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Procesos de producción del cuero

Un trabajador del curtido en Marruecos.

El proceso de fabricación del cuero son las operaciones que se llevan a cabo para crear cuero a partir de pieles . El procedimiento se divide en tres subprocesos: etapas preparatorias, curtido y encostrado. Todos los cueros auténticos se someten a estos subprocesos. Se puede añadir a la secuencia un subproceso adicional, el recubrimiento de la superficie. La lista de operaciones a las que se someten los cueros varía según el tipo de cuero. Existen impactos ambientales asociados con el proceso.

Subprocesos

Etapas preparatorias

Las etapas preparatorias son aquellas en las que se prepara la piel para el curtido . [1] Durante las etapas preparatorias se eliminan muchos de los componentes no deseados de la piel cruda. Existen muchas opciones para el pretratamiento de la piel. Es posible que no se realicen todas las opciones. Las etapas preparatorias pueden incluir: [2]

Curtido

Barrica para curtir pieles, Museo de la Piel de Igualada , España

El curtido es el proceso que convierte la proteína de la piel o cuero crudo en un material estable que no se pudre y es adecuado para una amplia variedad de aplicaciones finales. La principal diferencia entre los cueros crudos y los curtidos es que los cueros crudos se secan para formar un material duro e inflexible que puede pudrirse cuando se vuelve a humedecer ( humectación ), mientras que el material curtido se seca hasta formar una forma flexible que no se pudre cuando se vuelve a humedecer. Se pueden utilizar una gran cantidad de métodos y materiales de curtido diferentes; la elección depende en última instancia de la aplicación final del cuero. El material de curtido más utilizado es el cromo , que deja el cuero, una vez curtido, de un color azul pálido. Este producto se denomina comúnmente "wet blue".

Cuero de la más alta calidad de Meycauayan ( Museo del calzado de Marikina )

La acidez (pH) de las pieles una vez que han terminado de encurtirse normalmente estará entre 2,8 y 3,2. En este punto, las pieles se cargan en un tambor y se sumergen en un baño que contiene el licor de curtido. Las pieles se dejan en remojo (mientras el tambor gira lentamente sobre su eje) y el licor de curtido penetra lentamente a través de toda la sustancia de la piel. Se realizarán controles regulares para ver la penetración cortando la sección transversal de una piel y observando el grado de penetración. Una vez que se observa un grado uniforme de penetración, el pH del baño se eleva lentamente en un proceso llamado basificación. Este proceso de basificación fija el material de curtido al cuero, y cuanto más material de curtido se fije, mayor será la estabilidad hidrotermal y la resistencia a la temperatura de encogimiento del cuero. El pH del cuero cuando se curte al cromo normalmente terminará en algún lugar entre 3,8 y 4,2. [6]

Formación de costras

Secado de cuero en Timor Oriental

El encostrado se produce cuando la piel se adelgaza, se vuelve a curtir y se lubrica. A menudo, el subproceso de encostrado incluye una operación de coloración. Los productos químicos añadidos durante el encostrado deben fijarse en su lugar. La culminación del subproceso de encostrado son las operaciones de secado y ablandamiento. El encostrado puede incluir las siguientes operaciones:

Recubrimiento de superficie

En algunos cueros se aplica un revestimiento superficial. Los curtidores lo denominan acabado. Las operaciones de acabado pueden incluir:

Gestión de producción

El proceso de fabricación del cuero se limita en general al procesamiento por lotes , pero si se agrega el subproceso de recubrimiento de la superficie, se puede incluir algún procesamiento continuo. El flujo de operación debe seguir el orden del subproceso preparatorio → curtido → encostrado → recubrimiento de la superficie sin desviaciones, pero algunos de los subprocesos se pueden omitir para fabricar ciertos cueros (o productos parcialmente curtidos o sin curtir).

