CONCIA

CONCIA

(XI, p. 49; App. II, I, p. 669; III, I, p. 416)

Le industrie della c. rientrano decisamente in quelle definibili ''a tecnologia matura''. Nell'attuale scenario economico, i loro problemi produttivi provengono dalla necessità del loro adeguamento a diverse spinte socioeconomiche.

Tali spinte possono essere individuate come segue: a) la divisione internazionale del lavoro, che vede da un lato i paesi del Terzo Mondo, tradizionali esportatori di pelle grezza, diventare progressivamente depositari delle prime fasi di lavorazione fino alla c. (semilavorati e semiconciati al cromo o all'alluminio, tipo wet-blue o wet-white, e semifiniti tipo vegetable crust) e dall'altro i paesi industrializzati detentori del know how tecnologico per l'ulteriore e definitiva trasformazione; b) l'imposizione da parte degli organismi statali, federali o regionali, di produrre in modo sempre meno inquinante e con maggiori garanzie nei confronti dell'igiene dell'ambiente di lavoro; c) la necessità di procedere a un maggior risparmio di forza-lavoro ed energia, fattori della produzione che, dopo materia prima e prodotti chimici, incidono maggiormente sui costi industriali del prodotto finito; d) le nuove tendenze consumeristiche, che vedono nell'utilizzatore un acquirente deciso e consapevole negli acquisti, interessato ad articoli ben specifici (consumi differenziati), di qualità, che uniscono a bell'aspetto e comfort caratteristiche di affidabilità (durabilità, resistenza a fatica) e easy-care (lavabilità, resistenza al graffio, alle macchie, ecc.).

Ogni mutamento rispetto ai possibili schemi di lavorazione ha tenuto congiuntamente conto di tutti questi fattori base, alla luce dei quali è interessante esaminare le modificazioni o innovazioni di prodotto e di processo che si sono realizzate o sono ancora allo stato di ricerca.

Il settore conciario e le sue tecnologie si sono evolute per quanto riguarda la conoscenza della composizione e reattività del collagene, la standardizzazione della produzione e della qualità, l'impiego di tecnologie pulite e delle biotecnologie, l'evoluzione degli impianti e macchinari, la rifinizione, l'automazione e la gestione aziendale dell'intero ciclo produttivo.

Costituzione composita del collagene. - Il modo migliore per comprendere in modo unitario molte delle proprietà chimiche e chimico-fisiche del collagene manifestate nei confronti dei reattivi utilizzati nel processo conciario, è prendere in esame il suo comportamento come polielettrolita, e quindi associargli le proprietà elettrochimiche di potenziale zeta, doppio strato, punto isoelettrico, scambio ionico, ecc.

Negli ultimi vent'anni, anche grazie ai notevoli progressi effettuati dalla strutturistica applicata allo studio dei polimeri di sintesi, si è inoltre consolidato il ricorso ai concetti di cristallinità e amorficità per spiegare molte altre proprietà tecnologiche del collagene, importanti sia ai fini della conduzione della c. sia ai fini dell'interpretazione del suo comportamento chimico-fisico e meccanico. In particolare è alle zone amorfe, prodotte dalla sequenza chimica primaria di amminoacidi con gruppi voluminosi polari, che sono da ascriversi tutte le proprietà di permeazione e reattività (fissazione di concianti), imbibizione, rigonfiamento, elasticità, flessibilità e comunque riconducibili al comportamento tipico dei gel, mentre è dalle zone cristalline, prodotte dalla sequenza di amminoacidi tipo glicina, prolina e idrossiprolina, che dipendono tutte quelle caratteristiche di stabilità dimensionale, biologica, chimica, ecc., tipiche invece dei cristalli. In tal modo i più interessanti aspetti del comportamento meccanico e chimico-fisico del collagene vengono riportati, su una scala di dimensioni non più atomico-molecolari ma colloidali, a questo dualismo strutturale (semicristallinità) che si ripete periodicamente nella sequenza delle fibrille.

Il quadro così definito va naturalmente completato dalla conoscenza del livello di strutturazione ancora successivo, e cioè di quello delle fibrille nelle fibre e delle fibre fra loro nel tessuto dermico otticamente individuabile, che determina la permeazione macroscopica attraverso le maglie del materiale.

La successione formale dei tre livelli così sommariamente individuati, chimico, colloidale e tissulare, diventa il presupposto indispensabile per una più completa, e necessariamente congiunta, discussione dei fenomeni che intervengono nella c., che sono a un tempo fenomeni di trasporto (regolati quindi dalle leggi della diffusione) e fenomeni chimici (regolati cioè dalla possibilità di formazione di legami di varia natura, primari o secondari). Questo modo consente dunque di considerare il processo, e anche il materiale, nel loro reale, composito modo d'essere.

