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DA CPMC – Florio: “Gli approcci e le nuove tecnologie per il controllo non distruttivo di prodotto e processo conciario”
DA CPMC – Florio: “Gli approcci e le nuove tecnologie per il controllo non distruttivo di prodotto e processo conciario”

L’evoluzione del sistema produttivo conciario verso una dimensione sempre più sostenibile e circolare, che ha determinato una crescente tensione verso la ricerca di alternative ai tradizionali paradigmi riduttivi, ha di fatto costituito una considerevole opportunità di sviluppo per il settore, in tempi recenti; tuttavia, tale svolta ha determinato nel contempo alcune criticità, da correlarsi proprio all’impiego di tali soluzioni alternative: l’introduzione di nuove molecole per la concia e, più in generale, il ricorso a nuovi formulati per soppiantare i tradizionali chemicals nelle diverse fasi del processo a umido e di rifinizione, determina di sovente problematiche imprevedibili, come la formazione di nuovi difetti o compromissione delle prestazioni del materiale. Inoltre, i presunti miglioramenti introdotti, in termini di sostenibilità, ivi compresi gli aspetti di efficientazione dell’impiego delle risorse, necessitano di essere codificati in maniera misurabile, affinché l’innovazione introdotta possa radicarsi e stabilmente nelle produzioni di nuova generazione.

Tutto quanto premesso determina un’implementazione dei fabbisogni di monitoraggio degli aspetti di qualità e tracciabilità delle risorse impiegate per le nuove produzioni.  In tal senso, un valido supporto è offerto dall’impiego di approcci multi-diagnostici, in grado di fornire informazioni cruciali sulle caratteristiche di qualità dei prodotti intermedi e finiti, oltre che sui parametri di processo; molti di tali approcci, prevedono il ricorso a tecniche di caratterizzazione, come tecniche cromatografiche, spettroscopiche e di microscopia ottica ed elettronica che, pur soddisfacendo l’esigenza di acquisire informazioni puntuali su prodotti e processo, presentano lo svantaggio di prevedere tempi di esecuzione mediamente lunghi e pretrattamenti distruttivi.

Le soluzioni più attuali comprendono, d’altra parte, approcci automatizzati che consentano e di monitorare in maniera ottimale l’efficacia dei processi e la qualità dei prodotti, attraverso strumenti in grado di fornire risposte veloci, in modo da poter operare in ambiente di lavoro, con conseguente possibilità di risparmiare risorse. A questi vantaggi si aggiunge la possibilità di agire in maniera preventiva e predittiva attraverso l’impiego crescente di tecnologie NDT (Non Distruttive Testing) per il controllo in linea delle produzioni: come risulta da recenti studi svolti dalla SSIP in collaborazione con il suo partenariato, tali approcci risultano particolarmente performanti per l’identificazione preventiva dei difetti del cuoio, la diagnostica tempestiva delle criticità di produzione connesse all’impiego di formulati innovativi per la concia e la rifinizione, nonché per il monitoraggio e l’efficientamento delle risorse chimiche impiegate.

Su questo fronte è verticalmente sviluppato il Progetto TAN-TOM– Tecniche di oggettivazione non invasiva delle pelli lavorate in ambito conciario tramite nuovi sistemi di acquisizione ottici multispettrali e tomografici elettromagnetici, elaborati tramite sistemi basati su intelligenza artificiale.

Il Progetto, coinvolge cinque soggetti Partner: particolarmente tre rilevanti aziende operanti in diversi settori industriali, come Barnini srl, Azienda Capofila del Progetto, specializzata in progettazione e costruzione di impianti automatizzati, S.I.R.I.O. Lavorazione Conciaria srl con competenze trasversali nelle lavorazioni conciarie conto terzi e TECNOCREO Società di ingegneria operante in numerosi settori industriali nazionali, oltre due Organismi di Ricerca, come il Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni (CNIT), Ente di ricerca non-profit riconosciuto dal MIUR che opera nel settore dell’ICT (consorzia 38 università e 8 unità di ricerca presso il CNR) e la Stazione Sperimentale per l’Industria delle Pelli e delle materie concianti Srl (SSIP) Organismo di Ricerca Nazionale di riferimento per la filiera del cuoio, cui è affidato il ruolo di Coordinamento Scientifico del Progetto.

Partecipano inoltre al Progetto ulteriori quattro società ad elevato profilo tecnologico e di produzione conciaria, in qualità di consulenti, come COMPOLAB – Società di engineering con solide competenze multidisciplinari in grado di sviluppare soluzioni avanzate e innovative, dall’idea fino alla industrializzazione, FREE SPACE – Start-up innovativa che ha come scopo la ricerca, la progettazione, la produzione di sistemi e dispositivi, sia hardware che software per la generazione, il controllo e il trasferimento dei segnali elettromagnetici, BCN – Azienda conciaria attiva da più di 80 anni, in grado di seguire complessi progetti di R&D, che oggi, alla terza generazione, coniuga artigianalità, innovazione tecnologica ed ecosostenibilità, FLYSIGHT – PMI operante nei settori difesa, aerospaziale e infrastrutture, che produce soluzioni software di supporto decisionale basate su intelligenza artificiale e realtà aumentata.

