The ALCA Journal - Search Results (4443 Records Found)
 
Back To Search Page
Page 16 of 445
 
NON-AMMONIA DELIMING USING SODIUM HEXAMETAPHOSPHATE AND BORIC ACID 
by YUNHANG ZENG, JIAHONG LU, XUEPIN LIAO, QIANG HE AND BI SHI
Volume: 106      Number: 9     Page: 257-263     Year: 2011
The use of ammonium salt in the deliming process is the primary reason for high ammonia nitrogen content in tannery wastewater. To reduce ammonia nitrogen pollution, a composite of sodium hexametaphosphate (SHMP) and boric acid (BA) was employed for non-ammonia deliming. The synergistic effect of SHMP and BA on deliming of limed cattle hide was investigated by analyzing the pH of deliming liquor, the extent of removal of calcium in pelt and the concentration of total nitrogen (TN) in the effluent. The experimental results indicated that the lowest pH of float during SHMP and BA deliming process was 7.08 and the concentration of hydroxyproline in the deliming liquor was lower than that of ammonia sulfate deliming, which suggest that deliming by SHMP and BA can reduce the damage of pelts. The extent of calcium removal from pelts delimed by using 3% SHMP and 1% BA was comparable to that of the pelts delimed with 3.5% ammonium sulfate. FESEM images and EDS analysis indicated that the deliming by SHMP and BA produced clearer grain with less calcium salts. Compared with ammonium sulfate deliming, TN concentration in SHMP and BA deliming float was reduced by 85%. Resumen El uso de la sal de amonio en el proceso de desencalado es la razón principal de alto contenido de nitrógeno amoniacal en las aguas residuales de curtiembres. Para reducir la contaminación del nitrógeno amoniacal, un compuesto de hexametafosfato de sodio (SHMP) y ácido bórico (BA) se utilizó para desprender el calcio sin amoníaco. El efecto sinérgico de SHMP y BA en el desencalado de cueros vacunos encalados fue investigado analizando el pH del licor de desencalado, la medida de remoción de calcio en la piel y la concentración de nitrógeno total (NT) en el efluente. Los resultados experimentales indican que el pH más bajo de la flota durante el proceso de desencalado con SHMP y BA fue 7.08 y la concentración de hidroxiprolina en el licor de desencalado fue menor que la del desencalado con sulfato de amoniaco, lo que sugiere que el desencalado con SHMP y BA puede reducir el daño de las pieles. El grado de remoción de calcio a partir de pieles desencaladas utilizando 3% de SHMP y 1% de BA fue comparable a la de las pieles desencaladas con 3.5% de sulfato de amonio. Imágenes FE-SEM y análisis EDS indicaron que el desencalado con SHMP y BA produjo una flor más clara con menos sales de calcio. En comparación con el desencalado con sulfato de amonio, la concentración de NT en la flota del desencalado con SHMP y BA se redujo en un 85%.
 
