La lavorazione conciaria

Subito dopo l'abbattimento dell'animale iniziano i processi di degradazione dei tessuti. Prima ancora di arrivare alla putrefazione, la pelle subisce danni più o meno gravi che ne fanno rapidamente decadere la qualità e il valore dal punto di vista conciario. Inoltre, poiché quasi sempre le concerie non sono collocate sufficientemente vicine ai luoghi di produzione delle pelli, i tempi tra la scuoiatura e l'inizio della lavorazione conciaria sarebbero troppo lunghi e i processi di degradazione rischierebbero di distruggere le pelli. Si rende quindi necessario "conservare" le pelli fresche, cioè bloccare il processo di degradazione per un tempo sufficiente al trasporto presso la conceria e all'inizio della lavorazione.

Conservazione

 

La conservazione deve essere effettuata il più rapidamente possibile e consiste nel creare all'interno della pelle condizioni tali da rendere impossibile la vita e lo sviluppo di batteri e microorganismi che producono gli enzimi della putrefazione.

I metodi di gran lunga più utilizzati sono la salatura e l'essiccamento.

 

 -Salatura

 

La salatura consiste nel saturare la pelle con sale comune di origine marina o minerale: produce una parziale eliminazione di acqua per effetto osmotico mentre l'acqua restante diviene una soluzione satura di sale. Queste condizioni sono assolutamente inadatte alla vita e allo sviluppo dei microorganismi e quindi i processi putrefattivi restano inibiti.

 

 -Essiccamento

 

L'altro sistema di conservazione è l'essiccamento. Esso consiste nell'eliminare dalla pelle quanta più acqua è possibile. In tal modo si determinano ancora condizioni inadatte alla vita e allo sviluppo dei microorganismi che hanno assoluto bisogno di acqua. L'eliminazione dell'acqua, naturalmente, deve avvenire rapidamente o almeno prima che inizino i processi putrefattivi e deve riguardare l'intero spessore della pelle.

Processo conciario

 

È sostanzialmente un processo chimico costituito da più fasi successive intervallate da operazioni meccaniche.

L'intero processo può essere suddiviso in 3 macrofasi:

  1. concia

  2. riconcia

  3. rifinizione

Ciascuna di tali macrofasi è a sua volta suddivisa in fasi con scopi specifici.

Una particolarità del processo conciario è che alcune operazioni, sia meccaniche che chimiche, possono essere effettuate in punti diversi del processo, a seconda delle caratteristiche del cuoio che si vogliono ottenere o, talvolta, delle esigenze organizzative delle aziende.

 

 -Preparazione alla concia

Le operazioni di preparazione alla concia o riviera, a partire alla pelle grezza (conservata), possono essere così raggruppate:

  1. rinverdimento

  2. (scarnatura)

  3. depilazione

  4. calcinazione

  5. scarnatura

  6. spaccatura

  7. decalcinazione

  8. macerazione

  9. sgrassaggio

 
 -Rinverdimento

 

Il rinverdimento ha lo scopo di ridare alla pelle l'acqua che aveva perduto nel processo di conservazione, eliminare lo sporco, il sangue, lo sterco e il sale nel caso di pelli conservate per salatura. Viene effettuato in bottale con l'impiego di acqua.

 
 -Scarnatura

 

La scarnatura è una operazione meccanica con la quale vengono eliminati i tessuti sottocutanei residui dei tessuti di connessione della pelle alla carcassa dell'animale.

 
 -Depilazione e calcinazione

 

La depilazione e la calcinazione sono operazioni chimiche che hanno scopi diversi.

La depilazione serve a eliminare pelo ed epidermide, e viene quindi effettuata sempre a meno che non si debba produrre una pelle con pelo o una pelliccia.

La calcinazione serve ad allentare l'intreccio fibroso della pelle. Inoltre, nel corso della calcinazione avvengono altre reazioni chimiche, che verranno descritte più oltre, utili ai fini conciari.

 

 -Decalcinazione

 

 La decalcinazione serve per abbassare il pH alcalino a valori di circa 8-9, eliminare il gonfiamento e la turgidità, eliminare la calce e il solfuro. Viene effettuata con agenti decalcinanti, cioè prodotti chimici lievemente acidi.

 

 -Macerazione

 

La macerazione è una operazione enzimatica che ha lo scopo di completare la decalcinazione, eliminare residui di altre sostanze interfibrillari non utili, allentare la struttura fibrosa in modo da favorire l'espulsione dei pigmenti della pelle (melanine) e delle radici di pelo rimaste ancora inglobate e produrre un cuoio più soffice e morbido.