Con un costo complessivo ammissibile di oltre 8 milioni di euro, ed una durata di 36 mesi, il Progetto, rappresenta uno strumento ad elevato potenziale strategico per favorire lo sviluppo della filiera di riferimento; nello specifico, TAN-TOM, ha per obiettivo la realizzazione di un sistema “tomografico” di ispezione delle pelli, allo scopo di oggettivare la qualità delle medesime durante i processi di lavorazione, prevedendo l’elaborazione di sistemi tecnologici diagnostici avanzati, al fine di garantire il monitoraggio in continuo della qualità del prodotto realizzato. Grazie anche alla strumentazione scientifica messa a disposizione dai partner di progetto, i dati raccolti saranno correlati con parametri chimico-fisici e merceologici delle pelli, al fine di validare i dati acquisiti, nonché al fine di ricercare le possibili cause delle criticità delle produzioni, anche in maniera predittiva e propedeutica alla progettazione di soluzioni per la prevenzione e risoluzione dei difetti del cuoio.

Avviato ad aprile 2023, il Progetto ha consentito di esplorare l’applicazione della tecnologia a radiofrequenza (RF) in diversi range di riferimento per valutare le proprietà fisiche/chimico-fisiche e merceologiche delle pelli, ed identificare parametri tecnici critici, rivelando prospettive significative per migliorare la qualità e il controllo del processo produttivo nell’industria conciaria; complessivamente, sarà esplorata l’applicabilità nelle bande UHF (Ultra high frequency, banda 300-3000 MHz), SHF (Super high frequency, banda 3-30Ghz), EHF (Extremely high frequency, banda 30-300 GHz). È in fase di esplorazione anche l’impiego di tecniche ottiche multispettrali per l’acquisizione, l’elaborazione e l’identificazione dei difetti superficiali delle pelli, come macchie, graffi, alterazioni e compromissioni del fiore e della rifinizione; sono stati in tal senso studiati ed acquistati gli illuminatori ed i fotorecettori adeguati a risaltare l’intera gamma di difettistiche e sono stati analizzati sistemi di azionamento delle luci volti ad amplificare l’impatto visivo dei difetti; i dati acquisiti saranno elaborati da algoritmi di IA, che consentiranno di ottenere informazioni immediatamente leggibili sui campioni ispezionati. I sistemi in via di sviluppo e sperimentazione saranno testati sia su articoli intermedi (di diversa origine, destinazione d’uso e caratteristiche di lavorazione), che su campioni finiti, realizzati ed invecchiati in condizioni tali da riprodurre criticità in maniera controllata e testare il grado di specificità e capacità predittiva dei sistemi diagnostici impiegati.

Ulteriori sviluppi, nell’ambito del controllo non distruttivo di prodotto e processo conciario, sono in via di esplorazione attraverso una delle attività previste dal Progetto 4.01 SOLARIS, (Sustainable Options for Leather Advances and Recycling Innovative Solutions), promosso e coordinato scientificamente dalla SSIP, nell’ambito del Partenariato Esteso MICS (Made in Italy Circolare e Sostenibile) e a cui partecipa un nutrito numero di gruppi di ricerca del partenariato, afferenti all’Università degli Studi di Napoli Federico II, al Politecnico di Torino, al Politecnico di Milano, all’Università di Brescia, all’Università di Padova e al CNR. Su questo fronte, il Progetto può contare sulle infrastrutture di ricerca e sistemi diagnostici messi a disposizione dai partner, che stanno portando a promettenti risultati (rappresentati anche nei contributi scientifici che seguono).

Per suo conto, la SSIP è impegnata nello sviluppo e sperimentazione di approcci basati sull’impiego della spettroscopia NIR (Near Infrared Soectroscopy) per il monitoraggio di agenti tradizionali e innovativi impiegati nella produzione conciaria su intermedi e finiti conciari, oltre che nei bagni di concia, nell’ottica di qualificare i prodotti e monitorare l’impiego delle risorse, minimizzando gli impatti del processo; la messa a punto degli approcci ha riguardato l’acquisizione mediante un sensore MicroNIR OnSite-W, corredato da un accessorio dedicato all’acquisizione dei campioni liquidi e l’elaborazione dei risultati con ausilio di metodi chemiometrici e analisi statistica multivariata dei dati attraverso l’analisi delle componenti principali (PCA).

Come riportato, a titolo esemplificativo, nelle figure 1 e 2, le acquisizioni effettuate su intermedi di lavorazione conciaria, e la successiva rielaborazione dei dati, mediante PCA, ha consentito di discriminare tra diverse tipologie di sistemi concianti utilizzati per la produzione di campioni wet, suggerendo il possibile impiego della tecnica per implementare in maniera non distruttiva e potenzialmente automatizzata gli strumenti di controllo della produzione e tracciabilità dei prodotti.

Nel complesso, gli approcci multidisciplinari finora esplorati hanno evidenziato il promettente e cruciale ruolo svolto dalla diagnostica non distruttiva sul fronte del monitoraggio delle caratteristiche qualificanti e prestazionali dei cuoi, in un’ottica di tracciabilità e controllo avanzato di produzione conciaria.

 

Acknowledgement

This work arises from a part of activities carried out within the Project TAN-TOM – Tecniche di oggettivazione non invasiva delle pelli lavorate in ambito conciario tramite nuovi sistemi di acquisizione ottici multispettrali e tomografici elettromagnetici, elaborati tramite sistemi basati su intelligenza artificiale, Co-financed by the Italian Ministry of Enterprises and Made in Italy (ex-MISE), Fondo per la Crescita Sostenibile – Primo Sportello del Bando “Accordi per l’innovazione” – D.M. 31 Dicembre 2021 – DD 18 Marzo 2022.

