Assorbimento d'acqua delle pelli e modello per la determinazione dell'acqua interagente

May 13 2022

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Focus, notizia per Laboratori e servizi

Assorbimento d’acqua delle pelli e modello per la determinazione dell’acqua interagente

La SSIP sta portando avanti uno studio sulla determinazione dell’acqua contenuta nelle pelli, che può essere suddivisa in acqua di struttura, acqua legata e acqua libera, attraverso l’applicazione di una innovativa tecnica strumentale.

Nelle prime due forme, l’acqua è intimamente legata al collagene, mentre l’acqua libera può essere rimossa dalla pelle anche solo meccanicamente. L’acqua riveste una importanza cruciale sulla struttura e le proprietà chimiche e fisiche del collagene, e in diversi momenti del processo conciario si eseguono operazioni di asciugatura e di re-idratazione per preparare la pelle alle operazioni successive. Una rimozione troppo spinta dell’acqua potrebbe causare delle modifiche nella struttura del collagene con conseguenze irreversibili sulla qualità del prodotto finito. I metodi disponibili per controllare e valutare il contenuto di acqua nelle pelli sono spesso distruttivi e non distinguono fra le varie forme di acqua. La nuova tecnica consentirebbe di quantificare il contenuto di acqua in maniera non distruttiva e veloce e di valutare il grado di strutturazione dell’acqua presente.

“Nel suo stato naturale e non conciato la pelle contiene dal 150% al 190% di acqua rispetto al suo peso secco. L’acqua contenuta nel collagene può essere suddivisa in tre principali gruppi: acqua di struttura, acqua legata e acqua libera. L’acqua libera è in forma liquida a temperatura ambiente e forma cristalli di ghiaccio a 0 °C; il comportamento dell’acqua legata è intermedio fra il liquido e il solido e non ghiaccia a 0 °C; l’acqua di struttura, infine, fa parte della struttura fibrosa del collagene e si comporta come un solido. Le due forme d’acqua intimamente collegate al collagene sono legate mediante ponti idrogeno, mentre l’acqua libera può essere rimossa dalla pelle anche solo meccanicamente.

L’acqua riveste una importanza cruciale sulla struttura e le proprietà chimiche e fisiche del collagene essendone parte integrale. Si potrebbe descrivere la disposizione dell’acqua legata come un avvolgimento alla tripla elica del polipeptide su più strati collegati da legami a ponte di idrogeno, formando una guaina supramolecolare di solvatazione. Questa disposizione è determinante per la stabilizzazione del collagene nativo, ma soprattutto influisce fortemente sulla sua reattività e sulla stabilizzazione, o concia, degli stessi gruppi peptidici del collagene. Il coinvolgimento dell’acqua legata incide, inoltre, in modo fondamentale sulla relazione fra il processo di asciugatura e le conseguenti proprietà della pelle finale. Molte caratteristiche organolettiche importanti come morbidezza, grana, resa superficiale, dipendono dall’umidità della pelle. In particolare, con le conce organiche la salvaguardia di queste proprietà può imporre l’impiego di nuove condizioni operative, irraggiungibili con macchinario tradizionale.

L’asciugatura del pellame viene attuata in diversi momenti del processo conciario, dall’asciugatura in wet, al crust fino al pellame finito. Durante il processo di asciugatura è importante rimuovere l’acqua libera, ma non quella legata o di struttura in quanto può portare all’incollaggio delle fibre e ad un infragilimento della pelle con la compromissione di alcune proprietà importanti come la mano, la morbidezza e i tratti organolettici distintivi che fanno della pelle un articolo unico. L’acqua agisce, infatti, come un plastificante nella pelle ed influisce perciò anche sulle sue proprietà viscoelastiche. La pelle deve essere comunque asciugata prima del suo utilizzo finale, ma risulta di fondamentale importanza rimuoverne solamente quella parte necessaria e sufficiente senza comprometterne le sue proprietà finali. Durante l’asciugatura è importante, perciò, il controllo della quantità e la tipologia di acqua all’interno della pelle in tutta la sua sezione.

È stato verificato che le pelli possono essere asciugate velocemente, ad alte temperature ed in modo sia efficace che efficiente, solamente se la concentrazione di acqua all’interno delle fibre è mantenuta ad un livello ben preciso, in modo da evitare la rimozione di quella legata e di struttura; l’acqua libera dev’essere rimossa ad una velocità controllata in quanto un’evaporazione troppo rapida rispetto alla diffusione interfibrillare dell’acqua stessa fra l’interno e la superficie esterna della pelle potrebbe causare danni al prodotto finito. La rimozione di acqua legata o di struttura potrebbe, inoltre, essere irreversibile e non più risolvibile attraverso una ri-umidificazione della pelle. In questa sezione poi saranno esposte dall’ ing. Pistorio i principi dell’assorbimento d’acqua nelle pelli e un modello per la determinazione dell’acqua interagente.

A cura di

Marco Nogarole, Responsabile del Trasferimento Tecnologico della SSIP

Pubblicato il: 13 Mag 2022 alle 12:45