Curtido (cuero)
El curtido 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 la piel 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, las pieles se depilan, desengrasan, desalan y remojan en agua durante un período de seis horas a dos días. Históricamente, este proceso se consideraba un comercio nocivo o "odorífero" y relegado a las afueras de la ciudad.
Históricamente, el curtido utilizaba tanino, un compuesto químico ácido derivado de la corteza de ciertos árboles. 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.
Historia
La palabra en inglés para bronceado proviene del latín medieval tannāre, derivado de tannum (corteza de roble), del francés tan (tanbark), del antiguo córnico tann (roble rojo). Estos términos están relacionados con el protoindoeuropeo hipotético *dʰonu que significa "abeto". (La misma palabra es la fuente del texto en idioma alto alemán antiguo tanna que significa &# 39;abeto', relacionado con el moderno Tannenbaum). A pesar de la confusión lingüística entre coníferas y robles bastante diferentes, la palabra tan que se refiere a tintes y tipos de conservación de la piel proviene del uso galo que hace referencia a la corteza de los robles (la fuente original del tanino), y no al abeto. árboles.
Las civilizaciones antiguas usaban cuero para odres de agua, bolsos, arneses y tachuelas, botes, armaduras, carcajes, vainas, botas y sandalias. Los habitantes de Mehrgarh, en Pakistán, practicaban el bronceado entre el 7000 y el 3300 a. C. Alrededor del año 2500 a. C., los sumerios comenzaron a usar cuero, fijado con tachuelas de cobre, en las ruedas de los carros.
Anteriormente, el bronceado se consideraba un oficio nocivo u "olorífero" y relegados a las afueras de la ciudad, entre los pobres. De hecho, el curtido por métodos antiguos es tan maloliente que las curtidurías todavía están aisladas de aquellas ciudades donde se usan los métodos antiguos. Por lo general, las pieles que llegaban a la curtiembre se secaban rígidas y sucias con tierra y sangre. Primero, los antiguos curtidores remojaban las pieles en agua para limpiarlas y suavizarlas. Luego golpeaban y frotaban la piel para eliminar cualquier resto de carne y grasa. El vello se eliminaba empapando la piel en orina, 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 cabello, los curtidores lo rasparon con un cuchillo. Una vez eliminado el vello, los curtidores "batean" (ablandar) el material golpeando estiércol en la piel, o empapando la piel en una solución de cerebros de animales. El rendido era un proceso fermentativo que se basaba en enzimas producidas por bacterias que se encuentran en el estiércol. Entre los tipos de estiércol que se usaban comúnmente estaban los de perros o palomas.
Históricamente, el proceso de curtido real utilizaba curtido vegetal. En algunas variaciones del proceso, se aplicaba a la piel aceite de cedro, alumbre o tanino como agente curtiente. A medida que la piel se estiraba, perdía humedad y absorbía el agente.
Después de 1840, tras la adopción en la medicina de sumergir las suturas de tripa en una solución de cromo (III), se descubrió que este método también podía usarse con cuero y, por lo tanto, fue adoptado por los curtidores.
Preparación
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 al animal y se le quita la piel antes de que el calor corporal abandone los tejidos. Esto puede hacerlo el curtidor u obteniendo una piel en un matadero, una granja o un comerciante local de pieles.
La preparación de las pieles comienza curándolas con sal para evitar la putrefacción del colágeno por el crecimiento bacteriano durante el tiempo que transcurre desde que se obtiene la piel hasta que se procesa. 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 mucho 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 los cueros y pieles a temperaturas muy bajas.
Operaciones de la ribera
Los pasos en la producción de cuero entre el curado y el curtido se conocen colectivamente como operaciones ribereñas. Incluyen, en este orden, el remojo, el encalado, la eliminación de tejidos extraños (pelambre, escurrido y descarnado), el desencalado, el rendido o puereado, el empapado y el escabechado.
Remojo
En el remojo, las pieles se sumergen en agua limpia para eliminar la sal sobrante del curado y aumentar la humedad para que la piel o la piel se puedan tratar más.
Para evitar el daño de la piel por el crecimiento bacteriano durante el período de remojo, se pueden usar biocidas, generalmente ditiocarbamatos. También se pueden agregar fungicidas como TCMTB más adelante en el proceso, para proteger las pieles húmedas del crecimiento de moho. Después de 1980, se prohibió el uso de biocidas a base de pentaclorofenol y mercurio y sus derivados.
Encalado
Después del remojo, las pieles se tratan con lechada de cal (un agente básico) normalmente complementado con "agentes afiladores" (agentes reductores de disulfuro) tales como sulfuro de sodio, cianuros, aminas, etc.