This work arises from a part of activities carried out within the MICS (Made in Italy–Circular and Sustainable) Extended Partnership and received funding from the European Union Next-Generation EU (PIANO NAZIONALE DI RIPRESA E RESILIENZA (PNRR) – MISSIONE 4 COMPONENTE 2, INVESTIMENTO 1.3 –D.D. 1551.11-10-2022, PE00000004). This manuscript reflects only the authors’ views and opinions, neither the European Union nor the European Commission can be considered responsible for them.

 

References

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A Solofra la sede del Politecnico del Cuoio per l’alta formazione, a cura di Fondazione MIA Academy ITS Moda Campania e SSIP
A Solofra la sede del Politecnico del Cuoio per l’alta formazione, a cura di Fondazione MIA Academy ITS Moda Campania e SSIP

La Stazione Sperimentale Pelli e Materie Concianti ha presentato a Palazzo Orsini, a Solofra, Avelllino, la prima sede operativa del Politecnico del Cuoio, l’area della SSIP dedicata all’alta formazione di settore, interamente a cura della Fondazione MIA Academy ITS Moda Campania, nel distretto conciario. Firmato, infatti, l’atto di concessione per il primo piano di Palazzo Sant’Agostino, tra il Comune di Solofra e la Fondazione MIA Academy ITS Moda Campania, dove saranno creati laboratori per i corsi e le attività di formazione per tecnici specializzati del settore pelle. Una formazione rivolta a persone tra i 18 e i 55 anni non compiuti, studenti, disoccupati e inoccupati, con corsi interamente gratuiti e borse di studio a supporto. Nel distretto conciario irpino, la nascita del polo di alta formazione fortemente sostenuta dal Sindaco di Solofra, Nicola Moretti è avvenuta alla presenza, tra gli altri, del Direttore Generale SSIP, Edoardo Imperiale; del Presidente della Fondazione MIA ITS Moda Campania, Carlo Palmieri; del Direttore della Fondazione MIA ITS Moda Campania, Serena Iossa; del Direttore dell’UNIC, Fulvia Bacchi, del Presidente di Confindustria Avellino, Emilio De Vizia; del Commissario Straordinario della Camera di Commercio Irpinia Sannio Girolamo Pettrone. A spiegare natura e obiettivi del nuovo accordo è Imperiale: “Il Politecnico del Cuoio, che è un progetto che fino ad adesso è stato inserito nelle attività ordinarie della Stazione Sperimentale, prende ora una sua forma, con una sua sede autonoma all’interno proprio della Fondazione MIA ITS Moda Campania, a cui si aggiunge una nuova mission: da un lato, quella di formare giovani e inoccupati per le competenze dell’industria conciaria, dall’altro quella di puntare su diverse iniziative, in un’ottica di sviluppo per il Politecnico del Cuoio per essere un’opportunità di crescita del distretto di Solofra, in una logica sempre più sostenibile e circolare”. Un accordo storico per il Distretto di Solofra che si propone di essere un modello replicabile in altre sedi e settori, tra qui quello tessile – abbigliamento con il CIS di Nola e sulla città di  Napoli.

Un progetto che è, comunque, già concreto, con l’avvio di bandi, pubblicati lo scorso 30 ottobre, di cui due che si svolgeranno all’interno dell’Istituto ISISS Ronca di Solofra, Avellino, socio della fondazione Mia ITS Moda Campania e interamente dedicati al settore conciario, come spiega il direttore Iossa: “Questo è un momento molto importante, si concretizza un lungo lavoro di squadra. Ora c’è chiaramente da mettere a bando i lavori di ristrutturazione per l’adeguamento dei laboratori da realizzare all’interno di Palazzo Sant’Agostino. I corsi di formazione sulla pelle si avvieranno, intanto, presso l’Istituto ISISS Ronca, nelle more che i locali siano ristrutturati e completi delle nuove attrezzature. Dei bandi dedicati al settore, uno sarà per formare tecnici e manager sull’innovazione di prodotto, l’altro sull’innovazione di processo. Laboratori e attrezzature 4.0, anch’esse da mettere a bando entro la settimana, saranno all’avanguardia, per formare le nuove leve su tutti i temi della sostenibilità, dell’economia circolare, del riuso”. A farle eco, Palmieri: “L’evoluzione delle aziende, i cambi strategici che stanno avvenendo non possono che partire da una formazione che sia più che mai legata ai cambiamenti del mercato”.

Per il Direttore UNIC Bacchi: “Faccio parte del consiglio di amministrazione della Fondazione e attraverso tutti i nostri canali daremo un pieno appoggio a questo progetto che riteniamo importantissimo sia a livello di distretto ma anche a livello nazionale.Troviamo che sia finalmente un progetto che ha visto la sua finalizzazione“.

Per il Sindaco Moretti, infine: “La firma del contratto rappresenta un passo importante per la formazione professionale nel territorio. Questo progetto è fondamentale per garantire opportunità di lavoro stabile e sicuro e promuovere lo sviluppo del distretto”. 

I bandi scadranno il prossimo 1° dicembre, ed entro fine anno saranno avviati tutti i corsi, che prevedono 1800 ore, di cui 1080 ore tra aula e laboratori, e 720 ore di stage presso aziende della filiera. Per info https://www.miafondazioneits.it

Magazine – World Footwear vol. 38 2024
Magazine – World Footwear vol. 38 2024

◊ Letture presso la Biblioteca della Stazione Sperimentale Pelli ◊

 

Rivista: World Footwear – Materiali per l’abbigliamento sportivo

 

Questa rivista inglese viene edita 4 volte all’anno e riporta notizie sui materiali, tecnologie e innovazioni nel campo dell’industria calzaturiera.

