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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gegerbtem Leder.
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Bei Leder handelt es sich bekanntermaßen um eine durch Gerbung chemisch haltbar gemachte Tierhaut. Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Verfahren bekannt, welche sich mit der Herstellung von Leder befassen. Während der Gerbung bilden sich zwischen einem Gerbstoff und der Haut chemische Verbindungen, die die Haut haltbar machen. Für die Gerbung werden zahlreiche verschiedene vegetabilische und synthetische Gerbstoffe, wie zum Beispiel Mimosarinde, Eichenholz, Aluminium oder Chrom, eingesetzt. Ferner ist es bekannt, vegetabilische und synthetische Gerbstoffe miteinander zu kombinieren.
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Die
DE 10 2007 036 089 A1 zeigt ein Verfahren zur Behandlung von Tierhäuten mit Aluminiumverbindungen, wobei die Aluminiumbehandlung zumindest teilweise nach einer Fettbehandlung durchgeführt wird. Das europäische Patent
EP 1 362 128 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Leder, bei dem die Tierhaut mit einem Behandlungsstoff auf Aldehydbasis gegerbt beziehungsweise vorgegerbt werden kann. Das am häufigsten verwendete Gerbverfahren ist die so genannte Chromgerbung mit alkalischen Chrom-(III)-Sulfaten. Die Chromgerbung ist ein relativ schnelles und leicht handhabbares Verfahren, das eine hohe Lederqualität ergibt. Die
DE 100 31 545 A1 offenbart eine Verwendung von Hydrolysaten vegetabilischer Gerbstoffe zur Stabilisierung von Chrom-(III) gegen Oxidation in chromgegerbtem Leder.
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Der typische Geruch von Leder wird von den Verwendern von Lederprodukten häufig als typisches Qualitätsmerkmal angesehen, welches die Wertigkeit des Lederproduktes zusätzlich unterstreicht. Es ist allgemein bekannt, dass der Geruch von Lederprodukten mit zunehmender Nutzungsdauer abnimmt. Aus dem Stand der Technik ist es daher bekannt, Leder während des Herstellprozesses mit zusätzlichen Duftstoffen zu parfümieren, um den typischen Ledergeruch zu verstärken. Es hat sich allerdings gezeigt, dass sich die Geruchsintensität des zusätzlich mit Duftstoffen parfümierten Leders mit zunehmender Lebensdauer ebenfalls verringert.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Leder anzugeben, bei dem anders als bei der Parfümierung ein lang anhaltendes, angenehmes Geruchsbild des Leders erzeugt werden kann und bei dem die übrigen optischen und haptischen Eigenschaften des Leders nicht beeinträchtigt werden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein Verfahren zur Herstellung von Leder umfasst gemäß Anspruch 1 die Schritte
- – Behandeln und Umwandeln einer Rohhaut zu einem feuchten, vorgegerbten Leder;
- – falzen des vorgegerbten Leders;
- – Gerben des vorgegerbten Leders mittels einer Gerbflotte, die Gerbstoffe enthält und der Weidenrindenextrakt mit einem Anteil von etwa 3 bis 4% bezogen auf das Rohhautgewicht zugegeben wird;
- – Färben des gegerbten Leders durch Zusetzen von Farbstoffen;
- – Fetten des gefärbten Leders in einer Flotte, der ein Fettungsmittel, das Birkenteerölextrakt mit einem Anteil von 0,1% bis 0,15% bezogen auf das Falzgewicht des Leders enthält, hinzugegeben wird; und
- – Fixieren des gefetteten Leders