Esto:
- Quita el cabello y otra materia queratina
- Quita algunas de las proteínas solubles interfibrilares como las mucinas
- Sube y divida las fibras en la medida deseada
- Quita la grasa natural y las grasas en cierta medida
- Trae el colágeno en el escondite a una condición adecuada para el bronceado satisfactorio
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 la lana (la queratina generalmente constituye el 90 % del peso seco de pelo). Los átomos de hidrógeno proporcionados por el agente afilador debilitan el enlace molecular de cistina, por lo que los enlaces disulfuro covalentes finalmente se rompen, lo que debilita la queratina. En cierta medida, 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 cambia a un pH de alrededor de 4,7 debido al encalado.
Los pelos que quedan después del pelado se eliminan mecánicamente raspando la piel con un cuchillo sin filo, un proceso conocido como scudding.
Desencalado y rendido
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 la fermentación bacteriana (como el remojo en agua de estiércol) para producirlas.
Decapado
Decapado es otro término para curtido, o lo que es el equivalente moderno de convertir cuero sin curtir en cuero mediante el uso de agentes químicos modernos, si se prefiere el curtido mineral. Una vez que se completa el rendido, los cueros y pieles 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. 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. Esto se hace para reducir el pH del colágeno a un nivel muy bajo de 2,8-3,0 para facilitar la penetración del bronceador mineral en el sustrato de la piel. Este proceso se conoce como decapado. La sal penetra en la piel dos veces más rápido que el ácido y suprime el efecto de hinchazón de la caída repentina del pH.
En el curtido vegetal, las pieles se remojan en una solución de baño que contiene taninos vegetales, como los que se encuentran en las agallas, las hojas de zumaque, las hojas de ciertas acacias, 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 al convertir las pieles sin curtir en cuero. El cuero de curtición mineral se utiliza principalmente para calzado, asientos de automóviles y tapicería de viviendas (sofás, etc.). El cuero curtido al vegetal se utiliza en la artesanía del cuero y en la fabricación de pequeños artículos de cuero, como carteras, bolsos y ropa.
Proceso
Curtido al cromo
Sulfato de cromo (III) ([Cr(H2O)6]2(SO4)3) ha sido considerado durante mucho tiempo como el agente de bronceado más eficiente y eficaz. Los compuestos de cromo (III) del tipo que se usa en el curtido son significativamente menos tóxicos que el cromo hexavalente, aunque este último surge en el tratamiento inadecuado de los desechos. El sulfato de cromo(III) se disuelve para dar el catión hexaacuacromo(III), [Cr(H2O)6]3+, que en a mayor pH sufre procesos llamados olación para dar compuestos de policromo(III) que son activos en el bronceado, siendo el entrecruzamiento de las subunidades de colágeno. La química de [Cr(H2O)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 de enmascaramiento son ácidos carboxílicos, como el ácido acético, que se utilizan para suprimir la formación de cadenas de policromo (III). Los agentes enmascarantes permiten que el bronceador aumente 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, generalmente en la repetición -gly-pro-hypro-gly-. Estos residuos dan lugar a la estructura helicoidal del colágeno. El alto contenido de hidroxiprolina del colágeno permite la reticulación mediante puentes de hidrógeno dentro de la estructura helicoidal. Los grupos carboxilo ionizados (RCO2−) se forman por la acción del hidróxido. Esta conversión se produce durante el proceso de encalado, antes de la introducción del curtiente (sales de cromo). Más tarde, durante el decapado, los grupos carboxilo del colágeno se protonan temporalmente para facilitar el transporte de iones de cromo. Durante el paso de basificación del curtido, los grupos carboxilo se ionizan y coordinan como ligandos a los centros de cromo (III) de los grupos de oxo-hidróxido.
El bronceado aumenta el espacio entre las cadenas de proteínas en el colágeno de 10 a 17 Å. La diferencia es consistente con el entrecruzamiento por especies policromadas, del tipo que surge de la olación y la oxolación.
Antes de la introducción de 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 para caber entre las fibras y los residuos del colágeno. Una vez que se logra el nivel deseado de penetración de cromo en la sustancia, el pH del material se eleva nuevamente para facilitar el proceso. Este paso se conoce como basificación. En estado bruto, las pieles curtidas al cromo son de color azul grisáceo, por lo que se denominan 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 que es 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, lo que induce la reticulación entre el cromo y el colágeno. El aumento del pH suele ir acompañado de un aumento gradual de la temperatura hasta los 40 °C. La capacidad del cromo para formar puentes tan estables explica por qué se considera uno de los compuestos de bronceado más efectivos. El cuero curtido al cromo puede contener entre un 4 y un 5 % de cromo. Esta eficacia se caracteriza por su mayor estabilidad hidrotermal de la piel y su resistencia a la contracción en agua caliente.