-Sgrassaggio

 

Lo sgrassaggio serve a eliminare o almeno a ridurre il grasso naturale della pelle che potrebbe determinare difficoltà nell'assorbimento e fissazione dei prodotti chimici e difetti di vario tipo sul cuoio finito.

 

Concia

 

Dopo le operazioni di riviera la pelle è tuttavia ancora putrescibile e deve pertanto essere sottoposta alla concia. La concia è l'operazione chimica che trasforma la pelle putrescibile in un materiale imputrescibile, cioè il cuoio. Dopo decalcinazione e macerazione la pelle è pronta per reagire con gli agenti concianti.

 

 -Concia al cromo

 

È il tipo di concia di gran lunga più diffuso. Si valuta che circa l'80-90% di tutti i cuoi prodotti nel mondo siano conciati al cromo. La concia al cromo è relativamente semplice da eseguire, è economica, abbastanza rapida e sufficientemente flessibile. In pratica con la concia al cromo si può produrre cuoio adatto a qualsiasi scopo (eccetto cuoio per suola di calzature).

La concia al cromo è fondata sulla capacità del cromo trivalente (Cr3+) di formare complessi con i gruppi carbossilici del collagene (di cui sono costituite le fibre della pelle). Questa capacità è limitata al cromo trivalente e quindi la forma esavalente (Cr6+) come nei cromati e bicromati, non ha alcun interesse dal punto di vista conciario. All'inizio dell'impiego della concia al cromo (fine Ottocento - inizio Novecento) cromati e bicromati venivano utilizzati per produrre sali di cromo trivalente in conceria per riduzione con melassa o altri riducenti. Ma ormai da tempo i sali di cromo trivalenti sono divenuti disponibili sul mercato a costi minori e quindi in conceria vengono utilizzati esclusivamente sali o composti del cromo trivalente.

Prima di far reagire il conciante al cromo, tuttavia, la pelle viene sottoposta al piclaggio, che consiste nel trattare la pelle con una soluzione di sale comune e acido (di solito una miscela di acido solforico e acido formico). Ciò per facilitare la penetrazione del conciante all'interno della pelle. La pelle calcinata e decalcinata, infatti, ha un punto isoelettrico di circa 4 e quindi al pH neutro (dopo la decalcinazione, macerazione, sgrassaggio la pelle ha pH circa 7) il collagene ha carica nettamente negativa. In tali condizione il cromo trivalente, carico positivamente, avrebbe forte tendenza a reagire favorito dall'attrazione elettrostatica e si fisserebbe rapidamente solo negli strati più esterni della pelle lasciando non conciati gli strati più interni. Inoltre a pH superiore a 4-4,5 il Cr3+ forma idrossido insolubile e non potrebbe più fungere da conciante, È necessario, quindi, ridurre il pH del bagno per evitare la precipitazione dell'idrossido di cromo e per portare la pelle al di sotto del suo punto isoelettrico. La pelle in tali condizioni assume carica prevalentemente positiva e il Cr3+ non ha più capacità reattiva nei suoi confronti. Il cromo quindi può facilmente diffondere negli strati più interni della pelle (la diffusione è fortemente accelerata dai movimenti nel bottale).

Quando sia stata raggiunta la completa penetrazione della pelle, però, è necessario ripristinare la reattività pelle-cromo e ciò viene ottenuto con la basificazione che consiste nell'innalzare lentamente il pH del bagno fino a valori intorno a 4. In tal modo la pelle riacquista una carica lievemente negativa e il legame coordinato pelle-cromo può stabilirsi producendo la concia. L'aumento di pH inoltre favorisce l'olazione del cromo, cioè la formazione di legami tra atomi di cromo che portano alla formazione di catene di atomi di cromo di varia lunghezza, con conseguente aumento delle possibilità di legame intra e inter-molecolari con i gruppi carbossilici del collagene. Il pH non deve comunque essere troppo alto per evitare la precipitazione del cromo (lo ione OH- è un complessante più forte del collagene e staccherebbe il cromo dal complesso con la pelle per formare l'idrossido).

Per il piclaggio, come già detto, si usa una soluzione di sale (a concentrazione 80-100 g/l tale da impedire il gonfiamento acido del collagene che lo danneggerebbe) e di acido, più frequentemente una miscela di acido solforico e di acido formico, aggiunto lentamente, fino a raggiungere un valore pH tra 2 e 3 stabile. Per la basificazione si usano alcali blandi come bicarbonato di sodio, acetato e formiato di sodio, solfito di sodio, ecc. Il pH finale è molto vicino a 4.

