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Curtici�n org�nica de pieles bovinas utilizando diferentes niveles de �cido h�mico y caesalpinia spinosa para cuero de marroquiner�a

 

Organic curtici�n of bovine piles using different levels of humic acid and caesalpinia spinosa for leather goods

 

�Curtici�n org�nica de pieles bovinas utilizando diferentes niveles de �cido h�mico y caesalpinia spinosa para cuero de marroquiner�a

 

Cesar Arturo Puente-Guijarro ^I

cesar.puente@espoch.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-2459-6182

 

Jessica Paola Arcos-Logro�o ^II

paola.arcos@espoch.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-9462-2219

 

Jimmy Danilo Molina-Paguay ^III

jimmy.molina@championx.com

https://orcid.org/0000-0002-9312-5640

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Correspondencia: cesar.puente@espoch.edu.ec

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

��������������������������������������������������������� Art�culo de investigaci�n ���������������

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*Recibido: 15 de noviembre de 2020 *Aceptado: 21 de diciembre de 2020 * Publicado: 09 de enero de 2021

 

 

        I.            Doctor en Ingenier�a Industrial, Magister en Protecci�n Ambiental, Ingeniero Qu�mico, Docente de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

     II.            Master Universitario en Ciencias Agroambientales y Agroalimentarias, Ingeniera en Biotecnolog�a Ambiental, Docente de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo Sede Morona Santiago, Macas, Ecuador.

�III.            Magister en Ingenier�a Qu�mica Aplicada. Ingeniero Qu�mico, Champions Technologies del Ecuador Cia Ltda, Ecuador.

Resumen

El presente proyecto de investigaci�n tuvo como objetivo establecer la calidad de los cueros bovinos curtidos con Tara (Caesalpinia spinosa) en combinaci�n con �cido h�mico. Las unidades experimentales utilizadas fueron 20 pieles bovinas divididas en 4 tratamientos con 5 repeticiones cada una, cada tratamiento difiere en la adici�n de distintos porcentajes de Tara y de �cido h�mico, a las cuales se les aplico un Dise�o Completamente al Azar simple. Los mejores resultados de las pruebas f�sico-mec�nicas: resistencia a la tensi�n (2892.92 N/cm2), porcentaje de elongaci�n (68%) y lastometr�a (9.81 mm) se reportaron al curtir con 15% de Tara + 0 % de �cido h�mico. En cuanto a las calificaciones sensoriales de los cueros bovinos se reportan valores de llenura y soltura de flor de 4.8 puntos respectivamente al curtir con 0% Tara + 15% de �cido h�mico, y para blandura corresponde al tratamiento de 15% Tara + 0% de �cido h�mico con un valor de 4.8 puntos consider�ndose de calidad �excelente� seg�n la escala de calificaci�n seg�n Hidalgo (2017).� Al determinar los an�lisis de la DBO5 y DQO se obtuvo valores mayores a los l�mites permisibles para todos los tratamientos aplicados, en cuanto a lo econ�mico se obtuvo los costos de 0.17- 0.18 USD/ dm2 por cuero producido generando una producci�n rentable. Por lo expuesto anteriormente se tiene que los resultados obtenidos se�alan la posibilidad de curtir al cuero bovino con� Tara (Caesalpinia spinosa) en combinaci�n de �cido h�mico para obtener mejores resultados sensoriales teniendo una alternativa viable para curtir cueros bovinos sin cromo cumpliendo con las caracter�sticas y especificaciones� requeridas por los mercados europeos para su exportaci�n, as� como tambi�n generando menores costos en la producci�n y una mayor rentabilidad para la curtiembre el �ALCE�.

Palabras clave: Curtici�n: �cido h�mico; tara (caesalpinia spinosa); cuero bovino.

