CONCIA ALL'ALLUMINIO

La concia all’alluminio è il tipo di concia minerale più antico. Il primo conciante utilizzato è stato l’allume di rocca (minerale di formula KAl(SO₄)₂•12H₂O) che abbinato al giallo d’uovo come ingrassante e alla farina fossile come agente riempiente costituisce la cosiddetta concia glassè. Con questo trattamento si ottiene un cuoio bianco, morbido ed elastico che veniva utilizzato soprattutto nella produzione di guanti in pelle di montone.
L’allume di rocca è ancora utilizzato come prodotto conciante, ma può essere sostituito con altri sali di alluminio ad esempio solfato, policloruro o triformiato.

Il comportamento delle soluzioni di alluminio è uguale a quello delle soluzioni di cromo, ad esempio il solfato di alluminio in acqua dà una reazione acida caratterizzata da tre equilibri idrolitici del tutto uguali a quelli visti per il cromo.

Il complesso alluminio esaquo si forma istantaneamente dalla dissociazione del sale in acqua, mentre come ultimo composto della serie di equilibri abbiamo l’idrato di alluminio che è un sale insolubile di colore bianco.
Gli ioni Cr³⁺ e Al³⁺ differiscono però per la configurazione elettronica esterna che nel caso dell’alluminio corrisponde a quella del neon e perciò presenta una notevole stabilità.
La possibilità dello ione di formare complessi deriva dalla ibridizzazione degli orbitali atomici più esterni che sono vuoti, cioè dei 3s, 3p e 3d. L’alluminio impegna un orbitale s, tre orbitali p e due orbitali d per formare sei orbitali ibridi del tipo d²sp³ che presentano la stessa forma, geometria e disposizione spaziale degli orbitali ibridi visti per il cromo.
Impegnando gli orbitali del livello energetico più esterno gli orbitali ibridi dell’alluminio risultano meno stabili a confronto con quelli del cromo, questa differenza si riscontra in tutti i complessi formati dall’alluminio.
La diversa stabilità dei complessi provoca essenzialmente tre diversità tra i processi di concia condotti con i due minerali:
1. i tre equilibri idrolitici sono nettamente più spostati verso destra rispetto a quelli del Cr, conferiscono così alle soluzioni di Al, a parità di concentrazione e tipo di sale, un pH inferiore;
2. i tre equilibri idrolitici sono contenuti tutti in circa una unità di pH mentre quelli del cromo in 3-4. Questo si traduce nella difficoltà di effettuare una basifica e, per ovviare a questo inconveniente, si deve necessariamente lavorare in ambiente ampiamente mascherato in modo da rallentare il processo di precipitazione dell’idrato di Al;
3. l’Al forma dei complessi contenenti diversi atomi di metallo che come forma e struttura sono uguali a quelli del Cr ma presentano una minore stabilità, ad esempio l’aggiunta di acido è sufficiente a riportare l’alluminio da bibasico a monobasico. Nel processo di oxalazione l’Al forma complessi del tipo indicato nella prossima figura; si noti che l’oxo composto contiene un solo ponte ossigeno tra i due atomi del metallo contro i due presenti negli oxo composti del cromo. Questo spiega la minor stabilità.

Per migliorare le condizioni della concia all’Al vengono introdotti assieme al conciante dei mascheranti; devono necessariamente essere dei mascheranti più forti rispetto a quelli utilizzati insieme al Cr.
Gli ioni generalmente utilizzati sono ossalato, tartrato o formiato, i primi due nel caso della concia al Cr non potevano essere utilizzati poiché i complessi risultavano essere così stabili da impedire la concia. Come è stato in precedenza osservato l’Al richiede l’uso di questi mascheranti molto forti in modo da sopportare eventuali brusche variazioni di pH.
Utilizzando l’Al e il mascherante in rapporto molare 1:1 si ottiene al massimo una basicità del 40%, mentre se il sale ha una basicità inferiore al 20% non viene considerato stabile perché troppo suscettibile alle aggiunte del basificante.
I complessi di Al non arrivano mai alla stessa basicità di quelli di cromo formando così dei complessi Al-collagene di dimensioni inferiori rispetta a quelle ottenibili con la concia al Cr.
Anche dal punto di vista dell’inquinamento le acque contenenti Al sono più difficili da trattare e i limiti prescritti dalla legge Merli sono di 1mg/l per la tab.A e 2mg/l per la tab.C, che sono esattamente la metà di quelli prescritti per il Cr.

Come conciante era molto utilizzato l’allume di rocca che è stato poi sostituito dal policloruro di Al. Questi sali non sono mascherati e per questo motivo oggi è più conveniente usare il formiato di Al che è già mascherato.
Si effettua un pikel normale e si aggiunge il 2% espresso come Al₂O₃. La velocità di penetrazione è elevata e una sezione di medio spessore viene attraversata completamente in due ore. A questo punto si comincia a basificare e si aggiunge insieme al basificante un agente ingrassante (che nel caso della concia glassè era il giallo d’uovo) che va scelto tra quelli con elevata resistenza agli elettroliti.
Alla fine del processo si scarica il bagno e le pelli vengono messe a magazzino per qualche settimana in modo da permettere il completamento della concia.
Trascorso questo periodo di sosta a magazzino si effettua la sbagnatura, cioè si lavano le pelli con sola acqua in modo da eliminare tutti i sali si Al solubili non ancora fissati. Eventualmente si aggiungono durante la sbagnatura dei composti in grado di formare dei sali solubili con Al; l’eliminazione dei sali solubili deve essere molto accurata in quanto la loro presenza non permette di ottenere dei cuoi finiti morbidi.
Al termine della sbagnatura si asciuga il cuoio risulta così ancora rigido ma raggiungerà la morbidezza desiderata solo dopo palissonatura.
Nelle fasi precedenti di riviera è necessario effettuare una decalcinazione perfetta in quanto anche il minimo residuo di alcalinità nella sezione potrebbe provocare la precipitazione dell’idrato di Al che, come deposito insolubile sulle fibre, compromette la morbidezza del cuoio.
Per aumentare la resistenza idrotermica del cuoio conciato all’alluminio si può aggiungere del Cr (o riconciare con Cr) in modo da reticolare meglio le fibre.
Altro uso dell’Al è quello di aggiungerlo insieme al Cr, in questo modo si formano dei complessi che presentano nei riguardi del collagene la medesima stabilità di quelli contenenti solo Cr ma si ha il vantaggio di contenere le quantità di Cr scaricate.

I cuoi conciati all’Al sono meno reticolati rispetto a quelli conciati al Cr (vista la minore basicità del sale conciante) e per questo motivo presentano una resistenza idrotermica più scarsa espressa da una Tg di 80-85°C.
Il cuoio a fine concia sarà di colore bianco e quindi saranno possibili tinture più uniformi e toni più puri. In genere i coloranti formano dei complessi più brillanti con l’Al rispetto agli equivalenti contenenti Cr.
Essendo le fibre meno reticolate aumenta la resistenza allo strappo, l’adesione tra i vari strati delle fibre è maggiore quindi aumenta la smerigliabilità della pelle.
Quest’ultima caratteristica ha fatto sì che la concia all’Al venga utilizzata in particolar modo nel campo degli articoli scamosciati.