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PROCEDE DE FABRICATION DE COLLE A PARTIR DE TISSUS ANIMAUX CONTENANT
UNE MATIERE COLLAGENE.
La présente invention a pour objet un procédé d'extraction de colle animale,qui peut être appliqué le plus avantageusement pour extraire de la colle à partir de peaux de bestiaux.
La pratique courante consiste à extraire la colle animale avec de l'eau chaude à partir de tissus conditionnés et gonflés contenant une matière collagène. tels que les déchets de peaux, etc, Le conditionnement et le gonflement de la matière contenant la colle sont effectués suivant les traitements classiques en trempant tout d'abord les déchets de peaux dans des solutions saturées de chaux et en enlevant ensuite la chaux en excès par lavage. Les déchets de peaux sont ensuite neutralisés à l'acide et l'extraction aqueuse à chaud est exécutée à un pH sensiblement neutre, c'est-à-dire qu'à la fois les morceaux solides de tissus et le bain d'eau sont maintenus à un pH d'environ 7.
Habituellement, les déchets de peaux conditionnés et gonflés sont soumis à une série d'extractions, souvent appelées "cuissons", pour obtenir des colles de qualités dégressives en ce qui concerne la force de gélification et la viscosité.
La pratique indiquée ci-dessus est suivie parce qu'il est difficile d'extraire de la colle tout en conservant une force suffisamment élevée de la gélification et une viscosité d'importance correspondante dans le produit. On a estimé essentiel d'effectuer l'extraction sous des conditions de pH neutres pour produire le résultat désiré, bien que l'on sache qu'une extraction plus rapide et plus complète pourrait être obtenue sous des conditions acides. Cependant,sous des conditions acides, par exemple à despH au-dessous de 6,5, la viscosité de la colle extraite diminue rapidement, de sorte que le produit convient de moins en moins à son utilisation comme colle.
En d'autres termes, le produit devient plutôt une gélatine, qui bien
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qu'elle corresponde presque chimiquement à la colle, a une viscosité si faible comparativement à sa force de gélification qu'elle est considérée indésirable pour servir de colle ou adhésif.
Une autre difficulté se présente si l'on désire soumettre la colle à une opération de traitement à l'acide pour conditionner ou gonfler sa'matière ou pour d'autres raisons. Le traitement à l'acide de matière destinée à former de la colle, telle que des déchets de peaux, est très désirable pour produire le gonflement maximum de cette matière. De même, un traitement à l'acide de déchets de peaux gonflés à la chaux convient pour éliminer les sels de sodium insolubles provenant des tissus. Dans l'un et l'autre cas, la matière de colle peut présenter un pH acide après le traitement à l'acide, ce qui ne conviendrait pas à l'extraction de la colle.
En conséquence, il semblerait ordinairement désirable de neutraliser la matière donnant la colle en la lavant pendant un temps prolongé pour la ramener à un pH neutre. Cependant, si la colle pouvait être soumise à l'extraction de façon satisfaisante à partir de la matière ayant un pH acide, on pourrait éviter ces longues et coûteuses opérations de lavage.
L'invention a généralement pour but de créer un procédé d'extraction de colle animale à partir de matière contenant des éléments collagènes sous des conditions acides sans affecter en même temps la viscosité de la colle extraite. Un autre but particulier de l'invention est de créer un procédé d'extraction de colle animale qui permette au fabricant de passer directement d'une opération de gonflement à l'acide à une opération d'extraction sans effectuer les opérations intermédiaires de neutralisation des solides des tissus.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit.
L'invention est basée en particulier sur la constatation que des morceaux poreux de matière contenant des éléments collagènes tels que déchets de peaux, peuvent être maintenus intérieurement à un pH acide pendant que l'on en extrait la colle, tout en maintenant en même temps l'eau qui les entoure à un pH approximativement neutre et que, de cette manière, les buts indiqués ci-dessus peuvent être sensiblement atteints.
On décrit ci-après le mode de réalisation pratique préféré.