 
STUDIES ON PHOSPHONIUM BASED COMBINATION TANNING: LESS CHROME APPROACH 
by N Nishad Fathima, J Raghava Raom Balachandran Unni Nair
Volume: 106      Number: 9     Page: 249-256     Year: 2011
A new combination tanning system based on tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium sulfate (THPS) and chromium as a chrome saver approach has been developed. The shrinkage temperature of the leathers obtained was 110oC. The tanning system is versatile in terms of processing both upper and garment leathers. The physical strength characteristics and organoleptic properties of the leathers obtained are comparable to that of chrome tanned leather. Environmental impact assessment shows that there is significant reduction in effluent (TS and sulfates) load when compared to conventional chrome tanning. The molecular level studies show that high level of enzymatic stability is imparted to collagen stabilized using Cr-THPS combination tanning. Mechanistic insights into the stability of collagen against collagenase have been addressed by studying the conformational changes occurring in collagen and collagenase as a result of interaction with Cr-THPS using circular dichroism (CD). The triple helical conformation of collagen is not altered due to interaction with Cr-THPS. Changes in the conformation of collagenase have been observed, which indicates that Cr-THPS stabilizes collagen by altering the conformation of the enzyme. Resumen Un nuevo sistema de curtido combinado sobre la base de Sulfato Tetrakis Hidroximetil Fosfonio (THPS) y Cromo, como un acercamiento al ahorro de cromo, se ha desarrollado. La temperatura de contracción de los cueros obtenidos fue de 110oC. El sistema de curtido es versátil en cuanto a procesos de cueros para calzado y vestimenta. Las características físicas de resistencia y las propiedades organolépticas de los cueros obtenidos son comparables a las del cuero curtido al cromo. Evaluación del impacto ambiental indica que hay una reducción significativa en la carga del efluente (TS y sulfatos) en comparación con curtido al cromo convencional. Los estudios de nivel molecular muestran que altos niveles de estabilidad enzimática es impartido al colágeno estabilizado empleando la combinación curtiente Cr-THPS. Puntos de vista mecanicistas en la estabilidad del colágeno frente a la colagenasa se han abordado mediante el estudio de los cambios conformacionales que ocurren en el colágeno y la colagenasa como resultado de la interacción con Cr-THPS usando dicroísmo circular (CD). La conformación de la triple hélice del colágeno no se altera debido a la interacción con Cr-THPS. Los cambios en la conformación de la colagenasa se han observado, lo que indica que el Cr-THPS estabiliza el colágeno mediante la alteración en la conformación de la enzima.
 
 
Novel Retanning Agents for Chrome Tanned Leather based on Emulsion - Nano particles of Styrene / Butyl Acrylate  
by Nashy, E. H. A., Hussein, A. I. and Essa, M. M
Volume: 106      Number: 9     Page: 241-248     Year: 2011
The retanning process is a very important step in the leather manufacturing wet processing operations because it can overcome some of the disadvantages of chrome tannage. For this purpose, two different nano-emulsions of styrene/acrylate copolymers were prepared, using seed emulsion polymerization technique, for use as retanning agents. The main difference in characteristics of the two nano - copolymers was studied. The nano-particle size of the two prepared co-polymers was determined by transmission electron microscope (TEM) and the influence of the two prepared copolymers on chrome tanned leather as retanning agents was studied. The properties of the retanned leather, namely, tensile strength, elongation at break and tear strength, were measured. Thermal stability and texture of grain surface and fibers were examined using thermal gravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscope (SEM), respectively. All these parameters were the main targets of this work and used to evaluate the applicability of the copolymers as efficient retanning agents. The retanned leather showed an improvement of mechanical properties, levelness of dying, softness, and firmness of grain as well as enhancement of thermal stability. Resumen El proceso de recurtido es un paso muy importante en las operaciones de procesos húmedos en la fabricación del cuero, ya que puede superar algunas de las desventajas de la curtición al cromo. Con este fin, dos diferentes nano-emulsiones de los copolímeros estireno/acrilato fueron preparados, empleando la técnica de polimerización por emulsión, para su uso como agentes de recurtido. La principal diferencia en las características de los dos nano-copolímeros fue estudiada. El tamaño de la nano-partícula de los dos co-polímeros preparados se determinó por microscopía de transmisión electrónica (TEM) y la influencia sobre cuero curtido al cromo de los dos copolímeros preparados como agentes de recurtido fue estudiada. Las propiedades del cuero recurtido, es decir, resistencia a la tracción, elongación a la rotura y resistencia al desgarro, fueron medidas. La estabilidad térmica y la textura de la flor y de las fibras fueron examinadas usando análisis térmico gravimétrico (TGA) y microscopio electrónico de barrido (SEM), respectivamente. Todos estos parámetros fueron los principales objetivos de este trabajo y fueron empleados para evaluar la aplicabilidad de los copolímeros como agentes eficientes de recurtido. El cuero recurtido mostró una mejora en las propiedades mecánicas, nivelación del teñido, suavidad y firmeza de flor, así como la mejora en la estabilidad térmica.
 
