Menú temático
Pieles Crudas
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Objetivo
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Control
del proceso de desencalado
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Ensayos analíticos sobre productos desencalantes
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Algunas ideas fundamentales sobre los desencalantes
-
Productos desencalantes más conocidos u
utilizados
-
Técnicas de
desencalado
-
Defectos o fallas del proceso de desencalado
-
Bibliografía
1)
OBJETIVO
El desencalado sirve para eliminación de la cal
(unida químicamente, absorbida en los capilares, almacenada
mecánicamente) contenida en el baño de pelambre y para el deshinchamiento
de las pieles.
La cal que se ha agregado al proceso durante la
operación de pelambre, se encuentra en la piel en tres formas:
-
combinada con la misma piel
-
disuelta
en los líquidos que ocupan los espacios interfibrilares y
-
depositada en forma de lodos sobre las fibras, o como
jabones cálcicos formados por la saponificación de las grasas en la
operación de pelambre.
Parte de la cal es eliminada por el lavado con agua y
luego por medio de ácidos débiles , o por medio de sales amoniacales
(sulfato de amonio o cloruro de amonio) o de sales ácidas (bisulfito de
sodio).
Los agentes químicos de desencalado dan sales ácidas
solubles de fácil eliminación con agua y no deben producir efectos de
hinchamiento sobre el colágeno.
El objeto del desencalado es:
-
Eliminar la cal adherida o absorbida por la piel en
su parte exterior.
-
Eliminar la cal de los espacios
interfibrilares.
-
Eliminar la cal que se hubiera combinada con el
colágeno.
-
Deshinchar la piel dándole morbidez.
-
Ajustar el pH de la piel para el proceso de purga.
Si no se verifica una eliminación de cal suficiente
pueden observarse entre otros posibles problemas :
Por otra parte si no logramos un deshinchamiento
suficiente esto puede generar una sobrecurtición de flor, un curtido
muy turgente, un cuero inelástico y quebradizo.
2)
CONTROL DEL PROCESO DE DESENCALADO
Controles en planta
-
El líquido de baño de desencalado son mezclados
en tubos de ensayo con fenolftaleina, timolftaleina o rojo de metilo.
En una buena neutralización del hidrato de calcio debe quedar la
fenolftaleina sin color (pH-ámbito 8).En los productos de sales libres
amónica debe también quedarse la timolftaleina sin color (pH 9,4).
-
Cortes de prueba en diferentes partes de la piel
con fenolftaleina (al 0,1 % en alcohol etílico 50%).En el descenso de la
coloración roja se reconoce el avance del desencalado. Si el desencalado
es total , el corte de la piel en tripa permanece incoloro. Una coloración en rojo
indica la presencia de zonas aún no desencaladas.
3)
ENSAYOS ANALÍTICOS SOBRE PRODUCTOS DESENCALANTES
-
Determinación del grado de pureza y concentración
de los productos aplicados.
-
Determinación del índice de desencalado, poder
tamponante e índice de solubilidad de la cal.
4)
ALGUNAS IDEAS FUNDAMENTALES SOBRE LOS DESENCALANTES
Cuando culmina el proceso de
pelambre, las pieles en
tripa tienen una elevada alcalinidad (pH 12-13) debido a los productos
alcalinos incorporados durante el pelado.
Sabemos que estos productos alcalinos pueden estar:
-
químicamente ligados
o fijos
Como especies químicas fijos o ligados podemos
citar los cationes sodio (Na+) procedentes del sulfuro hidrolizado y
los de calcio (Ca ++) procedentes del hidróxido de calcio.
Es apreciable en lavados prolongados con agua de las
pieles en tripa, modificaciones notorias del aspecto de las mismas ,
debido a las débiles uniones o enlaces existentes a los citados
cationes.
-
químicamente no fijados.
Son los mismos iones alcalinos que se han instalado
en los espacios interfibrilares (sulfuro, sulfhidrato,
sodio, calcio).En este caso el tamaño de estos iones, le permite
penetrar hasta la zona de la molécula.
Algunos estudios determinaron que aproximadamente de
cada 3 kilos de cal que contiene la piel en tripa 2,5 Kg. son
fácilmente eliminables por lavado y el resto está combinado con los
grupos carboxílicos de la piel.
Con el empleo de agentes desencalantes se logra
neutralizar el álcali presente en las pieles, intentando formar sales
solubles, eliminables en los mismos baños
Del proceso, el tipo de reacción sería algo así:
-COOH
|
|
Ca + 2 AC >>>>> CaA +
|
-COOC
|
|
|
-COOC
|
-COOH
|
|
El desencalado es una reacción de neutralización de
la alcalinidad del pelambre con ácidos o sustancias ácidas.