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Das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Leder unterscheidet sich in vorteilhafter Weise optisch und haptisch nicht von Leder, welches durch herkömmliche Herstellungsverfahren hergestellt wird. Das erfindungsgemäß hergestellte Leder weist einen weichen Griff und eine hohe Atmungsaktivität auf, welche sich bei der Verwendung des Leders zur Herstellung von Kraftfahrzeugsitzen oder Sitzmöbeln positiv auf den Sitzkomfort auswirkt. Durch den Zusatz des Weidenrindenextrakts mit einem Gehalt von etwa 3 bis 4% bezogen auf das Rohhautgewicht während des Gerbprozesses und des Birkenteerölextrakts mit einem Gehalt von 0,1% bis 0,15% bezogen auf das Falzgewicht während des Fettens kann in vorteilhafter Weise ein typischer Ledergeruch im Leder erzeugt werden. Überraschend hat es sich gezeigt, dass der Ledergeruch des mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Leders erheblich dauerhafter ist als bei Leder, das mit herkömmlichen Verfahren hergestellt und zur Verstärkung der Geruchsintensität gegebenenfalls zusätzlich parfümiert wurde. Zu erklären ist dies damit, dass durch das Einbringen des Weidenrindenextrakts während der Gerbung und des Birkenteerölextrakts während des Fettens offenbar die für den Geruch des Leders verantwortlichen Stoffe im Leder selbst dauerhaft fixiert werden. Das hier vorgestellte Verfahren ist prinzipiell bei allen Lederarten anwendbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schritt des Gerbens des vorgegerbten Leders einen Hauptgerbungsschritt und einen Nachgerbungsschritt umfasst. Der Schritt des Nachgerbens ermöglicht in vorteilhafter Weise die Nachbearbeitung des während des Hauptgerbens erzielten Ergebnisses und darüber hinaus eine genaue Eigenschaftseinstellung des späteren Leders. Vorzugsweise wird der Weidenrindenextrakt nur während der Hauptgerbung eingesetzt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können der Gerbflotte, die zum Gerben des vorgegerbten Leders verwendet wird, synthetische und/oder vegetabilische Gerbstoffe und/oder Chromgerbstoffe zugegeben werden. Es ist somit auch möglich, so genannte Mischgerbungen durchzuführen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Gerbflotte bezogen auf das Rohhautgewicht Gerbstoffe in einer Kombination aus 6% synthetischen Gerbstoffen (Syntanen) und vegetabilischen Gerbstoffen auf Basis von 10% Mimosaextrakt und 10% Taraextrakt zugegeben werden. Synthetisch hergestellte Taraextrakte bewirken eine gute Lichtechtheit des späteren Leders. Im Gegensatz dazu weisen natürliche Taragerbstoffe eine Vielzahl nicht kondensierter Aldehyde auf, was unter Umständen zu Vergilbungen führen kann, da diese Aldehyde später im fertigen Leder auskondensieren können. Synthetisch hergestellte Taraextrakte, wie sie vorliegend in vorteilhafter Weise verwendet werden, weisen demgegenüber keine oder nur wenige nicht kondensierte Aldehyde auf, so dass ein späteres Vergilben des Leders in vorteilhafter Weise vermieden werden kann.
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Um zu verhindern, dass die Haut während des Gerbens brüchig wird und in einem späteren Schritt chemisch nachbehandelt werden müsste, ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass der Gerbflotte anfänglich 3 bis 4% Lederfettungsmittel bezogen auf das Rohhautgewicht zugegeben werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass das vorgegerbte Leder vor dem Gerben maskiert und anschließend neutralisiert wird. Durch das Maskieren kann – ähnlich wie beim Chromgerben – die Bindungsfähigkeit der Gerbstoffe in vorteilhafter Weise reduziert werden. Dies führt im Ergebnis dazu, dass die Bindungsaffinität der Gerbstoffe zu anderen, mit dem Kollagen konkurrierenden Molekülen sinkt. Dadurch wird die Stabilität der späteren Gerbung erhöht und die Ausflockungsempfindlichkeit reduziert. An das Maskieren schließt sich ein Neutralisierungsschritt an, um den während des Maskierens abgesenkten pH-Wert wieder zu erhöhen und dadurch bessere Egalitäten bei späteren Verfahrensschritten (insbesondere beim Nachgerben, Färben oder Fetten) zu erzielen. Zum Neutralisieren können Neutralisationssalze wie zum Beispiel Natriumformiat oder Natriumbicarbonat zum Einsatz kommen.