La durata della concia al cromo dura da 2-3 ore per pelli piccole sottili a un massimo di 20-24 ore per pelli bovine pesanti. La quantità di conciate è tra 1.5 e 2.5% (su peso pelle calcinata e scarnata) di cromo espresso come Cr2O3, fornito più frequentemente sotto forma di solfato basico di cromo (CrOH(SO4)).

Al termine della concia la pelle conciata si presenta di colore verde-azzurro, con tonalità diverse a seconda dei prodotti utilizzati nel piclaggio e nella basificazione. In tale stato, infatti, il cuoio conciato viene chiamato "wet-blue" con riferimento al fatto che è bagnato e ha un colore nel campo dell'azzurro. Il wet-blue, essendo ormai stabile nel tempo, può anche essere commercializzato. Molti Paesi produttori di pelli, infatti, non disponendo della capacità tecnologica per produrre cuoio finito, preferiscono esportare wet-blue piuttosto che pelli grezze per usufruire di un maggior valore aggiunto. L'Italia, Paese importatore di grezzo, importa una crescente quantità di pelli allo stato wet-blue, il che, se da un lato rappresenta un vantaggio dal punto di vista ambientale (le fasi di riviera sono quelle che producono maggior inquinamento), dall'altro rappresenta uno svantaggio dal punto di vista della tecnologia conciaria, perché il conciatore si trova a dover lavorare un prodotto di cui non conosce la storia e spesso in partite disomogenee perché provenienti da piccole concerie diverse.

 

 -Concia al vegetale

 

La concia al vegetale o con tannini vegetali è la concia più antica. Fino alla fine del XIX secolo quasi tutti i cuoi erano conciati al vegetale.

I tannini vegetali sono sostanze complesse, a carattere fenolico, contenute in tutti i vegetali. Naturalmente alcuni vegetali ne contengono quantità maggiori, altri minori. I tannini prendono il nome dalla pianta da cui provengono e si parlerà quindi di tannini di castagno, di sommacco, di quebracho, di mimosa, di quercia, ecc. Danno tutti al cuoio conciato un colore nelle tonalità del marrone, più o meno intenso ma con fiamma diversa a seconda della pianta di provenienza.

Il meccanismo secondo cui si legano al collagene per dare la concia è completamente diverso da quello del cromo. In questo caso si tratta di un legame idrogeno che si stabilisce tra i gruppi fenolici del tannino e i gruppi peptidici del collagene. Anche altri gruppi delle catene laterali della molecola di collagene intervengono nel legame. Perché si abbia capacità di legame è necessario che il gruppo fenolico del tannino sia elettricamente scarico e quindi con un pH non acido.

Se invece si partisse da un bagno a pH acido si avrebbe una rapida fissazione soltanto negli strati esterni della pelle lasciando non conciati gli strati interni. Anche in questo caso, quindi è necessario disattivare le reattività del conciante per consentire una più rapida penetrazione all'interno della pelle. Una volta che il tannino sia penetrato, bisogna poi favorire la reazione di concia.

Sostanzialmente si tratta dello stesso meccanismo descritto per la concia al cromo soltanto che, in questo caso, essendo il chimismo diverso, le variazioni del pH per favorire penetrazione e fissazione sono di segno opposto. La penetrazione del tannino, infatti, viene favorita utilizzando un pH non troppo acido (tra 5 e 6). In tali condizioni i gruppi fenolici dei tannini sono prevalentemente dissociati e non in grado, quindi, di formare legami idrogeno. Dopo che la penetrazione sia stata ottenuta, viene ripristinata la capacità di legame abbassando il pH con acidi in modo che i gruppi fenolici dei tannini ritornino indissociati e quindi in grado di formare legami idrogeno.

Le quantità di tannini utilizzati sono notevolmente superiori a quelle indicate per la concia al cromo, variando dal 15-20% per pelli piccole destinate a fodera o piccola pelletteria, al 40-50% per cuoi suola pesante.

Anche la durata della concia è notevolmente superiore e varia a seconda del metodo adottato:

  • Nella concia lenta in vasca le pelli vengono immerse in vasche contenenti soluzioni di tannini a concentrazioni progressivamente crescenti. Di solito viene usata la tecnica detta "in controcorrente" perché le pelli vengono spostate da una vasca meno concentrata a una vasca più concentrata mentre il bagno segue il percorso inverso. La concia in vasca dura circa 30 giorni e serve a produrre cuoio da suola, molto pieno e poco flessibile.

