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Calero
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Calero
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Productos
Químicos involucrados en el proceso de Pelambre y Calero
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Controles
sobre el proceso de Pelambre y Calero
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Bibliografía
1) CALERO
El calero
consiste en poner en contacto los productos alcalinos Ca(OH)2(el de
mayor concentración), NaS2, NaHS, aminas, y todos los otros productos
involucrados, sales, tensoactivos, peróxidos, etc.,disueltos en agua
con la piel en aparatos agitadores (fulones, -bombos- batanes -molinetes-,
mezcladores, etc.) Durante un tiempo más o menos largo, hasta conseguir
la acción de los productos del calero en toda la sección de la piel, y
el grado de ataque (físico-químico) deseado.
Los efectos
del calero son:
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Provocar
un hinchamiento de las fibras y fibrillas del colágeno.
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Ataque
químico por hidrólisis de la proteína-piel aumentando los puntos
de reactividad, y si el efecto drástico llega a la disolución de
las fibras las convierte en una semi pasta pre-gelatina.
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Ataque
químico a las grasas, productos sementantes, raíces del pelo,
etc., facilitando mediante su disolución en agua su eliminación.
Los factores
que determinan de modo general los resultados del calero son entre otros
los siguientes:
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Cuánto
mayor es el tiempo en que permanecen en contacto las soluciones
alcalinas del calero con la piel, mayor será el aflojamiento
estructural alcanzado.
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Cuanto
más alta es la temperatura más rápido es el efecto producido por
el calero, y variaciones de 2 ó 3 grados alrededor de los 20 ºC,
producen cambios muy perceptibles en el resultado del artículo
final. Temperaturas muy superiores a los 20 ºC, son peligrosas sin
control, sobre todo en tiempos largos(1 ó mas días). Cuanto mayor
es la temperatura menos turgentes se verán las pieles y viceversa.
Por lo anterior la temperatura vemos que afecta tanto física como
químicamente al desmoronamiento de la piel. A mayor temperatura en
general corresponden pieles más blandas, algo fofas y quizás menos
arrugadas, dando en general el aspecto final de un mejor cuero sino
se exagera en los tiempos de este proceso.
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El
objetivo es lograr con un buen efecto mecánico, favorecer la
penetración en la piel y homogeneizar las concentraciones de
producto entre las zonas de líquido en contacto con la piel . Si el
efecto mecánico es excesivo se puede dañar la estructura de la
piel por forzar a moverse fibras muy tensas, pudiendo llegar en
casos extremos a la rotura de fibras y de la piel incluso (baños
muy cortos y varias horas de movimiento). También deben cuidarse
las paredes, palas, pivotes, etc., que tocan la piel ya que en este
estado de hinchamiento la flor es muy sensible a los arañazos y al
desgaste o erosión. Por ello se recomienda el uso de auxiliares de
deslizamiento (deslizantes) y mover alternativamente los aparatos y
no efectuar un efecto mecánico muy acusado.
En el caso de utilizar fulón (bombo) la
velocidad de rotación deberá ser baja ( no más de 4 rpm). Un
movimiento excesivo tiene un efecto perjudicial sobre la flor.
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Como
sucede en cualquier reacción química, la velocidad de reacción
aumenta con la concentración , o sea que a mayor concentración,
más rápidos serán los efectos del calero desde el punto de vista
químico. A su vez al tener los baños mayor densidad, el
hinchamiento osmótico será ligeramente reprimido, y los productos
podrán actuar más en profundidad, al no hincharse en demasía las
capas externas de la piel. Por este motivo, se procura empezar con
baños concentrados (embadurnados, baños cortos) y diluir luego el
baño cuando la piel está ya penetrada de productos. Esto asegura
un hinchamiento progresivo, evitando malos efectos como:
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arrugas
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flor
gruesa
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flor
suelta
-
posible
deficiencias en las propiedades físico-mecánicas (desgarre,
tracción,etc.)
2) Productos Químicos involucrados
en el proceso de pelambre y calero
Dentro de la
variedad de productos que componen el calero podemos describir los
siguientes:
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Na2S
(sulfuro de sodio)
Por dar soluciones de pH muy alto (superior a 12), produce
hinchamientos fuertes y turgentes. (No posee un marcado efecto
liotrópico).
A
altas concentraciones y temperaturas superiores a 30- 35 ºC,
es capaz de hidrolizar la piel casi totalmente,
destrozándola, por ello se deben tomar precauciones y
emplear sólo la cantidad mínima necesaria para provocar el
hinchamiento y ataque buscado. |
Las
pieles tratadas con sulfuro sólo, tienen estructura compacta
(ausencia de efecto liotrópico).La mayoría de las veces, es usado
para lograr endurecimientos naturales en pieles de cabra, para la
fabricación de cueros cabritilla de poros delicados y poco
elásticos. También usado para pieles de becerro de matadero o
pieles de bovino pequeñas, para conseguir cueros nobuc y afelpado
de fibra gruesa. Por ser depilante elimina los restos de pelo y
epidermis disolviéndolos. Saponifica fácilmente grasas (jabones
sódicos solubles) y destruye productos cementantes.