Como consecuencia se ve la disminución del pH como
consecuencia de la progresiva neutralización de la alcalinida, el grado
de hinchamiento y turgencia de la piel disminuye.
Las condiciones de hinchamiento se verifican a pH
próximos al punto isoeléctrico de las pieles desencaladas que está alrededor
de 5.
Los ácidos pueden desplazar el calcio combinado con
el colágeno cuando su constante de disociación es superior a la de los
grupos carboxílicos del colágeno.
Se sabe que solamente un ácido más fuerte puede
desplazar en una reacción a otro mas débil.
De todo lo anterior surge que los desencalantes deben
tener las siguientes características:
-
Capacidad de disolver la cal depositada capilarmente
como la que se encuentra fijada químicamente.
-
Incapacidad de originar un hinchamiento excesivo.
-
Ligero efecto
hidrotrópico.
-
Efecto tamponante , con lo cual el pH de la piel en
tripa alcanza la zona óptima para la acción enzimática.
-
Compatibilidad con el medio ambiente.
De lo anterior surge que debemos controlar su
optimización sobre los siguientes parámetros.
-
Poder o valor desencalante.
-
Poder o capacidad desencalante.
-
Índice
de solubilidad.
Para desencalantes puros y de composición química
conocida , los anteriores parámetros son conocidos, no sucediendo lo
mismo para productos formulados, no definidos químicamente, donde su
evaluación se hace más dificultosa.
A la hora de determinar el valor desencalante y la
capacidad tamponante podemos recurrir al análisis potenciométrico , y
para determinar el índice de solubilidad se determina la sal de calcio
por espectrofotometría.
En este trabajo intentamos estudiar las propiedades de
algunos desencalantes utilizados en la industria, sin considerar la
metodología analítica empleada.
Finalmente los desencalantes evaluados se pueden
clasificar en:
-
Con alto contenido de sales de amonio (70-100)%
-
Pobres en sales de amonio (20 a 50% de sales de
amonio).
-
Libres de sales de amonio (base ácidos orgánicos o
ácido bórico)
Veamos ahora un poco en detalle cada parámetro:
VALOR DE DESENCALANTE
Aquí se realizó una titulación potenciométrica de
los desencalantes con NaOH (hidróxido de sodio) 1N entre pH 2–12.
Los valores obtenidos vinculan la composición y el comportamiento del
desencalante en estudio.
Así se establecieron valores para desencalantes no
modificados:
-
ácidos inorgánicos fuertes están
entre 1,3
y 1,5.
-
para
ácidos monocarboxílicos los valores están entre 1,5 y 1,8.
-
las sales amoniacales entre 1,8 y 2,0.
CAPACIDAD TAMPONANTE (CT)
El desencalado es un proceso de transición, donde las
pieles en tripa o sin dividir, fuertemente alcalina pasa a ser
fuertemente ácida en el píquel evitando saltos bruscos de pH.
En este caso las variaciones de pH se pueden expresar
por la relación:
pH= pK - log (SAL)/
(Ácido/Base)
|
Los ácidos orgánicos o los ácidos inorgánicos , el
efecto tamponante a pH 8,5-9,0 es igual a cero.
-
en desencalados a base de productos con poco tenor de
sales de amonio se obtiene un pH de 5.
-
con alto tenor de sales de amonio y en éteres
orgánicos no se baja de pH=8,0.
-
debido a el efecto tamponante las sales amónicas
tienen una buena capacidad tamponante a pH = 8,0-9,0
ÍNDICE
DE SOLUBILIDAD
(is)
Particularmente, los distintos ácidos se diferencian
considerablemente por la capacidad de disolución del hidróxido de
calcio. De acuerdo con este concepto se puede afirmar que un buen
desencalante, deberá formar con el hidróxido de calcio una buena sal
soluble en agua.
Una medida de esto es el índice de solubilidad (IS)
de la cal. Cuanto más alto sea éste número, más solubles van a ser
estas sales y van a ser más fácil de eliminar dentro de las fibras. A tal efecto existen tablas donde se dan los valores de IS de la cal para
los distintos desencalantes en estudio.
5)
PRODUCTOS DESENCALANTES MÁS CONOCIDOS Y UTILIZADOS
-
Ácidos
fuertes (Cte. de disociación > 2. 10 )
-6
HCl,H2SO4,
- Gran peligro de hinchamiento ácido
por Adición muy rápida o sobredosis.
El ácido clorhídrico puede peptizar. El ácido sulfúrico puede formar manchas de yeso.
HCOOH,CH3COOH
Ácido láctico - .Con estos ácidos , el peligro de
Ac.láctico.