  • Nella concia rapida in botte si usa il bottale e a causa del movimento di rotazione si ottiene un cuoio più flessibile adatto per suola di scarpe da donna o per pelletteria. La concia in botte dura comunque 36-48 ore, ben più della concia al cromo.

Trattamenti post-concia

 

La pelle conciata non è ancora utilizzabile per produrre articoli. Si tratta di un materiale bagnato che anche se venisse asciugato darebbe luogo a un prodotto piuttosto rigido, cartonoso, poco flessibile e del colore tipico della concia con cui è stato ottenuto. Per trasformarsi in un prodotto commerciabile, utile per produrre manufatti, deve essere sottoposto a ulteriori trattamenti chimici e meccanici.

Nel caso di pelli conciate al cromo, che rappresentano la maggior parte dei cuoi prodotti nel mondo, lo schema delle operazioni post concia può essere così rappresentato:

  1. messa a vento

  2. rasatura

  3. (spaccatura)

  4. riconcia

  5. tintura

  6. ingrasso

  7. messa a vento

  8. asciugaggio

  9. rifinizione

 
 -Messa a vento

 

La messa a vento è una operazione meccanica con la quale viene eliminata la maggior parte dell'acqua che imbeve la pelle conciata. Il contenuto di acqua viene ridotto in modo da rendere possibili le successive operazioni di rasatura e, eventualmente, di spaccatura.

Si tratta in pratica di una pressatura della pelle che viene effettuata schiacciando la pelle tra due cilindri di cui quello superiore ricoperto di feltro.

 
 -Rasatura

 

Operazione meccanica effettuata con macchina a cilindri di cui quello superiore dotato di coltelli elicoidali. Con la rasatura si egualizza lo spessore in tutta la superficie e si eliminano residui di carniccio non eliminati con la scarnatura.

Si produce un residuo solido, la rasatura, che può essere utilizzato per produrre rigenerato di fibre di cuoio, o come filler in materiali sintetici.

 
 -Spaccatura

 

Questa operazione, come già detto, può essere effettuata in calce, cioè dopo il calcinaio o, come indicato, in blue, cioè dopo la concia al cromo. La scelta sullo stato in cui effettuare la spaccatura delle pelli più spesse dipende dal prodotto che si intende ottenere (per es., la spaccatura in calce produce pelli più morbide e soffici) o dalla organizzazione aziendale. La spaccatura viene necessariamente effettuata in blue nel caso in cui le pelli vengano importate allo stato wet-blue e a pieno spessore.

 
 -Riconcia, tintura e ingrasso

 

Si tratta di tre processi chimici che spesso, in particolare tintura e ingrasso, vengono effettuati insieme.

La riconcia è un trattamento con agenti concianti, spesso diversi da quello utilizzato per la concia principale, che serve a modificare nel senso desiderato le caratteristiche impartite dalla concia principale.

La tintura è l'operazione con cui si conferisce al cuoio il colore voluto. Viene effettuata in bottale.

L'ingrasso è una operazione che serve a introdurre tra le fibre della pelle un lubrificante che tenga separate le fibre stesse e consenta a esse di scorrere le une sulle altre. In tal modo il cuoio può assumere la flessibilità, la morbidezza e le altre caratteristiche merceologiche che dal cuoio o pelle ci si aspetta.

L'ingrasso è una operazione indispensabile perché, se non venisse effettuata, eliminando l'acqua con l'asciugaggio le fibre del cuoio si avvicinerebbero stabilendo legami interfibrillari (deboli, ma comunque legami) per cui il cuoio dopo asciugaggio sarebbe comunque un materiale poco pieghevole, poco estensibile, poco morbido, piuttosto rigido e cartonoso.

Per l'ingrasso si usano oli o grassi di origine animale, vegetale o minerali (derivati dal petrolio).

 
 -Messa a vento e asciugaggio

 

Asciugaggio tramite messa a vento per semplice esposizione in aria, in Suai

Con riconcia, tintura e ingrasso terminano le operazioni cosiddette "a umido" cioè con l'impiego di acqua. Le pelli possono ora essere asciugate.