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Um während des Färbens eine möglichst homogene Farbdurchdringung über die gesamte Fläche der zu färbenden Lederhaut zu gewährleisten, wird in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass beim Schritt des Färbens des gegerbten Leders der erste Farbstoffzusatz zeitgleich mit der Zugabe von Mitteln zur Farbverstärkung und/oder zur Verbesserung des Eindringvermögens der Farbstoffe erfolgt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass nach dem ersten Farbstoffzusatz die Farbeindringtiefe bestimmt wird und der Färbeflotte anschließend Wasser hinzugegeben wird und die Färbeflotte erhitzt wird. Durch das Erhitzen der Flotte können in vorteilhafter Weise Fettungsmittel, die im Leder enthalten sind, erweicht werden, so dass die Farbstoffe besser in das Leder eindringen können.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass das Leder nach dem Färben auf einen pH-Wert von 4 angesäuert wird und anschließend gewaschen wird. Dadurch können alle nicht eingezogenen Farb-, Gerb- und Nachgerbstoffe aus dem Leder entfernt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass während des Schritts des Fixierens der pH-Wert des gefetteten Leders auf einen Wert von 3,6 bis 3,8 reguliert wird und das Leder anschließend mindestens einem einstufigen, vorzugsweise einem zweistufigen Waschprozess zugeführt wird. Die Fixierung bewirkt, dass Farbstoffe, Fettungsmittel und Gerbstoffe dauerhaft an der „richtigen” Stelle im Fasergefüge gebunden werden. Die zu diesem Zweck hinzugefügten Fixierungsmittel bewirken eine Vergrößerung der Moleküle und Hilfsmittelteilchen, was zu einer festen Positionierung im Fasergefüge führt. Durch das mindestens einstufige, vorzugsweise zweistufige Waschen können überschüssige oder nicht gebundene Rückstände, welche die Ledereigenschaften unter Umständen negativ beeinflussen könnten, in vorteilhafter Weise entfernt werden.
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Ausführungsbeispiel
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung von Leder, das vorliegend so genanntes Rodeoleder ist und das insbesondere für Innenausstattungen von Kraftfahrzeugen geeignet ist, beginnt mit der Behandlung und Umwandlung einer Rohhaut zu so genanntem „Wet White”. Unter „Wet White” wird in der Fachwelt noch feuchtes, vorzugsweise synthetisch vorgegerbtes Leder verstanden. In einem nächsten Schritt erfolgt die Einstellung der gewünschten Dicke – vorzugsweise zwischen 1,8 und 2,1 mm – durch das Zuschneiden des vorgegerbten Leders. Die durch das Zuschneiden entstandenen Verunreinigungen werden gründlich und restlos abgewaschen, da sie unter Umständen einen negativen Einfluss auf das spätere Farb- und Gerbergebnis haben könnten.
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An das Waschen schließt sich in diesem Ausführungsbeispiel der Prozessschritt des Maskierens an. Durch das Maskieren wird – ähnlich wie beim Chromgerben – die Bindungsfähigkeit der Gerbstoffe reduziert. Dies führt dazu, dass die Bindungsaffinität der Gerbstoffe zu anderen, mit dem Kollagen konkurrierenden Molekülen sinkt. Dadurch wird die Stabilität der Gerbung erhöht und die Ausflockungsempfindlichkeit reduziert. Der zeitliche Aufwand für das Maskieren ist relativ gering. Der Maskierungsschritt dauert etwa 15 Minuten.
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An das Maskieren schließt sich ein Neutralisierungsschritt an, um den während des Maskierens abgesenkten pH-Wert wieder zu erhöhen und dadurch bessere Egalitäten bei späteren Verfahrensschritten (insbesondere beim Nachgerben, Färben oder Fetten) zu erzielen. Dabei kommen Neutralisationssalze wie zum Beispiel Natriumformiat oder Natriumbicarbonat zum Einsatz. Die Dauer dieses Arbeitsschritts ist ähnlich wie diejenige des vorhergehenden Schritts des Maskierens und liegt ebenfalls bei etwa 15 Minuten.
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Im Anschluss an den Schritt des Neutralisierens erfolgen die Schritte des Haupt- und Nachgerbens. Dabei werden anfangs geringe Mengen an Lederfettungsmitteln, vorzugsweise 3 bis 4% bezogen auf das Gewicht der Haut, beigemischt. Auf diese Weise wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass die Haut brüchig wird und später zusätzlich mit Chemikalien behandelt werden muss.
