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Verfahren zur Gewinnung von Fasermaterial aus tierischer Haut.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, tierische Haut, welche mit quellend wirkenden Agenzien, z. B. Kalkmilch, vorbehandelt worden ist, mechanisch zu zerfasern und das so erhaltene Fasermaterial auf Produkte, wie Kunstleder, zu verarbeiten. Die betriebsmässige Durchführung derartiger Verfahren bereitet erhebliche Schwierigkeiten, hauptsächlich deshalb, weil die zu verarbeitenden Hautteile je nach ihrer Herkunft, Grösse und Dicke und ihren Eigenschaften mit Bezug auf Zähigkeit, Dichte usw. sich gegen die Einwirkung der Quellungsmittel weitgehend verschieden verhalten. Hiedurch wird einerseits die mechanische Zerteilung der Haut erheblich erschwert, während anderseits Produkte von ungleichmässiger Beschaffenheit erhalten werden. Es lässt sich u. a. nicht vermeiden, dass z.
B. dickere oder dichtere und zähere Hautstücke noch nicht durch ihre ganze Masse hindurch gleichmässig gequollen sind, während andere dünnere oder weniger dichte Hautteile bereits durchgequollen sind, und wieder andere, insbesondere an den Oberflächen, bereits zu weitgehend von den Chemikalien beeinflusst worden sind. Durch sorg- fältige Vorsortierung der zu verarbeitenden Hautstücke mit Bezug auf Herkunft, Zähigkeit, Dicke, Stückgrösse usw. kann man die genannten Schwierigkeiten wohl etwas mildern, aber nicht beseitigen.
Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, unter Vermeidung der vorstehend genannten Cbelstände und Schwierigkeiten aus Häuten von Ochsen, Rindern, Kälbern usw. oder Hautteilen Fasermaterial unter möglichster Erhaltung der Fasern und ihrer guten Eigenschaften zu gewinnen.
Nach vorliegender Erfindung wird derart verfahren, dass Haut bzw. Hautteile, welche durch Behandeln mit quellend wirkenden Agenzien in einen Zustand übergeführt worden ist, welcher eine schonende Zerteilung der Haut gestattet, durch mechanische Behandlung mehr oder weniger weitgehend zerteilt bzw. zerfasert wird und in zerteiltem Zustande einer nochmaligen Behandlung mit quellend wirkenden Mitteln unterworfen wird.
Durch die Einwirkung quellend wirkender Mittel auf die bereits zerteilte Hautsubstanz gelingt es, die einzelnen Teile in gleichmässiger Weise zu beeinflussen, also das gesamte zerteilte Material in praktisch gleichmässigen Quellungszustand überzuführen. Hiedurch wird die Weiterverarbeitung des Materials, insbesondere die weitere Zerfaserung unter Erhaltung der Fasern und ihrer guten Eigenschaften erheblich erleichtert, und es werden Faserprodukte von gleichmässig guter Beschaffenheit erzielt.
Die Erfindung gestattet auch, das Fasermaterial auf gewünschte Wasserstoffionenkonzentration (pH-Werte) einzustellen, und es hiedurch für gewisse Zwecke der Weiterverarbeitung besonders geeignet zu machen.
Die quellende Behandlung kann mit alkalischen Flüssigkeiten, z. B. Kalkmilch, verdünnter Natronlauge, Ammoniak, oder mit sauren Stoffen, z. B. Salzsäure, schwefliger Säure, Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure oder mit Salzlösungen, z. B. Ammonchlorid, Calciumchlorid, Caleiumrhodanid usw. durchgeführt werden. Vorübergehende Erhöhung der Temperatur auf 25 bis 350 unterstützt die lockernde und quellende Wirkung.
Zweckmässig werden Quellungsmittel verschiedener Art zur Anwendung gebracht, z. B. derart, dass die quellende Behandlung der zu verarbeitenden Häute oder Hautteile mit alkalischen Mitteln, z. B.
Kalkmilch und die Behandlung der bereits mechanisch zerteilten Haut mit sauren Quellungsmitteln. z. B. verdünnter Salzsäure, vorgenommen wird.
Zwecks Durchführung der Erfindung kann man z. B. derart verfahren, dass man normal geäscherte Hautstüeke, besser aber geäscherte Hautstüeke, welche eine zusätzliche Behandlung durch Einlegen in Kalkmilch erfahren haben, einer mechanischen Vorzerteilung unterwirft, das Material in zerteiltem Zustand einer weiteren Quellung durch Behandlung mit z. B. Säuren unterwirft und es in dem hiedurch erzielten, gleichmässig gequollenen Zustand der mechanischen Weiterverarbeitung, insbesondere einer Behandlung unterwirft, welche zu einer Aufteilung noch vorhandener Faserbündel, Faserstränge usw. geeignet ist.
