Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ обработки шкур животных

Классы МПК:C14C5/00 Обезжиривание кожи
C14C1/08 обеззоливание; мягчение; пикелевание; обезжиривание 
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):АКЦО НОБЕЛЬ Н.В. (NL),
ГЕЙЗЕЗ РИСЕРЧ ИННОВЕЙШН ЭНД ТЕКНОЛОДЖИ С.Л (ГРИТ С.Л.) (ES)
Приоритеты:
подача заявки:
2004-12-09
публикация патента:

Способ касается обезжиривания и/или высушивания шкур животных. Способ включает контактирование шкур, подлежащих обезжириванию и/или высушиванию, с одним или более экстрагирующими растворителями. В качестве растворителя используют по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, состоящей из диметилового эфира, метилаля, диоксолана, диэтилового эфира и метилэтилкетона. Обезжириванию и/или высушиванию подвергают овечьи, коровьи, козлиные или свиные шкуры. Процесс ведут в статическом или роторном реакторе под давлением 1-12 бар и при температуре между 5 и 40°С. Техническим результатом является обеспечение эффективности очистки и улучшение экологической безопасности процесса. 13 з.п. ф-лы, 1 ил. способ обработки шкур животных, патент № 2322510

Рисунки к патенту РФ 2322510

способ обработки шкур животных, патент № 2322510

Настоящее изобретение относится к способу обработки шкур животных. Более конкретно настоящее изобретение относится к способу обезжиривания и/или высушивания шкур животных, кожевенного сырья и кож. Шкуры, обработанные по способу изобретения, могут быть использованы обычным образом, например, для изготовления дубленых кож.

Наряду со способами, использующими перхлорированные или трихлорированные растворители, одним из наиболее часто применяемых способов обезжиривания мокрых шкур является обработка этих шкур органическими растворителями и неионогенными и/или анионными детергентами в барабане в водной среде, чтобы эмульгировать жиры.

DE-OS 2522902, например, описывает обезжиривающие составы, содержащие неионогенное и/или анионное поверхностно-активное вещество (ПАВ) в качестве вспомогательных веществ в растворителе на основе спирта.

WO 93/18188 описывает применение обезжиривающих средств на основе неионогенных эмульгаторов типа алкоксилированного жирного спирта для обезжиривания шкур и кож. Указанные неионогенные эмульгаторы содержат смесь (а) этоксилатов C12-C18 жирного спирта с, в среднем, более, чем 6 этокси (ЭО) группами в молекуле и (b) этоксилатов указанных жирных спиртов с более, чем 3 ЭО группами в молекуле, причем (i) жирные спирты компонентов (а) и (b) имеют йодное число меньше 10 и (ii) компонент (b) присутствует в количестве 2-10 вес.% в расчете на сумму (а) и (b).

Однако основным недостатком этих способов является то, что образующиеся сточные воды будут содержать детергенты, жиры и соли, которые трудно разложить биохимически и/или рециркулировать. Другим недостатком является то, что результат, достигаемый этим способом, не столь эффективен, как результат, достигаемый способами с применением перхлорированных или трихлорированных растворителей.

Другой способ обезжиривания мокрых шкур заключается в обработке этих шкур углеводородами, такими как производные нефти, уайт-спирит и нонилфенол. Недостаток этих способов обезжиривания заключается в том, что вода не растворяется в применяемых растворителях. Следовательно, шкуры должны высушиваться в отдельной стадии способа. Кроме того, указанные способы обезжиривания производят сильно загрязненные сточные воды, содержащие жиры, волосы, остатки мяса, соли и углеводороды. С другой стороны, сухие шкуры обычно обезжиривают хлорированными растворителями, такими как PER (тетрахлорэтилен) и TRI (трихлорэтилен). Однако, как известно, эти растворители вредят здоровью человека и наносят вред окружающей среде.

Способы высушивания шкур описаны, например, в патенте США 3444625. Этот документ относится к способам, в которых воду удаляют из водосодержащих шкур экстракцией органическими растворителями, например, такими как формаль, ацетон, хлороформ или дихлорметан. Недостатком этих способов является то, что шкуры должны быть обезжирены в отдельной стадии.

Задача настоящего изобретения - обеспечить эффективную альтернативу известным способом удаления нейтрального жира, содержащегося в сухих или мокрых шкурах; причем этот способ менее токсичен и/или меньше загрязняет окружающую среду, а также имеет дополнительное преимущество в том, что вода, содержащаяся в шкурах, может быть экстрагирована вместе с жиром.