 

Abstract

The objective of this research project was to establish the quality of Tara tanned bovine hides (Caesalpinia spinosa) in combination with humic acid. The experimental units used were 20 bovine skins divided into 4 treatments with 5 repetitions each, each treatment differs in the addition of different percentages of Tara and humic acid, to which a Completely Simple Random Design was applied. The best results of the physical-mechanical tests: tensile strength (2,892.92N/cm2), percentage of elongation (68%) and lastometry (9.81 mm) were reported when tanning with 15%Tara + 0% humic acid. Regarding the sensory ratings of bovine hides, fullness and grain size values of 4.8 points are reported, respectively, when tanned with 0% Tare + 15% humic acid, and for softness corresponds to the treatment of 15% Tare + 0% of Humic acid with a value of 4.8 points, considered of "excellent" quality according to the rating scale according to Hidalgo (2017). When determining the analyzes of the Biochemical Oxygen Demand (BOD) and Chemical Oxygen Demand (COD), values higher than the permissible limits for all the treatments applied were obtained. In terms of economics, the costs were 0.17 - 0.18 USD / dm2 for leather produced generating profitable production. Due to the aforementioned, the results obtained indicate the possibility of tanning bovine leather with Tara (Caesalpinia spinosa) in combination with humic acid to obtain better sensory results, having a viable alternative to tan bovine hides without chromium, complying with the characteristics and specifications. required by the European markets for export, as well as generating lower production costs and higher profitability for the tannery, the "ALCE"

Key words: Engineering and chemical technology; Tanning; Humic acid; tara (caesalpinia spinos�); bovine leather.

 

Resumo

O presente projeto de investiga��o tuvo como objetivo estabelecer a qualidade de los cueros bovinos curtidos com Tara (Caesalpinia spinosa) em combina��o com �cido h�mico. Las unidades experimentais utilizadas por 20 pieles bovinas divididas en 4 tratamientos con 5 repeticiones cada one, cada tratamiento difiere en la adici�n de distintos percentajes de Tara e de �cido h�mico, a las cuales se les aplico un Dise�o Completamente al Azar simples. Los mejores resultados das pruebas f�sico-mec�nicas: resistencia a la tensi�n (2892,92 N / cm2), porcentaje de elongaci�n (68%) y lastometr�a (9,81 mm) reportaron al curtir con 15% de Tara + 0% de �cido h�mico. En cuanto a las calificaciones sensoriales de los cueros bovinos se reportan valores de llenura y soltura de flor de 4.8 pontos respectivamente al curtir con 0% Tara + 15% de �cido h�mico, y para blandura corresponde al tratamiento de 15% Tara + 0% de �cido h�mico con un valor de 4.8 pontos considerados de qualidade �excelente� segundo a escala de calificaci�n seg�n Hidalgo (2017). Al determinar a an�lise de DBO5 e DQO se obter valores maiores a los l�mites permisibles para todos os tratamientos cient�ficos, en cuanto a lo econ�mico se obter os custos de 0,17-0,18 USD / dm2 por cuero producido gerando uma produ��o alug�vel. Por lo expuesto anteriormente se tiene que los resultados obtenidos se�alan la posibilidad de curtir al cuero bovino con Tara (Caesalpinia spinosa) em combinaci�n de �cido h�mico para obtener mejores resultados sensoriales teniendo una vi�vel para curtir cueros bovinos sin cromo cumpliendo con las caracter�sticas y especificaciones requeridas pelos mercados europeus para sua exporta��o, como tambi�n generando menores custos na produ��o e um prefeito rentabilidad para a curtiembre el �ALCE�

Palabras clave: Curtici�n; �cido h�mico; tara (caesalpinia spinosa); cuero bovino.

 

Introducci�n

Las pieles de animales han estado ligadas a la cotidianidad de los seres humanos desde los tiempos prehist�ricos; han constituido un elemento fundamental, con m�ltiples usos en el hogar y en la industria, continuando vigente a pesar de los enormes avances en los procesos tecnol�gicos que determinan innovaciones en la fabricaci�n y en las caracter�sticas de los productos, incluidos los de consumo masivo como zapater�a, marroquiner�a, tapicer�a y vestimenta (Martinez, 2017)

La curtici�n de pieles es una actividad industrial que d�a a d�a se actualiza al ritmo de los avances de la investigaci�n de nuevos productos qu�micos, por ello, el estudio de su tecnolog�a emergente es fundamentalmente una rama de las ciencias qu�micas en continuo desarrollo. Por tal motivo, es de real importancia mantener actualizado el proceso productivo en pro de buscar nuevas tecnolog�as para mejorar las caracter�sticas del producto final utilizando insumos amigables con el ambiente (Hidalgo L., 2013).

