CN112654476A - 用于处理植物来源的皮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于处理植物皮、特别是菠萝皮或瓜皮的方法，该方法允许获得具有完全植物特性的产品，该产品还保留起始植物皮的美学外观，然而相对于初始产品具有极大改善的物理特性和机械特性、高稳定性和抗性，从而能够将由处理得到的材料用于最多样应用，用于时装领域，特别是用于制造和/或装饰服装和皮革制品，用于家具和设计领域以及用于其它任何相关领域。

Description

用于处理植物来源的皮的方法

描述

发明领域

本发明总体上涉及材料处理的领域，并且更具体地，涉及用于处理植物来源的皮、特别是菠萝皮或瓜皮的方法，其允许保持皮的原始外观，改善它们的物理特性和机械特性，从而使它们稳定和防腐以用于最多样的应用。

背景技术

近期，不仅在食品领域，而且在包括服装和时尚配饰领域在内的其它领域，消费者对植物来源的产品的需求有所增长。这种要求不仅涉及基于棉花、亚麻或大麻的传统纺织产品，而且涉及迄今为止对于在这些领域中的应用是完全未知的材料，如基于大豆的纺织产品或从植物废弃物中获得的材料。

此外，由于日益强烈的动物主义敏感性的传播，如果我们想到特别是皮革制品领域，用植物来源的产品替代传统皮革，除了保证产品的天然性和生态性之外，还存在对无残酷性消费者的进一步吸引，即避免出于获得动物的皮的唯一目而对动物残酷的行为。

然而，除了取决于应用和使用目的或多或少的高可加工性和抗性，利用这些材料制成的产品还总是被要求具有消费者显然不愿意放弃的令人愉悦的美学外观，以及较高的质量性能。特别地，在生态皮革的情况下，对于材料所要求的物理和机械特性特别严格，因为该材料需要保证足够的强度和抗性，以便能够例如被缝制，或者在任何情况下与相同或不同材料的部分接合，从而制造以袋、包、带等形式的成品产品。

为了追求获得具有这样的特性的材料，显然需要将起始植物材料进行处理，这样的处理又需要不仅保证处理后产品的所需生态性，而且还需要保证方法本身以及用于制备其的试剂和溶剂的生态性。

至今，已经进行了一些尝试来满足以上提及的市场需求，从植物产品、包括废弃产品或者在任何情况下的水果、蔬菜、蘑菇等开始，形成用于在服装和时尚配饰领域中使用的材料。然而，迄今为止，据申请人所知，这样的尝试已经旨在获得可以保证其天然组成和植物来源的材料，然而没有注意对于形成例如袋所要求的其稳健性和抗性的特性。或者，为了获得稳健性和坚固性的这些特性，迄今为止进行的尝试涉及这样的处理，即为了获得所要求的抗性，完全改变起始材料的结构，并且还不可避免地不能对其原始美学外观任意恢复。

由于这些原因，至今，仍然认识到需要提供植物来源的产品的生态处理方法，其能够提供高质量的处理材料，具有使其适合用于服装和时尚配饰领域的稳定性和抗性，同时保持了原始起始产品的原始外观。

发明内容

现在，申请人已发现，植物来源的皮，如例如菠萝皮或瓜皮，如果经历用在以下所描述的醛试剂的水性溶液的处理方法，产生稳健且稳定的防腐材料，该材料还保持起始产物的美学外观。

有利地，在该处理方法中使用的所有试剂和溶剂对于人不是有毒的并且对于环境不是有害的，因此它们不产生与使用安全性和处理它们的操作人员有关的任何问题，它们也不在处理的产品中留下痕量或有毒残留物。

因此，本发明的主题是如所附权利要求的第一项中所限定的用于处理植物来源的皮的方法。

从这样的方法能够获得的处理材料、其作为用于基于动物的皮革的替代品的用途以及用其制备的制品(如在本文所附的独立权利要求8、9和10中所限定的)，代表本发明另外的主题。

根据本发明的用于处理植物来源的皮的方法、如此处理的材料及其用途、以及用该材料制备的制品的其它重要特征在以下详述中阐述。

附图简述

图1：根据以下实施例1的利用本发明的方法处理的菠萝皮的样品。

图2：根据以下对比例2的在没有经过本发明的处理的情况下空气干燥的菠萝皮的样品。

发明详述

在以下描述中，除非另有说明，否则百分比量以相对于包含它们的组合物的总重量的重量百分比表示。

申请人已令人惊讶地发现，当植物来源的皮被浸泡在包含选自由戊二醛、乙醛、乙二醛及其混合物组成的组的处理剂的水性溶液的浴中时，该植物来源的皮获得相对于起始产品的改善的水热和机械抗性(hydrothermal and mechanical resistance)的特性、以及显著更大的稳定性，同时保持起始皮的美学外观(没有变化)。除了高抗性和稳定性之外，利用本发明方法能够获得的植物材料还已证实是防腐的，这与起始植物产品是相反的。