 
Nanotechnologies for Leather Manufacturing: A Review 
by Yi Chen, Haojun Fan and Bi Shi
Volume: 106      Number: 8     Page: 260-273     Year: 2011
Recently, increasing interests have been directed towards incorporating nanotechnologies into leather manufacturing, which offer cost-effective improvements in leather performances, as well as enabling the industry to meet stricter legislation regarding environmental safety. In order to guide the leather technologists and chemists worldwide, this article reviews state of the art related to existing nanotechnologies in leather manufacturing processes, including tanning, finishing and effluent treatment, over the past decade. The emphasis is placed on the mechanism by which nanotechnologies improve conventional processes, impressive performances of the resultant leather and possible obstacles that cloud technical development in this field. In the end, potential health and environment risks associated with the incorporation of nanotechnologies, which are particularly important for daily necessities such as leather but have been basically overlooked by many researchers involved, are also addressed. RESUMEN Últimamente ha habido un gran interés por introducir nanotecnologías a la curtición del cuero. Estas tecnologías ofrecen mejoras en el desempeño del cuero a costos favorables, así como permiten a la industria el cumplimiento de normas legales más estrictas en la seguridad medio-ambiental. Para poder guiar a los tecnólogos y químicos del cuero mundialmente, este artículo pasa revista al estado más avanzado en relación a nanotecnologías ya existentes en los procesos de fabricación, incluyendo el curtido, acabado, y el tratamiento de efluentes durante la última década. El énfasis es dirigido hacia el mecanismo por medio del cual nanotecnologías mejoran los procesos convencionales, los impresionantes logros alcanzados en el desempeño del cuero en que resulta, así como los posibles obstáculos que opacan los desarrollos técnicos en el ramo. Finalmente, los riesgos medioambientales y potenciales a la salud, asociados con la incorporación de nanotecnologías, son particularmente importantes para cumplir con las necesidades cotidianas, tal como lo es el cuero, pero han sido básicamente ignoradas por los muchos investigadores involucrados, también son examinados.
 
 
Everything You Wanted to Know about Collagen Models -- But Were Too Afraid to Ask! 
by David Rabinovich
Volume: 106      Number: 8     Page: 242-254     Year: 2011
Collagen is a wonderfully complex starting material for making leather, which we are now only beginning to understand! Practical tannery recipes arose out of the craftsmanship developed by multiple successive generations of artisan tanners that obtained, by trial and error, the rules of thumb that eventually converted into a technical folklore. Leather chemists then tried to interpret this technology according to the scientific theories of the day, whereas tanners retained the technology that seemed to work best. Although Colloidal Chemistry has developed tremendously in the last century, some of its principles are not any longer agreeable to the leather sector in general, and are regarded with great mistrust. Some of these colloidal concepts can be very useful if properly applied and can be used to produce better leather in better ways; such then should be the ultimate goal of any working chemical model employed by tanners to be guided in the actual processing of leather. Resumen El colágeno es una maravillosa, pero compleja, materia prima para la elaboración del cuero que solo estamos empezando a comprender. Recetas empíricas surgieron através de múltiples generaciones de curtidores artesanales que dieron a luz por fuerza de prueba a unas reglas que se fueron convirtiendo en un folklore técnico. Químicos curtidores entonces trataron de interpretar esta tecnología en términos de teorías científicas del día, mientras los curtidores retuvieron las tecnologías que les parecieron que dieran los mejores resultados. Aún que la Química Coloidal ha tenido tremendos desarrollos durante el último siglo, algunos de sus principios ya no son bienvenidos por el sector del cuero en general y son considerados con mucha desconfianza. Muchos de estos conceptos coloidales son útiles y aplicables a la producción de mejor cuero con mejores procedimientos. Tal debería ser el objetivo de cualesquier modelo químico empleado por curtidores deseando ser guiados en el procesamiento del cuero.
 
