The ALCA Journal - Search Results (4435 Records Found)
 
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Soaking Formulations that can Soften Hardened Bovine Manure 
by M. Aldema Ramos, Z. Muir, R. Ashby and C-K. Liu
Volume: 106      Number: 7     Page: 212-218     Year: 2011
Many of the damaging problems in hides and leather industry, such as grain damage and weakening of the leather product, can originate from putrefaction due to microbial contamination and mechanical stress due to the heaviness and pressure of hard to remove adobe type manure on bovine hides. New washing methods are urgently needed to effectively clean raw hides for their storage and shipments. The amphiphilic property of detergents and the capability of glycerol to insert into the detergent micelles were investigated in the formulation of an ideal washing solution. Since the softening of the hardened manure is the key to its removal during the demanuring process, the initial experiments presented in this report were designed such that the changes in hardness of the manure balls were monitored using a texture analyzer. The work needed to cause the same amount of deformation on the manure sample was measured and compared before and after soaking in the respective formulations. Various detergent types such as anionic (SDS), nonionic (Tween 20 and TritonX-114) and zwitterionic (LDAO) are evaluated and compared to the biodegradable surfactant, sophorolipid (SL). The sophorolipid with the addition of recycled crude glycerol was observed to be more effective in softening the hardened manure samples and will be further studied for “adobe” type manure removal. Resumen Muchos de los problemas en daños en las pieles y consecuentemente en la industria del cuero, tales cómo daños a la flor y su debilitamiento en el cuero producido, pueden provenir por la putrefacción debida a contaminación bacteriana y distorsiones mecánicas debidas al peso y presión causada por el adobamiento del estiércol adherido a las pieles bovinas. Nuevos métodos de lavado son urgentemente requeridos para efectivamente limpiar las pieles crudas para su almacenamiento y envío. La característica anfifílicas de los detergentes y la capacidad de la glicerina en insertarse dentro de las micelas formadas por los detergentes fueron investigadas en la formulación de una solución ideal para el lavado. Ya que el ablandamiento del estiércol endurecido es clave en su mismo proceso de remoción, los experimentos iniciales en este informe fueron diseñados tales que los cambios en la dureza en las bolas de estiércol fueron monitoreados por medio de un analizador de textura. El trabajo requerido para causar la misma cantidad de deformación en la muestra de estiércol se determinó y se comparó antes y después de remojar en las respectivas formulaciones. Varios tipos de detergentes tales como aniónicos (SDS), no-iónicos (Tween 20 y Triton X-114) así como zwitteriónicos (LDAO) fueron evaluados y comparados con un detergente biodegradable, Sophorolipid (SL). El Sophorolipid con la adición de glicerina recuperada, se observo ser el más efectivo en el ablandamiento de las muestras y será investigado en un futuro para usarse en la remoción de estiércol adobado.
 
 
Influence of Microbial Transglutaminase Modified Gelatin-sodium Caseinate, as a Filler, on the Subjective Mechanical and Structural Properties of Leather 
by Q. Liu, L. Liu, J. Li, D. Zhang, J. Sun, G. Du and J. Chen
Volume: 106      Number: 6     Page: 200-207     Year: 2011
This work investigated the influence of the “filling” process, using gelatin-sodium caseinate modified by microbial transglutaminase (MTG) on the subjective, mechanical, and structural properties of leather. The results indicate that in comparison with the control (without filling process), the MTG modified gelatin-sodium caseinate as the fillers improved the subjective properties such as grain tightness, grain smoothness, and fullness, but did not significantly affected the mechanical properties such as tensile strength, elongation at break, and tongue tear. The scanning electron microscopic analysis indicates that the micro-structure of the leather treated with the fillers became more regular and tighter compared with the control. The results obtained here may be useful for the application of MTG in the leather processing in improving certain subjective and structural properties of leather. Resumen Este trabajo investigó la influencia del proceso de "relleno", utilizando gelatina-caseinato de sodio modificado por transglutaminasa microbiana (MTG) en las propiedades subjetivas, mecánicas y estructurales del cuero. Los resultados indican que en comparación con la muestra de control (sin proceso de relleno), la gelatina-caseinato de sodio modificada por MTG como rellenante mejoró las propiedades subjetivas tales la firmeza de flor, la lisura de la flor, y la plenitud, pero no afectó significativamente las propiedades mecánicas, tales como la resistencia a la tracción, la elongación a la rotura, y al desgarro. El análisis microscópico de barrido electrónico indica que la micro-estructura de la piel tratada con el relleno se hizo más regular y más compacta con respecto al testigo. Los resultados obtenidos aquí pueden ser útiles para la aplicación de MTG en el tratamiento del cuero en la mejora de ciertas propiedades subjetivas y estructurales del cuero.