On peut utiliser comme matière première pour l'application du procédé de l'invention tout tissu animal contenant des éléments collagènes, bien que le procédé soit approprié au mieux pour être utilisé avec une matière donnant de la colle constituée par des peaux et, en particulier, des peaux de bestiaux. Les deux sortes principales de matière première à colle constituée par des peaux de bestiaux sont (a) des déchets ou rognures de peaux traités au sel et (b) des peaux fraîches, telles que les oreilles et les lèvres.
Le tissu contenant de la matière collagène peut être conditionné, suivant la pratique courant, en le trempant dans une solution saturée de chaux pendant soixante à cent vingt jours, suivant les conditions de température. A titre de variante, ce tissu peut être conditionné par l'action enzymatique de levure, en particulier de mycoderma et de torulopsis.
La matière à colle conditionnée complètement ou partiellement peut ensuite être traitée dans un bain acide, par exemple dans de l'eau, à un pH au dessous de 6,5 et, de préférence, à un pH compris entre 1,5 et 6.
Dans la pratique industrielle, les peaux traitées à la chaux sont généralement traitées à l'eau à un pH de 5 à 6 environ, bien qu'en liaison avec le procédé d'extraction de cette invention il serait probablement désirable d'utiliser dans cette opération des pH quelque peu inférieurs. Dans le cas du traitement enzymatique prémentionné, les peaux conditionnées par les mi-
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cro-organismes sont trempées dans l'eau à un pH de 1,5 à 3,5 pour les gon- flero On préfère des pH de 2 à 2,5, parce que le gonflement est maximum à environ 2.3.
Divers acides peuvent être utilisés pour l'opération de trai- tement à l'aide ou de gonflement, mais l'acide chlorhydrique est préférée
A la place d'acide chlorhydrique, on peut utiliser d'autres acides, tels que l'acide nitrique, l'acide sulfurique, l'acide acétique, l'acide phospho- rique, etc..
La matière à colle acidulée peut ensuite être soumise directe- ment à l'extraction sans neutralisation par le procédé de l'invention. Il est cependant désirable de séparer le tissu du liquide de traitement à l'a- cideo Ceci peut être fait facilement en faisant écoùler le liquide. Le tissu ainsi obtenu se trouvera au pH acide utilisé dans le traitement de gonflement. Ces morceaux solides de tissu sont ensuite couverts d'eau con- tenant une base insoluble, telle que carbonate de calcium. On peut utili- ser toute base insoluble réagissant avec l'acide contenu dans les solides du tissu. On a cependant trouvé que les carbonates de métaux alcalino-ter- reux, en particulier le carbonate de calcium,donnent les meilleurs résultats.
On peut utiliser avantageusement des oxydes métalliques basiques insolubles, tels que l'alumineo En outre, des matières combinant l'acide, généralement appelées des "échangeurs de ions" peuvent aussi servir à éliminer l'acide.
On préfère utiliser la base insoluble à un état pulvérisé ou finement divisé de manière qu'elle puisse être répartie dans tout le bain d'extraction. Il est également désirable d'utiliser un excès de la base insoluble, c'est-à-dire que l'on désire utiliser davantage de base qu'il est nécessaire pour neutraliser l'acide qui est extrait avec la colle.
Si la matière à colle doit être soumise à une série de cuissons, il sera nécessaire d'utiliser une base. quelque peu plus insoluble dans la première cuisson que dans les cuissons suivantes, parce que davantage d'acide sera extrait dans la première cuissono Il n'y a pas d'inconvénient particulier à utiliser un fort excès de base insoluble, parce qu'on a constaté que cette dernière peut être facilement séparée de la liqueur de colle par décantation après dépôt ou par centrifugeage ou filtrage.
Pendant l'extraction, la colle est extraite sous les conditions acides régnant dans les morceaux solides de tissu, mais, dès que l'acide se diffuse hors du tissu, il est neutralisé en réagissant avec la base insoluble, en maintenant ainsi des conditions de pH non acides pour la colle extraite et en empêchant qu'il soit nui de ce fait à sa viscosité. Dans le procédé, la colle extraite agit comme dispersif des particules de la base insoluble et, en conséquence, ces particules se trouvent bien distribuées dans la totalité du bain et sont facilement disponibles pour la neutralisation de l'acide extraite Lorsqu'on utilise un carbonate insoluble, comme cela est préféré, l'anhydride carbonique dégagé au cours de la neutralisation sert, en outre, à agiter le mélange.