 
Utilization of Chromium-tanned Leather Solid Wastes in Microencapsulation 
by B. Ocak, A. Aslan and G. Gulumser
Volume: 106      Number: 7     Page: 232-238     Year: 2011
In this research, solid collagen-based protein hydrolysate was isolated from chromium-tanned leather wastes and its chemical properties were determined. After that, the use of collagen hydrolysate (CH) was investigated as a polymeric wall material in the microencapsulation process. The effects of variations in concentrations of CH, lavender oil (LO) and glutaraldehyde (GA), which were used during the microencapsulation process, on the oil load of microcapsules, oil content, encapsulation efficiency and release rate of oil were determined. The morphological structure of the microcapsules was investigated using optical and scanning electron microscopes (SEM). It was determined by FTIR studies that there was no evidence for any significant interaction between CH and LO. RESUMEN En esta investigación, un hidrolizado colágenico sólido se aisló de desechos de cuero al cromo y sus propiedades químicas fueron determinadas. Luego, el uso del hidrolizado colágenico (CH) fue investigado como un material polimérico para utilizarse como componente estructural en los procesos de micro-encapsulación. Los efectos atribuibles a la variaciones en concentraciones de CH, aceite [esencial] de Lavanda (LO) y glutaraldehído (GA) que se utilizaron en el proceso de micro-encapsulación, sobre la carga aceitosa presente en las micro-cápsulas, el contenido de aceite, la eficiencia en encapsulación, y la velocidad de descarga del aceite fueron determinadas. La estructura morfológica de las micro-cápsulas se investigó por medio de microscopia electrónica por barrido (SEM). Se determinó también por medio de estudios FTIR que no hubo apreciable evidencia de interacción entre CH y LO.
 
 
The Further Investigation of Tanning Mechanisms of Typical Tannages by Ultraviolet - Visible and Near Infrared Diffused Reflectance Spectrophotometry 
by Junling Guo, Xin Huang, Chao Wu, Xuepin Liao and Bi Shi
Volume: 106      Number: 7     Page: 226-231     Year: 2011
The ultraviolet-visible and near-infrared diffuse reflection (UV-Vis-NIR DR) spectroscopy was employed for further understanding the mechanisms of three kinds of classical tannages, including aldehyde tanning, vegetable tanning and mineral tanning. The NIR DR spectra of glutaraldehyde tanned leather exhibited a decreased peak intensity of amino group at 1475 nm, suggesting that the main reaction groups of collagen in aldehyde tanning are amino groups. Comparing the NIR DR spectra of pickled pelt and vegetable tamed leather, it was proved that the vegetable tanning is based on the mechanism of multiple hydrogen binding interaction, where the amino groups, carboxyl groups and peptide chains are involved in. As for mineral tannages, the tanning mechanisms of chromium sulfate, zirconium sulfate, ferric sulfate, titanium sulfate and aluminum sulfate were investigated. Based on UV-Vis-NIR DR analysis in the wavelength range of 200 to 2070 nm, it was confirmed that the main reactions involved in mineral tanning are the chelating interactions of metal ions with both the carboxyl groups and the amino groups of collagen, although the reactivity of metal salts toward carboxyl groups is higher than toward amino groups. The reactivity of metal salts toward carboxyl groups of collagen follows the sequence of chromium salt > zirconium salt > ferric salt > titanium salt > aluminum salt. However, the reactivity of metal salts to amino groups of collagen is in the sequence of zirconium salt > chromium salt > ferric salt > titanium salt > aluminum salt. Meanwhile, the peptide chain of collagen was also found to play an important role in fixation of metal ions during tanning process. RESUMEN La espectroscopia por reflección difusa de [radiación] ultravioleta-visible e infrarroja cercana (UV-Vis-NIR DR) fue empleada para la mejor comprensión de los mecanismos de los tres tipos de curtidos clásicos que constan del curtido al aldehído, curtido al vegetal y curtido mineral. Los espectros NIR DR del cuero al gluteraldehído señalaron una intensidad disminuida del grupo amino a 1475 nm, sugiriendo que los grupos principales en la curtición por aldehído son los mismos grupos aminos. Por comparación de los espectros NIR DR de piel piquelada con la de cuero curtido al tanino, se demostró que el mecanismo del curtido al tanino se basa en múltiples interacciones por medio de uniones a través de puentes de hidrógeno, donde los grupos aminos, grupos carboxilos y las mismas cadenas peptídicas están involucradas. En cuanto a curtidos minerales, los mecanismos del curtido con sulfato de cromo, sulfato de circonio, sulfato férrico, sulfato de titanio y sulfato de aluminio fueron investigados. En base al análisis por medio UV-Vis-NIR DR en la región de 200 a 2070 nm se confirmó que las reacciones principales involucradas en el curtido mineral son por interacción de quelación entre iones metálicos con ambos los grupos carboxílicos y los aminos del colágeno, aunque la reactividad hacia los carboxilos es mayor que la ocurrida hacia los grupos aminos. La reactividad de sales metálicas hacia los grupos carboxilos del colágeno siguen la secuencia de sal de cromo>sal de circonio>sal férrica> sal de titánio> sal de aluminio. Sin embargo, la reactividad de las sales metálicas hacia los grupos aminos del colágeno sigue la secuencia sal de circonio> sal de cromo> sal férrica> sal de titánio> sal de aluminio. Adicionalmente, la cadena peptídica del colágeno juega un importante papel en la fijación de iones metálicos durante el proceso de la curtición.
 