Задача изобретения решается обеспечением способа обезжиривания и/или сушки шкур животных, включающего стадию контактирования шкур с одним или более экстрагирующими растворителями. Термин «экстрагирующий растворитель» означает органический растворитель, который способен растворять как жиры, так и воду. Заметим, что термин "skins" часто относится к шкурам небольших животных, таких как свинья, теленок или овца, тогда как термин "hides" относится к шкурам крупных животных, таких как корова или лошадь. Однако термин "skins" также используют в технике в общем смысле, чтобы описать все шкуры животных, как он и будет применяться далее.

Экстрагирующий растворитель по настоящему изобретению содержит по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, состоящей из диметилового эфира (ДМЭ), метилаля, диоксолана, диэтилового эфира и метилэтилкетона. По причинам их легкой регенерации и безопасности предпочтительно применяют такие растворители, которые являются газообразными при атмосферном давлении при комнатной температуре. Предпочтительно применяют смесь экстрагирующих растворителей, которая включает по меньшей мере 10 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 15 вес.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 25 вес.% ДМЭ в расчете на общее количество экстрагирующих растворителей. Предпочтительно указанная смесь экстрагирующих растворителей, наряду с ДМЭ, включает по меньшей мере один экстрагирующий растворитель, выбранный из группы, состоящей из метилаля, диоксолана, диэтилового эфира, метилэтилкетона, этанола, пропанола и изопропанола, и более предпочтительно по меньшей мере один экстрагирующий растворитель, выбранный из группы, состоящей из метилаля, диоксолана, диэтилового эфира и метилэтилкетона. Еще более предпочтительно применяют смесь метилаля и диметилового эфира. Однако наиболее предпочтительно в качестве экстрагирующего растворителя применяют диметиловый эфир.

Хотя и менее предпочтительно, но вышеуказанные экстрагирующие растворители или смеси экстрагирующих растворителей также могут быть использованы как смеси с одним или больше растворителями, смешивающимися с жирами, такими как сложные эфиры, включая метилацетат, этилацетат и пропилацетат; углеводороды, включая н-пентан, изопентан, циклопентан, гексан, циклогексан, гептан, уайт-спирит и петролейный эфир; гликоли, включая 2-этоксиэтанол и 2-бутоксиэтанол; или галоидированные углеводороды, включая CHF2 CH2CF3, CF 3CHFCF3, CF3 Br и CF3CH2F. Предпочтительно указанные смеси включают по меньшей мере 35 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 50 вес.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 70 вес.% экстрагирующего растворителя по настоящему изобретению в расчете на общее количество применяемых растворителей. Более предпочтительно указанная смесь содержит по меньшей мере 10 вес.% ДМЭ в расчете на общее количество применяемых растворителей.

Диметиловый эфир (ДМЭ) является газообразным в стандартных атмосферных условиях. Он может быть легко ожижен охлаждением до -25°С при атмосферном давлении или компрессией до давления выше примерно 5 атмосфер при комнатной температуре. Сжиженный диметиловый эфир имеет преимущество в том, что он легко растворяет большинство жиров, а также растворяет примерно 6,3 вес.% воды при 20°С. Он имеет удельную массу 0,661, которая является плотностью вещества, поделенной на плотность воды, и латентную теплоту испарения 96,6 кал/г.

Способ по настоящему изобретению может быть применен как начальная стадия, чтобы удалить жир и/или воду из свежих шкур или из мокрых шкур, но он также может быть стадией обезжиривания в последующем способе дубления. Таким образом, шкуры, которые могут быть использованы в способе по настоящему изобретению, могут быть любыми шкурами, которые также пригодны для обычных способов обезжиривания и/или сушки.

Заметим, что термин «шкуры», применяемый в документе, предназначен обозначать свежие, мокрые и сухие шкуры животных. Термин «свежая шкура» обозначает шкуру, полученную непосредственно со скотобойни, в то время как термин «мокрая шкура» обозначает шкуру, которая уже прошла через один или больше процессов получения дубленых кож, таких как пикелевание, созревание, вымачивание в известковой воде, обезволашивание, мойка, срезание шерсти, депиляция или соскабливание мяса. Термин «сухая шкура» обозначает шкуру, которая подверглась химической консервации, такой как, например, обработка солью, и/или физической консервации, такой как, например, сушка, охлаждение или замораживание.

