MATHEMATICAL MODEL OF RAW HIDE CURING WITH BRINE

Abstract

The most common method of preserving raw hides is brine curing with sodium chloride. However, this process has three important disadvantages: first, the length of time that it takes, which is a minimum of 18 hours; second, the insufficient degree of curing reached in some hides due to an overload and possibly the low efficiency of the brine raceway; and finally, the environmental impact associated with the discharge of large quantities of electrolytes in the soaking step. Our long term goal is to address all three issues. Initially, we have carried out a study of the salt uptake and its diffusion mechanism in order to attempt a reduction in the curing time. A continuous reaction mathematical model of a closed one dimensional system that describes the diffusion of sodium chloride in the hide during the curing process was chosen in the search for the optimum brine curing conditions such as the optimum brine concentration and percent float. The effect of these two parameters on the values of transport coefficient ? was reported. Brine diffusion into the hide was tracked by measurement of the chloride concentration of the residual brine solution. In addition, a piece of hide was cured with a fluorescently labeled brine solution and analyzed by means of epifluorescent microscopy for direct visualization of the sodium location within the hide.RESUMEN: El método más común para preservar pieles crudas es por el curado con salmuera. Sin embargo, este proceso presenta tres desventajas: en primer lugar, el tiempo que requiere, un mínimo de 18 horas; en segundo lugar, el insuficiente nivel de curado alcanzado en algunas pieles debido a la sobrecarga y baja eficiencia del tanque de curado; y finalmente, el impacto medioambiental asociado con la descarga de grandes cantidades de electrolitos en la operación de remojo. Nuestro objetivo a largo plazo es resolver los mencionados problemas. Inicialmente, estudiamos la absorción de sal y su mecanismo de difusión a fin de reducir el tiempo de curado. Un modelo matemático de reacción continua de un sistema unidimensional cerrado fue escogido para describir la difusión de cloruro de sodio en la piel durante el proceso de curado a fin de buscar las óptimas condiciones de curado, tales como la concentración óptima de salmuera y el porcentaje óptimo de baño. El efecto de estos dos parámetros en los valores del coeficiente de transporte ? son presentados. La difusión de sal en la piel fue monitorizada mediante la determinación de concentración de cloruros en la solución residual de salmuera. Además, una muestra de piel fue curada con una solución de salmuera etiquetada con una sustancia fluorescente y analizada mediante microscopía epifluorescente para la visualización directa del sodio en la piel.