 
 
Henna-Aluminum Combination Tannage: A Greener Alternative Tanning System 
by A. Musa, R. Aravindhan, B. Madhan, J. Rao and B. Chandrasekaran
Volume: 106      Number: 6     Page: 190-199     Year: 2011
Development of cleaner technologies for leather manufacture is imperative for the sustenance of the tanning industry. In the present study, a combination tanning system based on a henna-aluminum tannage for the production of upper leathers as a cleaner alternative is presented. Extract from the leaves of widely distributed Lawsonia inerims (Henna) from Sudan has been evaluated for its tanning characteristics in a combination tanning system based on henna and aluminum sulfate. Aluminum-henna (Al-henna) leathers tanned using 2% Al2O3; followed by 20% henna resulted in shrinkage temperature above 95oC. The uptake of henna in henna-Al tanning system with henna (20%) followed by aluminum (2% Al2O3) has been found to be better than the tanning system of Al-henna. These leathers showed compact fiber structure, indicating that the tanning process did not bring about any major change or destruction on the fiber structure of the leathers. Surface color values of henna-Al leathers resulted in darker shades with less red and more yellow components in the crust leathers. The combination tanning system provides significant reduction in the discharge of total dissolved solids in the wastewater. Henna-Al combination tanning system resulted in leathers with good organoleptic and strength properties. The work presented in this paper established the use of henna and aluminum combination tanning system as an effective alternative cleaner tanning methodology. Resumen El desarrollo de tecnologías más limpias para la fabricación de cuero es imprescindible para la sustentabilidad de la industria del curtido. En el presente estudio, un sistema combinado de curtido henna-aluminio para la producción de cueros de capellada como alternativa más limpia se presenta. Extracto de las hojas de Lawsonia inerims (Henna), ampliamente difundida en El Sudán, ha sido evaluado por sus características de curtido basado en Henna y Sulfato de Aluminio. Los cueros curtidos Aluminio-henna (Al-henna) empleando 2% Al2O3, seguido de 20% de henna resultan en temperaturas de contracción por encima de 95oC. La admisión de henna en el sistema de curtido henna-Al con henna (20%), seguido por el aluminio (2% Al2O3) se ha encontrado mejor que el sistema de curtido de Al-henna. Estos cueros mostraron una estructura compacta de fibra, lo que indica que el proceso de curtido no produjo ningún cambio importante o destrucción de la estructura de la fibra del cuero. Los valores del color de la superficie de cueros Al-henna resultaron en tonos más oscuros con menos componente rojo y más componente amarillo en los cueros semiterminados . El sistema de curtido combinado proporciona una reducción significativa en la descarga de sólidos totales disueltos en las aguas residuales. El sistema combinado de curtido de henna-Al resultó en cueros con buenas propiedades organolépticas y físicas. El trabajo presentado en este documento estableció el uso del sistema de combinación de curtido de henna y aluminio como una metodología alternativa efectiva de curtido más limpia.