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Ca(OH)2
(hidróxido de calcio)
Es el producto mas utilizado en el calero , aunque no es
insustituible, y en caso de adición de Na2S u otros productos
básicos puede ejercer un efecto tamponante (estabilizador del pH)
(pH = 11-12) alrededor de este valor. Es suficientemente alcalino
para ejercer ataque químico, y el ión cálcico tiene un efecto
liotrópico que frena el hinchamiento osmótico provocado por la
alcalinidad, permitiendo la acción del calero hasta las últimas
fibras y fibrillas del colágeno. Las pieles en general son blandas,
sin arrugas, su acción es suave y lenta, aumentando con la
temperatura y algo también con la concentración, aún siendo poco
soluble.
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NaHS
(sulfhidrato de sodio)
Es un producto que se parece muchísimo al Na2S por su tipo de
acción, pero debido a la alcalinidad que da al baño al
hidrolizarse, el hinchamiento es , en la mayoría de los casos
insuficiente, para producir un efecto de calero completo, y por eso
se emplea casi siempre junto al Na2S a fin de disminuir los efectos
hinchantes del Na2S.También se usa en combinación con cal, en
mezclas triples de sulfuro, sulfhidrato y cal. Esta última
combinación es cada vez mas frecuentemente usado (con éxito),
puesto que con la parcial sustitución del sulfuro por el
sulfhidrato (más del 50 %), se reduce apreciablemente el
hinchamiento exagerado del pelambre sólo de sulfuro.
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Sales
neutras
En general no se obtienen buenos resultados en el cuero con la
adición de sales en el calero.
Sales
para el aumento del hinchamiento del pelambre:
Sal común (NaCl) (cuando se aplica en bajas concentraciones, es
decir menos del 5 %),hidróxido sódico (soda cáustica)
Sales
que disminuyen el hinchamiento:
Una de las más usada es el CaCl2 (cloruro cálcico)
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Aminas
Generan un efecto liotrópico beneficioso , análogo o mejor al de
la cal. Se usan tanto como productos auxiliares, (imitación de
caleros viejos),tanto como agentes principales , si bien en este
caso debe ayudarse por NaOH (hidróxido de sodio) u otro alcali, a
fin de comunicar al calero el pH alto adecuado. Cada vez son más
usados estos tipos de pelambre por su mayor facilidad de remoción
en el tratamiento de aguas residuales.
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Agua
En un calero cuya agua tiene bicarbonato,(todas tienen un poco (no
dañino) o mucho (se debe eliminar previamente), de lo contrario
provocará la precipitación con Ca(OH)2 sobre la flor. Por este
motivo no se debe poner las pieles ya depiladas , en contacto con el
agua (con posible bicabornato) sin previa adición de cal en la
misma, aunque sea en poca cantidad.
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Aire
Por otra parte se debe intentar que estas pieles no entren en
contacto con el aire por mucho tiempo (CO2) después del apelambrado
o después del calero sin previo lavado, y aún con este lavado
efectuado. En los lavados del calero no se debe tirar el baño ,
sino diluirlo con agua corriente, de forma progresiva, evitándose
así la precipitación del CaCO3 (carbonato de calcio) sobre la flor
de forma muy acusada y localizada, o bien (y esto es lo mejor)
emplear agua, de la que se han eliminado previamente los
bicarbonatos (HCO3-).
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Los
antisépticos
En general no son necesarios en el calero ya que a los elevados
niveles de pH de este, las bacterias y hongos difícilmente puedan
sobrevivir.
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Otros
productos
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Productos
que actúan como espesantes en las pastas de embadurnado.
Caolín, creta, almidón, dextrina, y dispersiones de
polímeros por ej. de poliacrilato.
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Productos
que favorecen la solubilidad del Ca(OH)2 (hidróxido de
calcio)
Melaza, glucosa (sacarosa) (sacáridos en general)
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Productos
deslizantes (para evitar bajos de flor por abrasión)
Copolímeros de alto peso molecular solubles en agua y otros
mucopolisacáridos de efecto muscílago.
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Productos
como : -Na2CO3 (carbonato de sodio) -NH4OH (hidróxido de
amonio) -KOH (hidróxido de potasio) -Na2O2 (peróxido de
sodio) pueden ser utilizados en
algunos casos especiales. Cabe destacar entre ellos el
peróxido de sodio (Na2O2) que es previsible desempeñe un
papel cada vez más importante:
-
da
un pH muy elevado en disolución acuosa.
