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Biagio Naviglio

L’attività della concia delle pelli è da ritenersi tra i mestieri più antichi della civiltà umana in quanto l’uomo ha imparato ben presto ad utilizzare la pelle degli animali macellati sia per proteggersi dal clima, sia per la realizzazione di manufatti utili come ripari.

La produzione del cuoio, ottenuta dalle pelli degli animali che l’uomo utilizza a fini alimentari, è quindi una operazione molto antica, certamente catalogabile fra le “industrie” del paleolitico (età della pietra antica, da 3 milioni di anni fa al 10000 a.C.)) e legate alla cosiddetta “economia della preda”.

Il processo di concia della pelle, che nasce come intervento conservativo del materiale nei riguardi della inevitabile putrefazione, tende a preservare nel tempo le sue intrinseche proprietà.

La prima comunità riconosciuta che ha fabbricato i propri abiti è stata quella dei gruppi, nomadi e stanziali, di Neanderthaliani; vissuti tra il 200.000 a.C. e il 40.000 a.C., nel Paleolitico, i Neanderthaliani iniziarono a lavorare le pelli degli animali cacciati (mammuth, bisonti, lontre, scoiattoli, volpi, lupi) e a ripulirle dai brandelli di materia organica per utilizzarli come copertura. L’uso delle pellicce si rese necessario a causa dei repentini crolli di temperatura e del susseguirsi di periodi glaciali che determinarono anche lo spostamento di intere popolazioni.

Secondo alcuni archeologi, nel Paleolitico medio si svilupparono alcuni sistemi per la stabilizzazione delle pelli come l’esposizione ai raggi del sole per ottenere l’essiccazione dei brandelli organici, la salatura delle pelli e il trattamento delle pelli con il materiale cerebrale degli animali abbattuti.

Questo trattamento speciale consisteva nello spalmare le pelli raschiate con la sostanza cerebrale, midollo e grasso d’ossa degli animali abbattuti; le pelli raschiate, con raschietti di pietra ed osso, e poi spalmate venivano stese all’aria asciutta e pura delle regioni fredde settentrionali per poi “palissonarle” per renderle più morbide e più resistenti alla putrefazione.

Il tessuto cerebrale presenta un contenuto relativamente elevato di lipidi che aiuta a spiegare perché ammorbidisce la pelle, la mantiene flessibile e la protegge dall’acqua. Un altro degli ingredienti attivi rilevanti per la “concia con il cervello” è la lecitina la quale è un fosfolipide naturale che agisce da emulsionante in virtù della sua componente idrofila e di quella lipofila. L’azione emulsionante della lecitina aiuta i lipidi, non solubili in acqua, a penetrare nell’intreccio fibroso della pelle.

Concia al fumo

Un altro tipo di concia primordiale è senza dubbio la “concia al fumo”. Questo sistema di concia si è sviluppato a poco a poco, dall’epoca in cui l’uomo ha imparato a produrre il fuoco ed a conservare la carne ed il pesce con l’affumicatura. L’affumicatura è un metodo di conservazione degli alimenti molto antico: si stima sia stata scoperta circa 90.000 anni fa, come naturale evoluzione del più antico metodo di essiccazione: si pensa, infatti, che i cibi appesi a essiccare nelle caverne siano stati involontariamente affumicati dal fuoco che l’uomo accendeva per riscaldarsi.  La combustione lenta delle sostanze organiche, fatta col primitivo scopo si seccare la pelle ha portato alla concia con l’affumicatura.

Il fumo è il prodotto della combustione lenta ed incompleta del legno, in assenza di fiamma ed in atmosfera povera di ossigeno.

I principali composti, aventi un’azione determinante nell’affumicatura, si possono raccogliere nei seguenti gruppi: idrossi-composti: alcooli (alifatici) e fenoli (aromatici); composti carbonilici: aldeidi e chetoni ; acidi organici; terpeni e idrocarburi policiclici aromatici(IPA)

La “concia al fumo” può essere considerata come una concia all’aldeide tenuto conto che la combustione delle foglie e/o dei rami produce, tra l’altro, sostanze di natura aldeidica in grado di reagire con il collagene della pelle. Inoltre, la combustione lenta ed incompleta del legno produce anche ulteriori sostanze ad azione conciante ed antimicrobica come i composti fenolici. In figura 1 è mostrato il meccanismo di reazione fra l’aldeide e il collagene

Figura1: Meccanismo di reticolazione del collagene tramite la concia all’aldeide.