Таким образом, шкуры, пригодные для обработки по способу настоящего изобретения, включают шкуры, которые не обрабатывались солью или консервантами и были получены из свежевания животных или из способов преобразования кож; шкуры, свежеобработанные солью, полусозревшие шкуры, т.е. шкуры, которые частично высушивают и, возможно, охлаждают, или полувыделанные шкуры, т.е. шкуры, которые уже подверглись некоторым способам получения дубленых кож; выделанные шкуры, т.е. шкуры, которые подверглись всем стадиям процесса дубления, за исключением стадий обезжиривания и/или высушивания; шкуры, которые являются произведенными изделиями, которые следует подвергать подобному способу, называемому сухой чисткой; и шкуры, полученные из предприятия по дублению овечьих шкур, которое может обезжиривать шкуры до или после пикелевания.

Слово «дубление», применяемое в описании, применяют в его обычном значении, т.е. для обозначения общего способа превращения сырых шкур животных в кожу.

Шкуры, подлежащие обезжириванию по способу настоящего изобретения, предпочтительно выбирают из группы, состоящей из шкур овец, коров, коз и свиней. Шкуры овец, коз или свиней должны быть обезжирены в большей пропорции, чем коровьи шкуры. Заметим, что специалистам понятно, что термин коровьи шкуры также включает бычьи шкуры.

Способ подобен тому способу, когда имеют дело со свежими, сухими, полувыделанными или выделанными шкурами. Тот факт, что в шкурах могут быть химические продукты, такие как, например, соль, кислоты или щелочные моющие средства, обычно не влияет неблагоприятно на способ обезжиривания и/или сушки вышеуказанными экстрагирующими растворителями и, следовательно, эти шкуры могут быть использованы в способе обезжиривания и/или сушки по настоящему изобретению. Более того, специалисты в этой области техники отдают себе отчет в том, что способ по настоящему изобретению открыт для обычных изменений в соответствии со специальными ситуациями в дубильном деле, где способ должен проводиться, или в обработке специальных шкур, подлежащих обезжириванию и/или сушке.

Способ экстракции по настоящему изобретению может быть выполнен в любом реакторе или сосуде, обычно применяемом в способах обезжиривания шкур и кож. В предпочтительном варианте указанный способ выполняют под давлением в обычном реакторе, в котором содержимое находится в статичном состоянии и который содержит надлежащие системы для смачивания шкур. В так называемом статическом реакторе шкуры могут быть сложены на дне реактора или в корзине, которую затем вводят в реактор. Однако некоторое количество загрязнений, происходящих от частей реактора, которые недоступны любой чистке, и от труб может прилипать к шкурам. Кроме того, некоторое количество воды и/или загрязнений может накапливаться в складках. Следовательно, в предпочтительном варианте настоящего изобретения шкуры размещают в реакторе в вертикальном положении, в то время как их поверхность смачивается сверху вниз одним или более экстрагирующими растворителями, или в другом положении, где они могут быть целиком смочены одним или больше экстрагирующими растворителями.

В другом предпочтительном варианте указанный способ выполняют в обычном роторном реакторе. Преимущество роторного реактора заключается в том, что поверхность раздела между шкурами и экстрагирующим растворителем (растворителями) улучшается за счет вращательного, колебательного или вибрационного движения, тем самым снижая время экстракции и активируя процесс.

Общее количество экстрагирующего растворителя (растворителей), применяемого в способе обезжиривания и/или сушки по настоящему изобретению, применяемое давление и температуру в реакторе выбирают из расчета общего веса шкур, содержания в них жира, подлежащего удалению, содержания воды в шкурах, выявленное анализом, используются ли растворители, смешивающиеся с жиром, и возможных предыдущих обработок. Например, применяемое давление зависит от способа дозировки экстрагирующего растворителя и от количества (количеств) и типа (типов) применяемого экстрагирующего растворителя (растворителей). Однако обычно применяют давление 1-12 бар, предпочтительно меньше 10 бар и наиболее предпочтительно меньше 8 бар.

Для того чтобы удалить жир наиболее эффективно, в реакторе поддерживают температуру предпочтительно ниже 50°С, более предпочтительно ниже 45°С и наиболее предпочтительно ниже 40°С. Применяемая температура предпочтительно выше 5°С, более предпочтительно выше 10°С и наиболее предпочтительно выше 15°С. Этой температуры обычно достигают, регулируя температуру рециклового пара в реактор или нагревая или охлаждая сам реактор. Высокая экстрактивная эффективность одного или больше экстрагирующих растворителей по настоящему изобретению позволяет работать в широком интервале температур, но предпочтительно применяют температуры выше комнатной. Наиболее предпочтительно применяют температуру от 20 до 35°С. Для того чтобы получать воспроизводимые результаты, температуру обычно поддерживают в пределах 5% от заданной температуры.

