Ferrous-gluconic Acid Compound Tanning: A Cleaner Chrome-free Tanning System

Abstract

In order to evaluate the reaction mechanism between Fe2+-gluconic acid compound and collagen, the combination tanning of type-I collagen with Fe2+-gluconic acid compound was studied by UV-Vis spectroscopy, infrared spectroscopy, circular dichroism, and differential scanning calorimetry. The molar ratio for the reaction between Fe2+ and gluconic acid was 1:3. The resulting increased thermal stability could be attributed to crosslinks formed between the compound and collagen. The tanning trials indicated favorable results. The shrinkage temperature observed was 96oC, with tensile strength of about 239 kg/cm , elongation at break of about 63% and tear strength of about 74 kg/cm. The leather tanned with the Fe2+-gluconic acid compound was lighter in color compared to the single ferrous sulfate (Fe(II)) tanning system, and had neither a darkening of color nor a reduction in strength properties. It was also clear that COD and TS loads were decreased by 26.5% and 29.8%, respectively compared to Fe(II) system, 7.3% and 26.1%, respectively, compared to BCS system. Studies show that the disadvantages connected with Fe(II) tanning system including loss of strength and darkening of color have been solved successfully. ResumenEn orden para poder esclarecer el mecanismo de la reacción de Fe²+ y el compuesto ácido–glucónico y colágeno, el curtido combinado entre colágeno tipo I con el compuesto Fe²+ ?ácido glucónico se investigó por espectroscopia UV-Vis, espectroscopía infrarroja, dicroísmo circular, calorimetría por barrido diferencial, La proporción por mole entre la reacción entre Fe²+ y ácido gluçónico fue de 1:3. La aumentada estabilidad térmica se puede atribuir a enlaces formados entre el compuesto y colágeno. Los resultados de los ensayos del curtido fueron favorables. La temperatura de contracción observada fue 960 C, con una resistencia aproximada de 239 kg/cm, la elongación al quiebre de 63% y resistencia al desgarre de aproximadamente 74 kg/cm. El cuero curtido por el compuesto Fe²+— ácido glucónico resultó más claro en tono que el producido con el sistema basado en sulfato ferroso solamente (Fe²+) y no demostró bajo condiciones de añejamiento ni gradual oscurecimiento de tono ni merma en valores de resistencias físicas. Fue también claro que las cargas de DQO y ST disminuyeron a 26,5 % y 29,8% respectivamente en comparación por el sistema de curtición con solo sulfato ferroso (Fe(II)), 7,3% y 26.1%, respectivamente, comparado con el sistema basado en sulfato básico de cromo. Estudios entonces demuestran que las desventajas del curtido por el sistema Fe(II) que incluyen la pérdida de tenacidad así como oscurecimiento han sido resueltos a satisfacción.