Concia vegetale

La concia al vegetale (concia al tannino), scoperta casualmente osservando la modifica della pelle a contatto con il liquido proveniente dal dilavamento di una corteccia tannifera, pur non essendo la più antica conosciuta dall’uomo acquistò nel corso dei secoli una importanza tale da rimanere, ancora oggi, uno dei più diffusi metodi di concia, in particolare, per certi tipi di articoli come, ad esempio, il cuoio suola. Chimicamente i tannini sono costituiti da polifenoli e quindi hanno un’elevata capacità antiossidante e di legarsi alle proteine; da migliaia di anni sono usati per conciare le pelli. I polifenoli, infatti, hanno la capacità di legarsi al collagene rendendolo più stabile nel tempo ovvero non più attaccabile dai batteri. I pellami così ottenuti sono uno dei materiali che hanno accompagnato lo sviluppo della nostra civiltà in ogni parte del mondo. I tannini si legano al collagene mediante legame idrogeno (figura 2).

Figura 2: Meccanismo di reticolazione del collagene con i tannini

Concia minerale all’allume

La concia minerale all’allume è stata probabilmente fra i primi metodi di trattamento delle pelli usati dall’uomo tenuto conto che questo sale è abbastanza diffuso in natura, in particolare, in molte regioni vulcaniche. L’allume era conosciuto e utilizzato in epoca egiziana sia come mordente per la tintura delle pelli e delle fibre tessili sia per la concia.

Sia in Egitto che in Mesopotamia l’allume veniva utilizzato assieme alla farina e giallo d’uovo

L’uso dell’allume assieme alla farina e giallo d’uovo lo si ritrova anche nella classica concia glacè (concia bianca all’allume potassico) per la produzione di pelli per guanti); le pelli trattate con questo sistema danno un conciato bianco, pieghevole, soffice, con mano particolarmente morbida; caratteristica importante di queste pelli conciate è la grande adattabilità al movimento della mano che si chiude a pugno senza che questa debba vincere la minima resistenza.

L’allume provoca l’effetto conciante, la farina ha funzione di riempimento, il sale impedisce il gonfiamento della pelle e il giallo d’uovo produce, grazie ai fosfatidi (o fosfolipidi) che contiene, un effetto ingrassante.

Il meccanismo di reazione dei sali di alluminio trivalente con il collagene è mostrato nella figura 3

Figura 3: Meccanismo di reticolazione dei composti di alluminio (III) con i gruppi carbossilici del collagene

La concia delle pelli dall’età moderna ad oggi

A partire dal secolo XIX, gli studi sulla fabbricazione del cuoio subirono un notevole incremento, al pari degli studi riguardanti tutte le altre tecnologie industriali.

La scoperta della concia al cromo rappresentò una svolta nel settore; sostanzialmente, l’avvento della concia al cromo significò il passaggio dalla lavorazione della pelle di tipo artigianale a quello industriale.

Nel 1853 il farmacista svedese Cavalin brevettò un procedimento secondo il quale si faceva assorbire alla pelle un sale di cromo esavalente e, dopo parziale essiccazione, si riduceva il bicromato con solfato ferroso. Si otteneva così una concia contemporanea con il sale di cromo e con quello di ferro ma in pratica il metodo non ebbe alcuna applicazione perché la concia al ferro prevaleva su quella al cromo ed il cuoio che si otteneva era piuttosto scadente. In ogni caso si trattava di una concia al cromo a due bagni con una scelta del riducente non adeguata.

Nel 1883 Schultz, operaio tintore, pensò di applicare alle pelli il procedimento usato nella tintura delle fibre tessili e di trattare pertanto le pelli con bicromato di sodio, riducendolo, dopo assorbimento, con iposolfito di sodio. Questo sistema venne applicato industrialmente, anche se il cuoio che si otteneva non era molto soddisfacente.

