Mapping Alkyl Phenol Ethoxylates in Leathers Treated with Surfactants and Fatliquors: Role of Enzymes in the Removal of APEO

Abstract

Alkyl phenol ethoxylates (APEO) in general, nonyl phenol ethoxylates (NPEO) and octyl phenol ethoxylates (OPEO) in particular, are nonionic surfactants, which are widely used as components of a range of leather chemicals. APEO have a low biodegradable rate, reported as 0-9% per year, and are known to generate most persistent and toxic metabolites. In this study, APEO containing wetting agents and fatliquors have been chosen and treated with leather separately at various concentrations. The amount of APEO present in the treated leather was mapped based on their concentration of application. The results show that the APEO content in the leather increases with the increase in the concentration of fatliquor or wetting agent containing APEO. An attempt has also been made to adopt some special treatment methods in post tanning process such as treating with formic acid at elevated temperature and use of specific enzymes to reduce APEO content in the final leather. Formic acid treatment led to poor APEO reduction as well as unsatisfactory leather quality. Out of the different oxidizing enzymes employed, horseradish peroxidase treatment on APEO containing leathers resulted in 60% APEO removal. It has also been observed that the physical and bulk properties of the leathers treated with enzymes are satisfactory compared to the control leathers. This study shows, for the first time, a way for an efficient eco-friendly treatment method for removing APEO from leathers.RESUMENEtoxilados alquilfenolicos (APEO) en general, así como etoxilados nonilfenólicos (NPEO) y etoxilados octílfenólicos (OPEO) en particular, son tensoactivos no iónicos los cuales son extensivamente utilizados como componentes de un rango de agentes químicos para el cuero. APEO tiene una reducida tasa de biodegradabilidad, reportada como entre 0-9% anual, y es reconocido generador de metabolitos tóxicos y persistentes. En este estudio, agentes químicos conteniendo APEO que conforman humectantes y engrasantes, se seleccionaron y se usaron para tratar cuero por separado a varias ofertas. La cantidad de APEO presente en el cuero así tratado se localizó dimensionalmente de acuerdo a la concentración de su oferta. Los resultados demuestran que el contenido de APEO en el cuero se incrementa según el aumento de la concentración de APEO en el engrase o humectante que lo contiene. También se trató de utilizar tratamientos especiales en el recurtido tales como el de tratar con ácido fórmico a elevadas temperaturas y el uso de enzimas específicas para reducir el contenido de APEO en el cuero final. Tratamiento con ácido fórmico no condujo a una reducción del APEO en el cuero final, pero sí a deficiencias en calidad. Entre las enzimas oxidantes ensayadas se encontró que tratamiento por peroxidasa de rábano picante, logró remover el 60% del APEO en el cuero resultante. También se determinó que las propiedades físicas y generales de los cueros tratados enzimáticamente se compararon favorablemente con los cueros usados como controles. Este estudio demuestra, por primera vez, un camino hacia un eficiente eco-amigable método de tratamiento para remover APEO de los cueros.