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Die eigentlichen Gerbstoffe werden – bezogen auf das Rohhautgewicht – vorzugsweise in einer Kombination aus 6% synthetischen Gerbstoffen (Syntanen) und vegetabilischen Gerbstoffen auf Basis von 10% Mimosaextrakt und 10% Taraextrakt zugegeben. Taraextrakte bewirken eine gute Lichtechtheit des späteren Leders. Natürliche Taragerbstoffe weisen eine Vielzahl nicht kondensierter Aldehyde auf, die später im fertigen Leder auskondensieren und zu Vergilbungen führen können. Im Gegensatz dazu besitzen synthetisch hergestellte Taraextrakte durchweg kondensierte Aldehyde, so dass in vorteilhafter Weise ein späteres Vergilben des Leders vermieden werden kann. Grundsätzlich können der Gerbflotte, die zum Gerben des vorgegerbten Leders verwendet wird, synthetische und/oder vegetabilische Gerbstoffe und/oder Chromgerbstoffe zugegeben werden. Es ist somit auch möglich, so genannte Mischgerbungen durchzuführen.
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Zusätzlich zu der vorstehend genannten Gerbstoffkombination wird während des Hauptgerbens auch ein Weidenrindenextrakt der Gerbflotte hinzugefügt. Dabei liegt der prozentuale Anteil (der Gehalt) des Weidenrindenextrakts – bezogen auf das Rohhautgewicht bei etwa 3 bis 4%. Diese Zugabe des Weidenrindenextrakts ist vorliegend der erste Schritt zur Erzeugung des speziellen Geruchs des Leders. Weidenrinden zeichnen sich durch einen hohen Anteil an Tanninen aus, die entscheidend für den Gerbprozess sind. Die Rinden, die für die Herstellung von Gerbstoffen geeignet sind, stammen zum Beispiel von Weiden der Arten Salix arenaria oder Salix viminalis. Der Gerbstoffgehalt liegt bei diesen Gattungen im Mittel bei etwa 10% bezogen auf das Gewicht der Rinden. Die Gerbstoffe werden vorwiegend aus Weidenruten gewonnen, die im Alter von 5 bis 6 Jahren in ihrer Saftzeit im Frühjahr geschnitten werden. Die Rinde kommt nach dem Ernten in langen, zähen und grobfaserigen Streifen zur Weiterverarbeitung, wo sie anschließend geschält wird. Die abgeschabten Weidenrindenstücke werden in Wasser, das eine Temperatur von etwa 20°C aufweist, für etwa 48 Stunden aufgeweicht. Dabei erfolgt eine permanente Durchmischung. Der dadurch entstehende Extrakt wird anschließend gefiltert und dadurch von Rindenrückständen befreit. Durch den Einsatz von Weidenrindenextrakt bei der Gerbung entsteht ein farblich helles und weiches Leder. Vorliegend wird der Weidenrindenextrakt nur während der Hauptgerbung – zusätzlich zu Syntanen und Taraextrakten – eingesetzt. Dabei sind die Syntane hauptsächlich für den Gerbvorgang erforderlich. Die Taraextrakte verbessern, wie oben bereits erläutert, in vorteilhafter Weise die spätere Lichtechtheit des Leders.
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An den Schritt des Hauptgerbens schließt sich das Nebengerben an. Der Prozess des Nachgerbens dient insbesondere der Nachbereitung des bei der Hauptgerbung erzielten Ergebnisses sowie der genauen Eigenschafteneinstellung des späteren Leders. Der gesamte Gerbprozess dauert etwa 48 Stunden.
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Darauf folgt der Schritt des Färbens des Leders. Der erste Farbstoffzusatz erfolgt vorzugsweise zeitgleich mit Hilfsmitteln zur Farbverstärkung und/oder Verbesserung des Eindringvermögens der Farbstoffe. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine homogene Farbdurchdringung über die gesamte Fläche der zu färbenden Lederhaut gewährleistet. Im Anschluss an die erste Zugabe der Farbstoffe erfolgt vorzugsweise eine Überprüfung der Farbeindringtiefe. In einem nächsten Schritt wird eine entsprechende Menge Wasser der Flotte hinzugegeben und diese erhitzt, um die im Leder enthaltenen Fettungsmittel zu erweichen und ein besseres Eindringen der Farbstoffe zu bewirken. Der Vorgang der Farbeindringung erfolgt vorzugsweise etwa 2 Stunden unter Produktionsgeschwindigkeit und weitere etwa 6 Stunden mit geringerer Drehgeschwindigkeit der Trommel, um auf diese Weise eine möglichst gleichmäßige Chemikalienverteilung zu erhalten. Die zeitliche Dauer des gesamten Färbeprozesses beträgt vorliegend etwa 10 bis 11 Stunden.
