Sistemi di concia basati sull’impiego di nanoparticelle
Negli ultimi decenni, vista la crescente necessità di identificare sistemi concianti alternativi che siano eco-compatibili, pur mantenendo la versatilità della concia al cromo, sono stati sviluppati metodi basati sull’impiego di nanomateriali come agenti concianti.
Tecnicamente i nanomateriali sono materiali composti da particelle con almeno una delle dimensioni compresa tra 1 e 100 nanometri (nm) che, a causa della maggiore superficie specifica esibita, possono avere caratteristiche sensibilmente diverse rispetto allo stesso materiale privo delle caratteristiche di nanoscala; tale particolarità rende questi materiali oggetto di impiego in numerosi settori applicativi.
Tra i nanomateriali impiegati come sistemi concianti, negli ultimi anni si sta affermando l’impiego di zeoliti: permettono un elevato livello di interazione chimica e fisica con il collagene e possono essere usate in combinazione con altri agenti concianti (D’Aquino et.all,2002).
Una interessante soluzione in tal senso risulta anche l’utilizzo di montmorillonite (MMT), un’argilla a strati, che chimicamente è un silicato idrato di allumina, in associazione a polimeri. L’utilizzo di polimeri vinilici con MMT è stato dimostrato difatti essere un efficace metodo per la produzione di agenti concianti (Yi Chen, et al., 2011). Associato con solo il 2% di cromo, tale agente di concia è risultato in grado di migliorare la temperatura di contrazione della pelle e raggiungere proprietà di resistenza comparabili rispetto alla concia al cromo convenzionale. Un simile agente di concia a base di polimeri vinilici potrebbe anche essere preparato impiegando nanoparticelle di SiO2 con diametro medio intorno a 10 nm come fase dispersa; le nanoparticelle di SiO2 non solo sono risultate in grado di riempire gli spazi interfibrillari, ma sono risultate anche in grado di contribuire alla stabilità idrotermica della pelle conciata, in ragione degli abbondanti gruppi idrossilici superficiali in grado di formare legami idrogeno con gruppi reattivi di collagene, con conseguente migliore reticolazione delle catene di polimeri vinilici ed intensificazione delle interazioni con il collagene.
D’altra parte, altri lavori (Yan Bao, et al., 2009), mostrano che la combinazione di montmorillonite con resine acriliche risulta essere una soluzione efficace per la concia delle pelli; risulta in particolare che la combinazione AR / MMT facilita l’assorbimento del cromato e che, rispetto alla concia al cromo convenzionale, il dosaggio del cromato è ridotto del 75%. Nel caso di concia con 6% di nanocomposti e con 2% di cromato, la temperatura di contrazione arriva a 91°C.
La riduzione dell’impiego di concianti al cromo, grazie al contestuale utilizzo di nanomateriali a base di montmorillonite e montmorillonite modificata è confermata anche in altri lavori (Marukhlenko Mariia, et al., 2011) e, dal punto di vista funzionale, è stata in più studi confermata l’efficacia stabilizzante nei confronti del collagene ad opera di dispersioni di montmorillonite e zeolite, che penetrando nella struttura del derma, determinano un miglioramento della durabilità dei prodotti in pelle semilavorata (O. Mokrousova et al., 2013).
Bibliografia
- D’aquino, Naviglio, Siena, Tomaselli, Vitolo, Sviluppo di un processo di concia di pelli leggere a base di zeolite sintetica e tannini vegetali, 2002, CPMC, 78(1), 15;
- Сhen Yi., Fan and Bi Shi. (2011). Nanotechnologies for leather manufacturing: A review. JALCA, Vol. 106, 8, 261–273. ISSN 0002-9726.
- Bao Yan, Ma Jianzhong, Wangi Yan-Li. (2009). Preparation of acrilic resin/montmorillonite nanocomposite for leather tanning agent. JALCA, Vol. 104, 10, 352-358. ISSN 0002-9726.
- Mokrousova, O. Kozar, Eco-friendly technologies of leather manufacturing using natural minerals montmorilonite and zeolite, 2013, Technology audit and production reserves.
- Marukhlenko Mariia, Mokrousova Olena, Okhmat Olenac, New Tanning Agent with Montmorillonite for Leather Manufacturing, 2011, Solid State Phenomena Vol. 267.
A cura di
dott. Francesco De Piano
Tecnologo di Ricerca
Pubblicato il: 30 Ago 2023 alle 09:07