Перед добавлением одного или более экстрагирующих растворителей в реактор и для того, чтобы гарантировать безопасность, предпочтительно применяют соответствующие меры, такие как введение инертной атмосферы в реактор перед контактированием шкур с одним или более экстрагирующими растворителями, возможно, в комбинации с одним или больше растворителями, смешивающимися с жиром. Более предпочтительно реактор остается под инертной атмосферой в течение большей части или всего процесса обезжиривания и/или сушки. В предпочтительном варианте для этой цели применяют CO2 или N 2 или другой инертный или огнегасящий газ. Поддержание постоянного давления посредством инертного газа в течение процесса экстракции обеспечивает дополнительную безопасность, и это добавляет энергию в процесс.

Во время обезжиривающей и/или высушивающей обработки один или более экстрагирующих растворителей, возможно, в комбинации с одним или более растворителями, смешивающимися с жиром, по настоящему изобретению могут непрерывно дозироваться в реактор, причем имеется в виду то, что в течение определенного периода времени объединенные растворители непрерывно добавляются в реактор. Дозирование экстрагирующего растворителя (растворителей) в реактор также может быть проведено периодически во время операции; в этом случае специалист способен выбирать оптимальные интервалы времени и оптимальные количества экстрагирующего растворителя (растворителей) и возможно оптимальных количеств растворителя (растворителей), смешивающегося с жиром, подлежащих дозировке обычным экспериментированием. Комбинация этих методов также возможна. Примеры комбинации таких методов включают, например, способ, в котором экстрагирующий растворитель (растворители) и, возможно, растворитель (растворители), смешивающийся с жиром, сначала добавляют непрерывно, затем добавление останавливают, а затем снова добавляют непрерывно. Однако непрерывную операцию дозировки следует предпочесть. В особенно предпочтительном варианте экстрагирующий растворитель (растворители) и, возможно, растворитель (растворители), смешивающийся с жиром, добавляют, в то время как жидкость, содержащую экстрагирующий растворитель (растворители), возможно, растворитель (растворители), смешивающийся с жиром, воду и жир, на которую далее ссылаются как на экстракторную жидкость, удаляют из реактора. В еще более предпочтительном варианте экстракторную жидкость, выделенную таким образом, очищают. Наиболее предпочтительно полученный экстрагирующий растворитель (растворители) и, возможно, полученный растворитель (растворители), смешивающийся с жиром, затем рециркулируют в реактор.

Желательно сохранить определенную степень влажности шкур, например, для сохранения гибкости шкуры, или, если это полезно для следующих стадий способа изготовления кож, небольшое количество воды может быть добавлено к экстрагирующему растворителю (растворителям) и/или к растворителю (растворителям), смешивающемуся с жиром, если таковой применяют. В особенно предпочтительном варианте требуемое количество воды добавляют к экстрагирующему растворителю (растворителям), который рециркулируют в реактор. Таким образом, путем изменения количества воды в этом растворителе (растворителях) степень высушивания может легко регулироваться, и получают шкуру желаемой степени влажности.

Предпочтительно способ включает удаление экстрагирующего растворителя (растворителей), содержащих остатки жира и/или воды, из реактора и транспортировку их в первый сосуд, нагревание растворителя (растворителей) в первом сосуде, транспортировку паровой фазы, образующейся при этом нагревании, во второй сосуд, конденсацию паровой фазы во втором сосуде, и подачу растворителя (растворителей), регенерированного таким образом, в реактор. Способ может дополнительно включать удаление жидкой фазы из первого сосуда и транспортировку ее в третий сосуд, кипячение или мгновенное испарение экстрагирующего растворителя (растворителей), содержащегося в жидкой фазе, подачу экстрагирующего растворителя (растворителей) во второй сосуд непосредственно или через четвертый сосуд.

Когда шкуры обезжирили и высушили до желаемой степени, экстракторную жидкость удаляют из реактора предпочтительно по замкнутой цепи. Обычно эта жидкость будет содержать остатки жира и белков. Предпочтительно из жидкости выделяют экстрагирующий растворитель (растворители) и наиболее предпочтительно рециркулируют в процесс. Полученные шкуры будут содержать определенное количество адсорбированного экстрагирующего растворителя (растворителей) и, возможно, растворителя (растворителей), смешивающимися с жиром. Этот растворитель (растворители) удаляют, применяя температурный и/или вакуумный контроль или отпарку инертным газом. Предпочтительно этот растворитель (растворители), адсорбированный шкурой испаряют и затем регенерируют. Наиболее предпочтительно объединенные растворители, регенерированные таким образом, рециркулируют в реактор. Способ будет считаться завершенным, если общее количество растворителей, еще адсорбированных шкурой, составляет меньше 5 г на 1 кг обработанных шкур, более предпочтительно меньше 2 г, еще более предпочтительно меньше 1 г и наиболее предпочтительно меньше 0,5 г на кг обработанных шкур, как определено взятием образцов испаренных газов.