Curtido vegetal
El curtido vegetal utiliza taninos (una clase de polifenoles químicos astringentes), que se encuentran naturalmente en la corteza y las hojas de muchas plantas. Los taninos se unen a las proteínas de colágeno en 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, mangle, acacia (acacia; ver catecol) y mirobálanos de Terminalia spp., como como Terminalia chebula. En Etiopía, los aceites vegetales combinados de semillas de Níger (Guizotia abyssinica) y semillas de lino se usaban para tratar el lado carnoso del cuero, como un medio para tostar, en lugar de curtir. En Yemen y Egipto, las pieles se curtían sumergiéndolas en un baño que contenía las hojas trituradas y la corteza de la acacia Salam (Acacia etbaica; A. nilotica kraussiana). Las pieles que se han estirado sobre marcos se sumergen durante varias semanas en cubas de concentraciones crecientes de tanino. La piel curtida al vegetal no es muy flexible. Se utiliza para equipaje, muebles, calzado, cinturones y otros accesorios de vestir.
Productos químicos alternativos
Wet white es un término que se utiliza para las pieles producidas mediante métodos de curtido alternativos que producen una piel de color blanquecino. Al igual que el azul húmedo, el blanco húmedo 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 con la toxicidad y el impacto ambiental de cualquier cromo (VI) que pueda formarse durante el proceso de curtido han llevado a una mayor investigación sobre métodos de blanqueamiento húmedo más eficientes.
Bronceado natural
Las condiciones presentes en los pantanos, que incluyen agua muy ácida, baja temperatura y falta de oxígeno, se combinan para preservar pero broncear severamente la piel de los cuerpos de los pantanos.
Tawing
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 tuesta por inmersión en una solución templada de alumbre potásico y sales, entre 20 y 30 °C. El proceso aumenta la flexibilidad, la elasticidad, la suavidad y la calidad de la piel. Luego, la piel se seca al aire (se forma una costra) durante varias semanas, lo que permite que se estabilice.
No se recomienda el uso de alumbre solo para curtir cueros sin curtir, ya que encoge la superficie de la piel, haciéndola más gruesa y dura al tacto. Si se aplica alumbre a la piel, la vuelve opaca y áspera.
Acabado post-bronceado
Dependiendo del acabado deseado, el cuero puede ser encerado, enrollado, lubricado, inyectado con aceite, partido, rasurado o teñido.
Impacto en la salud y el medio ambiente
El proceso de curtido involucra 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. 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.
La curtiduría en León, Nicaragua, también ha sido identificada como una fuente importante de contaminación del río.
La ebullición y el secado al sol pueden oxidar y convertir los diversos compuestos de cromo (III) utilizados en el bronceado en cromo hexavalente cancerígeno o cromo (VI). Esta escorrentía y desechos de cromo hexavalente luego son consumidos por animales, en el caso de Bangladesh, pollos (la fuente de proteína más común del país). Hasta el 25% de los pollos en Bangladesh contenían niveles nocivos de cromo hexavalente, lo que se sumó a la carga del problema de salud nacional.
El cromo no es el único responsable de estas enfermedades. La metilisotiazolinona, que se usa 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 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. Los residuos de las curtiembres son perjudiciales para el medio ambiente y para las personas que viven en él. El uso de tecnologías antiguas juega un factor importante en la forma en que las aguas residuales peligrosas contaminan el medio ambiente. Esto es especialmente importante en las curtidurías pequeñas y medianas de los países en desarrollo.
El Grupo de Trabajo sobre el Cuero de la ONU (LWG) "proporciona un protocolo de auditoría ambiental, diseñado para evaluar las instalaciones de los fabricantes de cuero" para " trazabilidad, conservación de energía, [y] gestión responsable de productos de desecho."
Alternativas
Las pieles sin curtir se pueden secar y hacer flexibles frotando y estirando las fibras con un tensor de pieles y engrasando. Sin embargo, la piel volverá a ser cuero sin curtir 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 por este proceso.
El curtido al humo se encuentra entre los métodos convencionales como el curtido al cromo y el curtido vegetal. La impregnación de las células de la piel con formaldehído (del humo) ofrece cierta resistencia microbiana y al agua.
Procesos asociados
Históricamente, el cuero sobrante se convertía en pegamento. Los curtidores colocaban trozos de cuero en una tina de agua y los dejaban deteriorarse durante meses. Luego, la mezcla se colocaría sobre un fuego para hervir el agua y producir pegamento.
Una curtiduría puede estar asociada con un molinillo, originalmente una instalación de piedra de afilar para afilar cuchillos y otras herramientas afiladas, pero que más tarde podría albergar zapateros" herramientas y materiales para la venta.
Actualmente se están investigando varias metodologías de tratamiento de aguas residuales y sólidas, como la digestión anaeróbica de residuos sólidos y lodos de aguas residuales.
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