Tecnologia Del Cuero

TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga”

Facultad de ingeniería Química y Metalurgia

E. F. P.

Ingeniería Agroindustrial

PRACTICAS DE TECNOLOGÍA DE CURTIEMBRE Curso: TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL III (AI- 342) Profesora:

Ing.

Alumnos: GUZMAN CALDERON JOEL POCCORPACHI CORDERO RUDY SULCA SALVATIERRA EDWIN

Hora de práctica: Viernes 10-1 p.m.

Ayacucho – Perú 2011 INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011

I. INTRODUCCIÓN Desde la antigüedad el curtido de pieles ha sido una actividad industrial importante. Sin embargo, como consecuencia del desarrollo de esta actividad se generan contaminantes ambientales. Aún cuando existen productos sintéticos alternativos, el cuero es un material que ha mantenido su lugar y la industria de la curtiembre es bastante versátil y puede funcionar en pequeña y gran escala. Las operaciones de las curtiembres crean un impacto potencial al medio ambiente tanto por la contaminación del aire y agua, además, por los problemas de seguridad por el uso de productos químicos, malos olores, etc. En años recientes la industria de las curtiembres ha estado sufriendo cambios importantes tanto en la mejora de procesos sino también en implementar nuevas tecnología más limpias para garantizar su desarrollo en un marco sostenible. La Guía de Prácticas Limpias para el sub-sector Curtiembres identifica las oportunidades de mejora en la actividad proporcionando criterios de un uso eficiente de los recursos, adecuada gestión de los residuos y prevención de la contaminación ambiental.

INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 II. OBJETIVO: 

Alcanzar conceptos y criterios del método de conservación de pieles por curtIción.

III. MARCO TEÓRICO: Curtido El curtido de piel es una operación mediante la cual se obtiene un cuero con propiedades de durabilidad, textura, impermeabilidad, flexibilidad, etc. que le permiten ser utilizados en diferentes productos, principalmente en la fabricación de calzados, tapicería, y otros. Las operaciones de curtido se realizan con un producto deshidratante, luego la curtiente penetra en la piel y bloquea los grupos amino y, al mismo tiempo une sus moléculas a las del coloide proteínico aumentando el entrecruzamiento molecular y confiriendo al producto las nuevas propiedades mencionadas.

Curtido Mineral Se denomina curtido mineral comúnmente al curtido mediante cromatos, pudiendo ser también sales de manganeso, fierro y aluminio.

Curtido Vegetal El curtido vegetal es realizado mediante el “tanino” que proviene del extracto de quebracho, de tara, etc.

Curtido Sintético Es aquel curtido que se realiza mediante el uso de curtientes obtenido sintéticamente como el formol, la quinona y otros.

Proceso Industrial: El procesamiento del cuero empieza poco después del sacrificio del animal. Cuando el tiempo entre el sacrificio del animal y el procesamiento de la piel es corto, se puede iniciar sin cualquier pre-tratamiento. En este caso, las pieles se INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 denominan "verdes" y su peso varía dependiendo del animal. Cuando las pieles son almacenadas, deben pasar por un pre-tratamiento para impedir el desarrollo de microorganismos con consecuente putrefacción de las mismas. Esta preservación se realiza inicialmente por inmersión en salmuera; a continuación, las pieles se apilan, intercalándose la sal entre cada capa. En estas condiciones, las pieles pueden guardarse por meses hasta iniciar el proceso de curtido. Las pieles saladas presentan una fuerte resistencia a los microorganismos, sin embargo, esto provoca la deshidratación del cuero, eliminando parte de las proteínas solubles, pesando entre 20 a 25 % de su peso inicial.

El proceso del curtido involucra 3 etapas básicas que se describen a continuación: 

Ribera



Curtido,



Acabado.

En los procesos industriales de curtido son utilizados, básicamente, el cromo y el tanino.


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 La Figura N° 1 presenta un diagrama de flujo simplificado del proceso de curtido.


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 1.- Ribera. Estas operaciones son comunes a la mayoría de las pieles, independiente del proceso de curtimiento posterior o al tipo de producto. Las operaciones de reverdecimiento son: 

Remojo o Reverdecimiento.



Pre-Descarnado (eventual).



Caleado y depilación.



