Se estudia la influencia sobre la adherencia del acabado en cueros bovinos plena flor del uso de prefondos a base de emulsiones acr�licas y de poliuretano, el contenido de s�lidos aplicado, el tiempo de secado y el planchado intermedio.

El empleo de prefondos mejora sustancialmente la adherencia de las terminaciones. la fijaci�n nitrocelul�sica afecta negativamente los valores de la adherencia.

Los, mejores valores de adherencia se obtuvieron con emulsiones de resinas acr�licas de part�cula fina y con emulsiones de poliuretano al 4 % de s�lidos. Si bien se detect� un aumento en los valores de la adherencia a mayor contenido de s�lidos no es justificable desde un punto de vista pr�ctico superar el 8 %.

El tiempo de secado y de planchado no tienen influencia sobre la adherencia.

INTRODUCCI�N

La adherencia de la terminaci�n es un importante criterio de calidad para diversos tipos de cueros. la misma depende fundamentalmente de las siguientes propiedades (1 y 3):

• del cuero, la carga superficial, la interacci�n con agua y solventes y la superficie interna de la flor. Estas tres propiedades afectan fundamentalmente las fuerzas de cohesi�n de la pel�cula;

• de la pel�cula, debidas a las fuerzas de cohesi�n dentro de la propia capa de terminaci�n y a las fuerzas de adhesi�n de la pel�cula con la superficie del cuero.

Las mismas se ven determinadas por las variantes de procesamiento (2), fundamentalmente el tipo de engrase empleado.

La incorporaci�n de fondos a base de diferentes resinas emulsionadas en agua durante el proceso de terminaci�n, es recomendada en la literatura t�cnica de diversos productos comerciales (1). En este trabajo se examinan en consecuencia tres tipos de emulsiones de resinas a diversas concentraciones y con tratamientos de aplicaci�n diferentes.

PARTE EXPERIMENTAL

Experiencias realizadas. El efecto de la aplicaci�n de prefondos sobre la adherencia de la terminaci�n se estudi� a trav�s de dos series de ensayos:

• por tratamientos con y sin aplicaci�n de prefondos, que permiten determinar de una forma general el efecto de� mismo,

• por tratamientos con prefondos, fondo pigmentario y fijaci�n que permiten determinar el efecto de� prefondo sobre el conjunto.

Factores estudiados. Se han estudiado los factores siguientes:

• el tipo de resina. la adherencia de la terminaci�n tal cual se indicara depende de (3), la adhesi�n al sustrato y la cohesi�n dentro de la propia pel�cula.

La adhesi�n al sustrato depende de la penetraci�n del ligante dentro de la capa interna de la flor, la cual se ve influida por el tama�o de part�cula de la emulsi�n a aplicar, de su tensi�n superficial y de la acci�n mec�nica durante la aplicaci�n en s�.

La cohesi�n depende del tama�o de part�cula, aumentando las fuerzas de cohesi�n al disminuir el tama�o de la misma.

En base a este fundamento se eligieron como prefondos tres resinas de part�cula adecuadamente fina, conteniendo, adem�s, una concentraci�n de tensoactivos mayor. Dos de estas resinas son derivadas de� acrilato de etilo, una de impregnaci�n y la otra recomendada como de uso general. La tercera, es a base de poliuretano y recomendada para capas de fondo.

• el contenido de s�lidos. Existe informaci�n de que la adherencia de la terminaci�n mejora incrementando el contenido de s�lidos de la emulsi�n empleada para prefondos (1). Este factor se trabaj� entonces a cuatro niveles.

• tiempo de secado. La formaci�n de la pel�cula depende del tiempo de secado entre aplicaciones, siendo tanto mayor cuanto m�s fina es la emulsi�n. Al influir sobre las fuerzas de cohesi�n este factor fue incorporado al estudio.

• planchado. El mismo coadyuva con el secado y permite una mejor formaci�n de la pel�cula.

Dise�o experimental los ensayos se realizaron seg�n un dise�o factorial del tipo 26 cuadruplicado (4). El Cuadro 1 recoge los factores analizados y sus niveles.

CUADRO I - Factores analizados y sus niveles

NOTAS.- tipo de resinas.

Resina 1.- Es una resina acr�lica comercial de part�cula muy fina, utilizada habitualmente para impregnaci�n con 40% de s�lidos.

Resina 2.- Es una resina acr�lica comercial de part�cula fina con 40% de s�lidos, usada habitualmente como ligante.

Resina 3.- Se trata de una resina a base de poliuretano emulsionada en agua con 30 % de s�lidos.

• Contenido de s�lidos
  Los s�lidos que se indican para cada caso resultan de ajustar la diluci�n con agua y alcohol.

• Tiempo de secado
  A 35�C en estufa con circulaci�n de aire.

• Planchado posterior
  A 50�C y 100 atm�sferas durante 2 segundos.

Material utilizado.- Se trabaj� sobre trozos cortados de mitades de cueros bovinos plena flor curtidos al cromo, con recurtido vegetal-sint�tico y engrasado con aceite de patas sulfonado con un espesor de 1,4 a 1,6 mm. los trozos para cada experiencia se numeraron arbitrariamente del 1 al 64.

