Considerate le pregevoli caratteristiche merceologiche e prestazionali dei cuoi, molteplici operazioni, nell’ambito dei processi produttivi tradizionali ed innovativi, sono orientate proprio all’enfatizzazione di tali proprietà.
Numerosi sono, d’altra parte, i fattori in grado di impattare sulla qualità complessiva del materiale, che in molti casi si identifica con caratteristiche tecniche in grado di bilanciare fabbisogni talvolta contrapposti, in termini di aspetti merceologici, di gradevolezza sensoriale (mano, tatto, ecc.), e di specifiche caratteristiche prestazionali: tra queste, sicuramente l’idro e l’oleo repellenza, sono caratteristiche particolarmente ricercate per un’ampia gamma di articoli, per i quali va nel contempo garantita la sussistenza di caratteristiche di gradevolezza e comfort.
Sono difatti numerosi gli articoli per calzature, abbigliamento, arredamento, automotive, ecc., la cui commercializzazione è influenzata dalle caratteristiche del materiale di rispondere all’acqua o agli oli; nello specifico, alcuni articoli vengono commercialmente qualificati come “resistente all’acqua” (water resistant), e, più specificamente, come “Impermeabile” (waterproof) o “idrorepellente” (water repellent), per indicare rispettivamente la resistenza del materiale all’attraversamento dell’acqua lungo la sezione, piuttosto che una proprietà di resistenza all’acqua di tipo superficiale, correlata al concetto di bagnabilità. Altri articoli possono invece essere classificati come “oleorepellente” (“oil–repellent”), “resistente alle macchie” (stain resistant) “resistente allo sporco” (soil resistant/dirt repellent), ad indicare la resistenza dei materiali all’ olio o a sostanze sporcanti in grado di determinare macchie.
Tali proprietà possono essere macroscopicamente valutate attraverso alcune specifiche prove definite nell’ambito di norme, come ad esempio la UNI EN ISO 15700:2000 – Prova di solidità del colore – Solidità del colore alla goccia d’acqua – per Cuoio, nell’ambito della quale viene descritto un metodo per valutare gli effetti causati dalle gocce d’acqua su tutti i tipi di cuoi, sia in termini di cambiamento nell’aspetto fisico che nel colore dei campioni esaminati. La norma UNI EN ISO 14419:2010 – Oleorepellenza – Prova di resistenza agli idrocarburi – per Tessili, identifica invece un metodo per la valutazione della resistenza di un substrato all’ assorbimento di una serie di idrocarburi liquidi di tensione superficiale diversa, che fornisce un indice approssimativo della resistenza alle macchie d’olio considerando che, in linea generale, più alto è il grado di oleorepellenza, migliore è la resistenza dei materiali alle macchie oleose, e in particolare alle sostanze oleose liquide.
Sebbene tali prove forniscano utili informazioni per la valutazione delle prestazioni di resistenza dei cuoi all’acqua e agli oli, una più approfondita analisi dei fenomeni che determinano tali proprietà, nell’ambito di attività di studi e ricerche, può comprendere la necessità di esplorare ulteriori approcci; molto utile in tal senso, può rivelarsi la determinazione dell’angolo di contatto θ, ossia l‘angolo che forma una goccia di liquido appoggiata sulla superficie solida da esaminare, che risulta un parametro particolarmente utile per studiare in maniera più approfondita le caratteristiche di bagnabilità delle superfici. Attraverso tale parametro è infatti possibile determinare il grado di idrofobicità e idrofilicità del substrato oggetto di studio: un angolo θ < 90 °, indica che la superficie è idrofilica; un angolo θ > 90°, indica che la superficie è idrofobica.
Tale parametro può essere valutato attraverso l’impiego di un Pocket Goniometer, uno strumento molto compatto e di piccole dimensioni, che misura l’interazione tra una goccia di acqua o altro liquido ed una superficie solida nel tempo; con tale strumento, attraverso una pompa peristaltica integrata, una goccia di acqua o altro liquido viene applicata su una superficie solida; attraverso acquisizioni in modalità dinamica, sarà quindi possibile catturare la sequenza di immagini per monitorare l’interazione della goccia che si espande e/o penetra nel materiale (Fig.1).
Fig.1: Pocket Goniometer
Tale strumento è stato impiegato in diverse tipologie di studi in ambito conciario: una delle applicazioni, ha riguardato ad esempio lo studio della dinamica di assorbimento di gocce d’acqua e prodotti di rifinizione su pelli caratterizzate da diverse tipologie di concia, al fine di ricercare differenze nelle superfici ispezionate, in termini di anisotropia ed idrofilicità della superficie, da ricondursi a differenze nei processi produttivi, ed in grado di impattare sul processo successivo di applicazione della rifinizione (Fig.2).
Tale tecnica, che consente di monitorare le variazioni dell’angolo di contatto, oltre che di caratteristiche dimensionali e geometriche della goccia nel tempo, risulta inoltre particolarmente idonea per la valutazione dell’efficacia di trattamenti innovativi per il conferimento si specifiche proprietà dei cuoi come, ad esempio, idrofobicità, idrorepellenza, proprietà antimacchia, ecc., anche attraverso processi di film deposition plasma o laser assistiti, oltre che per la valutazione del loro impatto sulle prestazioni tecniche e merceologiche della superficie, nell’ottica di garantire, nel contempo, la conservazione delle caratteristiche di qualità e comfort del materiale.
Riferimenti bibliografici
- Naviglio B., Calvanese G., Florio C., Caracciolo D., Scotti M. – Waterproofing of leather and performance characteristics of the treatment of hydro and oil-repellence – CPMC, 2011, 87(2/3), 83; 11° Convegno AICC, Hotel Serino (AV), 20 maggio 2011.
- Florio C., Mascolo R., Calvanese G., Naviglio B. – The role of surface properties in durability and comfort of finished leathers – XXXIII IULTCS CONGRESS, Novo Hamburgo, (BRASILE), 24-27 Nov. 2015, PDF 191; CPMC, 2016, 92(6),323-330.
- Florio C., Calvanese G., Naviglio B., Sarno M., Iuliano M., Ciambelli P., De Pasquale S. - Improving electrical conductivity of leather surface: a new technology versus industrial applications - Nano Express, 1 (2020) 010032.
Fig. 2: Assorbimento di gocce di acqua sulla superficie di pelli in crust diversamente conciate
A cura di
Claudia Florio, Coordinatore Dipartimento di Biotecnologie Conciarie SSIP