Focus Scientifico: Prospettive di utilizzo dell’anidride carbonica supercritica in ambito conciario
Focus Scientifico: Prospettive di utilizzo dell’anidride carbonica supercritica in ambito conciario

Il processo conciario comporta un notevole sfruttamento della risorsa idrica per le lavorazioni ad umido, dalla riviera alla concia fino alla tintura ed ingrasso. Questo comporta al contempo un’elevata quantità di acqua di processo residua da trattare per la sua depurazione. L’acqua in queste fasi è ovviamente utilizzata nei lavaggi della pelle e come solvente per trasportare i prodotti chimici al suo interno.

Molte ricerche e sperimentazioni sono state affrontate nel corso degli ultimi anni al fine di trovare un’alternativa all’acqua come solvente per queste lavorazioni al fine di limitarne l’impatto sulle risorse idriche, come l’utilizzo di solventi organici più o meno efficaci e sostenibili.

Un campo di sperimentazione ha esplorato, per lo stesso obiettivo, l’applicazione dell’anidride carbonica (CO2) supercritica.

“Una sostanza si dice essere in uno stato supercritico quando si trova in condizioni di temperatura superiore alla temperatura critica e pressione superiore alla pressione critica. In tali condizioni, le proprietà della sostanza sono in parte analoghe a quelle di un liquido (ad esempio la densità) e in parte simili a quelle di un gas (ad esempio la viscosità)”.

Fig.1 Diagramma di stato dell’anidride carbonica, dove è visibile la zona in cui si realizza lo stato supercritico (supercritical fluid).

 

La CO2 supercritica, perciò, è caratterizzata da proprietà fisiche miste tra stato gassoso e liquido, che la potrebbero rendere un ottimo ed efficace solvente apolare, per l’estrazione di soluti aventi una bassa polarità, tanto da poter essere paragonata all’esano, con capacità di solubilizzazione vicina a quella propria di un liquido ed in alcuni casi, anche superiore. In particolare, quando la pressione è pari a 80 bar e la temperatura è pari a 31 °C la CO2 si trova in fase supercritica, non più gassosa, con una viscosità inferiore a quella dell’acqua (997 kg/m³), con un alto coefficiente di diffusività e una bassa viscosità, dando così la possibilità di comportarsi come un ottimo solvente soprattutto per le sostanze organiche. Le migliori proprietà di trasporto della CO2 supercritica dimostrano come essa possa interagire molto efficacemente con un soluto rispetto a un altro comune solvente organico.

 

Temperatura (°C) Densità (kg/m3) Volume (m3) Viscosità (cP) Fase
0 961,94 0,0010396 0,10989 Liquida
20 827,71 0,0012081 0,075717 Liquida
31 679,73 0,0014712 0,05332 Supercritica

I vantaggi non sono solo nel potere solubilizzanti ma la CO2 supercritica presenta la caratteristica di essere inerte, non tossica per gli addetti ai lavori e per l’ambiente circostante. Ha un costo contenuto e dopo aver esplicato la sua funzione può essere facilmente riconvertita allo stato gassoso e riutilizzata, per esempio, nello stesso processo.

Nell’industria dell’estrazione di principi attivi liposolubili da matrici naturali, la CO2 supercritica è una tecnologia oramai consolidata soprattutto per la produzione di alimenti funzionali, o integratori e nella medicina naturale, additivi per la salute, prodotti cosmetici e applicazioni farmaceutiche.

La tecnologia della CO2 supercritica è emersa come un’importante alternativa ai processi tradizionali con solventi organici e meccanici, grazie alla sua pressione critica moderata, che permette di contenere i costi di compressione, mentre la sua bassa temperatura critica consente l’estrazione di composti termosensibili senza degradazione.

Per il trattamento di substrati, la natura dei composti da estrarre o da trasportare non è sempre e solo apolare, ma spesso vi sono composti polari d’interesse (come per altro nel processo conciario). Lo sviluppo della tecnologia ha comunque rimediato con l’aggiunta di co-solventi alla CO2 supercritica, al fine di migliorare l’affinità del fluido verso composti polari, per cui si possono utilizzare assieme solventi come l’acqua, dimostrando, cosicché, la compatibilità dei due solventi come potrebbe avvenire sulle matrici collageniche. Oltre all’estrazione supercritica con la CO2 un certo numero di altre tecnologie supercritiche viene studiato e sviluppato per altre applicazioni interessanti, come la precipitazione di composti polari (precipitazione supercritica con anti-solvente, SAS) o la separazione di composti in miscele liquide (frazionamento supercritico in contro-corrente), per l’ottenimento di composti bioattivi più puri. Perseguire la ricerca delle tecnologie con la CO2 supercritica per diversi materiali potrebbe rivelarsi un asset strategico anche per il settore della concia.

La variabilità della tecnologia, come l’effetto della pressione e della composizione della CO2 sui rendimenti, l’effetto di miscele di co-solventi diverse, la possibilità di lavorare in batch o in continuo a portate variabili, permetterebbe di modulare l’applicazione in funzione dello scopo, come quello riferito al trattamento del pellame

Nella prossima sezione esploreremo le applicazioni messe in atto in ambito conciario e valuteremo le nuove possibilità dello sfruttamento di questa promettente tecnologia nel nostro settore.