La curtici�n al cromo ha sido el m�todo m�s antiguo utilizado para el tratamiento de pieles seg�n datos del MIPRO (2018), se produjo aproximadamente 309 toneladas de cuero en el a�o 2017, las cuales inclu�an cueros para la comercializaci�n en el pa�s y para la exportaci�n hacia mercados internacionales especialmente pa�ses vecinos y Estados Unidos (Martinez, 2017), lo que provoca un alto impacto ambiental debido a su elevada toxicidad, en investigaciones realizadas en los �ltimos a�os demuestran que el �xido de cromo trivalente bajo ciertas condiciones puede convertirse en oxido de cromo hexavalente, el cual seg�n los datos de la ficha t�cnica de la HDS (hoja de seguridad de sustancias qu�micas) el cromo hexavalente a concentraciones elevadas puede generar enfermedades en el sistema respiratorio y hep�tico que como consecuencia puede derivar en detecci�n de c�ncer a los consumidores de productos fabricados a partir del cuero curtido con cromo (Tegtmeyer & Kleban, 2014). Adem�s, que en el ambiente pueden fijarse al suelo que entra en contacto con las aguas residuales produciendo problemas de erosi�n y alta carga contaminante en el suelo, en el agua residual generan respuestas elevadas al DBO5 (Demanda Bioqu�mica de Ox�geno) y DQO (Demanda Qu�mica de Ox�geno) que ocasiona que los nutrientes en el agua disminuyan afectando a la flora y fauna acu�tica (Barzallo Granizo, 2018).

En investigaciones realizadas, se ha podido determinar que los taninos vegetales logran obtener buenas caracter�sticas de las pieles curtidas con cromo, adem�s de que estos compuestos no generan contaminaci�n ya que son de composici�n org�nica (Barzallo Granizo, 2018).

Se llama curtici�n Wet White debido al color claro que se obtiene despu�s de la curtici�n con caracter�sticas de un cuero grueso, resistente y poco flexible utilizado para la fabricaci�n de calzado (Barretto, 2006)

Este tipo de curtici�n wet White est� tomando importancia en los �ltimos tiempos por determinadas razones. Limitaciones en su actuaci�n y consideraciones qu�micas y t�cnicas han demostrado que esta no cumple con lo esperado en t�rminos de una completa eliminaci�n de la curtici�n cromo en el proceso de curtici�n. No obstante, s� que hay un incremento en el inter�s de utilizar el cuero wet-white en determinados sectores de la producci�n de pieles (�ndigo, 2015).

A la fecha, todos los curtidores enfrentan el mismo problema: minimizar el impacto de sus procesos en el medioambiente y en la salud, al tiempo en que venden sus productos en el mercado internacional, estas presiones regulatorias obligan a los curtidores a realizar mejoras continuas en las operaciones de sus procesos. Para evitar este problema, los cueros wet-white se producen con combinaciones de taninos sint�ticos, taninos vegetales, glutaraldeh�dos y minerales, como sales de aluminio y de circonio. (Silvateam, 2020).

Seg�n (Morera, 2007), demostr� al d�a de hoy, que el glutaaldeh�do se puede considerar como una sustancia eficaz en el pre curtido del wetwhite. El curtido wet-white permite fabricar cueros libres de cromo, con el mismo equipo que utilizan las curtiembres que normalmente curten al cromo. Existe una gran variedad de cueros producidos utilizado el sistema wet-white, incluyendo cueros para autom�viles, tapicer�a, prendas y empeines de calzado. (Silvateam, 2020)

Se han realizado abundantes intentos para desarrollar curticiones Wet White empleando agentes curtientes distintos, pero se ha encontrado que los aldeh�dos est�n en posici�n de competir con los curtientes minerales tales como cromo en relaci�n peso por peso o mol a mol. Por esto, el glutaraldeh�do se ha impuesto en la fabricaci�n del Wet White, como veremos con muchas posibilidades de evoluci�n. (�ndigo, 2015)

 

Materiales y m�todos

En el presente trabajo de investigaci�n se realiz� en la Industria de Curtiembre �ALCE�.� En la Tabla 1 se detalla el dise�o experimental utilizado la curtici�n de las pieles bovinas, detallando los porcentajes de Tara (Caesalpinia spinosa) y �cido h�mico, adem�s se codific� cada tratamiento utilizado en la parte experimental con sus repeticiones.

