Novel Approach towards High Exhaust Chromium Tanning - Part I: Role of Enzymes in the Tanning Process

Abstract

Stringent environmental regulations on the discharge of pollutants from various industries have prompted researchers to seek the development of eco-benign technologies and process innovations aimed at low-waste and high exhaust chrome tanning systems. However, an effective biotechnological solution for reducing chromium pollution that is cost effective, commercially adaptable high exhaustion chrome tanning process has not been explored. In the present investigation, an attempt has been made to bring about enzyme assisted chrome tanning process using acid protease. The effect of varying conditions of enzyme treatment on the exhaustion of the chrome tanning agent have been studied and the conditions optimized. Three different control chrome tanning systems have been chosen with and without float in the tanning process. In order to have a comparative study, chrome tanning at an offer of 6% and 8% basic chromium sulphate (BCS) in experimental processes has also been performed. It has been observed that the penetration and distribution of chromium is much better for enzyme assisted chrome tanning process at pH 4.5 compared to other systems. There is no surface deposition of chromium in the experimental leathers, although chrome tanning has been carried out at higher pH of 4.5. This has been substantiated through scanning electron microscopic analysis. Chromium exhaustion greater than 95% has been achieved in optimized enzyme assisted chrome tanning systems. The amount of chromium present in these leathers has been relatively higher compared to conventional chrome tanned leathers. The performance characteristics assessed by physical and tactile evaluation of the enzyme assisted leathers has been on par with conventional leathers.ResumenEstrictas regulaciones ambientales sobre el vertido de contaminantes de diversas industrias han llevado a los investigadores a buscar el desarrollo de tecnologías ecológicas benignas y procesos innovadores destinados a obtener menores residuos y sistemas de curtido al cromo de alto agotamiento. Sin embargo, una solución biotecnológica eficaz para reducir la contaminación de cromo que sea rentable, comercialmente adaptable del proceso de alto agotamiento del curtido al cromo no ha sido explorado. En la presente investigación, se ha intentado asistir al proceso de curtido al cromo mediante una enzima, la proteasa ácida. El efecto en diferentes condiciones de tratamiento enzimático sobre el agotamiento del curtido al cromo se han estudiado y optimizado. Tres diferentes controles de los sistemas de curtido al cromo han sido elegidos con y sin flota en el proceso de curtido. A fin de contar con un estudio comparativo, curtido al cromo con una oferta de 6% y 8% de sulfato básico de cromo(BCS) en los procesos experimentales también se han realizado. Se ha observado que la penetración y la distribución de cromo es mucho mejor en los procesos de curtido al cromo asistidos por enzimas a pH 4,5 en comparación con otros sistemas. No hay deposición de cromo sobre la superficie de los cueros experimentales, a pesar que el curtido al cromo ha alcanzado valores de pH superiores a 4,5. Esto ha sido analizado mediante análisis microscópico de barrido electrónico. Un agotamiento superior a 95% se ha logrado en un sistema de curtido al cromo asistido por la enzima optimizada. La cantidad de cromo presente en estos cueros ha sido relativamente superior en comparación con cueros convencionalmente curtidos al cromo. Las características táctiles y físicas evaluadas han estado a la misma altura que los cueros convencionales.