MILLING EFFECTS ON MECHANICAL BEHAVIORS OF LEATHER

Abstract

Milling is a key process to soften leather for adequate compliance. It is, however, still not well understood for its effects on leather structure and mechanical properties. To consistently produce high quality leather, it is essential that the tanner understands the impact and effects of every mechanical operation in the leather-making process. This investigation is devoted to gaining a better understanding of milling effects on pliability and other properties of concern to the leather industry, such as mechanical strength and toughness. Observation showed milling leads to a decrease in Young’s modulus, consequently an improved compliance and softness. Data also showed, however, there is little change in tensile strength and toughness. Moreover, leather products in service are constantly being stretched. For understanding the mechanical behavior of leather products under cyclic stretching, we measured the energy loss (hysteresis) during cyclic tensile tests using an advanced computing program. Data showed that hysteresis is the greatest for the first cycle, thereafter, the rest of hysteresis values are relatively unchanged. We also discovered that drum milling significantly decreases the hysteresis. This implies that a structural change occurs during milling, resulting in a removal of the residual stress that was introduced during the leather making process. RESUMENEl fulonado en seco (abatanado) es un proceso clave para ablandar el cuero con el fin de obtener los requerimientos adecuados. Sin embargo, todavía no se comprende sus efectos sobre la estructura de cuero y las características mecánicas. Para producir consistentemente un cuero de alta calidad, es esencial que el curtidor entienda el impacto y los efectos de cada operación mecánica sobre el proceso de la fabricación del cuero. Esta investigación se dedica a obtener una comprensión mejor de los efectos que el fulonado en seco provoca sobre la flexibilidad y otras características que preocupan en la industria de cuero, tales como las resistencias mecánicas y el tacto. Las observaciones demostraron que fulonando el cuero conduce a una disminución del módulo de Young, por lo tanto una mejora en la suavidad y la conformabilidad. Los datos también demostraron, sin embargo, un pequeño cambio en la resistencia a la tracción y en la tenacidad. Por otra parte, los productos de cuero se están estirando constantemente durante su uso. Para entender el comportamiento mecánico de los productos de cuero bajo un estiramiento cíclico, medimos la pérdida de energía (histéresis) durante pruebas cíclicas extensibles usando un programa avanzado de computación. Los datos demostraron que la histéresis es mayor en el primer ciclo, y luego, el resto de valores de la histéresis permanecen relativamente sin cambios. También descubrimos que el fulonado en seco disminuye la histéresis en forma significativa. Esto implica que un cambio estructural ocurre durante el fulonado en seco, dando por resultado un retiro de la tensión residual que fue introducida durante el proceso de fabricación de cuero.