Если ДМЭ применяют в качестве экстрагирующего растворителя или в качестве одного из экстрагирующих растворителей, применяемых в способе обезжиривания и/или сушки по настоящему изобретению, присутствие воды и ее растворимость в ДМЭ улучшает безопасность способа в отношении воспламеняемости, поскольку минимальные и максимальные величины воспламеняемости снижаются. Благодаря его высокому коэффициенту диффузии ДМЭ легко проникает через шкуру, растворяя жир, содержащийся в ней, с образованием экстракторной жидкости, которая, наряду с водой и жирами, в основном, будет содержать белки без загрязняющих остатков.

Предпочтительно шкуры контактируют с одним или более экстрагирующими растворителями и, возможно, растворителями, смешивающимися с жиром, по настоящему изобретению в течение определенного периода времени. Желательное время экстракции зависит от содержания жира и воды в шкурах, трудности их экстракции и желаемого результата. Обычно время экстракции составляет меньше 10 часов, более предпочтительно меньше 8 часов, еще более предпочтительно меньше 4 часов и наиболее предпочтительно меньше 1 часа. Предпочтительно шкуры контактируют с экстрагирующим растворителем (растворителями) и, возможно, растворителями, смешивающимися с жиром, в течение больше 10 минут, более предпочтительно больше 20 минут и наиболее предпочтительно больше 30 минут. В предпочтительном варианте имеется возможность отбора образцов экстракторной жидкости во время процесса экстракции, чтобы определить точку, при которой шкуры достаточно обезжирены и/или высушены, с применением обычных методов, таких как, например, метод Карла Фишера (Karl Fisher) для определения процентного содержания воды или определение содержания жира и воды испарением экстрагирующего растворителя (растворителей) и последующим взвешиванием остатка, полученного таким образом. Обычно, когда известен тип шкуры, подлежащей обработке, т.е. порода животного, а также область, откуда животное поступило, и его корм, специалист может легко выяснить содержание жира в шкуре. Например, специалисту известно, что шкура испанской мериносовой овцы обычно содержит приблизительно 12% жира, в то время как шкура австралийской и английской овцы обычно содержит больше 30% жира. Кроме того, известно, что свиные шкуры имеют высокое содержание жира.

Способом по настоящему изобретению могут быть получены практически сухие и совершенно чистые шкуры. Способ по настоящему изобретению позволяет обезжиривать шкуры до процентного содержания больше 50 вес.%, более предпочтительно больше 75 вес.%, еще более предпочтительно больше 90 вес.% и наиболее предпочтительно больше 98 вес.% в расчете на общее количество жира, первоначально содержащегося в свежих шкурах. Способ по настоящему изобретению позволяет высушивать шкуры, которые не подвергались стадии предварительной осушки, до процентного содержания предпочтительно больше 30 вес.%, более предпочтительно больше 50 вес.%, еще более предпочтительно больше 75 вес.% и наиболее предпочтительно больше 90 вес.% в расчете на общее количество воды, первоначально содержащейся в свежих шкурах. Для некоторых целей, однако, следует поддерживать определенный уровень влажности шкур (смотри выше).

Как обсуждалось выше, требуемое количество экстрагирующего растворителя (растворителей), чтобы достичь удовлетворительного процента обезжиривания и/или сушки, зависит от применяемого типа (типов) экстрагирующего растворителя (растворителей), содержания жира и воды в шкурах, подлежащих обработке, используется или нет экстрагирующий растворитель (растворители) в комбинации с растворителями, смешивающимися с жиром, по изобретению и степени, до которой желают обезжирить и/или высушить шкуры. Однако, в общем, применения 40 литров экстрагирующего растворителя (растворителей) на 1 кг шкуры, подлежащей обезжириванию и/или сушке, более предпочтительно 20 литров и наиболее предпочтительно меньше 5 литров на 1 кг шкур, подлежащих обезжириванию и/или сушке, будет достаточно для получения шкуры, которая практически сухая, т.е. удалялось больше 90 вес.% воды, в расчете на количество воды, содержащейся в свежей шкуре, и совершенно чистая, т.е. удалялось больше 98% жира, в расчете на количество жира, содержащегося в свежей шкуре. Однако заметим, что чем больше время экстракции, тем меньше требуется растворителя, чтобы достичь желаемых результатов.