-
el
ataque químico a la piel es muy intenso, tanto por su
elevada alcalinidad como por su poder altamente
oxidante.
-
produce
un elevado grado de limpieza en la piel y decolora los
restos de pelo y epidermis.
-
por
su acción intensa debe usarse en cantidades reducidas,
durante tiempos cortos y sobre pieles exentas de productos
reductores (Na2S).
-
su
empleo debe ser controlado minuciosamente.
3) CONTROLES
SOBRE EL PROCESO de pelambrE y Calero
En
el transcurso del proceso y al final del mismo las variables que deben
ser sometidas a control son generalmente:
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pH
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Temperatura:
particularmente al trabajar en zonas altas (no > 28 º C) y más
aún en caso de pelambres enzimáticos.
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Tiempo
-
Efecto
mecánico
-
Color
del cuero
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Olor
-Densidad (en grados Baumé= ºBé) en la solución sin filtrar y
posterior filtrado.
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Tacto
de la piel -Limpieza de la flor
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Control
del depilado: eficacia del proceso de depilado al remover el pelo y
su raíz folicular.
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Control
de la hinchazón y del grado de turgencia a través de tacto
manual.
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Grado
de atravesamiento de los productos, haciendo un corte transversal
(particularmente en pieles gruesas)
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Efectos
organolépticos del pelambre y calero.
Veamos
algunos registros realizables visual y manualmente:
Particularmente
el pelambre puede afectar más intensamente la firmeza de flor así como
la resistencia, etc., y no tanto en el tacto de la piel.
Considerando
el calero cuando más intenso sea este, más puede afectar el carácter
blando, debido a un exceso de cal o a un calero muy prolongado.
Un calero muy fuerte provoca hidrólisis de la piel.
También puede crearse un cierta esponjosidad por deficiencia de calero
y que la piel quede con poca reactividad y no la penetren los productos
curtientes posteriores , quedando la piel vacía. La cantidad de cal y
los cambios bruscos de temperatura pueden influir en la soltura de flor
(ver cueros para capellada).
Si la temperatura es menor (baños fríos), da una piel turgente
,contrariamente a mayor temperatura tendremos pieles más flexibles.
Aquí
la temperatura y el tiempo influyen.
A mayor temperatura la piel tiende a ser mas flexible y mas blanda,
menos turgente (turgente= por haber absorbido agua, tiene tensos sus
tejidos o membranas y paredes celulares),por lo que los productos
podrán penetrar mas fácilmente con un adecuado tiempo de rotación o
acción mecánica.
REENCALADO
Aquellos
cueros cuya maciez (blandura) debe ser acentuada, pueden necesitar una
acción mas intensa, en la etapa del encalado. El "reencalado"
consiste en el tratamiento de las pieles previamente encaladas en nuevo
baño de cal. Al ejecutar esta operación se debe prestar atención
especial en el tiempo y la temperatura, pues tiempos largos y
temperaturas altas pueden afectar negativamente las características
fisicoquímicas del cuero. Se sugiere realizar este reencalado empleando
largos de baño de 200-300% de agua (a temperaturas de entre 20-25ºC) y
la duración puede variar de 8 a 18 horas.
De
la atenta observación de todas estas variables y su registro adecuado
se podrán sacar conclusiones en casos de irregularidades en una
fabricación ya establecida. En caso de modificaciones para mejora del
artículo etc. debe extremarse aún más si cabe el control de todas las
variables enumeradas
OTROS
CONTROLES
ANALÍTICOS:
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Determinación
de la alcalinidad total de los baños.
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Determinación
de la concentración de Sulfuros (o grupos reductores)
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Determinación
del tenor de amoníaco, fundamentalmente en aquellos baños de
pelambres de recirculación.
Con un muy alto contenido, debe efectuarse un cambio de baños.
Ensayos
analíticos de los productos químicos para pelambre:
-
Se
debe determinar el grado de pureza y concentración, siempre como
control de entrada para un desarrollo regular del proceso,
particularmente cuando se cambian los proveedores.
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Determinación
del contenido de hierro en los sulfuros y sulfhidratos. En productos
de bajo costo es riesgoso encontrar fuertes cantidades de hierro
contaminante que luego en el pelambre producen manchas de color
negro -azuladas de sulfuro de hierro.
4) BIBLIOGRAFÍA
-
Tecnología
Química del Cuero Gratacos,Boleda,Portavella ,Adzet y Lluch
1962-Barcelona-España
-
The
Chemistry and Technology of Leather Fred O'Flaherty,
William - T.Roddy,Robert M.Lollar
-
World
Leather Vol 7. N°4 Agosto/Setiembre.1990
-
Vadémecum
para el técnico curtidor Basf/1990
-
Posibles
fallas en el cuero y su producción Gerhard John - Lampartheim
Alemania 1998
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