Descarnamiento o descarne y



División.

a. Remojo o Reverdecimiento: El objetivo de esta operación es hidratar los cueros. Los cueros verdes se lavan simplemente para quitar la sangre; los cueros salados son remojados con varios baños de agua enriquecidos con humectantes, bactericidas, detergentes y desinfectantes. Se lleva a cabo en tambores rotativos o en tanques donde se generan los efluentes líquidos que contienen sal, sangre, tierra, fertilizante, sebo, suero y grasas. El funcionamiento dura de 1 a 6 horas, incluso podría llegar hasta 24 horas, en curtiembres pequeñas. Los efluentes se desechan de manera intermitente y sin mayores contaminantes.

b. Encalado y Depilación: Después del reverdecimiento, las pieles continúan el proceso de caleado. Esta operación tiene por objetivo desprender la epidermis, retirar el pelo del cuero, saponificar las grasas naturales y entumecer las fibras para facilitar el efecto del curtimiento. Se utiliza un baño con agitación periódica en una solución que contiene sulfuro de sodio y cal hidratada, en un periodo que varía entre 17 a 20 horas. Puede reducirse el tiempo del caleado, aumentando la concentración del sulfuro de sodio. Las aguas residuales de esta operación son las más concentradas de todas, presentando valores elevados de pH (sobre 11), sebo, carnaza, pelo, sulfuros y proteínas solubles. El sulfuro de sodio, en medio alcalino, no libera H2S, sin embargo, en presencia de pH bajo (efluente ácido) hay fuerte desprendimiento de ácido sulfhídrico y olor característico y gran INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 poder de corrosión. Merece observar este efecto que a pH debajo de 8,0, se inicia el desprendimiento de H2S, en suficiente cantidad que causa incomodidad.

c. Descarnamiento o Descarne: Es una remoción de los tejidos adiposos, subcutáneos, musculares y del sebo adherido a la cara interna de la piel, para permitir una penetración más fácil de los productos curtientes. Esta operación es, también frecuentemente realizado antes del caleado. Esta operación funcionamiento puede llevarse a cabo con máquinas o manualmente en curtiembres de pequeño tamaño. Algunas curtiembres realizan un pre-descarnamiento del pelo antes del remojo, tratando de reducir los productos auxiliares y agua, y, recuperar las grasas naturales de las carnazas. Estos materiales indeseables del cuero se venden para ser transformados en la cola de gelatina o para recuperación del sebo. Los efluentes líquidos resultantes del beneficio del sebo, a pesar de su volumen pequeño, presentan concentraciones altas de sólidos en suspensión (proteínas disueltas) y pH ácido.

d. División: Este proceso se lleva a cabo en máquinas y consiste en dividir en dos capas la piel hinchada y depilada, separando la vaqueta que es la parte de la piel que está en contacto con la carne. Esta operación se realiza en las curtiembres que producen vaquetas, no siendo realizadas en plantas que producen suelas que usan el cuero en su espesor íntegro. Los productos raspados utilizados en fines diversos, se venden para la producción de gelatinas o raciones proteicas.

2. Curtido. Las operaciones de la etapa de curtido son: 

Descalcinación y purga.



Piquelado y



Curtido.


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 a. Desencalado y Purga: Es la preparación de las pieles para el curtimiento, mediante lavados con agua limpia, tratando de reducir la alcalinidad, retiro de la cal y sulfuro. Se utilizan aguas que contienen sulfato de amonio y ácidos. Se lleva a cabo en tambores rotativos. La operación de purga empieza poco después, con enzimas proteolíticas y sales de amonio. Debido a la fermentación, algunas sustancias son retiradas de la piel, volviéndose más flexible, suave y porosa. El tiempo de operación varía de 2 a 5 horas y normalmente es realizada en los tambores rotativos.

b. Piquelado: Se realiza en los tambores, como preparación para el curtido y consiste en la acidulación de las pieles, con el objeto de evitar el hinchamiento y la precipitación de las sales de cromo. Esta operación no se lleva a cabo en el curtido vegetal (al tanino).

c. Curtido: Este proceso tiene el objetivo de convertir las pieles fuertes y resistentes a la putrefacción. Puede ser clasificado en: 

Curtido Vegetal: usando los taninos vegetales.



Curtido Mineral: con el uso de sales minerales de cromo y de aluminio.



Curtido sintético: con el empleo de curtientes sintéticos como el formol, quinona y otros.