 

A cura del Dr. Marco Nogarole

Pubblicato il: 5 Nov 2024 alle 10:50

 

Focus Scientifico: Con il Partenariato Esteso MICS si amplificano gli strumenti di ricerca per tutelare la qualità, autenticità e tracciabilità dei prodotti in pelle Made in Italy
Focus Scientifico: Con il Partenariato Esteso MICS si amplificano gli strumenti di ricerca per tutelare la qualità, autenticità e tracciabilità dei prodotti in pelle Made in Italy

La tutela delle caratteristiche di qualità, autenticità e tracciabilità dei prodotti per il Made in Italy è un tema dominante che il Partenariato Esteso MICS – Made in Italy Circolare e Sostenibile, sta sviluppando in forza della capacità tecnico scientifica, degli approcci multidisciplinari e delle tecnologie integrate, messe a disposizione dai 25 partner pubblici e privati che animano le principali attività di ricerca in corso, anche nell’ambito dei Progetti Flagship che MICS sta promuovendo, tra cui va citato proprio un Progetto sulla “Anticontraffazione Made in Italy”.

La SSIP, in tal senso, congiuntamente al suo partenariato, sta portando il suo contributo per la filiera del cuoio, particolarmente attraverso il Progetto 4.01 SOLARIS, (Sustainable Options for Leather Advances and Recycling Innovative Solutions), promosso e coordinato scientificamente dalla SSIP, nell’ambito di MICS e a cui partecipa un nutrito numero di gruppi di ricerca del partenariato, afferenti all’Università degli Studi di Napoli Federico II, al Politecnico di Torino, al Politecnico di Milano, all’Università di Brescia, all’Università di Padova e al CNR.

La tematica, nella sua declinazione conciaria, è affrontata sotto molteplici aspetti: da un lato, la caratterizzazione avanzata del cuoio, consente di riconoscere attraverso strumenti diagnostici dedicati, le caratteristiche distintive della pelle, rispetto ad altri materiali progettati e commercializzati per imitare la pelle stessa, costituendo pertanto un valido supporto per tutelare l’autenticità dei prodotti in cuoio; quindi, sempre attraverso l’ausilio di tecniche di diagnostica avanzata, è possibile discriminare, nell’ambito dei prodotti in pelle, tra campioni che differiscano per origine animale, nonché  per tipologia di lavorazione effettuata, costituendo un valido supporto per alimentare un virtuoso approccio di tracciabilità lungo la catena di approvvigionamento di materie prime e intermedi di lavorazione, fino al prodotto finito,  destinato alla commercializzazione; d’altro canto, la diagnostica avanzata, può costituire un valido supporto anche per monitorare le caratteristiche merceologiche e prestazionali dei prodotti in cuoio, con la possibilità di individuare, anche in maniera predittiva, l’insorgenza di possibili difetti, con evidenti ricadute positive in termini di tutela degli standard prestazionali e merceologici dei prodotti; tale tipologia di approcci assume peraltro un ruolo ancor più strategico se correlato alla possibilità di impiegare tecniche di Controllo Non Distruttivo e sensoristica avanzata, che possano essere adottate anche in maniera automatizzata in ambiente di lavoro e, coadiuvati da sistemi di Intelligenza Artificiale, per restituire in maniera facilitata informazioni utili a tutelare la qualità della produzione già in fase di lavorazione. L’impiego di approcci di sensoristica può inoltre consentire la messa a punto di metodi per identificare eventuali “marcatori” inseriti nei prodotti in un’ottica di tracciabilità di prodotti e processi, come sistemi di anticontraffazione.

La Stazione mette a disposizione, su tali fronti, le proprie competenze per la diagnostica e la sensoristica per il riconoscimento del materiale cuoio rispetto alle imitazioni, per il riconoscimento delle tipicità produttive, per l’identificazione dei difetti e per il monitoraggio di processo. A titolo esemplificativo, sono impiegati, in tal senso, approcci multi-diagnostici che prevedono impiego tecniche di Microscopia Ottica (stereo-microscopia e microscopia a contrasto di fase), Microscopia a Scansione (SEM) con sonda a Raggi-X per la microanalisi, analisi termica e dinamico-meccanica (DSC/TGA), Analisi dinamico-meccanica (DMA), metodi spettroscopici come Spettroscopia Infrarossa a Riflettanza Totale Attenuata (ATR-IR), metodi che forniscono informazioni significative sulle caratteristiche chimico-fisiche, morfologiche e strutturali del materiale.

A tali approcci, si aggiunge la recente familiarità con approcci chemiometrici applicati all’impiego di spettroscopia NIR (Near Infrared Soectroscopy) per il monitoraggio di agenti tradizionali e innovativi impiegati nella produzione conciaria sia per intermedi di lavorazione che prodotti finiti, oltre che nei bagni di concia, nell’ottica di qualificare i prodotti e monitorare e qualificare analiti di interesse nel corso della produzione; le acquisizioni effettuate su intermedi di lavorazione conciaria, e la successiva rielaborazione dei dati, mediante PCA, hanno difatti consentito di discriminare tra diverse tipologie di sistemi concianti utilizzati per la produzione di campioni wet, suggerendo il possibile impiego della tecnica per implementare in maniera non distruttiva e potenzialmente automatizzata gli strumenti di controllo dei prodotti; l’impiego della tecnica per l’indagine su analiti di interesse nei bagni di concia, hanno inoltre evidenziato il potenziale del metodo per la tracciabilità dei chemicals nel processo.