Per quanto concerne la reattività di molte fra le principali sostanze chimiche che entrano in combinazione col collagene, prima, durante e dopo la c. (tensioattivi, tannini, riconcianti, ingrassi, coloranti, polimeri di rifinizione), fondamentale si è invece rivelato il ricorso alla teoria della micellazione colloidale. Ciò consente, infatti, di interpretare i fenomeni di associazione, destabilizzazione, precipitazione, ecc., che intervengono a carico di queste sostanze in dipendenza del pH, della temperatura, della forza ionica, della presenza di ausiliari, di solventi.

Standardizzazione della produzione. - Per effetto della divisione internazionale del lavoro, si profilano precise tendenze alla standardizzazione delle prime fasi del processo, e cioè a produrre semiconciati con qualità quanto più costante possibile, lasciando invece alle lavorazioni finali di nobilitazione, eseguite prevalentemente presso le aziende europee e nordamericane, il compito di diversificare il prodotto in relazione alle domande di mercato.

Standardizzazione della qualità. - Altro importante aspetto che sta definendosi sotto l'impulso sia delle tendenze consumeristiche che della trasformazione del mercato economico europeo, da comune a unico, è quello della normazione nel campo dei cuoi conciati e rifiniti. Ciò è importante anche per definire le caratteristiche di qualità dei vari tipi di cuoi in relazione non solo all'attitudine all'uso del pellame ma anche alla sua compatibilità con le successive lavorazioni per il confezionamento della calzatura (incollaggio, vulcanizzazione, ecc.) o comunque dei manufatti.

Tecnologie pulite. - La necessità di rispettare standard di qualità per le acque residue delle lavorazioni, le emissioni atmosferiche (livelli di solventi utilizzati nelle fasi di sgrassaggio e rifinizione; livelli di particolato concernenti le polveri e le rifinizioni) e i fanghi provenienti dagli impianti di depurazione delle acque, ha comportato in modo massiccio l'affiancamento alle linee di produzione di adeguati impianti di depurazione delle acque, l'abbattimento delle emissioni, il trattamento e condizionamento dei fanghi, il controllo sui luoghi di discarica dei medesimi, ecc.

Si è altresì valutata la possibilità del riciclo dei bagni, soprattutto di calcinazione; sono entrati in funzione numerosi nuovi impianti: per l'estrazione del grasso dal carniccio prodotto dalla scarnatura del grezzo e per la destinazione all'industria mangimistica del tessuto proteico residuo; per il riciclaggio dei bagni di c. o recupero del cromo (previa precipitazione come idrossido) dai bagni esausti di c.; per la produzione di gelatina dai residui non cromati; per la sfibratura dei residui cromati per la produzione di cartone-cuoio; per il riutilizzo in vario modo degli scarti e dei residui; per il recupero e la separazione dei prodotti non reagiti dai reflui (ultrafiltrazione), ecc. Volendo quantificare il problema, si pensi che per ogni kg di pelle grezza che entra in lavorazione, il 50% circa viene trasformato in cuoio mentre il rimanente 50% si ritrova come fango e come residui di lavorazione.

I consumi di acqua sono stati negli ultimi anni inoltre notevolmente ridotti, da circa 100 l/kg di grezzo agli attuali 35÷50 l/kg.

Prodotti delle biotecnologie. - La possibilità di ottenere, mediante manipolazione genetica, produzioni batteriche e quindi enzimi con specifiche funzioni è del massimo interesse nelle fasi del rinverdimento e della calcinazione, poiché rappresenta una delle strade che la futura ricerca dovrà percorrere per semplificare e rendere meno inquinanti tali fasi di lavorazione.

Ai nuovi materiali enzimatici si richiede in particolare una multifunzionalità selettiva: 1) proteolitica specifica, al fine di evitare il degrado del collagene e in particolare del suo strato più esterno (fiore); 2) lipolitica nei confronti del grasso interfibrillare.

Ovviamente la combinazione di entrambe le funzionalità ci riporta a un'altra fase, anch'essa a effetto inquinante per l'uso di solventi, in cui l'impiego di tali enzimi risulterebbe oltremodo appropriato, e cioè lo sgrassaggio prima della c. per lisi delle membrane proteiche delle sacche lipidiche, successiva lipolisi ed emulsionamento.