En el presente trabajo de investigaci�n se realiz� en la Industria de Curtiembre �ALCE�.� En la Tabla 1 se detalla el dise�o experimental utilizado la curtici�n de las pieles bovinas, detallando los porcentajes de Tara (Caesalpinia spinosa) y �cido h�mico, adem�s se codific� cada tratamiento utilizado en la parte experimental con sus repeticiones.

 

Tabla 1: Dise�o Experimental a investigar

T.U.E: Tama�o de la unidad experimental

Realizado por: Los Autores, 2019

 

T�cnica de recolecci�n de datos

Para la recolecci�n de datos se usaron bit�coras para la elaboraci�n de recetas formuladas para el proceso de curtici�n. As� mismo, los datos obtenidos de las distintas pruebas de calidad, se registraron en hojas de Excel para su posterior an�lisis e interpretaci�n llamado SPSS Statistics 25.

Para la interpretaci�n de los resultados se utilizar� un dise�o completamente al azar simple (DCA), por que las condiciones dentro del bombo o molinete se encuentran controladas en cada una de las repeticiones. El modelo estad�stico que sigue este dise�o experimental se detalla a continuaci�n:

 

Donde:

�= Valor del par�metro en determinaci�n

�= Efecto de la media por observaci�n

= Efecto de los diferentes niveles de silicato de sodio en combinaci�n con guarango

�= Efecto del error experimental

 

Los an�lisis estad�sticos que se llevar�n a cabo son los siguientes:�

�         An�lisis de varianza (ADEVA) para las pruebas fisico mec�nicas.

�         Prueba de Kruskall �Wallis y Chi.cuadrado para las pruebas sensoriales.

 

Descripci�n del proceso productivo

El proceso productivo que se llev� a cabo para transformar la piel bovina en cuero terminado se muestra en la Figura 1.

 

Figura 1: Diagrama del proceso de producci�n de cuero bovino terminado

Realizado por: Los Autores, 2019

 

En la etapa de curtido se utiliz� diferentes concentraciones Tara (Caesalpinia spinosa) en combinaci�n con �cido h�mico.

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A continuaci�n, se puntualiza cada etapa productiva para la obtenci�n de cuero bovino terminado:

1. Remojo se considera el primer paso para la curtici�n de pieles, realizando el pesado de cada uno, se prepar� el ba�o de las pieles adicionando 300% de agua a temperatura ambiente 1% de tenso activo durante 24 horas, logrando retirar las diferentes impurezas que traen consigo las pieles y ayuda a la hidrataci�n de la estructura fibrilar del col�geno.

2. Pelambre y calero: En funci�n de los pesos de las pieles bovinas se prepar� un ba�o con 300% de agua, 5% de cal y 3% de sulfuro de sodio y se rod� el bombo por 4 horas, despu�s se dej� en reposo durante 24 horas y se elimin� el agua del bombo. Posteriormente se lav� las pieles con un ba�o de 300% de agua y 1% de sulfato de amonio a temperatura ambiente dejando rodar el bombo durante 30 min y se descarg� el agua.

3. Desencalado y rendido: Una vez realizado el proceso de lavado se prepara un ba�o para el desencalado de 300% de agua y 1 % de sulfato de amonio en funci�n al nuevo peso que tienen las pieles, girando en el bombo por 30 minutos. Posterior a esto se a�ade 0.5% de bisulfito de sodio y se contin�a girando por 30 minutos, finalmente se a�ade 1% de rindente y se deja girar durante 60 minutos. Despu�s de este proceso se realizan dos lavados con 300% de agua por 20 minutos cada uno.

4. Piquelado: El proceso de piquelado consiti� en un ba�o con 100% de agua a temperatura ambiente y 7% de sal en grano girando en el bombo durante 20 min se mide el pH del agua para mantener en un medio neutro, luego se adiciona 2% de �cido f�rmico diluido 1/10 en dos partes para evitar la destrucci�n de las pieles bovinas dejando girando en el bombo durante 30 minutos cada una. Finalmente se a�ade 3% de aldeh�do y se deja girar 120 minutos en el bombo al finalizar de mide el pH para verificar el valor �ptimo de curtici�n.