A rafforzare la possibilità di monitorare la qualità e tracciabilità di prodotto e processi conciari, concorre ad oggi, grazie al Partenariato MICS, la rete di infrastrutture messa a disposizione dai partner in tal senso; come rappresentato nel secondo numero del 2024 della rivista della SSIP, CPMC (Cuoio Pelli Materie Concianti), dedicato proprio a tale tematica, va citato in tal senso l’impegno numerosi gruppi di ricerca del Politecnico di Torino, tra cui Il gruppo di ricerca facente capo Prof. Franco Lombardi ed al Prof. Pasquale Luigi Spena, del Dipartimento di Ingegneria Gestionale e della Produzione di PoliTo, che si tanno dedicando all’impego di approcci di Termografia, ovvero una tecnica che sfrutta le radiazioni infrarosse per analizzare il  flusso di calore in un materiale, per fornire un controllo qualità non distruttivo, come potenziale strumento per l’ottimizzazione delle diverse fasi di produzione della pelle.

Sul fronte della diagnostica avanzata, va invece citato il gruppo di ricerca del Prof. Maurizio Ventre, del Centro Interdipartimentale di Ricerca sui Biomateriali, CRIB dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, impegnato nello sviluppo e sperimentazione di approccio un micromeccanico per la caratterizzazione del cuoio, attraverso il quale è possibile individuare l’effetto di trattamenti concianti sulle caratteristiche meccaniche a livello molecolare e fibrillare e quindi di ottimizzare i processi per ottenere risposte micromeccaniche specifiche.

Va inoltre citato, per una competenza trasversale e multidisciplinare su approcci per il controllo di prodotto e processo, il gruppo di ricerca del Prof. Stefano Guido e della Prof.ssa Valentina Preziosi, del Dipartimento di Ingegneria chimica, dei Materiali e della Produzione industriale, dell’Università di Napoli Federico II; proprio durante una recente riunione presso i laboratori di tale gruppo di ricerca, avvenuto anche alla presenza del Prof. Domenico Caputo, a sua volta partner del Progetto Solaris, oltre che coordinatore dello Spoke 4 di MICS, è stato possibile appurare il rilevante potenziale offerto da un approccio che combina l’uso di un microscopio ottico automatizzato, collegato ad una telecamera ed equipaggiato con obiettivi per campo chiaro ed epifluorescenza, con tecniche di analisi delle immagini, sia per il controllo di qualità della pelle che per la potenzialità del sistema nel distinguere specifiche caratteristiche di campioni di pelle da quelle esibite da materiali alternativi che ne simulano l’aspetto macroscopico. Ulteriori informazioni, in tal senso, sono state prodotte anche da approfondimenti diagnostici che il gruppo di ricerca ha effettuato attraverso collaborazioni internazionali. È stato altresì possibile riscontrare il potenziale derivante dagli studi di tipo reologico su prodotti di interesse conciario (chemicals e idrolizzati di collagene derivanti da scarti di cuoio) al fine di monitorare processi produttivi del cuoio e dei nuovi materiali circolari, sviluppati dal progetto a partire dagli scarti conciari; sempre sul fronte del monitoraggio di processo, sarà in futuro esplorata la possibilità di collaborare con il gruppo di ricerca anche per la messa a punto di sensori elettrochimici, per il monitoraggio di specifici analiti di interesse, con auspicabili ricadute sulla capacità condivisa di offrire uno strumento per qualificare e rendere sempre più tracciabili prodotti e processi conciari.

 

A cura della Dr. ssa Claudia Florio

31 Ottobre 2024

 

Il Libro – CORARIUS, uno scrigno che custodisce segreti del mestiere e informazioni storiche sul cuoio, firmato dell’artigiano Felice Apostolo
Il Libro – CORARIUS, uno scrigno che custodisce segreti del mestiere e informazioni storiche sul cuoio, firmato dell’artigiano Felice Apostolo

La sua pubblicazione è del 2018 ma il libro “CORARIUS – lavorazione artigianale di Pelle e Cuoio”, firmato dallo stimato artigiano Felice Apostolo ed edito dall’Association Valdôtaine Archives Sonores, rappresenta ancora oggi un volume molto interessante, una sorta di scrigno che custodisce segreti del mestiere e informazioni storiche, una pubblicazione agile – con le sue 64 pagine – che sorprende per l’accuratezza dei testi in italiano e francese e coinvolge il lettore in un viaggio affascinante nel tempo e nella tecnica della lavorazione artigianale di pelle e cuoio. Un testo che l’autore ha dedicato alla sua famiglia arrivata in Valle d’Aosta nei primi decenni del 1800 con il bisnonno Celestino, “oriundo biellese” come recita la sua lapide nello storico cimitero di Sant’Orso, di mestiere conciatore, capostipite di una famiglia tutta dedita alla concia, alla lavorazione o al commercio delle pelli. Una presenza che è proseguita con il figlio Felice, conciatore e produttore di zoccoleria e selleria, poi con il primogenito di quest’ultimo, ovvero il padre dell’autore Celestino Mario, classe 1896, perfezionatosi dai Salesiani come calzolaio, ma dedicatosi alla produzione di zoccoli, collari per bestiame e commercio di calzature e articoli per artigiani del cuoio. Attività commerciale, per quanto riguarda le calzature, portata avanti dal figlio Pietro Giorgio, mentre Felice “Cino” si è specializzato nella produzione artigianale di articoli in pelle e cuoio di tradizione, nonché moderni. «Non ho la pretesa di insegnare il lavoro del cuoio e della pelle. – afferma Felice Apostolo – Ho annotato queste poche nozioni per non dimenticare quanto appreso, per divulgare le conoscenze accumulate in tanti anni di esperienza e per coprire un piccolo vuoto, vedendo un certo interesse per questo nobile materiale e non trovando sul mercato locale testi in merito». Pertanto, in “Coriarius” compaiono descrizioni minuziose di tutte le fasi di questa complessa attività artigianale: dal tipo di pelli impiegate alla concia, dagli attrezzi necessari alle diverse cuciture, dalle tecniche per fabbricare un paio di zoccoli a quelle per realizzare i collari per campanacci. Completa la pubblicazione una ricca appendice storica con i capitoli “Cino et sa famille: la passion du cuir”, “Les tanneries d’Aoste”, “Les socques au début di XXe siècle”, “L’arte più antica” e “Presenze e aspetti della produzione di manufatti in cuoio in Valle d’Aosta”.