Предпочтительно применяют по меньшей мере 0,5 литра на 1 кг шкур, подлежащих обезжириванию и/или сушке, более предпочтительно по меньшей мере 0,75 литра и наиболее предпочтительно по меньшей мере 1 литр экстрагирующего растворителя (растворителей) на 1 кг шкур, подлежащих обезжириванию и/или сушке.

Настоящее изобретение поясняется посредством следующих неограничивающих примеров. Далее предпочтительный пример подходящей конфигурации реактора и совместно действующей рециркулирующей системы для проведения процесса по настоящему изобретению показан в приложенном чертеже и будет описан ниже.

Пример 1

Одну свежую овечью шкуру и одну свежую козлиную шкуру, полученные со скотобойни недавним свежеванием с прилипшими остатками шерсти, и грязные (немытые и необработанные), укладывали на дно металлической корзины, которая служит поддержкой для образцов, листами 30×30 см. Затем корзину вводили в статический реактор емкостью 140 литров под давлением 4,1 бар. Затем в реактор вводили газ СО2. Реактор продували диметиловым эфиром (ДМЭ) для удаления воздуха и СО2 , и создавали вакуум. Все оборудование взвешивали. Оборудование весило 357 кг и рассчитано, что совместный вес шкур был 2240 г. Затем добавляли 53 кг жидкого ДМЭ со скоростью 17 кг/мин. Измеряли температуру, реактор нагревали до 27°С и выдерживали 1 час при этой температуре. В течение этого часа приблизительно 17 кг/мин экстракторной жидкости, содержащей ДМЭ, удаляли с низа реактора и затем рециркулировали на верх реактора насосом со скоростью потока 17 кг/мин. Таким образом, шкуры многократно промывались ДМЭ. Через 1 час ДМЭ выгружали из реактора, вводили CO2 и объединенные газы выводили в зону вентиляции. Затем шкуры взвешивали. В первом взвешивании шкуры весили 1790 г из-за присутствия адсорбированного ДМЭ. Через 6 часов адсорбированный ДМЭ испарялся, и шкуры весили 1640 г. Это означает общую потерю веса 640 г воды и жира, что составляет 28,6% от веса необработанных шкур.

Анализируя экстракторную жидкость во время процесса, можно рассчитать не только количество удаленной воды, но и количество удаленного жира. Найдено, что экстракция жира была эффективной, т.е. удалялось больше 99% жира, содержавшегося в шкурах.

Пример 2

Мокрую овечью шкуру и мокрую козлиную шкуру, называемые «двухсторонними» (чистые, без мяса, недубленые), с шерстью, срезанной для оценки, укладывали на низ металлической корзины, которая служит поддержкой для образцов, листами 30×30 см, и затем корзину вводили в статический реактор емкостью 140 литров. Шкуры вместе весили 2180 г. Применяли способ, описанный в примере 1. Однако рециркулирование не проводили. Вместо этого проводили 4 промывки 15 кг ДМЭ в цепи накачки. Каждый раз вводимый ДМЭ накачивали со скоростью 17 кг/мин. Через 60 минут ДМЭ выгружали из реактора, и шкуру взвешивали. В первом взвешивании шкуры весили 1630 г из-за присутствия адсорбированного ДМЭ. Через 12 часов адсорбированный ДМЭ испарялся, и шкуры весили 1270 г. Это означает общую потерю веса 910 г воды и жира, что составляет 41,7% от веса необработанных шкур.

Высушенные и обезжиренные шкуры, полученные способами по примерам 1 и 2, были практически сухие, но некоторое количество воды еще присутствовало в складках. В примерах 3 и 4 шкуры подвешивали, и их поверхности смачивались сверху вниз.