 
 
Two Stage Leather Dyeing - A Novel Approach to Minimize the Dye Discharge in the Effluent 
by N. Vedaraman and C. Muralidharan
Volume: 106      Number: 6     Page: 184-189     Year: 2011
Large quantities of synthetic dyes are used in tanneries for coloring leathers. A significant portion of the dyes offered do not fix to the leather and the un-utilized dye is discharged in the effluent, which may be environmentally harmful as it may require a long time for degradation. Depending upon the wastewater treatment methods adopted, sometimes these dyes may generate several highly toxic compounds. These dyes, when discharged into water bodies or land, may also cause severe environmental and health problems. Up to 10% (weight/weight of leather) dye is used in the dyeing process of conventional leather making. There are several physiochemical methods reported for treatment of dyes in effluent, which mainly degrade and remove the dye in effluent and do not aim for recovery and reuse of dye. In the present study an attempt has been made to modify the dyeing process in such a way that minimum dye is discharged in the effluent. Most of the un-utilized dye is recovered and recycled or re-utilized in subsequent dyeing. The visual and instrumental examination of the dyed leathers with this modified dyeing method led to encouraging results. This approach has not only reduced the dye discharge after dyeing but also facilitated substantial reduction in dye input by reuse thereby providing economic benefit to the tanners. The study was carried out for a specific synthetic acid dye and should also be easily extended to other class of dyes. Resumen Grandes cantidades de colorantes sintéticos se utilizan en las curtiembres para colorear cueros. Una parte significativa de los colorantes que se ofrecen no se fijan al cuero y el colorante no utilizado se descarga en el efluente, lo que puede ser dañino para el ambiente, ya que puede requerir mucho tiempo para su degradación. Dependiendo de los métodos de tratamiento de aguas residuales adoptados, a veces estos colorantes puede generar varios compuestos altamente tóxicos. Estos colorantes, cuando se descargan en los cuerpos de agua o tierra, también puede causar graves problemas ambientales y de salud. Hasta un 10% (peso / peso de cuero) del colorante se utiliza en el proceso de teñido en la fabricación convencional del cuero. Hay varios métodos físico-químicos reportados para el tratamiento de los colorantes en los efluentes, que degradan y eliminan principalmente el colorante en los efluentes y no tienen como objetivo la recuperación y reutilización de colorante. En el presente estudio un intento se ha hecho para modificar el proceso de tintura de tal manera que una mínima cantidad del colorante se descarga en el efluente. La mayoría de los colorantes no utilizados se recupera y se recicla o reutiliza en posteriores tinturas. El examen visual e instrumental de los cueros teñidos con este método de tintura modificada ha dado resultados alentadores. Este enfoque no sólo ha reducido la descarga de colorante después del teñido, sino también facilitó la reducción sustancial de la oferta de colorantes por la reutilización de tal modo que proporciona beneficios económicos a los curtidores. El estudio se llevó a cabo para un colorante ácido sintético específico y debería también extenderse fácilmente a otra clase de colorantes.
 
 
Determination of Fatty Spew on Leather by GC-MS 
by Y. Wang, X. Liao, Q. He and B. Shi
Volume: 106      Number: 6     Page: 179-183     Year: 2011
The composition of fatty spew on leather was determined by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Meanwhile, the volatile substances in the fogging test of leather were identified by GC-MS. With the combination of all the data obtained, it was found that the predominant components of fatty spew were palmitic acid methyl ester, oleic acid methyl ester and stearic acid methyl ester, and their relative content ratio is approximately 8: 1: 1. An interesting phenomenon was that no fatty acids were detected in fatty spew although they are commonly regarded as the origin of this defect. These facts strongly suggest that the fatty acid methyl esters existing in fatliquors are the main origin of fatty spew defect in leather, and also one of the probable contributions to fogging. Resumen La composición de la exudación de grasa en el cuero fue determinada por cromatografía de gases y espectrometría de masas (GC-MS). Mientras tanto, las sustancias volátiles en la prueba de empañamiento (Fogging) del cuero fueron identificados por GC-MS. Con la combinación de todos los datos obtenidos, se comprobó que los componentes predominantes de la exudación grasa fueron el éster metílico del ácido palmítico, éster metílico del ácido oleico y el éster metílico de ácido esteárico, y su relación de contenido relativo es aproximadamente 8: 1: 1. Un fenómeno interesante es que no se detectaron ácidos grasos en la exudación grasa a pesar de que comúnmente se los considera como el origen de este defecto. Estos hechos sugieren que los metil-ésteres de ácidos grasos que existen en los engrases son el principal origen del defecto en la exudación grasa en el cuero, y también una de las probables contribuciones para el empañamiento (Fogging).