Nel 1893, Dennis brevettò in America un processo di concia al cromo ad un solo bagno in cui utilizzava sali basici di cromo; in ogni caso, soltanto dopo il 1930 cominciarono ad affermarsi i primi sali di cromo commerciali, già ridotti e complessati, pronti per l’uso immediato. Queste liscivie di cromo basiche, assicuravano regolarità e costanza; erano, inoltre, più facili da usare ed assai meno rischiose. La reazione del cromo trivalente con i gruppi carbossilici del collagene è riportata nella figura

Figura 4: Reticolazione del cromo trivalente con il collagene nella pelle conciata al cromo (vedi nota esplicativa in fondo)

I sistemi di concia alternativi al cromo – alcuni esempi

Negli ultimi tempi a causa del potenziale impatto ambientale del cromo, si sono diffusi sistemi di concia alternativi a tale conciante(sali di fosfonio, ossazolidine, derivato triazinico, zeolite modificata, ecc.) in grado di eliminare e/o ridurre le problematiche emerse dall’impiego del cromo come ad esempio la potenziale ossidazione del cromo trivalente ad esavalente.

Più di recente, nell’ottica della strategia che mira a rendere l’Europa climaticamente neutra (“Green deal europeo”) con azioni su tutti i settori della nostra economia orientate verso uno sviluppo economico sostenibile attraverso una maggiore efficienza nell’uso delle risorse rinnovabili, anche nell’industria conciaria si sta sempre di più diffondendo l’uso di prodotti chimici da biomasse. Ad esempio, la concia con prodotti biobased, tipo quella che impiega l’estratto di foglie di olivo, ha trovato anche applicazione industriale.

Nelle foglie di olivo i composti chimici che sono stati riscontrati riguardano i triterpeni, i secoiridoidi che sono derivati terpenici trai quali l’oleuropeina, i flavanoidi, i composti fenolici sostituiti come l’idrossitirosolo e sostanze apolari di vario genere (acidi grassi, alcani, alcol ed aldeidi). La molecola maggiormente presente nelle foglie di olivo, così come nelle sue drupe, è l’oleuropeina.

L’oleuropeina è composta da un polifenolo come l’idrossitirosolo, da un secoiridoide chiamato acido elenolico e una molecola di glucosio (figura 5).

L’oleuropeina è un agente retiicolante per il collagene; la reazione chimica proposta è rappresentata nella figura 6 in cui è possibile notare che la forma aglicone reagisce con i gruppi amminici della lisina.

Figura 6: Rappresentazione schematica del meccanismo di reazione ritenuto coinvolto nell’attivazione dell’oleuropeina nella forma aglicone, che reagisce con i gruppi amminici della lisina

Conclusioni

La concia è una attività antichissima che ha sfruttato le risorse naturali (allume, tannini, grassi, ecc.) che aveva a disposizione per trasformare la pelle grezza in cuoio (pelle conciata)

Fino agli anni ’20 del secolo scorso la maggior parte dei prodotti chimici derivava dalle biomasse. In seguito, nel corso del secolo, a causa dello sviluppo dell’industria petrolchimica, la situazione è mutata con la conseguenza che solo una minima parte dei prodotti chimici deriva da fonti rinnovabili

La lavorazione della pelle a livello industriale è avvenuta soltanto a partire dal secolo XIX; ciò anche perché la struttura non uniforme della materia prima, cioè la pelle grezza, ha influito sulla razionalità del processo produttivo

La scienza del cuoio è sostanzialmente una scienza chimica e il suo maggior sviluppo si è avuto parallelamente al progresso che ha avuto la chimica

Attualmente la chimica sostenibile o chimica verde si sta sempre di più diffondendo anche nell’industria conciaria

Pertanto, il futuro della lavorazione della pelle è in qualche modo legato alla chimica sostenibile in termini di riduzione dei consumi idrici, energetici, ecc., e di utilizzo di prodotti chimici da fonti rinnovabili ai fini della realizzazione di cuoi sempre più ecocompatibili