Die zweite Behandlung mit Quellungsmitteln, z. B. Säuren, kann bei der Vorzerteilung der Haut anschliessend an diese oder auch bei der darauffolgenden mechanischen Weiterbehandlung vorgenommen werden. Es kann auch eine mehrmalige Behandlung der in Zerteilung begriffenen oder bereits mehr oder weniger weitgehend zerteilten Haut mit Quellungsmitteln gleicher Art oder auch mit verschiedenen Quellungsmitteln stattfinden.
Die Vorzerteilung kann z. B. derart vorgenommen werden, dass man die z. B. durch Behandeln mit Kalkmilch in zerteilungsfähigen Zustand übergeführten Hautstücke mit eine schonende Zerteilung derselben gestattenden Desintegratoren behandelt. Die weitere Zerteilung und Zerfaserung kann mit Hilfe von zur Zerlegung der vorhandenen Faserbündel, Faserstränge usw. geeigneten Apparaten, z. B.
Mischern, Knetern u. dgl., vorgenommen werden. Bei einer derartigen Arbeitsweise kann man die Quellungs- mittel, z. B. verdünnte Säure, bereits bei der Vorzerteilung oder zwischen Vorzerteilung und Zerfaserung oder bei der Zerfaserung oder auch in verschiedenen Arbeitsstufen zuführen. Der Vorzerteilung kann
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gegebenenfalls eine auflockernde Behandlung der Haut, z. B. durch Bearbeitung derselben mit Stachelwalzen, vorangehen. Die Vorzerteilung selbst kann auch unter Wasser, z. B. durch Behandeln der Haut- stücke in Holländern, wie sie in der Papierindustrie üblich sind, vorgenommen werden.
Unerwünschte oder störende Chemikalien, wie z. B. Kalk, können durch Massnahmen, wie Auswaschen oder Neutralisieren mit Säure und Auswaschen des hiebei gebildeten Produktes, z. B. Chlorcalcium, entfernt werden.
Bei Verarbeitung geäscherter Hautstücke kann man z. B. so verfahren, dass man diese unter Verzicht auf vorheriges Auswaschen oder nach oberflächlichem Waschen einer zerteilenden mechanischen Behandlung unterwirft, aus der zerteilten Hautsubstanz den Kalk z. B. durch Auswaschen oder durch Abstumpfen mit Säuren und gegebenenfalls anschliessendes Auswaschen des gebildeten Salzes entfernt und das zerteilte Material einer gleichmässigen Quellung, z. B. durch Behandlung mit verdünnter Säure unterwirft. Bei Entfernung des Kalkes durch Behandlung mit Säure kann man auf eine weitere quellende Behandlung verzichten und die zerteilte Hautsubstanz nach Einstellung auf Wasserstoffionenkonzentrationen von pH 6-0-4-0 weiterverarbeiten.
Das zerteilte Material kann aber auch im Anschluss an die Entfernung des Kalkes durch Behandlung mit Säure und Auswaschen des gebildeten Salzes einer weiteren Behandlung mit Säure unterworfen werden und hiebei auf pH-Werte von 3. 0 bis 2-0 eingestellt werden. Anschliessend an die Zugabe der Quellungssäure oder während dieser Zugabe kann man das Fasermaterial einer zerfasernden Behandlung, z. B. in Knetern, unterwerfen, wobei infolge der Durcharbeitung des gleichmässig gequollenen Materials zugleich auch noch eine Vergleichmässigung des Produktes erzielt wird.
Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Behandlung der zerteilten oder in Zerteilung befindlichen Hautsubstanz mit quellend wirkenden Flüssigkeiten derart durchgeführt wird, dass eine Zufuhr der Flüssigkeit in Mengen, welche grösser sind oder erheblich grösser sind, als für die erstrebte Wirkung erforderlich ist, vermieden wird. Man kann z. B. so vorgehen, dass man das Quellungsmittel, z. B. verdünnte Salzsäure, in der der erstrebten Wirkung entsprechenden Konzentration und Menge in fein verteiltem Zustand, z. B. als Regen, oder durch Aufsprühen mittels Düsen od. dgl.
Massnahmen dem zerteilten Hautmaterial zuführt. Vergleichende Versuche haben ergeben, dass die Anwendung der Quellungsmittel in grösserem Überschuss nicht unbeträchtliche Materialverluste bedingt, die durch beschränkte Zufuhr der Quellungsmittel vermieden werden können.
Beispiele :
1. 600 kg geäscherte, enthaarte Hautabfälle, z. B. sogenannte Leimleder, werden in Kalkmilch eingelegt und einige Wochen, z. B. 2-4 Wochen, in der Kalkmilch stehen gelassen. Die Hautstücke werden alsdann, gegebenenfalls nach vorheriger Auflockerung durch Behandlung mit Stachelwalzen, in einem Holländer unter 3 m3 Wasser einer mehrstündigen zerteilenden und zerfasernden Behandlung ausgesetzt. Das hiedureh entstehende, Faserbündel, Faserstränge und Einzelfasern enthaltende Material wird von überschüssiger Flüssigkeit getrennt und mit angesäuertem Wasser neutral gemacht, abermals von überschüssigem Wasser getrennt und durch Presswalzen geleitet. Die Säuerung zwecks Entfernung des Kalkes, das Auswaschen und Auspressen kann gegebenenfalls wiederholt werden. Das weitgehend z.
