Sostenibilidad: una perspectiva de la ciencia del cuero

CSIR-Central Leather Research Institute, de India, organizó un seminario web internacional sobre sostenibilidad del cuero.El mismo tuvo lugar el 28 de agosto de 2021 a las 18.00 h IST y  presentó las perspectivas del profesor AD Covington, el Dr. Wolfram Scholz, el Sr. Wondu Legesse y el Sr. Kim Sena.

El Dr Sreeram expresó: “Estoy seguro de que, con las perspectivas recibidas de todo el mundo, seguramente podríamos tener una plataforma común para llevar adelante nuestros objetivos de sostenibilidad.”

AAQTIC participó del seminario por la plataforma zoom y dos de los presentadores, El Dr Anthony Covington y el Dr Wolfram Scholz nos autorizaron a publicar sus trabajos.

Agradecemos a Nora Pascual, quien realizó la traducción del inglés.

Autor: Tony Covington DSc – Profesor Emérito de la Ciencia del Cuero. Universidad de Northampton, Reino Unido

Desde mi punto de vista, considero que la sostenibilidad de la industria del cuero se deriva de su impacto medioambiental, su rendimiento en el mercado y las consecuencias al final de su vida útil.

1. Esto significa comprender los principios que sustentan los procesos, para optimizar la eficiencia y eficacia de la química.
2. Las mejoras en las propiedades y el desempeño del cuero mantendrán el mercado frente a la competencia que representan otros materiales.
3. Hay que prestar especial atención al final de la vida útil de los artículos de cuero.

Desde el punto de vista de la ciencia del cuero, es necesario abordar cinco prioridades principales

1. La revisión de los mecanismos de los procesos de transformación de la piel en cuero.
2. Oferta de reactivos químicos.
3. Predicción de los requisitos y resultados del procesamiento.
4. Cierre de circuitos y estrategias de fin de vida.
5. Educación en la ciencia del cuero.

Educación en la ciencia del cuero: Revisión de los siguientes mecanismos

• Degradación de la queratina
• Apertura de las fibras
• Curtido al cromo (III)
• Teoría general del curtido
• Fijación de los reactivos
• Control del área por el contenido de agua y la temperatura

El ion sulfuro no existe en solución acuosa.  Por lo tanto, el mecanismo debe depender del hidrosulfuro más el hidróxido.  Esto requiere repensar la cinética… de todos los procesos de pelambre.

Suministro de reactivos

• Reducir las cantidades de agua que se usa, concentraciones más altas: baja tecnología y ya comprendida.
• Sistemas de disolventes: ampliamente probados en el pasado, pero cada uno adolece de deficiencias.
• Técnicas de presión: no se ha demostrado que la inyección directa sea práctica.
• Sustancias en forma plástica que sustituyen al medio líquido: funcionan bien y ya se aplican.
• Industrialmente. Líquidos iónicos, líquidos eutécticos profundos: pueden ser el futuro.

Fabricación de líquidos iónicos: cortesía del profesor Andy Abbott, Universidad de Leicester, Reino Unido.

Mecanismos de curtido

• Adoptar el pensamiento de bloqueo de enlaces.
• Olvídese de la reticulación: no sirve de nada.
• Utilizar la visión escalonada de la fijación de los reactivos.
• Tratar los procesos como pasos combinados múltiples.
• Incluir todas las especies de reactivos fijados.
• Comprender las interacciones entre los reactivos.
• Considerar la posibilidad de variaciones en el sistema: los reactivos, el sustrato, el medio.

Mecanismo general de fijación

• Transferencia del reactivo del medio al sustrato.
• La transferencia depende de las afinidades relativas del reactivo por el medio o el sustrato – un ejemplo de partición.
• La reacción inicial entre el reactivo y el sustrato es electrostática – dependiente de la carga, enlace de hidrógeno, enlace hidrofóbico.
• La reacción posterior puede ser covalente dependiendo de la química.                                                                                                                                                                            

Mecanismo general de fijación

• La fijación está controlada por todos los elementos del sistema.
• Las propiedades del medio dependen del disolvente y sus solutos.
• Las propiedades del sustrato dependen de la suma de las reacciones acumuladas, en particular la carga y el equilibrio hidrofílico/hidrofóbico.
• La carga es consecuencia del punto isoeléctrico y del pH.
• Las propiedades del reactivo dependen de la elección de la química y de las modificaciones impuestas.

Predicción de los requerimientos y resultados del procesamiento

• Tratar cada paso como una modificación del “sistema”.
• El “sistema” es: el sustrato cambiante, la secuencia de reactivos en cada paso, el medio para las reacciones heterogéneas.
• Comprender el impacto de los reactivos en el sustrato, conocer la química de los reactivos y saber cómo puede modificarse el medio.                                                                                                                                                                                                                                              

Predicción de los requisitos y resultados del procesamiento

• Predicción del resultado del cambio.
• Predicción del proceso de cambio del resultado.
• Predicción de los requisitos para obtener nuevas propiedades y prestaciones.
• Predicción de los requisitos para un rendimiento extremo.
• Pero depende de que se conozca la química y se comprendan los principios de la tecnología.

Predicción de los requisitos y resultados del proceso

• Analizar el resultado del cambio en cada punto del proceso .                                      
• Comprender el impacto de la introducción de cambios.
• Comprender el efecto tecnológico de la química.                                            

Cerrar los circuitos de productos básicos

• Azufre: presente desde el pelambre y en el sulfato.
• Electrolito: a partir de la conservación y los reactivos.
• Cromo: cerrar el circuito en lugar de descartarlo para ser tratado.
• Proteínas: descarnes, recortes, virutas y polvo.
• Agua: reciclaje creativo.
• Reciclar o reutilizar,   pero no desechar.                                                                                       

Controlar el final de la vida útil          

• Recuperación del cuero y reciclaje.
• Recuperación del cromo.
• Desnaturalización y degradación química.
• Generación de biogás.
• Mecanismo redox de la degradación del colágeno.

Educación para la creación de científicos del cuero

• Equilibrio ciencia/tecnología.
• ¿Empezar con una base/licenciatura en ciencias?.
• ¡Es más fácil convertir a un científico en tecnólogo que al revés!.
• ¿Quién enseña a los profesores?  Peligro de una espiral descendente.
• En última instancia, este es el paso determinante para lograr la sostenibilidad.

Agradecimientos

Mi agradecimiento al CLRI por la invitación a participar en este seminario web.
Gracias Nishad – Saludos y mis mejores deseos a todos mis colegas y amigos de India … en particular, al Dr. J. Raghava Rao.