Apparemment, les particules de base insolubles n'entrent pas d'une façon appréciable dans le tissu, parce que l'intérieur des morceaux de matière à colle peut être maintenu à des pH acides pendant une série de cuissons en présence d'une base insoluble.,
Dans l'opération d'extraction de colle, on peut utiliser des températures ordinaires., c'est-à-dire des températures comprises entre 65 et 100 C. A titre d'exemple particulier, la matière à colle peut être soumise quatre fois à l'extraction en la recouvrant d'eau contenant la base insoluble et en la soumettant à une série de périodes de cuisson de trois heures à 65 , 75 , 85 et 100 C. La liqueur de colle obtenue de cette manière peut ensuite être séparée de tout excès de base insoluble par centri- fugeage ou filtrage.
Comme variante du mode opératoire indiqué ci-dessus, la base insoluble peut être maintenue dans une chambre séparée des solides de matière à colle et on peut faire circuler l'eau continuellement à partir de la chambre d'extraction à travers une chambre de neutralisation, avec retour
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à la chambre d'extraction. En d'autres termes, vue dans sa généralité, l'invention vise l'utilisation d'une base insoluble pour maintenir l'eau d'extraction à un pH neutre, tandis que les solides contenant des-éléments collagènes sont maintenus intérieurement à un pH acide.
Par exemple,'la'- colle'peut être extraite en pompant de l'eau chaude sur des déchets ou rognures de peaux se trouvant dans une chambre d'extraction et on peut faire circuler de l'eau continuellement à partir de la chambre d'extraction à travers une chambre de neutralisation garnie de carbonate de chaux. De cette manière, on peut obtenir sensiblement le même résultat, bien que le premier mode opératoire décrit soit mieux approprié au présent procédé de préparation de colle animale.
L'invention est illustrée par les exemples qui suivent :
Exemple 1.
Des déchets ou rognures de peaux traités au sel furent conditionnés avec des levures. Ils furent ensuite trempés pendant quatre jours dans une solution d'acide chlorhydrique au pH 2. Ils atteignirent apparemment le point de gonflement maximum à la fin de la période de quatre jours.
Ils furent ensuite lavés pour retirer leurs poils. Les peaux lavées furent stockées dans une solution d'acide chlorhydrique au pH 2.
Dans l'extraction, on utilisa quatre cuissons de trois heures et on ajouta à chacune des trois premières cuissons du carbonate de calcium en quantité décroissante. Les températures de cuisson étaient 65 , 65 , 85 C et l'ébullition. Pour une masse de 4,5 kg. de morceaux de peaux, on ajouta 45 g. de carbonate de calcium à la première cuisson, 30 g. à la seconde cuisson et 15 g. à la troisième cuisson.
Les morceaux de peaux et le carbonate de calcium furent placés dans une cuve et la température-fût élevée rapidement en ajoutant une quantité suffisante d'eau à la température de cuisson désirée pour couvrir les morceaux de peaux. La cuve de cuisson fût maintenue à la température de cuisson par chauffage externe pendant trois heures. A la fin de la cuisson, on fit écouler les liqueurs de colle, on ajouta un produit de conservation (dowicide G), la solution fût centrifugée pour éliminer le carbonate de calcium en excès.. elle fût concentrée sous vide, gélifiée et séchée dans un four à courant d'air ou à vide. Une colle sèche de couleur claire et souvent transparente fût obtenue.
A la fin de la quatrième cuisson, le résidu qui semblait encore contenir un peu de matière pouvant former de la colle fût séché pour être pesé dans le four à courant d'air.
Dans une série de traitements semblables suivant le mode opératoire indiqué ci-dessus, le rendement moyen de colle fût d'environ 20% en se basant sur la quantité obtenue. La force de gélification moyenne de la colle était d'environ 440 g. et la viscosité moyenne de 150 millipoises.
Exemple 2.
Le procédé fût exécuté comme décrit à l'exemple 1, sauf qu'il ne fût pas introduit directement de base insoluble dans la cuve de cuisson.
