[发明专利]鞣制兽皮的方法

说明书

本发明涉及兽皮的鞣制方法。术语“兽皮”在这里指的是来自动物的皮料和毛皮(Felle)，例如牛(Rindern)、山羊、绵羊和水牛等。

成品皮革或毛皮的传统制造方法分为在所谓的水场进行处理和随后对皮革或毛皮的整饰(Zurichtung)。水场处理又可划分为多个工段，如软化、脱毛(浸灰)、鞣前准备(Hautaufschluss)、第一次水洗、脱碱、浸水、第二次水洗、酸浸以及鞣制。以下将对一些基本步骤进行说明。

通过软化清除了原料上的污物和防腐盐，重新回到其初始含水量。软化过程通常在PH值7至9的环境下进行。在此期间使水溶性蛋白质溶出。通过添加石灰和硫化物，皮料上的毛发脱落在所谓的石灰液中，并且破坏了富水和富油的表皮。存在的蛋白质被水解，也就是说，使其水溶并被洗净。与此同时，通过具有强还原作用的钙化物及硫化物(也被称为石灰液)来侵蚀并切断真皮的多肽链。这使得纤维具有更高的活动性，从而赋予皮革更高的柔软性和延展性。这一过程也被称为鞣前准备(Hautaufschluss)。在整个浸灰过程中，皮料因大量的负离子电荷和由此产生的带相同电荷的基团之间的相互排斥而膨胀。

在除肉过程中，用锋利的刀辊去除组织、肌肉和脂肪。对皮料进行片皮(gespalten)，以获得具有理想强度的厚度均匀的皮革(Leder)。除肉和片皮(Spalten)需要在手工和机械的配合下，针对每块皮料逐一执行。未鞣制的真皮称为生皮。生皮含水量为约60％到约80％。约98％以上的固形物为胶原蛋白。

在浸水和酸浸过程中，剩余的皮肤表层蛋白质被剥离。因石灰水中的强碱而引发的膨胀必须要在鞣制前消除，以使鞣剂(Gerbstoffe)可以进入皮料纤维结构的原纤维间隙。这可以通过在浸水时添加弱有机酸来实现，例如脂肪族二羧酸或芳香族二羧酸(如磺基酞酸)，或通过添加弱酸性无机盐，如硫酸铵、氯化铵或多聚磷酸盐来达到这一目的。

脱钙时，去除皮料中含有的氢氧化钙。必要时，皮料可以被进一步发酵分解(aufgeschlossen)。脱钙和浸水需要在温溶液中进行，即在约30至35℃的情况下进行。浸水和酸浸过程需要在PH值2.5的环境中持续8至24小时。浸水(Beizen)和酸浸(Pickeln)后的皮料浸饱了水溶液，被称为腌皮

现在接着进行实际的鞣制(Gerbung)，其通常持续12至48小时。鞣液重量与待鞣制的腌皮(即浸饱了水溶液的皮料)的重量之比被称为液比，在此所述液比应当为8∶1至1∶1，通常情况下应当在鞣液过量的情况下进行操作。鞣制过程通常在转鼓中进行，并称之为转鼓鞣制。除水和鞣剂之外还使用例如：盐、甲酸、硫酸、碳酸氢钠和其它添加剂。在鞣制期间，胶原的可交联基团与鞣剂交联。与浸水和酸浸过程不同，PH值通过添加碱而提高至3.6到4。

鞣制处理结束后，产生多余的(也就是未被待鞣制的皮革或毛皮所吸收的)废鞣液，废鞣液被清除。世界范围内，仅鞣制就会产生1.6到2亿吨废水。若不以合适的手段净化这些废水，则将造成严重的环境污染。鞣制废水的处理通常分为以下几步：可首先例如通过滗析器分离固形物，然后进行生物净化。废水处理在无论何种情况下都是耗费金钱和时间的。因此尤其是第三世界国家和新兴国家经常不处理废水，而是将未经处理的废水直接排入河湖，导致当地发生严重的环境污染。

鞣制后采用机械方法从皮料上去除附着在皮料之上和之中的鞣液(所谓的“脱水”)。脱水之后的皮料在铬鞣处理中被称为“蓝湿”皮；在采用植物鞣剂处理中皮料被称为“棕湿(wet-brown)”皮；在铝鞣处理中皮料被称为“白湿”皮。中和源自鞣制的酸后，对皮革组成染色批次随后，根据皮革类型，选用例如水溶性染料进行填充和染色。通过随后添加油脂，最终获得成品皮革所要求的柔软性。最后，对皮革进行干燥，例如通过真空干燥或者自然干燥

从上述说明可知，人们非常渴望显著减少尤其在鞣制中产生的废水，甚至完全不生成废水。现如今已有多种手段。DE 19507572A1中就描述了一种整饰皮料或毛皮的方法，该方法包括利用水溶液来处理皮料或毛皮，该水溶液含有在压力下溶解的二氧化碳。该水溶液可为现有的鞣液。液比在4∶1至1∶1的范围内。尽管与传统处理方法相比，利用该方法能够节省用水量、缩短所需的鞣制时间，处理每吨皮革或者毛皮依然产生大约2吨的废水。