 
 
EVALUATION OF ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF LAWSONIA INERMIS (HENNA) AGAINST MICROBIAL STRAINS ISOLATED FROM GOAT SKIN/LEATHER 
by A.E MUSA, A. TAMIL SELVI, R. ARAVINDHAN, B. MADHAN, J. RAGHAVA RAO AND B. CHANDRASEKARAN
Volume: 106      Number: 5     Page: 170-175     Year: 2011
In the present work, antimicrobial activity of the aqueous extract from leaves of Lawsonia inermis (henna) has been evaluated. Two gram positive and five gram negative bacterial strains isolated from raw goat skins and three fungal species isolated from finished leathers have been utilized for the antimicrobial studies using aqueous extract from henna leaves. Gram positive bacteria have found to be completely inhibited by henna at concentrations of 650 ppm and gram negative bacteria have been inhibited by henna concentration between 780 to 910 ppm. Growths of all fungal strains isolated have been inhibited by henna extract at a concentration of 1300 ppm. This study clearly demonstrates that henna offers good antimicrobial activity against the bacterial and fungal species. Resumen En el presente trabajo, la actividad antimicrobial del extracto acuoso de las hojas de Lawsonia inermes (jena) ha sido evaluada. Dos cepas bacterianas gram positivas, así como cinco gram negativas aisladas de pieles caprinas crudas, y tres especies micóticas obtenidas de cueros terminados, han sido utilizadas para estudios antimicrobiales utilizando extractos acuosos de hojas de jena. Bacterias gram positivas fueron completamente inhibidas por jena a concentraciones de 650 ppm, mientras que las bacterias gram negativas fueron inhibidas por concentraciones de jena entre 780 a 910 ppm. Crecimientos de todas las cepas micóticas aisladas fueron inhibidas por el extracto de jena a concentración de 1300 ppm. Este estudio claramente demuestra que jena ofrece buena actividad anti-microorganismos contra especies de bacterias y hongos.
 
 
PREPARATION OF ORGANOSILICONE MODIFIED PALM OIL FATLIQUOR 
by CHEN WANG, SHENGYU FENG, AND JUN WU
Volume: 106      Number: 5     Page: 161-169     Year: 2011
Fatliquoring is an important process in leather manufacture and these fatliquors are mainly chemical modification products of animal and vegetable oils. Palm oil, owing to its main characteristics and fatty acid composition is suitable as a raw material for fatliquor preparation. And organosilicon is increasingly used for leather production due to its excellent properties. In this paper, the organosilicone modified palm oil fatliquor was synthesized by amidating with diethanolamine, grafting with hydroxyl-terminated organosilicon, esterifying with maleic anhydride and sulfiting with sodium bisulfite in turn. The influence of the mass percentage of diethanolamine, hydroxyl silicone, maleic anhydride and sodium bisulfite on the emulsion stability and fatliquoring properties were explored; the reaction temperature and time were also studied. The FT-IR spectra analyses showed that the organosilicon chain segment was incorporated into the fatliquor molecule. The route of synthesis and the best conditions of preparing organosilicone modified palm oil fatliquor were determined. The result of applied experiments showed that this new type of fatliquor had excellent emulsion and dispersion characteristics, and the resultant leather was flexible and full. RESUMEN El engrase es un importante proceso en la fabricación del cuero y tales engrases son productos obtenidos principalmente por modificaciones químicas de aceites de origen animal o vegetal. Aceite de Palma [africana] debido a sus características primarias y composición de ácidos grasos es muy apropiado como materia prima para la preparación de engrases. Organo-siliconas se utilizan cada vez más en la producción del cuero por sus excelentes propiedades. En este trabajo [se reportó] que el engrase resultante de la modificación del aceite de palma por síntesis por medio de amidación con dietanolamina, luego injertando una órgano-silicona terminando en un grupo hidroxílico, y esterificando con anhidromaleico y eventualmente sulfitando con bisulfito sódico. La influencia del porcentaje por masa de dietanolamina, hidroxisilicona, anhídro-maléico y bisulfito de sodio sobre la estabilidad resultante de la emulsión y sus propiedades engrasantes fueron investigadas; el tiempo y temperatura de reacción también fueron estudiadas. Los análisis espectroscópicos por FT-IR demostraron que el segmento de la cadena conteniendo el silicio orgánico fue incorporado a la molécula del engrasante. La ruta de la síntesis y las condiciones óptimas en la preparación de engrases basados en aceite de palma modificado para contener silicona orgánica se determinaron. El resultado experimental de aplicación demostró que este nuevo tipo de engrasante tuvo excelentes características de emulsionabilidad y dispersión y que el cuero resultante es flexible y redondo.