Los procesos más empleados en otros países son los vegetales y minerales, siendo en las grandes industrias, en su mayoría, el curtido combinado (curtido al cromo y al tanino). En nuestro país no se dispone de información suficiente al respecto.

d. Curtido Vegetal: Este tipo de curtimiento se usa para la producción de suelas. Las fuentes del tanino más empleadas son: el extracto de quebracho y corteza de acacianegra, etc. INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 Antiguamente, las pieles eran curtidas en tanques donde las mismas eran colocadas en moldes; este proceso tomaba mucho tiempo, varias semanas. Las curtiembres modernas curten las pieles en tambores rotativos, durante 12 horas con una solución a 12% de tanino. Debido al alto costo del tanino, se usa lo máximo posible, realizando, la mayoría de las veces, sólo el reemplazo de la solución para compensar la parte absorbida por las pieles.

d. Curtido Mineral: Se usa en la producción de cueros para la fabricación de calzados, guantes, ropa, bolsas, etc. Tiene como ventaja principal, la reducción del tiempo de curtimiento en menos de un día, además de producir un cuero con mayor resistencia al calor y al desgaste. Se utilizan sales de cromo, manganeso, hierro y aluminio, siendo los cromatos los más utilizados. El curtido se realiza en tambores, con una concentración que varía de 1,5 a 5% de Cr2O3.

e. Curtido Sintético: Se usan curtientes orgánicos sobre la base del formol, quinona y otros productos. Estos curtientes proporcionan un curtimiento más uniforme y aumentan la penetración de los taninos. Debido a sus costos elevados, son poco usados.

3.- Acabado: Las suelas pasan por el engrase, estiramiento y cilindro, las vaquetas reciben un acabado más perfecto, llevadas a cabo por varias operaciones por vía seca o húmeda, con el propósito conferir al cuero el aspecto y las propiedades para su uso, a saber: 

Prensado.



Rebajamiento.



Neutralización.



Recurtimiento.


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 

Blanqueamiento.



Entintado.



Engrase.



Secado y



Pulido.

a. Prensado: Después del curtimiento, se realiza un prensado del cuero en los compresores, para retirar la humedad y mantener un espesor uniforme delmismo.

b. Rebajamiento: Los cueros se raspan y se rebajan en las mismas máquinas. Este procedimiento tiene por objeto obtener un espesor necesario, para que el mismo sea industrializado. c. Neutralización: Los cueros se sumergen en tambores para realizar las operaciones arriba citadas, que se llevan a cabo de manera consecutiva, cambiando solamente la composición de los baños después de descartar el baño anterior. El baño de neutralización se realiza con agua, formato de calcio, carbonato o bicarbonato de calcio.

d. Recurtido: El curtido al tanino, produce un cuero más grande y más fácil de ser prensado. Por esta razón, muchas veces, el cuero curtido al cromo denominado" wet blue ", recibe un segundo curtimiento al cromo o al tanino vegetal o sintético. Cuando este segundo curtido es realizado luego del primero, se llama "curtido combinado”, y cuando es realizado luego del rebajamiento se le denomina “recurtimiento”. Estos procesos son realizados en la producción de vaquetas, dependiendo del tipo de producto final que uno desea obtener. El proceso es prácticamente el mismo del curtimiento. Algunas industrias hacen solamente el acabado del cuero, utilizando como material prima el cuero curtido al cromo, "wet blue", adquirido de otra curtiembre. INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 e. Blanqueado: La operación de blanqueado sólo es realizada en algunos casos, utilizándose baño de bicarbonato de sodio y ácido sulfúrico y, enseguida un lavado con agua corriente tratando de quitar el ácido libre cuya presencia produce manchas y vuelve quebradizo al cuero.

f. Entintado: El entintado se realiza luego de la neutralización en baño que contiene agua, colorantes (natural, artificial o sintético) y ácido fórmico que se desecha después de cada operación.

g. Engrase: El engrase se realiza con el objeto de evitar el cuarteamiento del cuero, volviéndole suave, doblable, fuerte, flexible y resistente. Consiste en la impregnación al cuero con grasas, aceites animales, verduras que se depositan en las fibras del cuero dónde son fijados. Se lleva a cabo en los mismos tambores de las operaciones anteriores. Algunas curtiembres están recuperando el sebo y las grasas naturales contenidos en las carnazas de las pieles, los cuales pueden aprovecharse en el proceso de engrasamiento luego de una sulfonación. La piel verde contiene de 0,5 a 1,5 Kg de sebo.

h. Secado: Se realiza luego del entintado, y los procesos usados son: · Secado al vacío · Secado en secotérmicas y · Empastado.


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 4.- Otras Operaciones:

Las vaquetas de calidad inferior deben pulirse para corregir los defectos eventuales, pasando previamente por un humedecimiento y suavizado. Pueden recibir acabados, como diseños en relieve, realizado en las máquinas de estampado y entintado, mediante la aplicación de tinta y vernices. Las suelas, luego pasan por el estiramiento, dependiendo del producto, son aplicadas con óleo para aumentar su resistencia.

