Resumen de Desarrollo de nuevas metodologías para la determinación cualitativa y cuantitativa de compuestos orgánicos volátiles (COV) en cuero y productos para el acabado del cuero
Los compuestos orgánicos volátiles (COV) surgen de los productos químicos utilizados en las diversas etapas del proceso de fabricación del cuero. Uno de los objetivos de la industria del curtido es minimizar o eliminar los COV, sin reducir la calidad del cuero. Las emisiones de COV están controladas por la legislación mediante el Anexo VII de la Directiva 2010/75/UE, Actividad nº 13; siendo el límite de 75 a 150 g de disolvente emitido por m2 de cuero acabado. Los niveles de emisión de COV para estar en conformidad con las Mejores Técnicas Disponibles (MTD) para la producción de cuero en Europa están entre 10-25 g / m2 expresados como valores promedio anuales.
La presente tesis tiene como objetivo el desarrollo de nuevos métodos analíticos para la identificación y cuantificación de COV emitidos por nuevos polímeros diseñados a escala piloto para el acabado del cuero. Estos, son resinas de poliuretano formuladas para reducir la concentración de COV durante el proceso de síntesis. Los productos químicos que son objeto de estudio son los siguientes: dipropilenglicol monometil éter (DPGME), DBE-3 (una mezcla de ésteres dibásicos) y trimetilamina (TEA). Para llevar a cabo, las nuevas metodologías de ensayo, éstas se dividen según la matriz de la muestra. Es decir, que se ensayan las resinas, el film resultante de estas, el cuero acabado y también se realiza un estudio del ambiente de trabajo cuando el operario está manipulando las resinas y aplicando el acabado.
La microextracción en fase sólida (SPME), se utiliza en las muestras de resina y ésta es una técnica de preparación de muestras utilizada para la extracción de COV apta para muchas aplicaciones, junto con la cromatografía de gases para eluir y determinar este tipo de compuestos en muestras sólidas y líquidas. Las principales ventajas de esta técnica son la velocidad y alta sensibilidad; no requiere manipulación de muestras o procedimientos de extracción con solventes, siendo una técnica de extracción respetuosa con el medio ambiente, acelera la separación y aumenta el rendimiento. Además, esta técnica es extremadamente rentable en comparación con los métodos de extracción alternativos.
Se analizaron once muestras de resinas a escala de laboratorio mediante HS-SPME seguido de cromatografía de gases (GC-MS). Se han identificado eficazmente DPGME y DBE-3. Los compuestos se identifican mediante un método cuantitativo utilizando curvas de calibración externas para los compuestos objetivo. La técnica no es eficaz para determinar el compuesto TEA, ya que los cromatogramas mostraron picos de baja resolución para el estándar.
La Desorción Térmica (TD) acoplada a la GC-MS es la metodología utilizada para el ensayo de films y cuero acabado con las resinas poliuretánicas sintetizadas y el aire del ambiente de trabajo mientras se realiza el proceso de aplicación. Esta técnica de extracción de analitos es altamente sensible por lo que conlleva una gran mejora en este campo de estudio. Además, esta técnica también es respetuosa con el medio ambiente ya que minimiza el uso de disolventes orgánicos para el ensayo de COV y la manipulación de la muestra es mínima.
Se ensayaron 11 muestras de films a nivel cualitativo y se pudieron identificar los 3 componentes objeto del estudio, para ello se adaptaron las normas ISO 12219-3 e ISO 16000-6. También se ensayó cuero acabado a escala piloto con el método de adquisición de datos SCAN, tanto a nivel cualitativo como cuantitativo y como resultado del estudio se determinó que la metodología podía mejorar realizando un barrido SIM, ya que uno de los isómeros del disolvente DPGME no fue viable para el ensayo cuantitativo. Se analizaron 4 muestras de cuero a escala industrial con un barrido SCAN-SIM por lo que se pudieron determinar con éxito los analitos de interés. Por lo que se refiere al análisis de COV en el ambiente de trabajo se utilizó la norma ISO 16017-2, se realizó a nivel cualitativo utilizando dos tipos diferentes de tubos sorbentes para la captación de COV.