Пример 3

Две сухие «двухсторонние» шкуры, овечью и козлиную, (чистые, без мяса, сухие, недубленые), с шерстью, срезанной для оценки, вводили в статический реактор емкостью 140 литров. Они подвешивались в вертикальном положении и поддерживались краями металлической корзины. Складки, в которых могла бы накапливаться грязь и/или вода, отсутствовали. Шкуры вместе весили 1230 г. Применяли способ, описанный в примере 2. Следовательно, проводили 4 промывки 15 кг ДМЭ в цепи накачки, причем ДМЭ, присутствующий в реакторе, каждый раз заменялся. Вводимый ДМЭ накачивали со скоростью 17 кг/мин. Новые количества ДМЭ вводили приблизительно каждые 15 минут, и отбирали пробы циркулирующего ДМЭ. Через 60 минут (время прокачки) ДМЭ выгружали из реактора. Затем создавали вакуум в течение 2 часов, и шкуры взвешивали. В первом взвешивании шкуры весили 1030 г из-за присутствия адсорбированного ДМЭ. Через 2 часа адсорбированный ДМЭ испарялся, и шкуры весили 1040 г, поскольку из-за их гигроскопических свойств адсорбировалось некоторое количество атмосферной влаги. Это означает общую потерю веса 190 г воды и жира, что составляет 15,44% от веса необработанных шкур. Шкуры были практически сухие.

Анализ этих шкур методом Сокслета по стандарту IUC-4/ISO 4048 с использованием метиленхлорида показал, что обработанные козлиная и овечья шкуры содержали меньше 1 и 2% жира, соответственно.

Для этих шкур имела место более высокая эффективность экстракции, чем для мокрых шкур примера 2.

Пример 4

Два небольших куска мокрой коровьей шкуры, т.е. пикелеванная коровья шкура и коровья шкура (чистые и без мяса, мокрые, обезволошенные, недубленые) весом 560 г и 700 г, соответственно, подвешивали в вертикальном положении, вблизи дна металлической корзины из-за их малого размера, и поддерживали краями корзины. Затем металлическую корзину вводили в статический реактор емкостью 140 литров. Складки, в которых могла бы накапливаться грязь и/или вода, отсутствовали. Применяли способ, описанный в примере 2. Следовательно, проводили 4 промывки 15 кг ДМЭ в цепи накачки, причем ДМЭ, присутствующий в реакторе, каждый раз заменялся, как если бы его вводили из возможной установки рециркулирования. Вводимый ДМЭ накачивали со скоростью 17 кг/мин. Через 60 минут (время прокачки) ДМЭ выгружали из реактора. Затем создавали вакуум в течение 10 минут, и шкуры взвешивали. В первом взвешивании шкуры весили 270 г и 340 г, соответственно. Через 2 часа вес обеих шкур был еще тот же самый. Это означает общую потерю веса 290 г и 360 г, соответственно, воды и жира, что составляет 48,2% и 51,4%, соответственно.

Анализ этих шкур методом Сокслета по стандарту IUC-4/ISO 4048 с использованием метиленхлорида показал, что обработанные коровьи шкуры содержали меньше 1% жира.

Предпочтительный пример подходящей конфигурации реактора и совместно действующей рециркулирующей системы для проведения процесса по настоящему изобретению показан в приложенном чертеже.

Эта конфигурация включает статический или роторный реактор, известный в действительности и иногда называемый «варочный котел», для выдерживания шкур, подлежащих обезжириванию и/или высушиванию. Реактор 1 включает вход 2 для свежего экстрагирующего растворителя (растворителей) и выход 3 для экстракторной жидкости, содержащей, например, остатки жира и белки, а также воду. Выход 3 соединен трубопроводом с ребойлером 4, оборудованным нагревательным элементом (не показан). Низ ребойлера 4 соединен с испарительным барабаном 5, в то время как верх ребойлера 4 соединен с верхом коллектора-конденсатора 6 для регенерируемого экстрагирующего растворителя (растворителей), как будет объяснено ниже. Хотя верх испарительного барабана 5, в принципе, может быть соединен прямо либо с верхом ребойлера 4, либо с верхом коллектора 6, предпочтительно его соединяют с дополнительным сосудом, в этом примере регенерационным сосудом 7. Такой дополнительный сосуд может быть использован, например, чтобы проверить, присутствует ли еще вода или остатки в экстрагирующем растворителе, приходящем из испарительного барабана 5. Чтобы замкнуть цикл, низ коллектора 6 соединяют с входом 2 реактора 1. Далее каждый сосуд 6 и 7 обеспечен трубой для удаления регенерированного растворителя (растворителей), который должен быть рециркулирован.

Если экстракторная жидкость содержит ДМЭ, рециркулирующая система обычно работает так: шкуры обезжиривают и/или высушивают в реакторе 1 приблизительно при 25°С и 4 бар; жидкое содержимое реактора 1 перекачивают в ребойлер 4, где экстрагирующий растворитель (растворители) перегоняют при немного более высоких температуре и давлении, например, приблизительно 35°С и 6 бар; паровая фаза, образующаяся при перегонке, течет в коллектор 6, где она конденсируется в жидкость при приблизительно 25°С и 4 бар; регенерированный экстрагирующий растворитель (растворители) подают в реактор 1.

