Novos processos e produtos para o couro de base vegetal

Mestrado em Engenharia Química - Ramo Optimização Energética na Indústria Química

Na indústria de curtumes produz-se couro (pele curtida e acabada) a partir de peles de animais, matéria-prima renovável que resulta do abate de animais criados para a produção de carne. Do ponto de vista ecológico pode dizer-se que este aproveitamento evita a degradação de toneladas de peles em aterros, e os problemas que lhe estariam associados. O lado negativo desta actividade é que utiliza técnicas de fabrico pouco amigas do ambiente, em particular gerando grandes quantidades de resíduos e efluentes contendo crómio. Em determinadas circunstâncias as condições ambientais podem originar, a médio ou longo prazo, alguma oxidação do crómio à valência VI, sendo esta forma perigosa. Para contornar estas condições negativas da produção de couro com crómio, foram realizados vários ensaios com o objectivo de encontrar novos processos e produtos para o curtume. Os ensaios foram realizados na fase de curtume, recurtume, engorduramento e tingimento. Parâmetros importantes que afectam a estabilidade térmica do couro foram optimizados, tais como: quantidade dos produtos químicos utilizados, tempo e pH. Como método de análise da temperatura de contracção foi utilizado uma montagem realizada no CIETI e algumas amostras foram enviadas para o CTIC onde a temperatura de contracção é determinada de acordo com a norma ISO 3380:2005. Na fase de curtume, foram feitos vários ensaios variando o tempo de rotação e a quantidade de produtos químicos. Dos ensaios realizados foram escolhidos dois processos que mais se adequam à obtenção de couro para calçado. As temperaturas de contracção obtidas para esses processos são 76 e 70°C. Para comparação dos resultados das temperaturas de contracção, foi realizado um ensaio de curtume com crómio em que a temperatura de contracção obtida foi de 102°C. A partir dos processos de curtume escolhidos foram realizados ensaios de engorduramento, recurtume e tingimento. Nos ensaios de engorduramento foram testadas varias percentagens de gordura, verificando-se que a pele que continha maior percentagem de gordura (10% de Cromopol SG) era mais macia. Com estes ensaios foi demonstrado que a pele de menor espessura apresentava uma maior temperatura de contracção. No final dos ensaios foram seleccionados dois processos que melhor se adaptam à produção de couro, as temperaturas de contracção obtidas foram de 90 e 85°C. A fase de recurtume foi realizada com diferentes agentes de recurtume vegetal, utilizou-se o extracto de mimosa, extracto de quebracho, extracto de castanheiro adouci e extracto de castanheiro natural. Conclui-se que os ensaios com extracto de mimosa apresentam uma coloração mais clara e mais uniforme comparativamente com os outros extractos testados. As temperaturas de contracção, para os ensaios com extracto de mimosa, são de 89 e 88°C. O tingimento foi realizado com diferentes tons de corante (azul, castanho e vermelho) obtendo-se uma boa uniformidade na cor. A avaliação dos resultados foi realizada por comparação dos resultados dos testes físico-mecânicos das amostras de pele obtidas com valores de referência. A aplicabilidade destes produtos na indústria de calçado foi avaliada pela realização de testes físicomecânicos: resistência à extensão e resistência ao rasgo. Os ensaios seleccionados AE7 e o BE3 estavam aptos a ser aplicados nas indústrias de calçado. Ao contrário dos ensaios AM e BM que obtiveram valores inferiores da resistência ao rasgo, não estando assim aptos para ser aplicados na indústria de calçado.

In the tanning industry, leather is produced from animal skins, renewable raw material that results from the slaughter of animals raised for meat production. From the ecological point of view it can be said that this use avoids the degradation of tons of skins in landfills, and the problems that are associated. The downside of this activity is that use techniques of manufacture are environmentally not friendly, generating large amounts of waste containing chromium. In certain circumstances the environmental conditions can cause the medium to long term, some rust to the valence of chromium VI, making it dangerous. To overcome these negative conditions of the production of leather with chromium, were realized various testes with the aim of finding new processes and products for the leather. The tests were conducted in stage tanning, retaining, dyeing and greasing. Important parameters affecting the thermal stability of the leather have been optimized, such as quantity of chemicals, time and pH. As a method for temperature analysis of contraction was used one montage held CIETI and some samples were sent to the CTIC, where the temperature of contraction is determined in accordance with ISO 3380:2005. At the stage of tanning, several tests were made by varying the rotation time and the amount of chemicals. Of the tests, two were chosen that best suit the characteristics of shoe leather. The temperatures of contraction obtained for the processes are 76 and 70 °C. To compare the results of the temperatures of contraction, was conducted a trial tanning with chromium in which the temperature of contraction obtained was at 102 °C. From processes obtained, tests were carried out greasing, retaining and dyeing. In testing greasing were tested various percentages of fat, checking that the skin that contained higher fat percentage (10% cromopol SG) was softer. With these tests it was shown that the skin containing smaller thickness had a greater temperature of contraction. The temperature of contraction, for leather at the end of the trials was 90 and 85 ° C. The phase of retaining was performed with different agents of retaining vegetable using the extract of mimosa, extract of quebracho, extract of chestnut, adouci and natural. It was concluded that tests with mimosa extract have a lighter color and more uniform compared to the other extracts tested. The temperature of contraction for testing was 89 and 88 °C. The dyeing was carried out with dye. The dyes used had good uniformity in color. The evaluation of the results was performed by comparing the results of physicalmechanical tests of samples of skin obtained with reference values. The applicability of these products in the footwear industry was evaluated by testing physical and mechanical characteristics: resistance to extension and tear resistance. The essays selected are able to be applied in the industries of footwear. Unlike two tests that had values lower of tear resistance and are thus not able to be applied in the shoe industry.