Aplicaci�n de la terminaci�n.- Se realiz�:

• para el prefondo.- Las cuatro formulaciones ensayadas conteniendo proporciones variables de agua y alcohol de forma de regular el tiempo de penetraci�n de una gota en alrededor de los 15 segundos, se aplicaron a felpa a unos 25 gramos por pie cuadrado, en dos manos, con secado intermedio al aire y posterior secado durante los tiempos indicados seguido o no de un planchado.

• para el fondo.- Se aplic� el mismo en todos los casos, excluy�ndose auxiliares y planchados:

100 partes de pigmento negro hidrodisperso
180 partes de resina acr�lica
380 partes de agua
una cruz
secar 1 hora a 35�C
una cruz
secar 30 minutos a 35�C

• fijaci�n.- La misma en todos los casos:

100 partes de laca nitrocelul�sica dilu�ble en solventes
200 partes de thinner
una cruz
secar 1 hora a 35�C
una cruz
secar 1 hora a 35�C

Realizaci�n de los ensayos.- El ensayo de adherencia se realiz� por cuadruplicado seg�n el m�todo SLF 11 (5), luego de acondicionar las muestras durante 48 horas a 209C y 60 % de humedad relativa.

Resultados y discusi�n:

• Resultados para tratamientos con y sin aplicaci�n de prefondos.

Los ensayos realizados arrojan un valor de 100 � 30 g/cm para la adherencia del acabado con fijaci�n final. Estos valores son estad�sticamente diferentes de los que figuran en el Cuadro II, confirmando el efecto de mejoramiento sobre las propiedades de la adherencia de los tratamientos con prefondos.

Los valores para los ensayos con fijaci�n son sensiblemente inferiores a los que resultan de realizar el ensayo sin ella, 330 � 40 g/cm, confirmando el hecho pr�ctico conocido de que los elementos integrantes de la fijaci�n afectan las capas de ligante disminuyendo en consecuencia la adherencia.

• Resultados para tratamientos con prefondo, fondo pigmentario y fijaci�n.
  Los resultados de los 64 tratamientos aparecen en el Cuadro II.

CUADRO II - Adherencia en gramos por cent�metro del acabado para el sistema
prefondo-fondo pigmentario- fijaci�n

Se ha estudiado de acuerdo, tambi�n, con el dise�o factorial del Cuadro I el sistema prefondo-fondo pigmentario, confirm�ndose el efecto de disminuci�n de los valores de la adherencia resultante de la fijaci�n nitrocelul�sica.

El tratamiento estad�stico de los datos del Cuadro II permite concluir:

1. el efecto de� tipo de resinas empleadas es estad�sticamente significativo al 95 %,

2. el efecto del contenido de s�lidos de las formulaciones es estad�sticamente significativo al 99,9 %,

3. el tiempo de secado y el planchado no tienen significaci�n estad�stica.

Discusi�n:

El Cuadro III recoge los diversos valores para la adherencia del acabado resultantes de la interacci�n de� tipo de resinas y el contenido de s�lidos.

CUADRO III. - Valores para la adherencia del acabado en gramos por cent�metro resultantes de la interacci�n de� tipo de resina y el contenido de s�lidos de la formulaci�n empleada

(error + 9)

Del examen del cuadro resulta:

• la adherencia aumenta al incrementarse el contenido de s�lidos del prefondo,

• desde el punto de vista pr�ctico el incremento anotado en la adherencia no justifica superar el 8 % de s�lidos en las formulaciones del prefondo, al ser muy ligero el incremento a partir de este valor,

• los mejores resultados se obtienen con la resina de part�cula fina y con la resina de poliuretano ambos a 4 % de s�lidos. A 8 % de s�lidos todas las resinas ensayadas dan pr�cticamente las mismas adherencias,

• el tratamiento combinado con las resinas 1 y 3 da valores inferiores al de las resinas consideradas individualmente.

BIBLIOGRAF�A

(1) Influencia de factores diversos en la adhesi�n de los acabados sobre cueros plena flor de Conversaciones t�cnicas sobre procedimientos y problemas actuales de la industria del cuero; BASF. Ludwigshafen; 1976.

(2) Braithwaite, T. J.; The effect of particle size on the characteristics and performance of emulsion binders and topcoats; J. Soc. Leather Technol. Chem; 62; 82; 1978.

(3) Zissel, A., Fischer, K. H.; Einfluss der Nachgerbung, F�rbung und Fettung auf die Haftfestigkeit der Zurichtung; Das leder; 29; 121; 1974.

(4) Mitton, R. G.; Factorial experiments in the leather industry; BLMRA; Egham; 1973.

(5) Official methods of analysis; SI-TC; Redbourn; 1965.

(6) Boccone, R. L.; Fontana, J.; Bello, M.; Estudios de adherencia de terminaciones: efecto de la fijaci�n nitrocelul�sica; LATU, 1981.

Ing. Qu�m. R. L. Boccone -Ing. Qu�m. J. A. Fontana
Gentileza del Laboratorio Tecnol�gico del Uruguay para Cueronet. com

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