5. Curtido: Antes de realizar el proceso de curtido se obtuvo el �cido h�mico a partir del humus con un pH de 3 para utilizar como agente curtiente.

5.1 Preparaci�n de �cido h�mico: El �cido h�mico se obtuvo pesando 24 kg de humus con 2.69Kg de hidr�xido de potasio y se a�adi� 240 litros de agua destilada, a ba�o mar�a se calent� hasta a 60 �C por dos horas con agitaci�n continua, posteriormente se separ� por tamizado los residuos s�lidos del extracto del humus que se dej� reposar por 24 horas para finalmente a�adir �cido sulf�rico logrando la obtenci�n del �cido h�mico en un rango de pH de 2.5 a 3.

5.2 Curtici�n mixta: Una vez obtenido el �cido h�mico se lleva a cabo la curtici�n mixta usando los diferentes porcentajes de Tara en combinaci�n con los diferentes porcentajes de �cido h�mico.

Para el Tratamiento T1 se adicion� 15% de tara + 0% de �cido h�mico, para T2 10% de tara + 5% de �cido h�mico, para T3 5% de tara + 10% de �cido h�mico y finalmente para el T4 0% de tara + 15% de �cido h�mico manteniendo un pH de 3- 3.5.

A cada uno de los tratamientos se realiza un pre-engrase adicionando 2% de grasa sint�tica despu�s de adicionar los agentes curtientes girando en el bombo por 5 horas. Al final del proceso se verifica los pH de las pieles bovinas.

Las pieles se descargan del bombo y se perchan durante 24 horas, luego se dejan escurrir lo suficiente para retirar el exceso de agua y poder realizar el raspado que consiste en mantener el espesor de las pieles en 1.5 mm apropiadamente.

6. Neutralizado y recurtido: Las pieles se vuelven a pesar, a continuaci�n, se colocan en un ba�o de 200% de agua, 0.2% de �cido f�rmico diluido y 0.2% de tensoactivo, girando en el bombo durante 15 minutos y se escurre. Se neutraliza el curtido con 200% de agua y 1% de formiato de sodio en funci�n al peso anterior por 15 minutos, posterior se a�ade 1 % de bicarbonato de amonio 1/10 diluido girando en el bombo durante 90 minutos. Al finalizar se mide el pH del ba�o.

7. Tintura y engrase: Se realiz� dos lavados con 200% de agua en funci�n al peso anterior, girando en el bombo durante 15 minutos cada uno. El proceso de te�ido y engrase utiliza 100% de agua a temperatura de 70�C, 3% de relleno de faldas, 3 dispersante de grasa y 2% de grasa PROVOL BA, dejando girar en el bombo durante 60 minutos. Despu�s se a�adi� 100% de agua a temperatura de 70�C y 2% de anilina negra de atravesado diluida 1/10 con agua a temperatura de 70�C y se deja girar por 60 minutos m�s. Se a�ade 5% de grasa PROVOL BA, 5% de Sulphinol HF y 2% de Synthol YY 707 girando en el bombo durante 60 minutos.

Luego se a�adi� 0.5% de bicarbonato de amonio girando en el bombo durante 5 min, despu�s se aplic� 1% de anilina superficial durante 30 minutos girando en el bombo. Finalmente se a�adi� dos porciones de �cido f�rmico al 1% (diluido 1/10) girando en el bombo durante 15 minutos por cada porci�n adicionado dejando reposar los cueros bovinos durante 12 horas. Se mide el pH del ba�o.

8. Secado, estacado y recortado: Antes de realizar el proceso de secado se realiza un �ltimo lavado de las pieles con 500% de agua a temperatura ambiente dejando girar en el bombo durante 15 minutos. Luego las pieles se dejan perchadas durante 24 horas, se continua con el proceso corte de los bordes sobrantes del cuero y se procede con el estacado con pinzas para eliminar las arrugas en la parte de la flor del cuero.