Dopo la messa a vento, cioè la spremitura per eliminare meccanicamente l'eccesso di acqua, l'asciugaggio può essere effettuato con vari metodi:

  • per semplice sospensione all'aria

  • per sospensione e passaggio in un tunnel in cui circola aria calda a temperatura e umidità controllate

  • per "inchiodaggio" cioè fissazione mediante apposite pinze su un telaio di acciaio forato e immissione in un tunnel con circolazione di aria calda

  • per "pasting", cioè incollaggio della pelle con il fiore aderente a una lastra di acciaio o vetro e immissione nel tunnel ad aria calda

  • per "sottovuoto", in cui la pelle viene fatta aderire su una piastra di acciaio sotto la quale circola vapore o acqua calda e sulla quale viene calato un coperchio all'interno del quale viene poi creata una depressione che facilita l'evaporazione dell'acqua e aspira il vapore

  • con microonde, che producono riscaldamento nell'intero spessore della pelle.

Tutti i sistemi mirano a ottenere un asciugaggio più rapido e uniforme e in tempi costanti rispetto all'asciugaggio per sospensione all'aria che dipende dalle condizioni atmosferiche (temperatura, umidità, ventilazione). La scelta del sistema di asciugaggio dipende non solo da fattori economici e di organizzazione aziendale ma anche sulla base del tipo di cuoio e della destinazione d'uso.

 

 -Rifinizione

 

La rifinizione è la fase finale e più complessa della lavorazione conciaria e comprende tutte le operazioni effettuate sulla pelle asciutta per modificarne la superficie dal punto di vista estetico, funzionale o di entrambi.

La rifinizione è meccanica e chimica.

La rifinizione meccanica può essere effettuata per lucidatura della superficie con una ruota di velluto, oppure stiratura e placcatura per ottenere una superficie piatta e liscia, per pressatura con piastre a rilievo allo scopo di avere l'impressione a rilievo di un disegno (stampa ad incisione), per bottalatura, cioè rotazione veloce a secco in bottale allo scopo di avere una superficie "mossa" e un fiore molto più evidente, la palissonatura per ammorbidire le pelli. L'inchiodatura per distenderle, la smerigliatura che può essere effettuata, per diversi scopi, dal lato carne o dal lato fiore.

La rifinizione chimica consiste nel ricoprire la superficie della pelle con un film più o meno spesso di materiale sintetico (resine acriliche, butadieniche, poliuretaniche) o naturale (caseine, albumine, filmogeni proteici, a base di cellulosa modificata) all'interno del quale possono essere contenuti pigmenti, coloranti, opacizzanti, lucidanti, ausiliari vari. Il film può essere fatto formare sulla superficie della pelle a partire da monomeri o oligomeri di diversa natura oppure può essere preformato e fatto aderire alla superficie della pelle con l'ausilio di adesivi.

Nel primo caso la miscela di legante filmogeno e ausiliari viene depositata sulla superficie della pelle a spruzzo, con rulli (roll-coater), con la velatrice (produzione di "verniciato").

Nel secondo caso, il film è più frequentemente di natura poliuretanica, di solito prodotto da aziende terze, con disegni di fantasia, con spessori diversi, su supporti diversi dal quale viene trasferito sulla pelle. Per tale motivo questo tipo di rifinizione viene spesso indicato genericamente come "rifinizione transfer".

Con la rifinizione mista vengono utilizzate sia la rifinizione chimica che quella meccanica, prima l'una e poi l'altra o viceversa.

A seconda di come si presenta la superficie, il cuoio si definisce:

  • nubuck o nabuck se viene smerigliata dal lato fiore e non rifinita.

  • pura anilina, se il fiore è completamente libero e soltanto lucidato alla ruota di velluto.

  • anilina se il fiore ha soltanto da un sottilissimo film trasparente, colorato a base di aniline o incolore, ma senza pigmenti. Le pelli pura anilina e anilina sono sinonimo di altissima qualità e valore perché solo pelli di primissima qualità e lavorate con cura possono prestarsi a questo tipo di articolo. Le pelli di questo tipo sono molto poche per cui sono anche molto costose, benché molto delicate perché praticamente prive di protezione verso gli agenti esterni.

  • semianilina, se il cuoio è ricoperto da un film sottile che contiene poco pigmento in modo che il disegno naturale della grana, tipico dell'animale da cui proviene, sia ancora visibile e identificabile

  • coperto, se il fiore è ricoperto da un film più o meno spesso ma contenente pigmenti. Il fiore non è più visibile e solo l'occhio esperto può identificare il tipo di animale da cui proviene.

fonte wikipedia: https://it.wikipedia.org/wiki/Concia

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