IV. MATERIALES Y MÉTODOS: 4.1. Materiales: a) Materia prima: Las principales materias primas para esta actividad son las pieles crudas provenientes de piles de animales menores y pieles de caprino.

b) Instrumentos y equipos: 

2 botales de la planta piloto de curtiembre de la UNSCH.



Descarnadores.



Balanza.



Vasos de precipitados.


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 V. OBSERVACIONES Y RESULTADOS: 5.1. CurtIción en pieles de animales menores. Como materia prima se tiene pieles de conejo en estado de seco salado a la cual es necesario retirar sus patas y luego dar remojo para los siguientes procesos.

Nº pieles

:

7

Peso total de piel

:

1095 g

Peso de las patas :

210 g

Peso de piel a remojo :

885 g

Estas pieles se pusieron a remojar durante 72 horas en 300% de agua con detergente. Después del pelambre y descarnado se obtiene la piel en tripa. Peso de piel en tripa

:


1437 g

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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 BALANCE DE MATERIA: BASE DE CALCULO: 7 unidades de piel PESO TOTAL DE PIELES: 1.437 Kg REMOJO:

PIEL = 0,885 kg H2O (300%) = 2,655 Kg

80% PIEL = kg 20% H2O =

PIEL = Kg

REMOJO

Kg

H2O= Kg H2O (0%) =

Kg

Impurezas (%) = Kg

PELAMBRE: PIEL = kg Na2S (3%) = 2,48 Kg H2O (300%) = 247,401 Kg

40% PIEL

Impurezas (%) = Kg

PELAMBRE

60% H2O

H2O=

150Kg

PIEL = 103,079 Kg NaOH = INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

Kg Página 14

TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 ENCALADO: H2O (%) = Kg

CaO (4%)

H2O= Kg

ENCALADO

Ca (OH)2 = Kg

Ca (OH)2 =

Kg

PIEL = Kg H2O= Kg DESCARNADO: PIEL

Carne

DESCARNADO

y

grasa

22,119Kg

PIEL = 80,96 Kg Ca (OH)2 =

Kg

H2O= Kg

DESENCALADO:


Página 15

=


DESENCALADO

REACCIONES:

PESOS MOLECULARES

1RA ECUACION:


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 REACTIVO LIMITANTE: 

BALANCE :



BALANCE :



BALANCE :

2DA ECUACION: 

BALANCE :



BALANCE :



BALANCE :


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 PURGA O REFINO:

PURGA

PIQUELADO:

PIQUELADO

kg


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5.2. Curtición en pieles de caprinos. BALANCE DE MATERIA: BASE DE CALCULO: unidades de piel fresca PESO PIEL: Kg PESO TOTAL DE PIELES: 91,2415Kg REMOJO:

PIEL = 91,2415kg H2O (200%) =

80% PIEL = kg 20% H2O =

Kg

PIEL = Kg

REMOJO

Kg

H2O= Kg H2O (0%) =

Kg

Impurezas (%) = Kg PELAMBRE: PIEL = kg Na2S (3%) = 2,48 Kg H2O (300%) = 247,401 Kg

40% PIEL


PELAMBRE

Impurezas (%) = Kg

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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 60% H2O

H2O=

150Kg

PIEL = 103,079 Kg NaOH =

Kg

ENCALADO: H2O (%) = Kg

CaO (4%)

H2O= Kg

ENCALADO

Ca (OH)2 = Kg

Ca (OH)2 =

Kg

PIEL = Kg H2O= Kg DESCARNADO: PIEL

Carne

DESCARNADO

y

grasa

22,119Kg

PIEL = 80,96 Kg Ca (OH)2 =

Kg

H2O= Kg INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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=

TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 DESENCALADO:

DESENCALADO

REACCIONES:

PESOS MOLECULARES

1RA ECUACION:


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REACTIVO LIMITANTE: 

BALANCE :



BALANCE :



BALANCE :

2DA ECUACION: 

BALANCE :



BALANCE : INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

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

BALANCE :

PURGA O REFINO:

PURGA

PIQUELADO:


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TECNOLOGÍA AGROINDUSTRIAL III 2011 PIQUELADO

kg

VI. DISCUSIONES.

VIII. CONCLUSIONES: IX. BIBLIOGRAFÍA:  GUIA DE PRACTICAS LIMPIAS: INDUSTRIA DE CURTIEMBRES, MINISTERIO DE LA INDUSTRIA.  http://es.scribd.com/doc/36271024/Guia-de-Practicas-Limpias-Industriade-Curtiembres-Ministerio-de-Industria


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