A la place, la liqueur de colle provenant de la cuve de cuisson fût continuellement pompée à travers un filtre de laine lâche compressible pour éliminer la graisse et les particules en suspension. On la fit ensuite passer à travers un bain placé dans une colonne, contenant de l'alumine, puis on la ramena à la cuve de cuisson. Ce procédé s'est montré satisfaisant pour l'extraction d'une colle à partir de matière à colle acide sans affecter la viscosité de la colle extraite. L'eau contenue dans la cuve de cuisson fût maintenue à un pH sensiblement non acide.
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Exemple 3.
En lot de pattes de bovins fraîches fût conditionné aux microorganismes en présence de silicofluorure de sodium à un pH de 4,8 à 5,1 pendant trois jours à, 35 C, puis traité ensuite à l'acide chlorhydrique pendant six jours à un pH de 2 à 2,5 et à 20 C. Ce lot fût divisé en trois parties égales et chaque partie fut essayée avec un carbonate différent.
Les carbonates furent ajoutés à chaque cuisson à un niveau de 5% basé sur le poids de la matière première.
Dans toutes les exp,riences décrites dans cet exemple, la matière première était à un pH d: 2 au moment du commencement de la cuisson.
Chaque cuisson séparée durait trois heures et les liqueurs de colle furent clarifiées par filtrage. Les liqueurs furent séchées dans un four à courant d'air à 71 C. Les résultats sont consignés au tableau 1 qui suit.
Tableau 1.
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<tb>
<tb>
Carbo- <SEP> Tempé- <SEP> pH <SEP> de <SEP> pH <SEP> de <SEP> Visco- <SEP> Gelée <SEP> rendement <SEP> sur
<tb> nate <SEP> rature <SEP> liqueur <SEP> colle <SEP> site <SEP> une <SEP> basé <SEP> sèche
<tb> en <SEP> C <SEP> de <SEP> colle <SEP> en <SEP> , <SEP>
<tb>
<tb> Ca <SEP> CO3 <SEP> 65 <SEP> 6,9 <SEP> 8,4 <SEP> 134 <SEP> 457
<tb> " <SEP> 75 <SEP> 7, <SEP> 3 <SEP> 8,0 <SEP> 104 <SEP> 528
<tb> " <SEP> 100 <SEP> 7,9 <SEP> 7,3 <SEP> 88 <SEP> 257 <SEP> 70
<tb>
<tb> Ca <SEP> CO3 <SEP> 65 <SEP> 7,3 <SEP> 8,0 <SEP> 157 <SEP> 497
<tb> " <SEP> 75 <SEP> 7,3 <SEP> 8,1 <SEP> 116 <SEP> 539
<tb> " <SEP> 100 <SEP> 7, <SEP> 2 <SEP> 7,1 <SEP> 78 <SEP> 276 <SEP> 69
<tb>
<tb>
Exemple 4.
Un. autre lot de pattes franches fût conditionné de la même manière qu'à l'exemple 3, à une exception près. Le pH dans l'opération à 35 C fût maintenu à 4 à 4,5par l'addition périodique de petites quantités d'acide chlorhydriqueo On utilisa au cours de cette expérience de la pierre à chaux broyée comme source de carbonate de calcium. Les résultats sont indiqués au tableau 2.
Tableau 2.
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<tb>
<tb>
Température <SEP> pH <SEP> de <SEP> liqueur <SEP> pH <SEP> de <SEP> Visco- <SEP> Gelée <SEP> rendement <SEP> sur
<tb> en <SEP> C <SEP> de <SEP> colle <SEP> colle <SEP> site <SEP> une <SEP> base <SEP> sèche
<tb> en <SEP> % <SEP>
<tb> 65 <SEP> 4,4 <SEP> 5,3 <SEP> 265 <SEP> 533
<tb> 75 <SEP> 5,1 <SEP> 5,5 <SEP> 154 <SEP> 538
<tb> 100 <SEP> 7,3 <SEP> 6,5 <SEP> 33 <SEP> 233 <SEP> 39
<tb>
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Exemple 5.
