Cuero ecológico a base de cascara de jícama

abril 26, 2020

INTRODUCCIÓN

La industria textil tiene alternativas para elaborar sus vestuarios, uno de ellos es sustituyendo todo aquel vestuario elaborado de cuero de origen animal por uno de origen vegetal, ¿con que finalidad? Con la finalidad de conservar y proteger a todas aquellas especies en peligro de extinción y el resto de la fauna. Lo anterior, es una visión muy difícil porque requiere de concientización y reflexión de las personas. Sin embargo, actualmente las personas se inclinan por bolsos y chamarras ecológicos hechos con cuero de tipo vegetal, como una forma de innovar. 

Las personas consideran el resto de los vegetales como desecho, pero la realidad es, que cada vez esos restos son más solicitados en los mercados ecológicos, pues debido a su reutilización obtienen beneficios con características tales como: impermeabilidad, resistencia, flexibilidad y sobre todo, que va de la mano con el medio ambiente, creando productos sustentables, haciendo conciencia que todo puede tener un segundo uso; y, la oportunidad de crear productos novedosos y accesibles al público en general. 

Por todo lo anterior, se ha estudiado que la cáscara de jícama es el material base para la creación de cuero de origen vegetal siendo desde mi punto de vista como una de las últimas innovaciones en el sector ambiental y ecológico. A continuación, abordaremos paso a paso esta propuesta. 

La cascara de jicama puede convertirse en un producto ecológico
Fig. 1. Cuero a base de cascara de jícama.  
Fuente: Tesis “Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras”, UTSV, Autor: Ing. Giselle Villar de los Santos y colaboradores, pág. 39.

ANTECEDENTES.

En el 2017, un grupo de estudiantes de la carrera de ingeniería química de la Universidad Tecnológica del Sureste de Veracruz, inicia con la propuesta de un tipo de cuero ecológico con diferentes cáscaras de vegetales con la finalidad de contrarrestar el uso de cuero animal en los productos textiles. Esta propuesta llevo un año de estudio, el cual se finalizo en el 2018. 

SELECCIÓN DE LA CÁSCARA Y TIPOS DE MUESTRAS.

El estudio en cuestión, se inició con la selección de la cáscara de fruta o vegetal, tomando como su aceptabilidad el aspecto físico, es decir, su aspecto rugoso y táctilmente duro. Las cáscaras de frutas/verduras seleccionadas fueron las siguientes:  

  • Naranja.
  • Zanahoria. 
  • Betabel. 
  • Chayote. 
  • Jícama.
Se tomó la decisión en la investigación elaborar tres tipos de muestras para fabricar cuero:
  • La Muestra 01 con cascara de jícama,
  • La muestra 02 con cascara de chayote; y,
  • La muestra 03 con cascara mixta de naranja, zanahoria y betabel.

EQUIPOS Y MATERIALES. 

Para la fabricación de cuero se requirieron ciertos equipos, materiales y reactivos. Los equipos para fabricar el cuero fueron los siguientes: 

  • Probeta de 500 ml.
  • Vaso de precipitados de 250 ml.
  • Vidrio de reloj.
  • Pizeta de 100 ml.
  • Pera para pipeta.
  • Pipeta de 10 ml.
  • Parrilla eléctrica.
  • Charola de aluminio.
  • Espátula.
  • Estufa de secado.
Los materiales por su parte consistió de:
  • Papel filtro.
  • Papel estraza.
  • Rodillo de madera. 
Los reactivos necesarios fueron:
  • Resina de árbol (hule).
  • Glicerina.
  • Sellador.

FABRICACIÓN DE MUESTRAS DE CUERO ECOLÓGICO.

En un recipiente de aluminio se agregó 100 ml de resina de hule y 30 g de sellador, dejando calentar a una temperatura de 25 °C. Cuando la mezcla llegó al punto de burbuja, se agregó 40 g de extracto de las verduras o frutas. Al momento en que la mezcla se encontraba homogénea, se le incorporó 30 g de glicerina, dejando calentar por 5 min.