Impacto ambiental

Además de los demás impactos ambientales del cuero , los procesos de producción tienen un alto impacto ambiental, sobre todo debido a:

Una tonelada de cuero o piel generalmente produce entre 20 y 80 m3 de aguas residuales turbias y malolientes, que incluyen niveles de cromo de 100 a 400 mg/L, niveles de sulfuro de 200 a 800 mg/L y altos niveles de grasa y otros desechos sólidos, así como una importante contaminación por patógenos. También se suelen añadir pesticidas para la conservación del cuero durante el transporte. Dado que los desechos sólidos representan hasta el 70% del peso húmedo de los cueros originales, el proceso de curtido supone una carga considerable para las instalaciones de tratamiento de agua. [7]

El curtido es especialmente contaminante en países donde las normas medioambientales son laxas, como en la India, el tercer mayor productor y exportador de cuero del mundo. Para dar un ejemplo de un sistema eficaz de prevención de la contaminación, las cargas de cromo por tonelada producida se reducen generalmente de 8 kg a 1,5 kg. Las emisiones de COV se reducen normalmente de 30 kg/t a 2 kg/t en una instalación gestionada adecuadamente. Es evidente que el proceso sigue siendo muy contaminante de todos modos. Un análisis de la reducción total de la carga contaminante alcanzable según la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial [8] presenta datos precisos sobre la reducción alcanzable mediante métodos avanzados de bajo desperdicio probados industrialmente, al tiempo que señala que «aunque la carga contaminante de cromo se puede reducir en un 94% mediante la introducción de tecnologías avanzadas, la carga residual mínima de 0,15 kg/t de cuero crudo todavía puede causar dificultades cuando se utilizan vertederos y lodos de compostaje del tratamiento de aguas residuales debido a las regulaciones actualmente en vigor en algunos países».

En Kanpur , la autoproclamada "Ciudad del Cuero del Mundo" y una ciudad de 3 millones de personas a orillas del río Ganges , los niveles de contaminación eran tan altos que, a pesar de una crisis de la industria, la junta de control de la contaminación decidió cerrar 49 curtidurías altamente contaminantes de 404 en julio de 2009. [9] En 2003, por ejemplo, la unidad de eliminación de efluentes de la curtiduría principal estaba vertiendo 22 toneladas de desechos sólidos cargados de cromo por día al aire libre. [10]

El mayor costo asociado al tratamiento de efluentes en comparación con el vertido de efluentes no tratados lleva a que se realicen vertidos al medio ambiente para reducir los costos. Por ejemplo, en Croacia en 2001, una reducción adecuada de la contaminación costaba entre 70 y 100 dólares por tonelada de pieles crudas procesadas, frente a los 43 dólares por tonelada por comportamiento irresponsable. [11]

No parece existir ningún estudio general, pero las noticias actuales están repletas de ejemplos documentados de vertidos de efluentes sin tratar. En noviembre de 2009, por ejemplo, se descubrió que una de las principales empresas productoras de cuero de Uganda vertía directamente sus aguas residuales en un humedal adyacente al lago Victoria . [12]

Sin embargo, varios investigadores han desarrollado metodologías de procesamiento de cuero más limpias para reducir el impacto ambiental del procesamiento convencional del cuero y disminuir la carga del tratamiento de final de proceso. Entre ellas se incluyen sistemas de conservación sin sal, procesos de depilación con bajo contenido de sulfuro asistidos por enzimas, [13] apertura enzimática de fibras sin productos químicos, [14] sistemas de desencalado sin amoníaco , procesos de curtido al cromo sin decapado , tecnología de curtido al cromo sin agua, [15] métodos de curtido sin cromo , sintanes sin formaldehído [16] y sistemas de acabado sin disolventes. [17] Algunos de estos procesos han encontrado aceptación comercial.