 
 
Tailor-made biomaterials from collagenic wastes 
by M. Catalina, P. Celma, J. Cot, A. Manich, A. Marsal
Volume: 106      Number: 5     Page: 153-160     Year: 2011
The production of biopolymers from leather waste is an important and notable process in tanning waste management research. The basic aim of the present work is the conversion of non-tanned solid wastes from the tanning industry (splits, defective hides) into high added value biopolymers. Those collagenic biomaterials are at the forefront of potential new applications in tissue engineering within fields such as cosmetics, human or veterinary medicine. This treatment will foster great progress in both environmental and economical terms. The first stage of the project was centered on finding, through a factorial experimental design, the most suitable treatment for the isolation of biopolymers. The effect of variables such as: level of grinding (surface area for chemical interaction); chemical treatment (acid, alkaline and neutral medium); time; temperature and agitation, were studied. Those extracted biomaterials could be formulated according to future application as gel, film, sponge or fibers. All the biopolymers obtained through this process were characterized in order to ascertain the significance of the variables studied. “Tailor-made” biopolymers will be designed, with the desired molecular weight, polymorphic formulation (form), optimized properties and characteristics, that is, perfectly adapted to their future applications. Resumen La producción de biopolímeros de los desechos del cuero es un importante y notorio proceso en la investigación del manejo de residuos. El objetivo principal del presente trabajo es la conversión de los desechos sólidos sin curtir de la industria del cuero (carnazas, pieles defectuosas), en biopolímeros de alto valor agregado. Estos biomateriales colagénicos están al frente de nuevas aplicaciones en la ingeniería de tejidos dentro de los campos tales como cosmética, medicina tanto veterinaria como para humanos. Estos procesos generarán grandes logros en términos tanto económicos como ecológicos. La primera etapa del proyecto se centró en hallar por medio de un diseño factorial experimental, el tratamiento más favorable para la obtención de estos biopolímeros. Los efectos de las variables tales: grado de molido (área superficial para reacción química); tratamiento químico (medio ácido, alcalino o neutro); tiempo; temperatura y agitación, fueron estudiados. Tales biomateriales extraídos serían considerados de acuerdo a futuras aplicaciones como gel, película, esponja o fibras. Todos los biomateriales obtenidos a través de este proceso fueron caracterizados para determinar el efecto final de las variables estudiadas. Biopolímeros “hechos a la medida” serán diseñados, con el deseado peso molecular, aspecto polimórfico (forma), óptimas propiedades y características, es decir, perfectamente adaptadas a sus futuros usos.