9. Operaciones de acabado: Se realiza principalmente el proceso de prensando y lacado para mejorar la calidad superficial del cuero bovino terminado y aplicar las diferentes pruebas sensoriales.

 

 

Resultados

An�lisis de las pruebas f�sico-mec�nicas de los cueros terminados

En los Gr�ficos 1,2 y 3 se obtienen los resultados de las pruebas f�sico-mec�nicas (resistencia a la tensi�n, porcentaje de elongaci�n, lastometr�a y temperatura de contracci�n), en donde se juzga la calidad del cuero bovino que servir� para la fabricaci�n de productos de marroquiner�a, entre ellos se encuentra la resistencia a la tensi�n que pueden soportar los cueros terminados al aplicar distintas fuerzas sobre el mismo. La resistencia es variable porque al analizar los cueros terminados de la parte del cup�n presentan una mayor resistencia en cada una de las pruebas.

Por otra parte, los resultados en la temperatura de contracci�n reportan un valor constante en todos los tratamientos aplicados en los cueros bovinos terminados, por lo tanto, no presentan diferencias significativas con respecto a sus medias.

 

Gr�fico 1: Resultados de la resistencia a la tensi�n procedente de los distintos tratamientos utilizados en la curtici�n. Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias de cada tratamiento y ns: no hay diferencias significativas para un α = 0,05.

Realizado por: Los Autores, 2019

 

 

 

 

 

 

Gr�fico 2: Resultados del porcentaje de elongaci�n (%) procedente de los distintos tratamientos utilizados en la curtici�n. Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias de cada tratamiento y ns: no hay diferencias significativas para un α = 0,05.

 

Realizado por: Los Autores, 2019

 

Gr�fico 3: Resultados de lastometr�a procedente de los distintos tratamientos utilizados en la curtici�n. Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias de cada tratamiento y ns: no hay diferencias significativas para un α = 0,05.

Realizado por: Los Autores, 2019

 

 

An�lisis de las pruebas sensoriales de los cueros terminados

Las pruebas sensoriales determinan la calidad superficial del cuero y una correcta evaluaci�n permitir� que los productos obtenidos sean altamente comercializados, ya que, si los resultados son buenos en las pruebas f�sico-mec�nicas, seg�n las investigaciones los cueros tendr�n una mejor calidad y presentar�n los mejores resultados.

Los resultados de las pruebas sensoriales fueron evaluados bajo una escala de calificaci�n de 1 a 5 puntos siento 5 el mejor puntaje establecido por Hidalgo (2007)�. Las Gr�ficas 5, 6 y 7, muestran un resumen de los resultados en las pruebas sensoriales de llenura, blandura y soltura de flor.

 

Gr�fico 5: An�lisis de llenura procedente de los distintos tratamientos utilizados en el proceso de curtici�n. Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias de cada tratamiento y ns: no hay diferencias significativas para un α = 0,05.

Realizado por: Los Autores, 2019

 

 

Gr�fico 6: An�lisis de blandura procedente de los distintos tratamientos utilizados en el proceso de curtici�n. Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias de cada tratamiento y ns: no hay diferencias significativas para un α = 0,05.

Realizado por: Los Autores, 2019

 

Gr�fico 7: An�lisis de soltura de flor procedente de los distintos tratamientos en el proceso de curtici�n. Letras diferentes indican diferencias significativas entre las medias de cada tratamiento y ns: no hay diferencias significativas para un α = 0,05.

 

Realizado por: Los Autores, 2019

 

An�lisis de las aguas residuales de curtici�n

Los an�lisis de la calidad de las aguas residuales juegan un papel indispensable en las curtiembres, ya que el ambiente se ve afectado por la contaminaci�n de cromo que puede acumularse en el suelo o transformarse en �l, por lo que es importante conocer los resultados de par�metros biol�gicos como el DBO₅ y DQO para realizar el dise�o del tratamiento de estas aguas residuales producto del proceso de curtici�n a Tara (Caesalpinia spinosa) en combinaci�n con el �cido h�mico. Las Gr�ficas 8 y 9, muestran los resultados obtenidos de los tratamientos en las pruebas de DBO₅ y DQO procedentes de las aguas residuales de curtici�n.