戊二醛是具有下式的低分子量脂肪族二醛：

戊二醛是水溶性化合物，其水性溶液是稳定的并且挥发性差。戊二醛还是广泛使用的商售产品，其主要用途为：

-在健康领域中，戊二醛以稀释的水性溶液(浓度为2-5重量％)的形式用作消毒剂，以不同的商售制剂可得；和

-在制革工业中，戊二醛用作用于动物皮的鞣制剂和预鞣制剂，通常为浓缩的水性溶液(浓度为25-50重量％)的形式。

乙醛是具有下式的较低分子量的最简单脂肪族醛：

在室温下，乙醛是无色液体，广泛用于工业有机合成。

类似地，在室温下为无色液体的形式，乙二醛是具有下式的最简单二醛：

乙二醛已被广泛用于造纸、纺织和制药行业，其中它用作合成有机化合物中的前体。

在本发明方法的优选实施方案中，戊二醛用作处理剂。

这种结果在植物来源的皮的性质、组成和一致性方面是完全出乎意料的，例如与任何类型的基于动物的皮革是完全不同的。此外，即使当浸泡阶段使得醛处理剂渗透到皮切片的内部和整个部分，也完全保留了起始的植物来源的皮的美学面貌。这种渗透到皮的内部是本发明方法的优选状态，因为这在改善最终材料的强度和稳定性上更有效，并且这是例如可以通过使浸泡的皮处于搅拌浴(优选温和搅拌)和/或延长浸泡持续足够长时间而获得的状态。在本发明方法的一个方面，皮浸泡阶段可以持续1小时至3天。通过在温和搅拌下保持将皮浸泡在浴中持续约2天，观察到菠萝皮的最佳结果。对于不同的皮，在上述条件下，通过具有本领域普通技术的任何专家可以容易地确定在有和没有搅拌的情况下的最佳时间。

如在随后的实验部分中详细描述的，已经观察到，尤其是对于菠萝皮，植物来源的皮具有由融合在它们之间的斑块形成的特定原始外观，该外观在用本发明的方法处理之后完全保留在材料中。通过将本发明的方法用于瓜皮已发现同样的结果，选择瓜皮也是由于其具有或多或少明显纵向凸缘以及或多或少明显的厚网状结构的特征的特定外观。应理解的是，本文通过非限制性实例的方式提及菠萝皮和瓜皮，并且其它植物来源的皮，特别是那些由于其美学外观原始的皮，也落入本发明的范围内。由本发明的处理得到的材料是特别原始的并且在外观上具有吸引力，同时获得了对于未经处理的菠萝皮或瓜皮是完全未知的稳定性以及水热和机械抗性，使得利用根据本发明处理的皮，通过缝制根据模型预先切割的材料的部分，已经制造出诸如袋和小袋(pouches)的复杂制品。更通常地，对于植物来源的皮，本发明的方法提供了令人惊奇的效果，改善它们的功能特征和性能，从物理和机械角度看，产生了高性能的成品材料，随时间的防腐性并且赋予了高稳定性和水热抗性。由于这些特性，由此获得的材料可以成功地不仅用于时装领域，特别是用于制造和/或装饰服装和皮革制品，而且还用于家具和设计领域以及其它类似领域。

在本发明的范围内，如上所述的“处理剂的水性溶液”选自由戊二醛、乙醛、乙二醛及其混合物组成的组，优选是指相对于溶液的总重量，具有浓度>2重量％的上述处理剂的水性溶液，更优选具有浓度等于约2.5重量％的上述试剂的水性溶液。

在本发明方法的浸泡步骤中的浴，除了水和处理剂之外，还可以进一步包含任何添加剂、染料、增味剂以及本领域中常用且可接受的试剂，特别是衍生自糖和/或蛋白质物质的产物，例如水分校正剂和填充剂。后面的这些添加剂，即对材料的内部结构分别具有水分校正作用和填充作用的衍生自糖和/或蛋白质物质的产物，已被证实有效地进一步改善本发明处理方法中的成品材料的稳定性和产品特性。

根据本发明方法的一个实施方案，浸泡步骤中的浴由前述处理剂与一种或多种前述糖和蛋白质物质的衍生物的水性溶液组成。根据本发明方法的另一个实施方案，浸泡步骤中的浴由处理剂的水性溶液组成，而不含任何其它添加剂、试剂或任何物质。

可以将前述添加剂从一开始就添加到浸泡浴中，或者可以在之后，在植物来源的皮已经在该浴中度过一定时间之后添加。该添加可以是同时的，或者优选地是顺序地，在每次添加之后将皮保持浸泡一定时间段，以促进在浴中存在的各种物质渗透到内部结构中。

在本发明方法的一个方面，浸泡步骤中的浴的pH为约2至约8，并且优选为约3。

在本发明的方法中，浸泡步骤和可能的预处理步骤例如都在约5℃至约45℃的温度下进行。

根据本发明方法的一个优选实施方案，在将植物来源的皮浸泡在包含醛处理剂的水性溶液的浴中的步骤之前，先进行使植物来源的皮在至少包含中性盐(例如NaCl)和酸(例如甲酸)的水性溶液中进行的预处理步骤。