Pasado este tiempo se retiró la mezcla del recipiente, colocándolo en un molde de madera previamente forrado con papel estraza y papel filtro a este se le añadió cierta cantidad de glicerina como base, para evitar que la mezcla se adhiriera al molde. La mezcla se extendió por toda la superficie cuidando que estuviera proporcionada y que tuviera un espesor uniforme. 

Una vez obtenida la muestra esta se llevó a una estufa de secado en donde se mantuvo a una temperatura de 150 ºC, esta se introdujo por 20 min pasado ese tiempo se sacó y se dejó enfriar naturalmente por 2 min. Con la ayuda de una espátula se separó la capa de cuero del molde y se introdujo nuevamente a la estufa por 20 min más.

Ya que la muestra fue secada en la estufa se retira de ella y se dejó enfriar naturalmente por 2 min, se verifico que la placa de cuero fuera uniforme y con buena textura, después la placa de cuero se llevó al sol por un tiempo de 2 h esto con la finalidad que se evaporara el agua que haya quedado contenida.
La muestra se dejó en un laboratorio a una temperatura de 20 °C ± 2 °C por 8 días esto para mejorar la textura y el color de esta.

Pasados los 8 días la muestra pudo haber sido sometida a diferentes pruebas para comprobar su calidad, ya hayan sido físicas o químicas. 

RESULTADOS Y CONCLUSIONES DE LA ELABORACIÓN DE CUERO ECOLÓGICO. 

Los resultados obtenidos de la fabricación de muestras se encuentran en la siguiente tabla:

Tabla 1. Resultados de las muestras de cuero ecológico.
Fuente: Autoría propia.  

Muestra
Humedad (%)
Absorción (%)
Olor
Color
Textura
01
25%
25%
Olor (agradable)
Café
Suave
02
87.5%
87.5%
Olor (poco agradable
Azul
Flexible
03
100%
100%
Olor (agradable)
Naranja a café
Rígido


Si analizamos los resultados, la Muestra 01 a base de cascara de jícama es la mejor opción para fabricar cuero ecológico, debido a que absorbe menor cantidad de agua, su olor es agradable, el color es similar al de un cuero de origen animal y su textura es suave. 

Considerando que la textura y el acabado son parte fundamental de este producto, veamos su evolución por días alternados con las siguientes notas:

En el Día uno (1), al estar en la intemperie, sus colores fueron normales y de aspecto normal. 

Muestras en intemperie
Fig. 2. Muestras en la intemperie.
Fuente: Tesis “Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras”, UTSV, Ing. Giselle Villar de los Santos y colaboradores, pág. 38.

El Día tres (3) los colores no variaron, adquirieron un aroma agradable, la textura fue suave y se mostró las fibras que salen de la mezcla que se realizó. 
Muestras con cambios de color, textura y color
Fig. 3. Muestras con cambios de color, textura y olor.
Fuente: Tesis “Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras”, UTSV, Ing. Giselle Villar de los Santos y colaboradores, pág. 38.

El Día cinco (5) los cambios de color variaron:
  • Muestra 01 con cascara de jícama: su color se tornó a un café claro.
  • Muestra 02 con cascar de chayote: cambio de color a un tono verde oscuro, sobresaliendo las fibras debido a que no se trituraron correctamente.
  • Muestra 03 con cascara mixta: cambio de color naranja a un tono café poco oscuro, su textura es “rasposa” y no agradable, pero resistente. 
Muestras con cambios relevantes.
Fig. 4. Muestras con cambios relevantes
Fuente: Tesis “Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras”, UTSV, Ing. Giselle Villar de los Santos y colaboradores, pág. 39.