 

Gr�fico 8: Resultados de la demanda bioqu�mica de oxigeno procedente de los distintos tratamientos utilizados en la curtici�n.

Realizado por: Los Autores, 2019

 

 

Gr�fico 9: Resultados de la demanda qu�mica de oxigeno procedente de los distintos tratamientos utilizados en la curtici�n.

Realizado por: Los Autores, 2019

 

Evaluaci�n econ�mica de los cueros caprinos terminados

En la presente investigaci�n se determin� los costos de producci�n de cada uno de los cueros bovinos terminados, que presentan una variabilidad en sus costos por los distintos porcentajes de tara (Caesalpinia spinosa) y �cido h�mico aplicados en los tratamientos.

La Tabla 2, muestra los resultados obtenidos de la evaluaci�n econ�mica del proceso de producci�n de los cueros bovinos curtidos.

 

Tabla 2: Costos de producci�n de los cueros bovinos terminados utilizando tara y �cido h�mico en el proceso de curtici�n.

Realizado por: Los Autores, 2019

 

Discusi�n

Una vez evaluada la calidad de los cueros bovinos terminados en la presente investigaci�n, se determin� que con las pruebas f�sico-mec�nicas de resistencia a la tensi�n y lastometr�a reportaron diferencias significativas (p<0.05), lo que permite interpretar que si existi� una relaci�n directa entre los porcentajes aplicados de tara m�s acido h�mico, mientras tanto para el porcentaje de elongaci�n y la temperatura de contracci�n (p>0.05) se reportaron que no hubo diferencias significativas, es decir que los diferentes porcentajes de tara m�s �cido h�mico no influyeron en la curtici�n de cueros bovinos.

Los resultados correspondientes a la resistencia a la tensi�n se mantienen sobre 1500 N/cm² cumpliendo con las exigencias de calidad de la Asociaci�n Espa�ola en la Industria del Cuero quien en la norma t�cnica IUP 6� (2002), mientras que si no logren cumplir con la normativa los cueros son considerados de baja clasificaci�n y su precio en el mercado es inferior produciendo perdidas econ�micas en la curtiembre, el tratamiento que mejor resultado tuvo fue el que conten�a 15% Tara + 0% de �cido h�mico con un valor de 2892.92 N/cm², para el porcentaje de elongaci�n todos se encuentran sobre la norma, IUP 6 valor m�nimo permisible 40% (Puente, 2018) con un promedio de 68% de todos los tratamientos aplicados; mientras tanto para lastometr�a los mejores resultados se reportaron con el tratamiento 10% Tara + 5% Acido H�mico con un valor de 9.81 mm. Estos valores obtenidos se pueden comparar con Barzallo, D (2018) donde obtuvo buenos resultados al curtir con 15% de tara + 10 % �cido h�mico con resultados superiores a la norma, aplicados en cueros caprinos. Por otro lado, Cachote, V. (2012) obtuvo respuestas de 1670,60 N/cm2, 59.60% para las pruebas de la resistencia a la tensi�n y porcentaje de elongaci�n respectivamente, cuando curti� las pieles con 2% de glutaraldeh�do en combinaci�n con mimosa, mientras que Auquilla, M. (2012) obtuvo valores a la resistencia a la tensi�n iguales a 1540.93 N/cm2, al porcentaje de elongaci�n igual a 88.12% y a lastometr�a 8.67 mm cuando aplico una curtici�n combinada utilizando 8% de glutaraldeh�do. Lo que se puede corroborar con lo dicho por Adzet,2012 que la tendencia natural de las pieles curtidas al vegetal es tener mayor resistencia al desgarro, a la tracci�n y de la flor que las pieles al cromo.

