PIELES HIDROFUGADAS

Juan Antonio Libreros - Escuela de Tenería de Igualada

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  1. a.- Objetivo

    b.- Marco Teórico

  2. Destinos del cuero hidrofugado

  3. Propiedades de un cuero hidrofugado

  4. Conceptos:

    1. Repelencia al agua

    2. Resistencia al agua

    3. Hidrofugación

  5. Principales tipos de productos y métodos de empleo

    1. Sebos y grasas sólidas a temperatura ambiente

    2. Jabones de cromo

    3. Esteres fosfóricos

    4. Mezcla de aceites crudos y emulsionantes

    5. Polímeros acrílicos y vinílicos

    6. Aceites de silicona

    7. Derivados de fluorcarbonados o sustitutos

  6. Ventajas de los cueros hidrofugados

  7. Recomendaciones para realizar una buena hidrofugación

  8. Efectos negativos que se pueden producir en la hidrofugación

  9. Método operativo - Formulación

  10. Comentarios sobre fórmula y conclusiones

  11. 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:

  1. Propiedades generales, como son la estructura de flor, plenitud, tacto, etc.

  2. Propiedades específicas, como es el grado de hidrofugación, la aptitud al avado con detergentes, la aptitud al lavado en seco, etc.

4.- CONCEPTOS:

  1. Repelencia al agua

  2. Resistencia al agua

  3. Hidrofugación

Es importante tener presente los conceptos y el significado de lo que es repelencia al agua, resistencia al agua e hidrofugación.

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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:

  1. 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.

  2. 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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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:
    1. Mala hidrofugación o nula
    2. Distribución irregular del engrasente en la piel.
    3. 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:
    1. Soltura de flor.
    2. Los cueros son frecuentemente demasiado blandos
    3. Buena hidrofugación
  • Si los valores de hidrofugación solo se consiguen a base de poner una gran cantidad de producto hidrofugante, puede traer como consecuencia:
    1. Soltura de flor.
    2. Los cueros tenderán a ser demasiado blandos.
    3. 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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