由于其特性，特别是由于它们在不含任何其它溶剂或稀释剂下的水性溶性中的水溶性和稳定性，本发明的醛试剂代表了用于生态性方法(如本发明那样的)中的理想产物。此外，本发明方法以其简单性和安全性允许显著改善起始产品的特性，同时还保留了美学面貌，这与其中起始植物产品的加工是如此强烈以至于其完全改变植物产品的外观(相对于任何生态皮革使其平整化)的已知方法相反。

下面借助于实施例来描述本发明，然而本发明并不限于此，并且应理解的是，在保持在本发明的范围内的同时，所描述的试剂的量和百分数、以及反应器的类型、并且更通常地所使用的条件的类型都可以变化。

实施例1

从6个新鲜菠萝开始，获得了它们各自的皮。

还准备了含有水和NaCl的预处理浴，以达到约8波美度(Bé)的密度的量添加。向该盐溶液中还添加了0.2g/l基于二硫代氨基甲酸酯的抗菌剂和2g/l的甲酸(大约72％浓度)。

将如此组成的浴倒入配备有机械搅拌器的圆筒容器中并经过温和搅拌直至将所有组分混合。此时，将菠萝皮浸泡在浴中并继续温和搅拌浴直至达到等于约3的pH。一旦此预处理阶段结束，则向该浴中添加0.2g/l的甲酸和25g/l的戊二醛(约50％浓度的水性溶液)，并将浸泡的皮继续温和搅拌持续2天。在此时间段之后，通过添加碳酸氢钠将浴逐步碱化直至其达到约7的pH，然后加入由动物胶原蛋白水解获得的蛋白质物质并且继续温和搅拌另外6小时。

将如此处理的皮从容器中取出并且完全浸泡在新容器的水浴中。然后以100g/l的量加入甘油，并保持温和搅拌1天。

一旦从此浴中取出，就将如上所述处理的皮经历空气干燥。图1示出了如上所述处理的菠萝皮中的一件。代替基于动物的皮革，已经使用本发明方法处理的这些皮来制备一些皮革制品。如上所述处理的皮显示出显著更方便的切割和缝制、高机械强度和随时间的稳定性；它们还对成品制品赋予相当大的强度。特别地，没有观察到构成菠萝皮结构的块的脱离。同时，如从图1可以看到的，完全保持了起始皮的美学和维度特性：特别地，在处理后完全保持起始皮的着色以及单个块的外观。

实施例2(比较)

从与以上实施例1中使用的样品相同大小和成熟度的水果开始，获得具有与实施例1的皮相同尺寸的皮。

然后在没有任何处理下，将新鲜水果的皮经历空气干燥相同的时间，并且并行地利用实施例1的皮，用本发明的方法进行处理。在所附的图2中可看到与对于任何空气干燥的植物皮获得的结果相当的结果。

如从该图中可以看出的，与图1中的样品相比，该样品的尺寸大大减小，着色显得显著更暗淡并且块的形状被毁坏。此外，一旦经受扭曲或其它机械应力，此样品就会破裂，并且在实验开始后几天，还观察到了发霉。

实施例3

在去除果肉之后，并且使用与以上对于菠萝皮所描述的相同实验处理条件，对由新鲜水果制成的瓜皮也进行了以上在实施例1中对于菠萝皮所描述的相同处理。结果十分相似：除了允许精确切割和缝制以制备复杂制品的稳健性之外，利用本发明方法处理的瓜皮特别显示出高机械强度和稳定性。在处理之后，具有原始浮雕网格和纵向凸条花纹的特征的起始皮的美学特性反而得到完美地保持。除了天然皮的形态之外，还保持了原始色泽。

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到目前为止，已经参考本发明的优选实施方案描述了本发明。要理解的是，可以存在涉及如以下阐述的权利要求的保护范围所限定的相同发明构思的其它实施方案。

Claims (11)

1.一种用于处理植物来源的皮的方法，包括将所述皮浸泡在包含处理剂的水性溶液的浴中的步骤，所述处理剂选自由戊二醛、乙醛、乙二醛及其混合物组成的组。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述浴添加有糖衍生产物和/或蛋白质物质，如水分校正剂和填充剂。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在搅拌下将所述植物来源的皮保持在所述浴中浸泡1小时至3天范围内的时间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水性溶液具有相对于所述溶液的总重量高于2重量％的浓度的所述处理剂。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述浴具有在2至8范围内的pH。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在所述浸泡步骤之前，使所述植物来源的皮在至少包含中性盐和酸的水性溶液中进行的预处理步骤。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述处理剂是戊二醛。

8.一种用如权利要求1-7中所定义的植物来源的皮的处理方法能够获得的植物来源的材料，所述材料具有与在经历所述处理方法之前的植物来源的皮相同的美学外观以及改善的稳定性与水热和机械抗性。

9.如权利要求8中所定义的材料作为用于基于动物的皮革的替代品的用途。

10.一种完全或部分地用如权利要求8中所定义的材料制造的制品。

11.根据权利要求1-7所述的方法、根据权利要求8所述的材料、根据权利要求9所述的用途和根据权利要求10所述的制品，其中所述植物来源的皮是菠萝皮或瓜皮。

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