B. bei einem PH von etwa 4. 5 entquollene Fasermaterial wird dann in einem Knetapparat, z. B. einem Werner-Pfleiderer-Kneter, mit stark verdünnter Salzsäure behandelt, bis die Masse ein PH von etwa 2-5 angenommen hat. Die Menge der wässrigen Säure wird zweckmässig so bemessen, dass sie im Verlaufe der Knetung von dem Fasermaterial vollständig aufgenommen wird. Bei der Behandlung im Kneter werden noch vorhandene Grobfaserteile in feine Fibrillen aufgespalten, so dass eine homogene Fasermasse entsteht. Das pastöse, gequollene Fasermaterial ist für die Herstellung verschiedener Erzeugnisse, wie künstliche Wursthüllen, Kunstleder usw., ausgezeichnet geeignet.
2. Zerteilungsfähige Hautabfälle werden im Sinne des Beispiels 1 der Vorzerteilung im Holländer unterworfen. Nachdem das Material in Faserbündel, Faserstränge usw. zerteilt ist, wird es von der Hauptmenge der wässrigen Flüssigkeit befreit und durch eine Transportschnecke geleitet. Vor Einleitung des Materials in die Transportschnecke oder während des Durchgangs wird ein Quellungsmittel, wässrige Salzsäure, in feiner Verteilung zugeführt und in dem Fasermaterial gleichmässig verteilt. Die Konzentration und Menge der Säure kann z. B. so geregelt werden, dass bei einem in der Nähe des isoelektrischen Punktes liegenden pH-Wert (etwa 4-5-5-5) weitgehende Entquellung des Fasermaterials eintritt. Die Transportschnecke kann z. B. so ausgebildet sein, dass das freiwerdende Wasser, in dem die durch den Säurezusatz gebildeten Salze, z. B.
Chlorcalcium, gelöst sind, bereits teilweise während des Durchgangs des Materials beseitigt wird. Das aus der Transportschnecke kommende, entquollene Fasermaterial wird alsdann einer Schneckenpresse zugeführt und dort von auspressbarem Wasser und darin gelösten Salzen befreit. Das von der Schneckenpresse kommende Fasermaterial, welches nunmehr einen Trockenfasergehalt von z. B. 25-30% haben kann, wird nun durch Einwirkung von z. B. Salzsäure, Essigsäure usw. der Quellung unterworfen, was z. B. derart geschieht, dass das Material durch eine 1isch- und Knet- schnecke geleitet und vor dem Eintritt oder während des Durchgangs mit dem Quellungsmittel bestäubt wird. In dieser Schnecke findet eine weitere Zerteilung und Vergleichmässigung des Fasermaterials statt.
Gleichzeitig kann dasselbe auf bestimmte, gewünschte pH-Werte eingestellt werden. Wenn man so wie
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sehende Fasermasse, welche die Eigenschaft hat, das darin befindliche Wasser so fest zu halten, dass es nicht mehr ausgepresst werden kann. Durch andersartige Dosierung der Säure kann man der Fasermasse andere Eigenschaften verleihen, z. B. derart, dass man in der letzten Schnecke etwas weniger Säure zuführt.
Hiedurch erhält man ein weniger gequollenes, insbesondere für Gerbzwecke gut geeignetes Fasermaterial.
Das erfindungsgemäss gewonnene Hautfasermaterial kann auf verschiedene Produkte, wie Kunst- därme, künstliches Leder u. dgl., verarbeitet werden. Durch geeignete Trocknung kann es auch lager- und transportfähig gemacht werden. Das trockene Material kann durch Zugabe von Wasser oder wässrigen
Flüssigkeiten wieder in breiige und pastöse Massen zurückverwandelt werden.
3. 1000 leg normal geäscherte Blössen werden drei Wochen bei Lufttemperatur in Kalkmilch gelagert, die Hautstücke werden hierauf durch ein Stachelwalzenpaar geschickt und sodann einer etwa 2-3stündigen Zerfaserung im Holländer unter Wasser unterworfen. Das zerfaserte 1Iaterial wird nach Verlassen des Holländers durch Behandeln mit Säuren und gegebenenfalls darauffolgendes Auswaschen mit Wasser entkalkt und auf einen pH-Wert zwischen 4-0 und 6-0 eingestellt. Das erhaltene Fasermaterial kann z. B. auf Kunstleder, Kunstdärme usw. weiterverarbeitet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von Fasermaterial aus tierischer Haut, bei welchem die durch Behandlung mit Quellungsmitteln, z. B. Kalkmilch, in zerteilungsfähigen Zustand übergeführte Haut mechanisch zerteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das bereits mehr oder weniger weitgehend zerteile Hautmaterial einer nochmaligen Quellung, z. B. mit Hilfe von Säuren, unterworfen wird.