Если количество экстрагированного жира и удаленной воды в ребойлере 4 превышает предопределенный порог, например 50% содержимого ребойлера 4, экстрагированный жир и воду перекачивают в испарительный барабан 5. В испарительном барабане 5 экстрагирующий растворитель (растворители) кипятят или быстро упаривают, например, при 45°С и 8 бар, а образующаяся паровая фаза поступает в регенерационный сосуд 7, где она конденсируется в условиях, подобных условиям в коллекторе 6. Конденсированный экстрагирующий растворитель (растворители) закачивают в коллектор 6, а жировые остатки и воды удаляют с низа испарительного барабана и собирают в бочки.

Обнаружено, что способ, описанный выше, особенно эффективен для регенерации и рециркуляции ДМЭ и других экстрагирующих растворителей.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ обезжиривания и/или высушивания шкур, который включает контактирование шкур, подлежащих обезжириванию и/или высушиванию, с одним или более экстрагирующими растворителями, содержащими по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, состоящей из диметилового эфира, метилаля, диоксолана, диэтилового эфира и метилэтилкетона.

2. Способ по п.1, в котором экстрагирующим растворителем является диметиловый эфир или смесь растворителей, содержащая диметиловый эфир.

3. Способ по п.2, в котором смесь растворителей содержит по меньшей мере 10 вес.% диметилового эфира в расчете на общее количество растворителей.

4. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, в котором шкуры выбирают из группы, состоящей из овечьих, коровьих, козлиных и свиных шкур.

5. Способ по п.1 или 2, в котором один или более экстрагирующих растворителей применяют в смеси с одним или более смешивающимися с жирами растворителями, выбранными из группы, состоящей из сложных эфиров, таких как метилацетат, этилацетат и пропилацетат; углеводородов, таких как н-пентан, изопентан, циклопентан, гексан, циклогексан, гептан, уайт-спирит и петролейный эфир; гликолей, таких как 2-этоксиэтанол и 2-бутоксиэтанол; и галоидированных углеводородов, таких как CHF2 CH2CF3, CF 3CHFCF3, CF3 Br и CF3СН2F.

6. Способ по п.1 или 2, который проводят в статическом или роторном реакторе.

7. Способ по п.1 или 2, который проводят под давлением 1-12 бар и при температуре между 5 и 40°С.

8. Способ по п.1 или 2, в котором шкуры контактируют с одним или более экстрагирующими растворителями в течение периода времени между 10 мин и 10 ч.

9. Способ по п.1 или 2, в котором шкуры обезжиривают до процентного содержания больше 50 вес.% в расчете на общее количество жира, первоначально содержащегося в свежих шкурах, и/или высушивают до процентного содержания больше 30 вес.% в расчете на общее количество воды, первоначально содержащейся в свежих шкурах.

10. Способ по п.1 или 2, включающий стадии: помещение шкур, подлежащих обезжириванию и/или высушиванию, в реактор, создание в реакторе инертной атмосферы и контактирование указанных шкур с одним или более экстрагирующими растворителями, отмеривая указанные экстрагирующие растворители или непрерывно, или периодически, или в их комбинации, в реактор.

11. Способ по п.1 или 2, в котором один или более экстрагирующих растворителей выделяют после контактирования со шкурами и затем рециркулируют.

12. Способ по п.11, включающий стадии: удаление экстрагирующего растворителя (растворителей), содержащих остатки жира и/или воды, из реактора и транспортировку растворителя (растворителей) в первый сосуд, нагревание растворителя (растворителей) в первом сосуде, транспортировку паровой фазы, образующейся при этом нагревании, во второй сосуд, конденсацию паровой фазы во втором сосуде и подачу растворителя (растворителей), регенерированного таким образом, в реактор.

13. Способ по п.12, включающий дополнительные стадии: удаление жидкой фазы из первого сосуда и транспортировку ее в третий сосуд, кипячение или мгновенное испарение экстрагирующего растворителя (растворителей), содержащегося в жидкой фазе, подачу экстрагирующего растворителя (растворителей) во второй сосуд непосредственно или через четвертый сосуд.

14. Способ по пп.1 или 2, в котором применяют от 0,5 до 40 л экстрагирующих растворителей на кг шкур.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2322510

patent-2322510.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C14C5/00 Обезжиривание кожи

Класс C14C1/08 обеззоливание; мягчение; пикелевание; обезжиривание 


Наверх