para curtir cueros crudos, ya que encoge la superficie de la piel, volviéndola más gruesa y dura al tacto. [20] Si se aplica alumbre al pelaje, este 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 el uso de 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 el cromo, los taninos vegetales y los aldehídos. [21] Los productos químicos utilizados en la producción de cuero curtido aumentan los niveles de demanda química de oxígeno y los sólidos disueltos totales en el agua cuando no se eliminan de forma 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). Este cromo hexavalente residual y los restos son consumidos por los animales, en el caso de Bangladesh, por los pollos (la fuente de proteínas más común del país). Hasta el 25% de los pollos de Bangladesh contenían niveles nocivos de cromo hexavalente, lo que se suma a la carga de problemas de salud 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 agente curtiente del cuero, puede causar problemas en los riñones y el hígado y también se considera cancerígeno . 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 desechos de las curtidurías de cuero son perjudiciales para el medio ambiente y las personas que viven en él. El uso de tecnologías antiguas juega un papel importante en la forma en que las aguas residuales peligrosas terminan contaminando el medio ambiente. Esto es especialmente prominente en las curtidurías pequeñas y medianas de los países en desarrollo. [24]
El Grupo de Trabajo sobre el Cuero de las Naciones Unidas (LWG) "ofrece un protocolo de auditoría ambiental, diseñado para evaluar las instalaciones de los fabricantes de cuero", [25] para "la trazabilidad, la conservación de la energía [y] la gestión responsable de los productos de desecho". [26]
Las pieles sin curtir se pueden secar y hacer flexibles frotando y estirando las fibras con un estirador de pieles y engrasándolas. Sin embargo, la piel volverá a ser piel cruda si no se repone periódicamente con grasa o aceite, especialmente si se moja. Muchos nativos americanos de las regiones áridas del oeste usaban ropa hecha con este proceso.
El curtido con humo se encuentra entre los métodos convencionales, al igual que el curtido con 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, los restos de cuero se convertían en pegamento . Los curtidores colocaban trozos de piel en un tanque 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 a una amoladora, originalmente una instalación de piedra de afilar para afilar cuchillos y otras herramientas afiladas, pero que más tarde podía llevar herramientas y materiales de zapateros para la venta. [29]
Actualmente se están investigando varias metodologías de tratamiento de sólidos y aguas residuales, como la digestión anaeróbica de residuos sólidos y lodos de aguas residuales.