El Día siete (7) los aspectos de las tres muestras cambiaron significativamente, las muestras son de color café; en cambio que la textura de las muestras 02 y 03 son rasposos caso contrario con la muestra 01 es más suave. El olor a hule se presento en las tres muestras. 
Muestras con cambios en olor
Fig. 5. Las muestras sufren cambios significativos y huelen a hule.  
Fuente: Tesis “Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras”, UTSV, Ing. Giselle Villar de los Santos y colaboradores, pág. 39.

Por último, el Día nueve (9) las muestras siguen con el aroma a hule, su color es de tono café, las muestra 01 es resistente, mientas que la muestra 02 es un poco elástica.
Muestras finalizan proceso de fabricación
Fig. 6. Las muestras finalizan su proceso de estudio.  
Fuente: Tesis “Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras”, UTSV, Ing. Giselle Villar de los Santos y colaboradores, pág. 40. 

Con la cascara de jicama como base para la creación de cuero ecológico, también se elaboro un prototipo con el siguiente equipo, material y reactivo:
  • En una placa de 20 cm x 14.6 cm:
  • Mezcla de verdura (extracto): jícama; 40 g.
  • Resina de hule: 100 ml.1gr.1ml.= 100 g.
  • Sellador (5x1 Reforzado): 30 g.
  • Glicerina: 30 g.
  • Total, de materia al ingresar a la estufa de secado: 200.8 g.
  • Al realizar el proceso de secado, la placa obtenida es de 18 cm x 13.5 cm:
  • Total, de material: 66.5 g.
Tabla 2. Medidas de cada placa de hule.
Fuente: Tesis “Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras”, UTSV, Ing. Giselle Villar de los Santos y colaboradores, pág. 41.

PLACA MEDIDA
1
2
3
4
5
INICIAL
14 cm.
18 cm.
17.5 cm.
15.7 cm.
20.0 cm.
FINAL
16.5 cm.
19.5 cm.
19.5 cm.
17.2 cm
39.5 cm.

Muestras en capas de hule.

Fig. 7. Las muestras en cada placa de hule.
Fuente: Tesis “Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras”, UTSV, Ing. Giselle Villar de los Santos y colaboradores, pág. 41. 

Como podemos observar de la figura 7 encontramos pérdida de material de 2 cm y 1.1 cm esto a propósito de formar la placa y se encuentre de forma rectangular, la diferencia de gramos lo debemos a la pérdida del agua en la fibra de verdura, en la concentración de la resina de hule ya que al calentarlo se reduce y por ello obtenemos menos masa de hule, también la adherencia que se hace en dicha mezcla, entre el sellador mezclado con la glicerina.

La principal aportación de esta investigación es llevar la sustitución del cuero sintético y animal por cuero sustentable. El cuero vegetal tiene un buen impacto ya que al ser de desechos de verduras es biodegradable y ayudamos al ecosistema. 

Este cuero de fibra natural y resina de hule, es muy distinto al cuero sintético y animal desde la parte de su formación hasta su elaboración. 

RECOMENDACIONES PARA CONTINUAR CON LA FABRICACIÓN DE CUERO A BASA DE CASCARA DE JICAMA.

Podemos utilizar la norma; NOM-020-SCFI-1997, para obtener la información que debe tener nuestro cuero para llevarse al comercio. 

Las pruebas físicas y químicas para determinar la calidad del cuero, no están dentro de los alcances de esta investigación, por lo cual se pueden realizar para la mejora de la calidad este cuero textil de origen vegetal.


Autor: Giselle Villar de los Santos 
Ingeniero Químico 
Universidad Tecnológico del Sureste de Veracruz

Referencias.

Tesis "Obtención de cuero mediante las cascaras de verduras", Universidad Tecnologica del Sureste de Veracruz (UTSV), Año: 2017, Autor: Villar de los Santos Giselle, Rodriguez Rios Veronica Liliana y Nuñez Lopez Monserrat. 

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2 comentarios

  1. Súper interesante trabajo, seria genial que se le diera seguimiento a su trabajo de investigación :)

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  2. Excelente alternativa, me gusta para elaborar cinturones.

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Gracias por participar.