 
Chromium (III) Pigments: Use of Leather Wastes as Alternative Starting Material 
by K. Sreeram, J. Rao and B. Nair
Volume: 106      Number: 7     Page: 219-225     Year: 2011
Chromium containing leather wastes poses potentially significant challenges to the ecosystem when disposed of in landfills or when incinerated in the open. An attempt to recover chromium from such leather wastes so as to reduce the chromium that ends up in the landfill was studied. A method of recovery of the chromium in chromium tanned leathers by controlled closed furnace incineration and by employing the protein matrix as an energy source as well as a template for chromium(III) oxide synthesis is detailed. This method provides the advantage of reducing the chromium residues from the leather industry while producing chromite ore ultimately useful in the preparation of pigmented coatings. The dry pigment obtained was green colored and could be further processing and formulating as a pigmented coating (paint). When the chrome shavings were mixed with iron sulfate and then incinerated, a brown colored paint coating was achieved. The best conditions for zero generation/discharge of hazardous chromium(VI) were determined. The pigments developed were characterized in detail by XRD and SEM-EDAX. Photon correlation spectroscopy measurements indicate that the calcined pigments prior to further size reduction were in the range of 300-400 nm. RESUMEN Residuos de cuero que contengan cromo presentan significantes potenciales retos al ecosistema cuando sean dispuestos en rellenos sanitarios o incinerados al aire libre. Un intento de recuperación del cromo de tales desperdicios de cuero se estudio para así lograr reducir el cromo que termina en tales rellenos. Un método de recuperación de cromo del cuero al cromo por medio de una incineración controlada en un horno cerrado y empleando la misma matriz proteínica como la fuente energética, así como un molde de síntesis del óxido de cromo (III) es detallado. Este método provee la ventaja de reducir los residuos de la industria del cuero mientras produce el mineral de cromita, útil al fin y al cabo, en la preparación de pinturas pigmentadas. El pigmento seco obtenido era verde y podría ser adicionalmente procesado y formulado como un acabado pigmentado (pintura). Cuando las rebajaduras se mezclaron con sulfato de hierro y luego incineradas, se obtuvo una pintura color pardo. Las óptimas condiciones para obtener cero producción/descarga del peligroso cromo (VI) se determinaron. Los pigmentos desarrollados se caracterizaron detalladamente por medio de XRD y SEM-EDAX. Espectroscopía por correlación de fotones determinó que los pigmentos calcinados, antes de moler, tenían un rango [de dimensión] de 300-400 nm.
 
 
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.