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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-10312012-182613


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
GATTO, MICHELE
URN
etd-10312012-182613
Titolo
Studio di processi innovativi di concia delle pelli
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA CHIMICA
Relatori
relatore Prof. Vitolo, Sandra
relatore Dott. Castiello, Domenico
relatore Ing. Puccini, Monica
controrelatore Prof. Petarca, Luigi
Parole chiave
  • Concia
  • sali di titanio
  • wet white tanning
  • solfato di titanile
  • titanyl sulphate
Data inizio appello
11/12/2012
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
11/12/2052
Riassunto
Il lavoro svolto presso il Polo Tecnologico Conciario Scrl ha come scopo principale la realizzazione di un processo innovativo di concia delle pelli utilizzando come agente conciante i sali di titanio, anziché i tradizionali sali di cromo, con l’ottenimento di pelli con caratteristiche prestazionali paragonabili a quelle conciate al cromo.
Nella pratica industriale si conoscono molto bene le conce effettuate con sali di alluminio o con sali di zirconio, che però non sono mai state in grado di sostituire il cromo nella classica concia minerale. Infatti, le pelli conciate con questi due sali, pur essendo lavorabili, non presentano le caratteristiche di versatilità come quelle conciate al cromo, che risultano ad oggi fondamentali per l’industria conciaria.
Dalla letteratura risulta che anche i sali di titanio possono essere utilizzati per la stabilizzazione della pelle, e che ad oggi i risultati ottenuti sono assolutamente insufficienti a garantire la buona qualità della pelle.
L'idea della “concia al titanio” nasce già all'inizio del 20° secolo ma, di fatto, non ha mai trovato applicazione reale nei processi produttivi. Inizialmente, a causa delle scarse conoscenze tecnologiche del tempo, per l'eccessiva durezza del materiale che ne rendeva quasi impossibile la lavorazione e, poi, per la difficoltà di ottenere una accettabile consistenza del pellame finito.
L’obiettivo della ricerca è quello di riuscire a mettere a punto un sistema di concia innovativa con sali acidi di titanio, a costi comparabili ai normali tipi di concia, e soprattutto a minor impatto ambientale, con l’ottenimento di una pelle conciata paragonabile ad una pelle wet blue. Da questa ricerca si possono ottenere risultati molto interessanti indipendentemente dal tipo di pelle utilizzato e dalla destinazione d’uso del prodotto finito. Il titanio è considerato un metallo non tossico e non pericoloso, per cui riuscire ad ottenere una pelle conciata con caratteristiche simili al wet blue ma completamente esente da cromo o qualsiasi altro metallo considerato pericoloso, potrebbe essere un traguardo importante da centrare. Sostituire efficacemente la concia al cromo, mantenendo invariate le caratteristiche meccanico fisiche e di versatilità, permetterà la realizzazione degli stessi articoli normalmente prodotti con sistema di concia tradizionale al cromo, con il vantaggio che i reflui di lavorazione risulteranno esenti da cromo, per cui, alla fine del ciclo di depurazione, avremo fanghi che potranno essere smaltiti con maggiore facilità rispetto ai sistemi attuali. Inoltre essendo il titanio un metallo come il cromo, sicuramente non saranno necessarie modifiche ai normali impianti di produzione. Un altro obiettivo che si vuole raggiungere è la produzione di pellami che pur avendo le caratteristiche delle pelli conciate al cromo, sono estremamente ipoallergeniche. Questo dato deriva dalla letteratura dove viene evidenziato bassissimo grado di allergicità dei sali di titanio.
Negli ultimi anni, diverse realtà hanno cercato di studiare l'applicabilità della concia al titanio. I risultati di queste ricerche, sulla carta, lasciano sperare nella possibilità di ottenere un processo industrializzabile ed un pellame di livello qualitativo almeno pari a quello conciato al cromo.
Il presente progetto di ricerca, partendo anche dagli studi portati avanti negli ultimi anni, vuole realizzare il passo finale, cioè la definizione di un processo produttivo di concia al titanio effettivamente industrializzabile. Si tratterebbe di un risultato di fondamentale importanza per tutto il settore conciario, che potrebbe iniziare a pensare seriamente all'abbandono del cromo, sostanza che presenta numerosi aspetti di criticità ambientale e per l'uomo.




Riassumendo, la concia al titanio permetterebbe di eliminare l'utilizzo del cromo con i seguenti risultati:

1) Eliminare dai reflui di processo produttivo il cromo (III), con conseguente miglioramento della facilità di smaltimento, nel caso della concia con sali di titanio gli scarichi idrici sarebbero caratterizzati dalla presenza di particelle di ossido di titanio che, come riportato in letteratura, in fase di depurazione, catalizzano la degradazione delle molecole organiche. Questo consentirebbe un minor tempo di residenza di acque reflue nelle vasche biologiche, e una minore produzione di fanghi, in quanto la parte organica sarà completamente degradata.

2) Ottenere degli scarti di lavorazioni meccaniche esenti da cromo e quindi a ridotto impatto ambientale, che potranno essere molto più facilmente gestiti sia in fase di smaltimento che di eventuale riutilizzo in altri settori. Gli scarti solidi provenienti dal processo di concia (rasatura) sarebbero totalmente innocui per la salute, a differenza di quella provenienti dalla concia al cromo, e potrebbero essere utilizzati anche direttamente nella produzione di farine per l'alimentazione animale e fertilizzanti, ma anche per l’ottenimento di colle, gelatine e collagene di elevata qualità.

3) Migliorare notevolmente le condizioni di lavoro andando ad eliminare una sostanza altamente sensibilizzante quale il cromo (III) dal ciclo produttivo, con forte miglioramento delle condizioni di sicurezza dei luoghi di lavoro. I lavoratori perciò potranno godere di un processo conciario più sicuro, con l’annullamneto totale del rischio di malattie professionali dovute all'esposizione al cromo: si tratta nei casi più lievi di eczemi e dermatiti, anche di lunga durata, mentre nei casi più complessi di danni più o meno gravi alle vie respiratorie.

4) Migliorare la qualità del prodotto dal punto di vista dell'allergenicità per il consumatore, date le caratteristiche estremamente ipoallergeniche dei sali di titanio. I sali di titanio infatti sono considerati completamente innocui e non presentano problemi di sensibilizzazione cutanea o delle mucose. L’importante innovazione, relativamente al prodotto finito, è legata alla possibilità di poter riutilizzare senza nessun problema ambientale, sia gli scarti di lavorazione che i manufatti in fase di smaltimento.
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