Des déchets ou rognures de peaux de bovins frais sans conditionnement préalable furent traités à l'acide dans de l'eau à un pH entre 2 et 2,5 et à une température de 20 C. A cours d'une série de traitements, la colle fût extraite après trois jours de traitement acide et, dans une autre série de traitements,après neuf jours de traitement acide. La matière fût séparée du bain de traitement à l'acide, laissée égoutter et cuite en présence de carbonate de calcium. Les résultats de ces expériences sont résumés ci-dessous au tableau 3.
Tableau 3.
EMI6.1
<tb>
<tb> jours <SEP> dans <SEP> Tempéra- <SEP> pH <SEP> de <SEP> Visco- <SEP> Gelée <SEP> rendement <SEP> sur <SEP> une
<tb> acide <SEP> à <SEP> ture <SEP> en <SEP> colle <SEP> site <SEP> base <SEP> sèche <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb> 20 C <SEP> C
<tb> 3 <SEP> 65 <SEP> 7,4 <SEP> 64 <SEP> 501
<tb> 75 <SEP> 7,9 <SEP> 107 <SEP> 460
<tb> 100 <SEP> 7,5 <SEP> 65 <SEP> 175 <SEP> 32
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> 9 <SEP> 65 <SEP> 7,2 <SEP> 141 <SEP> 504
<tb> 75 <SEP> 7,4 <SEP> 110 <SEP> 496
<tb> 100 <SEP> 7,3 <SEP> 90 <SEP> 220 <SEP> 48
<tb>
<tb>
Exemple 6.
Des déchets de peaux de bovins salés furent lavés jusqu'à ce qu'ils soient débarrassés du sel, puis couverts avec de l'eau à laquelle on avait additionné 5% d'hydroxyde de calcium. Après que la matière eût séjourné dans la solution de chaux pendant environ trente jours, elle fût retirée, rincée et couverte d'eau fraîche. On ajouta de l'acide sulfureux pour neutraliser la chaux et porter la peau à un pH de 3 environ. On ajouta 2% de carbonate de calcium et la colle fût extraite de la manière décrite à l'exemple 1.
Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède un certain nombre de formes de réalisation particulières de l'invention, et que l'on ait donné divers détails, il est bien évident que l'invention n'est pas limitée à cette description détaillée destinée seulement à l'illustrer, mais que de nombreuses modifications et variantes sont possibles sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS.
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PROCESS FOR MANUFACTURING GLUE FROM ANIMAL FABRICS CONTAINING
A COLLAGEN MATERIAL.
The present invention relates to a method of extracting animal glue, which can be applied most advantageously to extract glue from animal hides.
Common practice is to extract animal glue with hot water from conditioned and swollen tissue containing collagen material. such as skin waste, etc., the conditioning and swelling of the material containing the glue are carried out according to conventional treatments by first soaking the skin waste in saturated lime solutions and then removing the excess lime by washing. The skin waste is then neutralized with acid and the hot aqueous extraction is carried out at a substantially neutral pH, i.e. both the solid pieces of tissue and the water bath are maintained at a pH of around 7.
Usually, the conditioned and swollen skin waste is subjected to a series of extractions, often called "firing", to obtain adhesives of degressive qualities with regard to the gelation force and the viscosity.
The above practice is followed because it is difficult to extract glue while maintaining a sufficiently high gel strength and correspondingly high viscosity in the product. It was considered essential to perform the extraction under neutral pH conditions to produce the desired result, although it is known that a faster and more complete extraction could be obtained under acidic conditions. However, under acidic conditions, for example at despH below 6.5, the viscosity of the extracted glue decreases rapidly, so that the product is less and less suitable for its use as a glue.
In other words, the product becomes more of a gelatin, which well
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that it corresponds almost chemically to the glue, has such a low viscosity compared to its gel strength that it is considered undesirable for use as a glue or adhesive.
Another difficulty arises if it is desired to subject the glue to an acid treatment operation to condition or swell its material or for other reasons. Acid treatment of material intended to form glue, such as scraps of skins, is very desirable to produce the maximum swelling of that material. Likewise, acid treatment of lime-swollen skin waste is suitable to remove insoluble sodium salts from the tissues. In either case, the glue material may exhibit an acidic pH after the acid treatment, which would not be suitable for glue extraction.
