Las curtidurías suelen asociarse con el característico y desagradable olor a sulfuro, causado en realidad por bajas concentraciones de gas sulfhídrico, también conocido como sulfuro de hidrógeno. Niveles tan bajos como 0,2 ppm de H₂S ya resultan desagradables para los humanos, y una concentración de 20 ppm resulta insoportable. Como resultado, las curtidurías podrían verse obligadas a cerrar sus operaciones de ribera o a reubicarse lejos de las zonas pobladas.
Dado que la ribera y el curtido suelen realizarse en las mismas instalaciones, el olor es, en realidad, el problema menor. Debido a errores humanos, esto siempre conlleva el peligro de mezclar los baños ácidos con el baño de ribera que contiene sulfuro, liberando así mayores cantidades de H₂S. A un nivel de 500 ppm, todos los receptores olfativos se bloquean y el gas, por lo tanto, se vuelve imperceptible. Una exposición de 30 minutos provoca una intoxicación potencialmente mortal. A una concentración de 5000 ppm (0,5 %), la toxicidad es tan pronunciada que una sola inhalación puede causar la muerte inmediata en cuestión de segundos.
A pesar de todos estos problemas y riesgos, el sulfuro ha sido el producto químico preferido para la depilación durante más de un siglo. Esto se debe a la falta de alternativas viables: el uso de sulfuros orgánicos ha demostrado ser viable, pero no ha tenido una gran aceptación debido a los costos adicionales que implica. La depilación únicamente mediante enzimas proteolíticas y queratolíticas se ha intentado repetidamente, pero debido a la falta de selectividad, ha sido difícil de controlar en la práctica. También se ha invertido mucho en la depilación oxidativa, pero hasta la fecha su uso es muy limitado debido a la dificultad para obtener resultados consistentes.
El proceso de depilación
Covington ha calculado que la cantidad teórica requerida de sulfuro de sodio de grado industrial (60-70%) para un proceso de quemado de pelo es de tan solo el 0,6%, en relación con el peso de la piel. En la práctica, las cantidades típicas empleadas para un proceso fiable son mucho mayores, concretamente del 2-3%. Esto se debe principalmente a que la velocidad de depilación depende de la concentración de iones de sulfuro (S₂) en el baño. Se suelen utilizar baños cortos para obtener una alta concentración de sulfuro. Sin embargo, la reducción de los niveles de sulfuro afecta negativamente la depilación completa en un plazo de tiempo aceptable.
Al analizar con más detalle cómo la velocidad de depilación depende de la concentración de los productos químicos empleados, es evidente que se requiere una alta concentración, especialmente en el punto de ataque para un proceso específico. En un proceso de quemadura capilar, este punto de ataque es la queratina de la corteza pilosa, que se degrada por el sulfuro debido a la ruptura de los puentes de cistina.
En un proceso capilar seguro, donde la queratina se protege mediante la etapa de inmunización, el punto de ataque es principalmente la proteína del bulbo piloso, que se hidroliza, ya sea únicamente por las condiciones alcalinas o por enzimas proteolíticas, si están presentes. Un segundo punto de ataque, igualmente importante, es la prequeratina, situada por encima del bulbo piloso; esta puede degradarse mediante hidrólisis proteolítica combinada con el efecto queratolítico del sulfuro.
Independientemente del proceso utilizado para el decapado, es fundamental que estos puntos de ataque sean fácilmente accesibles para los productos químicos del proceso, lo que permite una alta concentración local de sulfuro, lo que a su vez resulta en una alta tasa de decapado. Esto también significa que si se facilita el acceso a los productos químicos activos del proceso (p. ej., cal, sulfuro, enzima, etc.) a los puntos cruciales, será posible utilizar cantidades significativamente menores de estos productos.
El remojo es un factor clave para un depilado eficiente.
Todos los productos químicos empleados en el proceso de pelambre son solubles en agua, siendo el agua el medio de procesamiento. Por lo tanto, la grasa constituye una barrera natural que reduce la eficacia de cualquier producto químico. La eliminación de la grasa puede mejorar significativamente el rendimiento del proceso de pelambre posterior. Por lo tanto, la base para un pelambre eficaz con una cantidad significativamente menor de productos químicos debe establecerse en la etapa de remojo.
El objetivo es desengrasar eficazmente el pelo y la superficie de la piel, así como eliminar la grasa sebácea. Por otro lado, es necesario evitar eliminar demasiada grasa en general, especialmente de la carne, ya que a menudo no es posible mantenerla en emulsión y se producen manchas de grasa. Esto da como resultado una superficie grasosa en lugar de la deseada "seca", lo que perjudica la eficacia del proceso de depilación.