Hinchamiento ácido es bajo, sin embargo es también posible.
Produce por la formación de lactades
una flor fina.
-
Ácidos
ligeros (Cte. de disociación < 2. 10 )-6
Ac.bórico -Bueno para realizar desencalados
libres de N. Sin peligro de hinchamiento ácido.
CO2 =
anhídrido Carbónico -Se verifican en pieles gruesas algunas dificultades de atravesamiento.
Bisulfito de sodio
- Muy frecuentemente utilizado en combinación con sales de amonio.
-
Sales amónicas
Cloruro amónico
Sulfato amónico - Son productos utilizados muy frecuentemente, por un resultado
rápido y económico.
El cloruro de amonio no se puede utilizar en grandes
cantidades por sus efectos peptizantes.
Acetato de amonio
- Produce muy buenos resultados pero no es económico.
-
Compuestos orgánicos de ésteres
Esteres cíclicos
- Resultados similares al desencalado con CO2.
Libre de Nitrógeno.
-
Productos
especiales del mercado (por sus resultados)
Mixturas o
Ácidos Poli carboxílicos
-
Los diferentes procesos de aplicación y resultado se leen
en la folletería técnica de las
firmas proveedoras
6)
TÉCNICAS DE DESENCALADO
-
Baños
Cuanto mas suave , caído y suelto deba ser un cuero,
más penetrante y completo debe efectuarse el desencalado.
Largo y tiempo
de acción del desencalado - 50-200 % , cuanto más largo sea el
baño, mas lento sucede la difusión de los desencalantes en el interior
de la piel, para mayor rapidez de la disolución de las sales formadas.
Cantidad de
desencalante y duración
- Dicha cantidad se ajusta a la intensidad de proceso de pelado, así como a la cantidad de cal, al
tipo de desencalante, grado de desencalado deseado y a la
estructura de la piel, y su espesor .
Temperatura
- Cuanto más alta la temperatura
(hasta 35 º C) , más rápido disminuye la hinchazón de la piel.
(rango: 25 – 35 º C)
Agregado de productos
- Se pueden agregar ácidos fuertes de desencalado en
forma lenta, para descartar hinchamientos ácido y algún tipo de fijación no
deseada.
-
Desencalado en baño muy corto (o casi seco)
Largo del baño: 20- 30 %
- Por esta vía se obtiene un rápido deshinchamiento ,o
sea se encuentra una alta velocidad de desencalado, se reducen los
tiempos del proceso, y en especial se logran pieles muy gruesas (ver
pieles preparadas para capellada).
Este proceso se ve beneficiado por la aplicación de
productos desencalantes adecuados (cloruro de amonio, Sulfato de amonio , y otros) que forman sales que
permiten extraer la cal.
7)
DEFECTOS O FALLAS DEL PROCESO DE DESENCALADO
-
Manchas de cal
Causas : utilización de aguas con elevada dureza de
Bicarbonatos y/o anhídrido carbónico.
-
Poco efecto de desencalado
Se producen cueros duros con poco capacidad de
difundir los productos químicos en los siguientes proceso, en
particular los productos del curtido.
-
Flor desnaturalizada
La acción del agua caliente, adición de grandes
cantidades de ácidos y altas revoluciones de los reactores, generando
altas temperaturas de fricción.
Se obtienen
así, flores quebradizas, con baja
resistencia al desgarro y manchadas .
-
Formación de altas concentraciones de Gas
Sulfhídrico
La formación de estos gases peligrosos (mortales) se
promueve desde procesos con baño corto, casi en seco, grandes pesos de carga y esto a pH < 8.
Podemos minimizar este riesgo, desencalando en
sistemas de fulones o reactores cerrados, y buenas ventilaciones en
alrededores del fulón.
También podemos previo al desencalado realizar un
lavado oxidativo con sales de manganeso para oxidar el sulfuro residual, o simplemente desarrollar procesos
de pelambre libres de sulfuro.
-
Pieles en tripa no limpias , y flor áspera
Se genera por altibajos (cortos )del pH a valores
menores de 5 , y formación de yeso a muy altas concentraciones de
sulfatos.
8)
BIBLIOGRAFÍA
-
Palomas Sole J.M.-Química técnica de tenería
Igualada 1965.
-
Gratacos
E. Tecnologia Química del Cuero. Barcelona 1982.
-
Tzicas E.-Memorias del IV Congreso Latinoamericano
de Químicos y Técnicos del Cuero, Santiago de Chile 1974.
-
Vademécum
para el Técnico Curtidor BASF 1990
-
Prof.Dr.E.Heideman,
Fundamentals of Leather
Manufacturing.
-
Curtir, teñir, acabar.-Bayer 1990.
|