Accordingly, it would ordinarily appear desirable to neutralize the glue-giving material by washing it for an extended time to bring it back to neutral pH. However, if the glue could be satisfactorily extracted from the material having an acidic pH, these time-consuming and expensive washing operations could be avoided.
The aim of the invention is generally to create a process for extracting animal glue from material containing collagen elements under acidic conditions without at the same time affecting the viscosity of the glue extracted. Another particular object of the invention is to create a process for extracting animal glue which allows the manufacturer to go directly from an acid swelling operation to an extraction operation without carrying out the intermediate operations of neutralization of the acid. tissue solids.
Other objects, characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows.
The invention is based in particular on the finding that porous pieces of material containing collagen elements, such as skin waste, can be maintained internally at an acidic pH while the glue is being extracted, while at the same time maintaining the water which surrounds them has an approximately neutral pH and that in this way the objects indicated above can be substantially achieved.
The preferred practical embodiment is described below.
Any animal tissue containing collagen elements can be used as the starting material for the application of the method of the invention, although the method is best suited for use with a glue-giving material consisting of skins and, in particular , animal skins. The two main kinds of glue raw material made from animal hides are (a) salt-treated waste or clippings of hides, and (b) fresh hides, such as ears and lips.
Tissue containing collagen can be conditioned, in accordance with current practice, by soaking it in saturated lime solution for sixty to one hundred and twenty days, depending on temperature conditions. As a variant, this tissue can be conditioned by the enzymatic action of yeast, in particular of mycoderma and torulopsis.
The completely or partially conditioned glue material can then be treated in an acid bath, for example in water, at a pH below 6.5 and preferably at a pH between 1.5 and 6.
In industrial practice, lime-treated hides are generally treated with water at a pH of about 5 to 6, although in connection with the extraction process of this invention it would probably be desirable to use in this process. somewhat lower pH operation. In the case of the enzymatic treatment mentioned above, the skin conditioned by the
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Cro-organisms are soaked in water at a pH of 1.5 to 3.5 for the inflores. pHs of 2 to 2.5 are preferred, because the swelling is maximum at about 2.3.
Various acids can be used for the aid or swelling operation, but hydrochloric acid is preferred.
Instead of hydrochloric acid, other acids can be used, such as nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, phosphoric acid, etc.
The acidulated glue material can then be subjected directly to extraction without neutralization by the process of the invention. It is, however, desirable to separate the tissue from the acid treatment liquid. This can be easily done by dewatering the liquid. The resulting tissue will be at the acidic pH used in the swelling treatment. These solid pieces of fabric are then covered with water containing an insoluble base, such as calcium carbonate. Any insoluble base which reacts with the acid contained in the fabric solids can be used. However, alkaline earth metal carbonates, particularly calcium carbonate, have been found to give the best results.
Insoluble basic metal oxides, such as alumina, can advantageously be used. In addition, acid combining materials, generally referred to as "ion exchangers" can also be used to remove the acid.
It is preferred to use the insoluble base in a pulverized or finely divided state so that it can be distributed throughout the extraction bath. It is also desirable to use an excess of the insoluble base, i.e., it is desired to use more base than is necessary to neutralize the acid which is extracted with the glue.
If the glue material is to be subjected to a series of firing, it will be necessary to use a base. somewhat more insoluble in the first firing than in subsequent fires, because more acid will be extracted in the first firing o There is no particular disadvantage in using a large excess of insoluble base, because we have found that the latter can be easily separated from the glue liquor by decantation after deposition or by centrifuging or filtering.
During the extraction, the glue is extracted under the acidic conditions prevailing in the solid pieces of fabric, but, as soon as the acid diffuses out of the fabric, it is neutralized by reacting with the insoluble base, thus maintaining conditions of Non-acidic pH for the extracted glue and preventing it from being adversely affected by its viscosity. In the process, the glue extracted acts as a dispersant for the particles of the insoluble base and, as a result, these particles are found well distributed throughout the bath and are readily available for neutralization of the acid extracted when using a carbonate Insoluble, as is preferred, the carbon dioxide given off during neutralization further serves to stir the mixture.