Si bien la eliminación selectiva de la grasa de ciertos elementos estructurales de la piel los expone al ataque posterior de los productos químicos de depilación, otras partes de la piel pueden protegerse simultáneamente. La experiencia demuestra que el remojo en condiciones alcalinas, proporcionadas por compuestos alcalino-térreos, finalmente produce cueros con mayor volumen en flancos y vientres, y una mayor superficie útil. Hasta el momento, no existe una explicación concluyente para este hecho, pero los datos analíticos muestran que, efectivamente, el remojo con alcalinos térreos produce una distribución muy diferente de las sustancias grasas dentro de la piel en comparación con el remojo con carbonato sódico.
Si bien el efecto desengrasante del carbonato sódico es bastante uniforme, el uso de alcalinos terrosos produce un mayor contenido de sustancias grasas en las zonas de estructura suelta de la piel, es decir, en los flancos. Por el momento, no se puede determinar si esto se debe a una eliminación selectiva de grasa de otras partes o a una redeposición de sustancias grasas. Sea cual sea la razón exacta, el efecto beneficioso sobre el rendimiento de corte es innegable.
Un nuevo agente de remojo selectivo aprovecha los efectos descritos y proporciona las condiciones óptimas para una buena depilación de las raíces y del vello fino con un contenido reducido de sulfuro, preservando al mismo tiempo la integridad de los vientres y los flancos.
Depilación asistida enzimáticamente con bajo contenido de sulfuro
Tras la correcta preparación del cuero durante el remojo, el depilado se logra de forma más eficaz mediante un proceso que combina una formulación proteolítica enzimática con el efecto queratolítico del sulfuro. Sin embargo, en un proceso seguro para el pelo, la concentración de sulfuro puede reducirse drásticamente a tan solo un 1 % del peso del cuero en pieles bovinas de mayor tamaño. Esto se puede lograr sin comprometer la velocidad ni la eficacia del depilado ni la limpieza de la piel. Esta menor concentración también reduce significativamente los niveles de sulfuro en el baño de encalado y en el cuero (liberando menos H₂S en el desencalado y el piquelado posteriores). Incluso un proceso tradicional de quemado del pelo puede realizarse con la misma baja concentración de sulfuro.
Además del efecto queratolítico del sulfuro, la hidrólisis proteolítica siempre es necesaria para la depilación. Es necesario atacar el bulbo piloso, compuesto de proteínas, y la prequeratina situada encima. Esto se logra mediante la alcalinidad y, opcionalmente, también mediante enzimas proteolíticas.
El colágeno es más propenso a la hidrólisis que la queratina, y tras la adición de cal, el colágeno nativo se modifica químicamente, volviéndose más sensible. Además, la hinchazón alcalina también hace que la piel sea susceptible a daños físicos. Por lo tanto, es mucho más seguro realizar el ataque proteolítico del bulbo piloso y la prequeratina a un pH más bajo antes de la adición de cal.
Esto se puede lograr mediante una nueva formulación enzimática proteolítica para el depilado, cuya actividad máxima se sitúa alrededor de un pH de 10,5. Con un pH típico de un proceso de encalado de alrededor de 13, la actividad es considerablemente menor. Esto significa que la piel está menos expuesta a la degradación hidrolítica cuando se encuentra en su estado más sensible.
Un proceso seguro para el cabello con bajo contenido de sulfuro y cal
Un agente de remojo que protege las zonas de estructura suelta de la piel y una formulación enzimática de depilado, desactivable a pH alto, garantizan las condiciones óptimas para obtener la mejor calidad y maximizar la superficie útil del cuero. Al mismo tiempo, el nuevo sistema de depilado permite una reducción significativa de la presencia de sulfuros, incluso en procesos de quemado del pelo. Sin embargo, los mayores beneficios se obtienen si se utiliza en un proceso seguro para el pelo. La combinación de un remojo altamente eficiente y el efecto proteolítico selectivo de una formulación enzimática especial da como resultado un depilado extremadamente fiable, sin problemas de pelo fino ni raíces, y con una mayor limpieza de la piel.
El sistema mejora la apertura de la piel, lo que resulta en un cuero más suave, aunque no se compensa con una reducción de la cal. Esto, en combinación con el cribado del pelo mediante un filtro, produce una reducción sustancial de lodos.
Conclusión
Un proceso con bajo contenido de sulfuro y cal, con una buena eliminación de la epidermis, la raíz del pelo y los pelos finos, es posible mediante la preparación adecuada de la piel durante el remojo. Se puede utilizar un auxiliar enzimático selectivo para el depilado sin afectar la integridad de la flor, la panza y los flancos.
Combinando ambos productos, la tecnología proporciona los siguientes beneficios frente a la forma tradicional de trabajar:
- seguridad mejorada
- olores mucho menos desagradables
- reducción sustancial de la carga sobre el medio ambiente: sulfuro, nitrógeno, DQO, lodos
- Rendimiento optimizado y más consistente en el diseño, el corte y la calidad del cuero.
- menores costos de productos químicos, procesos y residuos
Hora de publicación: 25 de agosto de 2022