Bibliografia

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Nota figura 4: La concia al cromo prevede l’impiego del cromo trivalente sotto forma di solfato basico di cromo. Lo ione Cr3+, in acqua, lega sei molecole di acqua formando lo ione esacquocromo. Il cromo può coordinare anche ioni OH– dei gruppi carbossilici del collagene che si trovano alla fine delle catene laterali dell’acido glutammico e dell’acido aspartico attraverso la reazione di olazione. In questo modo si ha una reticolazione tra due o più catene polipeptidiche dato che generalmente i due amminoacidi appartengono a catene diverse. In sostanza, il legame che si stabilisce tra la pelle e il cromo è un legame di coordinazione tra lo ione cromo (III) ed i gruppi carbossilici ionizzati del collagene. Per avere l’effetto conciante è necessario che il cromo coordini due gruppi carbossilici appartenenti a due molecole diverse di collagene o a due catene della stessa molecola (la molecola di collagene è costituita da tre catene di amminoacidi avvolti a spirale).

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC02437D, PaperWenjing Wang, Mingzhi Zhang, Meng Guo, Jiaxin Wang, Xuelian Wang, Jianheng Yin, Liang Chen, Yaguang Li
A uniformly autotrophic K/O-CN–R. eutropha biohybrid was designed to efficiently convert CO2 into visible C4 bioplastics without the need for any auxiliary agents.
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Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC04584C, PaperKun Cheng, Shaobin Li, Qingyu Cheng, Li Zhang, Yufeng Jiang, Fengbo Li, Xiaoqing Lv
Bi doping modulates Fe 3d orbital spin, directionally injecting electrons into Mo via d–d hybridization to adjust the Mo d-band center, enhancing ambient electrocatalytic nitrogen fixation for MBene heterostructure.
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Green Chem., 2025, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D5GC05648A, CommunicationAn-Li Long, Qiuhong Liang, Jianjing Yang, Ziping Cao, Kelu Yan, Dan Wang, Jiangwei Wen
The development of convenient and practical synthetic strategies for constructing bioactive diketopiperazines (DKPs) and amide scaffolds without metal residues is of great interest in organic synthesis. Herein, we report a...
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DOI: 10.1039/D5GC05344G, PaperWei Sun, Yuzhe Pang, Yucheng He, Zhenyang Luo, Puyou Jia, Yonghong Zhou, Ye Sha
We demonstrate a homopolymerization strategy for the controlled synthesis of fully biobased, high-molecular-weight polyolefins. These materials exhibit thermomechanical properties comparable to LDPE while being chemically recyclable.
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DOI: 10.1039/D5GC05274B, CommunicationZhaoxin Wei, Ziren Chen, Fei Xue, Bin Wang, Yu Xia, Shaofeng Wu, Yonghong Zhang, Weiwei Jin, Xuefeng Jiang, Chenjiang Liu
The first electrochemical reduction of sulfoxides to thioethers has been achieved using a recyclable ionic liquid as both catalyst and electrolyte, without metal catalysts, stoichiometric redox reagents, or external electrolytes....
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DOI: 10.1039/D5GC05517B, PaperZupeng Chen, Yongqi Zhuang, Yuguo Dong, Yanmei Zheng, Wenjun Zhang, Lin Dong
Lignin, the most abundant natural aromatic polymer on Earth, offers a promising feedstock for the production of value-added aromatic products through selective C-C bond cleavage. However, achieving both high product...
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DOI: 10.1039/D5GC04585A, Paper Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Yanhui Kong, Yutaro Takaya, Mauricio Córdova-Udaeta, Chiharu Tokoro
Lithium extraction from spinel LiMn2O4 is important because it is both a mainstream LIB cathode and a key precursor for λ-MnO2, which is widely used for selective lithium extraction from brines and seawater.
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DOI: 10.1039/D5GC04694G, PaperJulian Sánchez Velandia, Mattia. Aannatelli, Cristopher Tinajero, Marcileia Zanatta, Victor Sans, Fabio Aricò, Eduardo Garcia-Verdugo
A biorefinery strategy is reported, applying telescopic flow chemistry for the efficient conversion of sugar-derived biomass, specifically D-fructose, into valuable nitrile-containing compounds. The approach relies on the use of Task-Specific...