 
 
MOLECULAR MODELING APPROACH TO VEGETABLE TANNING: PRELIMINARY RESULTS FOR GALLOTANNIN INTERACTIONS WITH THE COLLAGEN MICROFIBRIL  
by ELEANOR M. BROWN AND DENNIS C. SHELLY
Volume: 106      Number: 5     Page: 145-152     Year: 2011
Tanning of animal hides produces leather, a durable, flexible material that is stabilized against putrefaction. Chrome-tanned wet blue, aldehyde crosslinked wet white, and vegetable tanned hides are major contributors to current leather production. Although the chemistries involved are significantly different, the product in each case is leather. Vegetable tanning, the oldest of these technologies is, from a mechanistic perspective, the least well understood. To explore possible vegetable tanning mechanisms, we have applied molecular modeling techniques to the study of interactions of gallotannin, a component of chestnut tannins, with the collagen microfibril. A model gallotannin molecule was constructed and energy minimized. This model was docked into several energetically favorable positions on a fragment of the ERRC collagen microfibril model, generally with a good fit at a proline or hydroxyproline residue. The alpha carbon backbone of collagen was kept immobile during molecular dynamics simulations at 400 - 800K with and without an added layer of water for solvation to identify possibly more favorable interactions sites for the gallotannin molecules. Both inter and intra chain interactions were possible, and several potential sites for hydrogen bonding via arginine residues or hydrophobic interactions with alanine or isoleucine residues were identified. The information gained from this model study is an early step in the development of a vegetable-tanning model. Resumen El curtido de las pieles de animales produce el cuero, un material flexible y durable, que es estable a la putrefacción. Wet blue curtido al cromo, wet white reticulado por aldehído, y pieles curtidas al vegetal son los procesos principales contribuyentes hoy en día a la producción del cuero. Aunque las químicas involucradas sean significativamente distintas, el producto en cada caso es cuero. Curtido al vegetal, siendo la más vieja de estas tecnologías, es desde la perspectiva de la comprensión del mecanismo químico, la menos comprendida. Para la exploración de los mecanismos más probables para la curtición al vegetal, hemos aplicado técnicas de modelado molecular al estudio de las interacciones con tanino pirogálico, un componente de curtientes derivados del Castaño [Castanea Vesca], con un microfibrilo colagénico. Un modelo de la molécula del tanino pirogálico fue construido y su energía minimizada. Este modelo fue introducido entre varias posiciones favorables en un fragmento del modelo ERRC del microfibrilo colágenico, generalmente encajando donde hubiese un residuo de prolina o hidróxiprolina. La columna conformada por los alfa carbonos del colágeno, se mantuvo inmóvil durante las simulaciones moleculares dinámicas entre 400-800˚K, con y sin una capa añadida de agua de solventación para así lograr identificar los sitios más favorables de interacción para las moléculas de tanino pirogálico. Tanto interacciones inter como intra con las cadenas colagenicas se encontraron factibles, y varios sitios aptos para formar puentes de hidrógeno vía residuos de arginina, así como también sitios para posibles interacciones hidrofóbicas con residuos de alanina o isoleucina, fueron identificados. La información obtenida de este estudio por modelación es un primer paso en el desarrollo de un modelo describiendo el curtido vegetal.
 
 
THE SUBJECTIVE MEASUREMENT OF LEATHER HANDLE BY DESCRIPTIVE SENSORY ANALYSIS 
by Y. Wang , G. Attenburrow, P. Picton, S. Turner
Volume: 106      Number: 4     Page: 133-140     Year: 2011
Leather handle strongly relates to leather quality, and in the leather industries experts still manually assess it. In this paper a new approach, Descriptive Sensory Analysis, was applied when subjectively measure leather handle and thus a comprehensive handle profile was established. Ten attributes of leather samples were identified and quantified by a trained expert panel according to agreed procedures. Principal Component Analysis was used to reduce data dimensionalities and a conception 3D handle space was proposed and demonstrated to exhibit the handle attributes of leather. RESUMEN El comportamiento organoléptico de cuero está ligado fuertemente a la evaluación de calidad en el cuero, y en las industrias del cuero los expertos subjetivamente las evalúan por toque. En este artículo se presenta un nuevo enfoque, un Análisis de Descripción Sensorial, que se aplicó cuando el toque de cuero fue determinado subjetivamente, y luego un perfil descriptivo comprensivo fue establecido. Diez atributos de las muestras de cueros fueron identificados y cuantificados por un panel de expertos entrenados de acuerdo a los procedimientos previos acordados. Análisis de Componentes Principales se utilizó para reducir la redundancia de datos a una concepción del manejo en espacio 3D fue propuesto y demostrado efectivo para exhibir los atributos requeridos en la descripción del toque de cuero.