Apparently, the insoluble base particles do not appreciably enter the fabric, because the interior of the pieces of glue material can be maintained at acidic pH during a series of fires in the presence of an insoluble base. .,
In the glue extraction operation, ordinary temperatures can be used, that is to say temperatures between 65 and 100 C. As a particular example, the glue material can be subjected four times. during extraction by covering it with water containing the insoluble base and subjecting it to a series of cooking periods of three hours at 65, 75, 85 and 100 C. The glue liquor obtained in this way can then be separated of any excess of insoluble base by centrifugation or filtering.
As an alternative to the above procedure, the insoluble base can be maintained in a chamber separate from the glue material solids and water can be circulated continuously from the extraction chamber through a neutralization chamber, with return
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to the extraction chamber. In other words, seen in its generality, the invention aims at the use of an insoluble base to maintain the extraction water at a neutral pH, while the solids containing collagen elements are maintained internally at a acidic pH.
For example, 'the' glue 'can be extracted by pumping hot water over scraps or skin clippings in an extraction chamber and water can be circulated continuously from the chamber. 'extraction through a neutralization chamber filled with carbonate of lime. In this way, substantially the same result can be obtained, although the first described procedure is more suitable for the present method of preparing animal glue.
The invention is illustrated by the following examples:
Example 1.
Waste or skin clippings treated with salt were conditioned with yeasts. They were then soaked for four days in hydrochloric acid solution at pH 2. They apparently reached the point of maximum swelling at the end of the four day period.
They were then washed to remove their hair. The washed skins were stored in hydrochloric acid solution at pH 2.
In the extraction, four cooks of three hours were used and each of the first three cooks was added calcium carbonate in decreasing quantity. The cooking temperatures were 65, 65, 85 C and boiling. For a mass of 4.5 kg. of pieces of skin, 45 g. of calcium carbonate at the first cooking, 30 g. in the second cooking and 15 g. at the third cooking.
The skin pieces and calcium carbonate were placed in a vat and the barrel temperature quickly raised by adding a sufficient amount of water at the desired cooking temperature to cover the skin pieces. The cooking vat was maintained at cooking temperature by external heating for three hours. At the end of the cooking, the glue liquors were run off, a preservative (dowicide G) was added, the solution was centrifuged to remove the excess calcium carbonate .. it was concentrated under vacuum, gelled and dried in a draft or vacuum oven. A dry glue of light color and often transparent was obtained.
At the end of the fourth firing, the residue which still seemed to contain some glue-forming material was dried to be weighed in the draft oven.
In a series of similar treatments following the above procedure, the average yield of glue was about 20% based on the amount obtained. The average gel strength of the glue was about 440 g. and the average viscosity of 150 millipoise.
Example 2.
The process was carried out as described in Example 1, except that no insoluble base was introduced directly into the cooking vessel.
Instead, the glue liquor from the cooking pot was continuously pumped through a compressible loose wool filter to remove grease and airborne particles. It was then passed through a bath placed in a column, containing alumina, and then brought back to the cooking vessel. This process has been found to be satisfactory for extracting glue from acidic glue material without affecting the viscosity of the glue extracted. The water contained in the cooking vessel was maintained at a substantially non-acidic pH.
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Example 3.
In batch of fresh bovine legs, barrel conditioned to microorganisms in the presence of sodium silicofluoride at a pH of 4.8 to 5.1 for three days at .35 C, then treated subsequently with hydrochloric acid for six days at a pH from 2 to 2.5 and at 20 C. This batch was divided into three equal parts and each part was tested with a different carbonate.
Carbonates were added with each firing at a level of 5% based on the weight of the raw material.
In all of the experiments described in this example, the raw material was at a pH of d: 2 when the cooking was started.
Each separate firing lasted three hours and the glue liquors were clarified by filtering. The liquors were dried in a draft oven at 71 ° C. The results are reported in Table 1 below.
Table 1.