Fonte lavalleenotizie.it/

 

Formazione, scade oggi il bando “Leathergoods Innovation Specialist”, a cura della Fondazione Mia ITS Academy Moda Campania
Formazione, scade oggi il bando “Leathergoods Innovation Specialist”, a cura della Fondazione Mia ITS Academy Moda Campania

Scade oggi il bando per il corso Leathergoods Innovation Specialist – SOLOFRA: Tecnico superiore esperto per la produzione sostenibile e digitale di articoli in pelle, a cura della Fondazione Mia Academy ITS Moda Campania, di cui la Stazione Sperimentale è socio fondatore.

Ultimi posti disponibili.

In dettaglio, si tratta di un percorso formativo professionalizzante rivolto ad un’utenza di età compresa tra i 18 e i 55 anni non compiuti, disoccupati e lavoratori, in possesso del diploma di scuola media superiore.

Tutti i corsi hanno una durata di 1800 ore ripartite in un biennio, di cui 1080 ore di lezioni d’aula, laboratori pratici, workshop e 720 ore di tirocinio in azienda. Durante il biennio sono previste partecipazioni a Fiere ed Eventi di Settore, visite didattiche presso le aziende della filiera tessile-pelle.

Termine ultimo per la presentazione delle domande: 16 Gennaio 2025 ore 22.00.

Per approfondimenti link qui

CPMC – AA VV. “L’Innovazione nella Qualità: l’Utilizzo della Termografia nell’industria Conciaria”  
CPMC – AA VV. “L’Innovazione nella Qualità: l’Utilizzo della Termografia nell’industria Conciaria”  

Nell’era della tecnologia avanzata, l’industria conciaria sta vivendo una trasformazione significativa grazie all’adozione di tecniche di ispezione e controllo innovative volte a migliorare la qualità e l’efficienza dei processi produttivi. Tra le tecnologie che potrebbero essere utilizzate in questo settore, la termografia si distingue per la sua capacità di fornire un controllo qualita non distruttivo, offrendo un potenziale strumento per l’ottimizzazione delle diverse fasi di produzione della pelle. La termografia è una tecnica che sfrutta le radiazioni infrarosse per analizzare il flusso di calore in un materiale. Il risultato e una sequenza di termogrammi, ovvero immagini in cui ogni pixel rappresenta il valore della temperatura acquisita. L’analisi dei termogrammi consente di identificare difetti e anomalie che potrebbero sfuggire ai metodi di ispezione tradizionali.

Nel settore conciarlo, questo sistema potrebbe agevolare il controllo, spesso di tipo visivo. effettuato dagli operatori per individuare imperfezioni superficiali della pelle causate dalla sua natura e dai processi conciari. La capacita di effettuare un controllo qualità senza contatto è essenziale soprattutto quando è richiesto un attento controllo di qualita che garantisca allo stesso tempo l’integrità del prodotto.

Questa ricerca preliminare. realizzata nell’ambito del progetto SOLARIS, Sustainable Options for Leather Advances and Recycling Innovative Solutions, parte del Partenariato Esteso MICS (made in Italy Circolare e Sostenibile), finanziato dall’Unione Europea – Next Generation EU (PIANO NAZIONALE DI RIPRESA E RESILIENZA (PNNR) – MISSIONE 4 COMPONENTE 2, INVESTIMENTO 1.3, è finalizzata ad individuare le potenzialità di un sistema di ispezione basato sulla termografia per la rilevazione di difetti nelle pelli conciate. Le indagini termografiche si classificano in base alla presenza o meno di sorgenti esterne di calore. Si parla di termografia passiva quando si effettuano unicamente misure di temperatura, mentre è attiva se viene utilizzata una sorgente termica per riscaldare il campione in esame. In quest’ultimo caso, i difetti presenti nella pelle possono agire sulla diffusività termica e, quindi, sul tempo di propagazione del calore: la diversa risposta termica generata dalla presenza di un difetto può essere rilevata da una termocamera ad infrarossi.

Due principali metodi di analisi sono comunemente utilizzati nelle prove di termografia attiva. tecnica “Lock-in* impiega una sorgente termica con un’emissione di calore periodica nel tempo. La presenza di un difetto agisce come un ostacolo alla propagazione del calore, generando un ritardo nella propagazione dell’onda termica che può essere rilevata con opportune analisi nel dominio della frequenza. La tecnica “Pulsed”, invece, utilizza una sorgente termica con un’emissione di calore impulsiva. Una disomogeneita locale nella pelle limita in queste zone la trasmissione del calore e, quindi, la velocità di raffreddamento. L’analisi nel dominio del tempo della risposta termica transitoria del materiale consente di identificare la presenza del difetto. In questa ricerca, entrambe le metodologie sono state testate per la rilevazione di alcune tipologie di difetti presenti in campioni di pelle forniti dalla Stazione Sperimentale per l’industria delle Pelli e delle Materie Concianti. Nello specifico, i difetti esaminati