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Im Anschluss an das Färben erfolgt vorzugsweise eine kurze Ansäuerung zum pH-Wert 4. Anschließend wird die Charge erneut gewaschen, um sämtliche nicht eingezogenen Farb-, Gerb- und Nachgerbstoffe vollständig zu entfernen. Das Waschen nimmt etwa 45 Minuten Zeit in Anspruch.
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An das Färben schließt sich der Schritt des Fettens an. Dem gegerbten und gefärbten Leder wird nun in einer neuen Flotte das restliche Fettungsmittel hinzugegeben. Ein zusätzlicher Bestandteil des Fettungsmittels ist vorliegend der Birkenteerölextrakt, welcher in diesem Prozessschritt gemeinsam mit einem kleinen Zusatz an Antischimmelmittel der Flotte hinzugefügt wird. Dabei ist darauf zu achten, dass die Zugabe von Birkenteerölextrakt nur in geringen Mengen mit einem Gehalt (Gewichtsanteil) von 0,1 bis 0,15% bezogen auf das Falzgewicht erfolgt. Es hat sich gezeigt, dass eine höhere Dosierung innerhalb der Flotte unter Umständen dazu führen kann, dass sich auf dem Leder dunkle Verfärbungen beziehungsweise Flecken ausbilden können. Des Weiteren kann der Geruch des Leders bei einer zu hohen Dosierung des Birkenteerölextrakts als unangenehm stechend empfunden werden. Die Zugabe des Fettungsmittels (inklusive dem Birkenteerölextrakt) nimmt vorliegend eine Zeitdauer von etwa 2 Stunden in Anspruch.
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Birkenteeröl wird durch Destillation aus Birkenholz und Birkenrinde gewonnen. Nach der Destillation erfolgt eine Reinigung von allen Nebenbestandteilen nach dem Prinzip der Rektifikation. Die dunkelbraune, fast schwarze Flüssigkeit wird aus Birkenteer (einer Vorstufe des so genannten Birkenpechs) gewonnen. Der Gehalt an Öl bezogen auf das Gewicht der Birkenrinde beträgt etwa 0,4 bis 0,5%. Die Dichte des Öls liegt bei etwa 1,13 bis 1,35 g/cm3. Vorliegend erfolgt während des Fettens keine Zugabe von Birkenteeröl, sondern eine Zugabe von Birkenteerölextrakt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein lang anhaltender Geruch des Leders gewährleistet werden.
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Nach dem Fetten wird der Schritt des so genannten Fixierens durchgeführt. Dabei erfolgt eine etwa zweistündige pH-Wert-Regulierung auf einen Wert von 3,6 bis 3,8. Die Fixierung bewirkt, dass Farbstoffe, Fettungsmittel und Gerbstoffe dauerhaft an der „richtigen” Stelle im Fasergefüge gebunden werden. Dazu hinzugefügte Fixierungsmittel bewirken eine Vergrößerung der Moleküle und Hilfsmittelteilchen, was zu einer festen Positionierung im Fasergefüge führt. Ein dauerhaftes Geruchsbild wird durch die dauerhafte Fixierung des Weidenrindenextrakts beziehungsweise des Birkenteerölextrakts im gegerbten Leder realisiert.
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Anschließend wird das Leder zweimal für eine Dauer von etwa 20 Minuten gewaschen, um überschüssige oder nicht gebundene Rückstände zu entfernen, welche die Ledereigenschaften unter Umständen negativ beeinflussen könnten.
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In einem nächsten Schritt kann das Wasser, welches bisher als Transportmedium für die beschriebenen Arbeiten diente, entfernt werden. Das Entfernen des Wassers aus den Lederhäuten wird häufig auch als Abwelken bezeichnet. Nach dem Übergang von den chemischen, in einer Flotte stattfindenden Prozessschritten zu den mechanischen Prozessschritten ist der weitere Ablauf des Verfahrens analog zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, wie sie zur Herstellung eines konventionellen Leders (insbesondere eines Rodeoleders) eingesetzt werden. Diese Schritte umfassen insbesondere das Trocknen, Konditionieren und Millen des Leders.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007036089 A1 [0003]
- EP 1362128 B1 [0003]
- DE 10031545 A1 [0003]