A Cleaner Chrome-Free Tanning Regime: Sulfonated Urea-Phenol-Formaldehyde Condensed Polymer and Ferrous Sulfate Tanning

Abstract

The potential of iron as a tanning agent has been known for a long time, but commercial exploitation has been limited because of concerns over loss of strength and darkening of color with time. To overcome these drawbacks, a combination tannage using ferrous sulfate and phenol-condensed polymers is proposed. Trials indicate that a combination tannage using sulfonated urea-phenol-aldehyde-condensed polymer (Sul.) after ferrous sulfate (Fe(II)) treatment produces favorable results. Shrinkage temperatures of up to 90°C were observed, with tensile strength of 238.3 kg/cm2, tear strength of 73.3 kg/cm, and elongation at break of 62.1%. The Sul.-Fe(II) tanned leather was lighter in color compared to iron tanned leather, and neither a darkening of color or a reduction in strength upon ageing was observed. The combination tanning system also has demonstrable environmental benefits compared to basic chromium sulfate (BCS)-Fe(II) tanning systems. The Sul.-Fe(II) combined system helps to reduce chemical oxygen demand (COD), and total solids (TS) content. Through experiments it is evident that COD, TS loads are reduced by 37.59% and 36.35%, respectively for Fe(II)-Sul. method compared to Fe(II) method. So the developed Fe(II)-Sul. regime not only has advantages in reducing pollution loads but also seems to be techno-economically viable.RESUMENEl poder del hierro como agente curtiente es conocido desde hace mucho tiempo, pero su explotación comercial ha sido limitada debido a la preocupación por la pérdida de resistencia y el oscurecimiento del color con el paso del tiempo. Para superar estos inconvenientes, un curtido combinado con sulfato ferroso y polímeros fenolicos-condensados se propone. Los ensayos indican que un curtido combinado con polímeros sulfonados de condensación de fenol-urea-aldehído (Sul) luego del tratamiento con sulfato ferroso (Fe (II)) produce resultados favorables. Se observó temperatura de contracción hasta 90°C, con resistencia a la tracción de 238.3 kg/cm2, resistencia a la rotura de 73,3 kg/cm, y alargamiento a la rotura de 62,1%. El cuero curtido con la combinación Sul.-Fe (II) demostró ser color más claro en comparación con el cuero curtido solo al hierro; ni oscurecimiento del color, ni una reducción en la tenacidad con el envejecimiento se han observado. El sistema de combinación de curtido también ha demostrado beneficios ambientales en comparación con los sistemas de curtido del sulfato básico de cromo (SBC)-Fe (II). El sistema combinado de Sul.-Fe (II) ayuda a reducir la demanda química de oxígeno (DQO) y el contenido de sólidos totales (ST). A través de experimentos, es evidente que el DQO y las cargas de ST se reducen en un 37,59% y 36,35%, respectivamente, para la combinación de Fe (II)-Sul comparado con el método de Fe (II) . Por lo tanto el desarrollo de Fe (II)-Sul no sólo tiene ventajas en la reducción de las cargas contaminantes, sino también parece ser tecno-económicamente viable.