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DOI: 10.1039/D5GC04714E, Paper Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Isabel Hortal-Sánchez, Faysal Ibrahim, Edgard A. Lebrón-Rodríguez, Fabiola Y. Rodríguez-Rodríguez, Grace Gooley, Ruining Ma, Matias Alvear, Ive Hermans, Nelson Cardona-Martínez
The production of difructose anhydride (DFA) from fructose under mild conditions, in a green/bio-derived solvent. Crystal structure created with VESTA, J. Appl. Crystallogr., 2011, 44, 1272–1276.
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Advancing SSbD requires an effective and efficient regulatory-based data strategy to improve data availability and quality for safety assessments and LCA; without it, new methods may merely become empty promises that avoid the real issue.
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DOI: 10.1039/D5GC02751A, PaperAhdo Kim, Teuku Naraski Zahari, Nobuteru Edayoshi, Pin Juo Chou, Toshiki Yamamoto, Pin Yen Chou, Kei Saito, Benjamin Craig McLellan
Petroleum-derived plastics are widely used but rely on non-renewable resources and contribute to environmental degradation during production. Recycling and the adoption of bio-based plastics offer potential solutions within the framework...
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DOI: 10.1039/D5GC04752H, PaperAndré Nogueira, Filipe H. B. Sosa, Ana C. Dias, João A. P. Coutinho, Nicolas Schaeffer
Data-driven LIB recycling: a new ML framework predicts metal leaching yields and evaluates process sustainability through integrated economic and environmental impact assessments.
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DOI: 10.1039/D5GC03953C, Paper Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Garima Saini, Mei Jun Tan, Maximillian G. Stanzione, Ketan Pancholi, Harini Sampathkumar, Matthew Walker, Charlie Patterson, Massimo Vassalli, Aaron B. Naden, Oxana V. Magdysyuk, Jiyu Tian, A. Robert Armstrong, Amit Kumar
This study presents polyetherureas, synthesized via a green, diisocyanate-free route, as a novel aqueous binder for LiFePO4 cathodes in lithium-ion batteries, showing comparable performance to conventional CMC binders. Image created partly using Google Gemini.
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DOI: 10.1039/D5GC04739K, PaperYi-Min Jiang, Cheng-Lin Ding, Guizhen Zhang, Hongbao Sun, Jie Liu
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DOI: 10.1039/D5GC04622J, PaperSubhajit Saha, Soumya Ranjan Bag, Abdul Akhir, Deepanshi Saxena, Rahul Maitra, Sidharth Chopra, Chandan K. Jana
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DOI: 10.1039/D5GC04571A, PaperMaochun Zhu, Xue Bai, Yanli Yang, Ange Zhang, Siyue Wang, Chengyu Sun, Ying Lu, Bin Li, Shuxia Liu
The six-coordinated Zn2+ in polyoxovanadate-based Zn-MOF (1) was tuned to a four-coordinated nanosized 2-NP (50 nm), which exhibited enhanced catalytic activity for the one-pot aerobic oxidation synthesis of benzimidazoles and quinazolinones.
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DOI: 10.1039/D5GC04080A, PaperMan Yang, Shuhao Qin, Youchang Yang, Mingmi Wu, Ting Lei, Yufei Liu, Huiju Shao
This work developed a CEC-leaching process for efficient and eco-friendly recycling of spent LIB cathodes, which avoids secondary pollution, reduces energy and reagent consumption, and aligns with green chemistry and circular economy principles.
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DOI: 10.1039/D5GC05060J, CommunicationZhimin Xu, Zonghao Zhou, Xiaochen Wang, Yuxia Yang, Yi Pan, Yi Wang
A strategy for electrochemical defluorinative functionalization of ArCF3 is presented, providing access to C–S, C–Se, C–H, C–D, and C–C bonds.
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DOI: 10.1039/D5GC03562G, Paper Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Madeline Weisweiller, Adrian Ertl, Cornelia von Baeckmann, Anil Kumar Sihag, Christian M. Pichler, Freddy Kleitz, Dominik Eder, Alexey Cherevan
We systematically study the key process parameters of polyethylene terephthalate (PET) microplastic photoreforming. We uncover that not only hydrogen (H2) but also methane (CH4) is generated and provide valuable mechanistic insights into the process.
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