Altro promettente impiego è l'utilizzo di enzimi idrolitici immobilizzati su o entro supporti solidi (resine, membrane per ultrafiltrazione) per la depurazione biologica dei reflui ad alto BOD (Biochemical Oxygen Demand), provenienti dalle lavorazioni di riviera. In tal caso necessitano enzimi cataliticamente meno sensibili ai disattivatori eventualmente presenti nelle acque esauste di processo.

Altre ricerche tendono a creare enzimi o microrganismi per l'utilizzo in vari modi dei residui solidi o per lisciviare il cromo coprecipitato nella massa dei fanghi o capaci di produrre, con maggior efficienza e rapidità, la fermentazione anaerobica metanigena e quindi la definitiva mineralizzazione del fango stesso.

Tendenze evolutive di impianti e macchinari. - Le linee generali di evoluzione tendono a garantire, oltre a una maggior aderenza alle necessità delle lavorazioni, un'adeguata produttività oraria, condizioni di sicurezza e minor gravosità fisica per gli operatori (per es. sistemi di trasporto a nastro, carrelli sollevatori, ecc.). La normativa ambientale ha inoltre contribuito alla diffusione di impianti di aspirazione, insonorizzazione e condizionamento dell'aria. Particolarmente gli impianti di spruzzo ed essiccazione hanno subìto una trasformazione, anche nella prospettiva già in atto di impiego di nuove, promettenti tecniche di rifinizione.

Caratteri generali dell'innovazione di processo e di prodotto. - Se da un lato il mercato dei tannini, fra prodotti naturali e sintetici, soddisfa la domanda di prodotti differenziati per i vari impieghi o effetti, anche in relazione alle garanzie ecologiche, sono invece in corso studi per la sostituzione dell'alluminio al cromo nella c. minerale; in particolare si ricercano nuovi prodotti concianti capaci di conferire al cuoio le stesse caratteristiche di resistenza al calore umido e ''mano'' elastica e scattante ma con minori problemi ecologici soprattutto per l'utilizzazione dei fanghi e dei residui conciati.

Tuttavia, praticamente chiusa a innovazioni di processo che possano radicalmente rivoluzionare i suoi cicli di produzione, l'industria conciaria ha soprattutto esigenze di flessibilità della struttura di produzione, che deve essere adeguabile alla rapidità con cui ''gira'' il settore moda. Ciò significa innovazioni di prodotto rapidamente adeguate alle esigenze di mercato e processi automatizzati, con il duplice scopo di garantire una maggior costanza di qualità e un risparmio, realizzato attraverso l'ottimizzazione nella conduzione, su tutti i fattori della produzione (prodotti chimici, energia, forza-lavoro).

Grazie all'ormai largo uso di polimeri poliuretanici e acrilici, disperdibili in emulsione acquosa (e quindi con ampie garanzie di ecologicità), è stato possibile disporre di ''fondi'' di rifinizione con elevate caratteristiche di ancoraggio al tessuto dermico superficiale, ideali per la produzione di cuoi a fiore ricostituito o corretto di ottima qualità a partire da croste o pellami fortemente difettati.

Per quanto riguarda l'automazione, sono teoricamente possibili interventi su due livelli di complessità differenziata: a) nell'ambito ristretto degli impianti e delle macchine, con l'introduzione di una componentistica elettronica per l'automazione delle singole operazioni (controllo dei tempi, delle temperature, delle velocità, della dosatura dei prodotti, del pH, ecc.); b) nell'ambito più generale del processo, con controllo nella sequenzialità delle diverse operazioni.

Se è vero che si sono ormai diffusi reattori (bottali) compresi nel primo livello di automazione, è altrettanto vero che l'automazione dell'intero processo risulta molto più ardua per la natura stessa delle pelli, diverse l'una dall'altra anche se della stessa provenienza.

Parallelamente a ciò si rilevano tendenze verso una maggior economia gestionale e finanziaria, con controllo dell'informazione e del flusso dei materiali attraverso l'azienda, verso la riduzione all'essenziale dei prodotti chimici, delle ricette di lavorazione, degli stessi cicli di produzione e della consistenza delle scorte di grezzo e di finito.

Bibl.: F. O'Flaerty, W. T. Roddy, The chemistry and technology of leather, New York 1962; A Simoncini, G. Grasso, Aspetti polimerici e colloidali della chimica del collagene e loro influenza sulle proprietà dei materiali, Note i, ii, iii e iv, in Cuoio, pelli, materie concianti, 1984, 60, pp. 107 ss., 213 ss., 311 ss., 485 ss.; H. Herfeld, Bibliothek des Leders, voll. 3, 5-10, Francoforte sul Meno 1981-87.