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<tb>
<tb>
Carbo- <SEP> Temp- <SEP> pH <SEP> of <SEP> pH <SEP> of <SEP> Visco- <SEP> Jelly <SEP> yield <SEP> on
<tb> nate <SEP> erase <SEP> liquor <SEP> glue <SEP> site <SEP> a dry <SEP> based <SEP>
<tb> in <SEP> C <SEP> of <SEP> paste <SEP> in <SEP>, <SEP>
<tb>
<tb> Ca <SEP> CO3 <SEP> 65 <SEP> 6.9 <SEP> 8.4 <SEP> 134 <SEP> 457
<tb> "<SEP> 75 <SEP> 7, <SEP> 3 <SEP> 8,0 <SEP> 104 <SEP> 528
<tb> "<SEP> 100 <SEP> 7.9 <SEP> 7.3 <SEP> 88 <SEP> 257 <SEP> 70
<tb>
<tb> Ca <SEP> CO3 <SEP> 65 <SEP> 7.3 <SEP> 8.0 <SEP> 157 <SEP> 497
<tb> "<SEP> 75 <SEP> 7.3 <SEP> 8.1 <SEP> 116 <SEP> 539
<tb> "<SEP> 100 <SEP> 7, <SEP> 2 <SEP> 7,1 <SEP> 78 <SEP> 276 <SEP> 69
<tb>
<tb>
Example 4.
Another batch of frank legs was packaged in the same manner as in Example 3, with one exception. The pH in the operation at 35 ° C. was maintained at 4 to 4.5 by the periodic addition of small quantities of hydrochloric acid. In this experiment, crushed limestone was used as a source of calcium carbonate. The results are shown in Table 2.
Table 2.
EMI5.2
<tb>
<tb>
Temperature <SEP> pH <SEP> of <SEP> liquor <SEP> pH <SEP> of <SEP> Visco- <SEP> Jelly <SEP> yield <SEP> on
<tb> in <SEP> C <SEP> of <SEP> glue <SEP> glue <SEP> site <SEP> a dry <SEP> <SEP> base
<tb> in <SEP>% <SEP>
<tb> 65 <SEP> 4.4 <SEP> 5.3 <SEP> 265 <SEP> 533
<tb> 75 <SEP> 5.1 <SEP> 5.5 <SEP> 154 <SEP> 538
<tb> 100 <SEP> 7.3 <SEP> 6.5 <SEP> 33 <SEP> 233 <SEP> 39
<tb>
<Desc / Clms Page number 6>
Example 5.
Waste or clippings of fresh bovine hides without prior conditioning were treated with acid in water at a pH between 2 and 2.5 and at a temperature of 20 C. During a series of treatments, the glue was extracted after three days of acid treatment and, in another series of treatments, after nine days of acid treatment. The material was separated from the acid treatment bath, allowed to drain and baked in the presence of calcium carbonate. The results of these experiments are summarized below in Table 3.
Table 3.
EMI6.1
<tb>
<tb> days <SEP> in <SEP> Tempera- <SEP> pH <SEP> of <SEP> Visco- <SEP> Frozen <SEP> yield <SEP> on <SEP> a
<tb> acid <SEP> to <SEP> ture <SEP> in <SEP> glue <SEP> site <SEP> base <SEP> dry <SEP> in <SEP>% <SEP>
<tb> 20 C <SEP> C
<tb> 3 <SEP> 65 <SEP> 7.4 <SEP> 64 <SEP> 501
<tb> 75 <SEP> 7.9 <SEP> 107 <SEP> 460
<tb> 100 <SEP> 7.5 <SEP> 65 <SEP> 175 <SEP> 32
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> 9 <SEP> 65 <SEP> 7,2 <SEP> 141 <SEP> 504
<tb> 75 <SEP> 7.4 <SEP> 110 <SEP> 496
<tb> 100 <SEP> 7.3 <SEP> 90 <SEP> 220 <SEP> 48
<tb>
<tb>
Example 6.
Salted cowhide waste was washed until free from salt, then covered with water to which 5% calcium hydroxide had been added. After the material had remained in the lime solution for about thirty days, it was removed, rinsed and covered with cool water. Sulfurous acid was added to neutralize the lime and bring the skin to a pH of about 3. 2% calcium carbonate was added and the glue was extracted as described in Example 1.
Although a number of particular embodiments of the invention have been described in the foregoing, and various details have been given, it is obvious that the invention is not limited to this description. detailed intended only to illustrate it, but that many modifications and variations are possible without departing from its framework.
CLAIMS.
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