Referencias

  1. ^ Sharphotuse, JH (1983). Manual del técnico del cuero . Asociación de productores de cuero. p. 37. ISBN 0-9502285-1-6.
  2. ^ Leafe, MK Leather Technologist's Pocket Book . Sociedad de Tecnólogos y Químicos del Cuero. pág. 23.
  3. ^ Heidemann, E. (1993). Fundamentos de la Fabricación del Cuero . Eduard Roether KG. pag. 211.ISBN 3-7929-0206-0.
  4. ^ Bienkiewiecz, K. (1983). Química física de la fabricación del cuero . Robert E. Krieger. pág. 298. ISBN 0-89874-304-4.
  5. ^ Sharphouse, JH (1983). Manual del técnico del cuero . Asociación de productores de cuero. pág. 212. ISBN 0-9502285-1-6.
  6. ^ Heidemann, E. (1993). Fundamentos de la Fabricación del Cuero . Eduard Roether KG. pag. 296.ISBN 3-7929-0206-0.
  7. ^ "Manual de prevención y reducción de la contaminación: directrices ambientales para el curtido y el acabado del cuero" (PDF) . Organismo Multilateral de Garantía de Inversiones, Grupo del Banco Mundial. Archivado (PDF) desde el original el 2017-07-06 . Consultado el 2010-01-02 .
  8. ^ "El alcance para disminuir la carga contaminante en el procesamiento del cuero (US/RAS/92/120/11-51)" (PDF) . Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial - Programa Regional para el Control de la Contaminación en la Industria del Curtido en el Sudeste Asiático. 2000-08-09. Archivado desde el original (PDF) el 2009-07-11 . Consultado el 2010-01-02 .
  9. ^ "Cuánto tiempo se necesita para controlar los desechos de las curtidurías". The Times of India . 11 de julio de 2009. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2012. Consultado el 2 de enero de 2010 .
  10. ^ "Kanpur: desastre del cromo". Clean Ganga - Campaña por un Ganges más limpio. Junio ​​de 2003. Archivado desde el original el 22 de agosto de 2003. Consultado el 2 de enero de 2010 .
  11. ^ "Introducción de procesos de baja contaminación en la producción de cuero" (PDF) . EcoLinks. 2001. Archivado desde el original (PDF) el 19 de enero de 2010 . Consultado el 2 de enero de 2010 .
  12. ^ "Uganda: fábrica de cuero enfrenta el cierre por contaminación". The Monitor. 5 de noviembre de 2009. Archivado desde el original el 4 de junio de 2011. Consultado el 2 de enero de 2010 .
  13. ^ Thanikaivelan, Palanisamy; Rao, Jonnalagadda R.; Nair, Balachandran U.; Ramasami, Thirumalachari (2004). "Avances y tendencias recientes en métodos biotecnológicos para el procesamiento del cuero". Tendencias en Biotecnología . 22 (4): 181–188. doi :10.1016/j.tibtech.2004.02.008. PMID  15038923.
  14. ^ Thanikaivelan, Palanisamy; Rao, Jonnalagadda Raghava; Nair, Balachandran Unni; Ramasami, Thirumalachari (2002). "Curtido de descarga cero: un cambio del procesamiento del cuero químico al biocatalítico". Reinar. Ciencia. Tecnología . 36 (19): 4187–4194. Código Bib : 2002EnST...36.4187T. doi :10.1021/es025618i. PMID  12380094. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2021 . Consultado el 8 de diciembre de 2020 .
  15. ^ "PROCESO DE CURTICIÓN AL CROMO". Espacenet . Archivado desde el original el 2022-10-29 . Consultado el 2020-12-08 .
  16. ^ Saleem, Rashid; Adnan, Ahmad; Hanif, Muhammad; Saleem, Muhammad; Lee, Ki-Hwan; Qureshi, Fahim Ashraf (2014). "Síntesis y aplicación de resinas a base de formaldehído dihidrazida adípica sulfonada en diferentes proporciones molares como agentes de recurtido de cuero eficaces". Revista Iraní de Polímeros . 23 : 69–78. doi :10.1007/s13726-013-0201-z. S2CID  96766253. Archivado desde el original el 2022-10-29 . Consultado el 2020-12-08 .
  17. ^ Yang, Zhihui; Zang, Hu; Wu, Guangfeng (2019). "Estudio de poliuretano sulfonado a base de agua sin disolventes como material avanzado para el acabado del cuero". Journal of Polymer Research . 26 (9): 213. doi :10.1007/s10965-019-1884-4. S2CID  199551441. Archivado desde el original el 2022-10-29 . Consultado el 2020-12-08 .

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