En la evaluaci�n de las pruebas sensoriales aplicando el estad�stico de Kruskall-Wallis y Chi-cuadrado, donde s�� Kruskall-Wallis> Chi-cuadrado; se rechaza la hip�tesis nula y se acepta la hip�tesis alternativa (Montgomery, 2013), estableciendo que existen diferencias estad�sticas significativas entre las medias de los distintos tratamientos de curtici�n de tara (Caesalpinia spinosa) en combinaci�n con el �cido h�mico, para lo cual la adici�n de distintos porcentajes de tara m�s �cido h�mico influir� en los resultados de las pruebas sensoriales de llenura ,blandura. y soltura de flor, obteniendo valores 4.8 para cada par�metro respectivamente, valor que se considera seg�n el experto aceptable para tener un cuero bovino de calidad. Los valores pueden ser comparados con Viteri, L.C. (2013) que obtuvo resultados iguales a 4.75 y 4.88 para la blandura y llenura respectivamente, lo que quiere decir que la curtici�n de tara combinada con �cido h�mico mejora notablemente las calificaciones sensoriales.

Con respecto a los an�lisis efectuados a las aguas residuales del proceso de curtici�n con porcentajes de tara en combinaci�n de �cido h�mico reportan valores superiores por cada tratamiento aplicado. Sin embargo, es importante analizar que los datos obtenidos a pesar que son altos tanto de DBO >100 mg/L� y la DQO > 200 mL, solamente contiene materia org�nica que se puede considerar� no perjudicial para el medio ambiente, por lo tanto es posible reducir estos valores aplicando un tratamiento de separaci�n de s�lidos del agua residual seguido de una coagulaci�n y decantaci�n� seg�n Soler, J. (2004) alcanzando porcentajes de eliminaci�n de un 75% de s�lidos en suspensi�n, 37,7% de DQO, 25,9% de DBO y 71,2% de cromo, en ensayos realizados en una columna de sedimentaci�n en 1 hora, mientras que Ates et al. (1997) observaron que con la decantaci�n primaria se lograba eliminar un 73% de los s�lidos en suspensi�n, 51% de la DQO, 64% del cromo, 45% de la DBO y 37% del nitr�geno total. Porcentajes similares de eliminaci�n de cromo (46-72%) fueron observados por Tadesse et al. (2006), se obtienen lodos que se pueden aplicar como compostaje para aumentar su valor nutritivo en las plantas o utilizarlo de manera directa como fertilizante ya que al contener �cido h�mico esto permitir� que la planta tenga un buen crecimiento sin tener efectos secundarios.

 

Conclusiones

 

Se desarroll� una curtici�n org�nica de Tara (Caesalpinia spinosa) en los diferentes porcentajes en combinaci�n con el �cido h�mico aplicados en cueros bovinos obteniendo buenos resultados en cada una de las pruebas de calidad realizadas para cuero de marroquiner�a, adem�s que se puede considerar como una curtici�n alternativa y viable para reemplazar al cromo como agente curtiente.

Se caracteriz� a trav�s de pruebas f�sico mec�nicas el cuero bovino curtido con diferentes niveles de Tara (Caesalpinia spinosa) y �cido h�mico determinando la resistencia a la tensi�n (2892.92 N/cm2), porcentaje de elongaci�n (68%) y lastometr�a (9.81 mm) al curtir con 15% de Tara + 0 % de �cido h�mico, obteniendo valores superiores a los l�mites permisibles para considerar un cuero de buena calidad para marroquiner�a.

 

Se evalu� mediante las pruebas sensoriales la calidad de los cueros bovinos al curtir con Tara (Caesalpinia spinosa) y �cido h�mico reportando valores en cuanto a llenura y soltura de flor de 4.8 puntos respectivamente al curtir con 0% Tara + 15% de �cido h�mico, y para blandura corresponde al tratamiento de 15% Tara + 0% de �cido h�mico con un valor de 4.8 puntos, considerando que dentro de la escala de calificaci�n los valores cercanos a 5 son cueros �excelentes� para marroquiner�a.

Se determin� que los principales par�metros biol�gicos de los efluentes provenientes del proceso de curtici�n de Tara (Caesalpinia spinosa) y �cido h�mico se considera el DBO5 y DQO como principales causantes del consumo de ox�geno en el agua para degradar la materia org�nica proveniente del curtido de cueros bovinos. Sin embargo, para descargar este efluente al recurso h�drico o superficial se requiere de tratamientos previos.

Se evalu� los costos de producci�n de la curtici�n de cuero bovino para marroquiner�a con tara y �cido h�mico con valores de 0.17 � 0.18 USD / dm2, costos que permiten tener una rentabilidad.

 

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�2020 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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