  1. distacco dello strato fiore (soffiatura)
  2. distacco della rifinizione della pelle
  3. macchie su prodotti semilavorati
  4. pieghe su pelle verniciata

Per tutte le tipologie di difetti, la modalità Pulsed si è rilevata la tecnica più promettente per l’ispezione termografica della pelle conciata. Questa analisi è stata condotta utilizzando due riscaldatori ad infrarossi (potenza nominale di 2 kW ciascuno) capaci di fornire un riscaldamento controllato e uniforme su un’ampia superficie di pelle in esame. I riscaldatori sono stati posizionati equidistanti dai campioni da testare, a una distanza di circa 50 cm e con un’inclinazione di circa 45. Questa configurazione è stata necessaria per ridurre l’interferenza delle sorgenti di calore nella misurazione dell’emissione termica del campione.

Una termocamera ad infrarossi con una risoluzione di 640 * 512 pixel mod. FLIR A6750c, è stata posizionata frontalmente al campione, a una distanza di circa 50 cm. I campioni di pelle sono stati posizionati su un supporto rigido nero e lievemente tirate per evitare disturbi nell’acquisizione termica.

In modalità Pulsed, i riscaldatori emettevano un impulso di calore della durata 0,4 s con una potenza complessiva nominale di 4 kW. La termocamera misurava con una frequenza di 60 termogrammi al secondo la fase di riscaldamento e raffreddamento del campione. Con l’analisi dei termogrammi è stato possibile osservare la variazione nel tempo della temperatura in ciascun pixel della matrice 640 x 512 con cui era stata suddivisa la superficie di pelle in esame. Poiché la curva di raffreddamento di ogni pixel dovrebbe seguire un modello esponenziale di temperatura decrescente nel tempo, le sequenze temporali per ogni pixel sono state interpolate con un modello matematico di riferimento

Successivamente, è stato calcolato per ogni pixel il coefficiente di determinazione, comunemente noto come R2 per quantificare quanto i dati sperimentali acquisiti dalla termocamera seguano il modello esponenziale. Lo scostamento da questo modello permette di rivelare la presenza di un’anomalia nel materiale. Infine, costruendo un’immagine in scala di grigi, la cui intensità dipende dal valore di Rº, è possibile definire la posizione, l’estensione e la forma del difetto.

 

I risultati ottenuti dalle analisi termografiche sono riportati brevemente di seguito.

Distacco dello strato fiore (soffiatura)

La mappa dei coefficienti di determinazione R° ottenuta nell’analisi del campione di pelle con una compromissione della struttura fibrosa della pelle.

La mappa Rª riproduce fedelmente in scala di grigi l’immagine del campione reale, evidenziando in modo chiaro e preciso le aree in cui si presenta questo difetto. Questa correlazione trà la mappa termogranca e l’immagine del

 campione conferma l’efficacia della tecnica di termografia pulsata nell’individuazione di difetti di delaminazione.

Distacco della rifinizione della pelle

Il distacco della rifinizione della pelle è un tipico difetto che generalmente non è visibile ad occhio nudo. Questo difetto provoca una discontinuità nella pelle lungo il suo spessore, influenzando in questo modo la trasmissione del calore. La mappa Rª ottenuta dal campione di pelle soggetto ad un distacco della rifinizione della pelle mostra delle disomogeneità legate a gradienti della velocità di raffreddamento.

 


Macchie su prodotti semilavorati

Le macchie sui prodotti semilavorati costituiscono un altro difetto che si può riscontrare nelle fasi di trattamento delle pelli, e possono essere riconducibili a diverse cause; alcune macchie possono essere difatti causate da ossidi metallici, dalla precipitazione di saponi di calcio o di cromo, oltre che essere determinate da possibili attacchi microbici. La natura delle macchie influenza lievemente la trasmissione del calore. Infatti, la mappa Rª non evidenzia con chiarezza l’estensione ed il perimetro del difetto. In questo caso, ulteriori indagini con diversi setup sperimentali (es. riscaldamento della pelle con diversi profili di emissione termica, utilizzo di termocamere con diverse bande spettrali› potrebbero rendere l’analisi termografica più accurata.

 

Pieghe su pelle verniciata

Queste pieghe possono essere determinate da errori nella fase di asciugaggio, piuttosto che da criticità emerse in fase di applicazione della rifinizione, oltre che dalla possibile migrazione a carico di sostanze in grado di compromettere l’adesività del finishing. Generalmente, non tutte le pieghe sono individuabili con un semplice controllo visivo, l’elaborazione dei termogrammi e la mappa R° permettono di evidenziare le zone affette dal difetto, anche quelle che non sono visibili o difficilmente visibili ad occhio nudo.

Questo studio preliminare evidenzia il potenziale della termografia come strumento efficace per la rilevazione di vari diletti che possono formarsi nella pelle durante il processo di concia. In particolare, la solatura del fiore e la formazione di pieghe sulla pelle verniciata possono essere identificate in modo accurato utilizzando la termografia con un setup sperimentale standard. La termografia ha mostrato una certa capacita di rilevazione per altri tipi di difetti. come le macchie sui prodotti semilavorati e il distacco della rifinizione, ma sono necessari ulteriori approfondimenti e ottimizzazioni del setup sperimentale per migliorare l’accuratezza di questo metodo di indagine.

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Roadshow per il Bando del Ministero del Made in Italy per gli investimenti nella filiera delle fibre tessili naturali e della concia: tre tappe promosse da SSIP, Casa del Made in Italy e la Fondazione MICS.

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