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Verfahren zur Behandlung von Häuten mit Flüssigkeiten in einem Autoklaven
unter hohem Vakuum Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Häuten
mit Flüssigkeiten in einem Autoklaven unter hohem Vakuum. Nach dem neuen Verfahren
werden einerseits sowohl die Häute als auch die Behandlungsflüssigkeit im Autoklaven
vor -einer Berührung mit Luft geschützt, anderseits wird die Flüssigkeit selbst
im Autoklaven während der Behandlung der Häute dauernd in Umlauf gesetzt, so daß
ein ständiges Bewegen und Bespülen der Häute stattfindet und jede nachteilige Beeinflussung
der Häute sowohl als auch der Flüssigkeit durch den in der Luft enthaltenen Sauerstoff
vermieden wird.
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Zu erstgenanntem Zwecke wird nach vorangegangener Entlüftung der Häute
so viel Flüssigkeit in den Autoklaven eingeleitet, daß die Häute vollständig bedeckt
sind, und ferner wird während der Behandlung der Häute das hohe Vakuum im Autoklaven
aufrechterhalten. Der Umlauf der Flüssigkeit wird durch Erhitzen des unteren Autoklaventeiles
mittels im Innern des Autoklaven angeordneter Rohre bewirkt, die in ein im oberen
Autoklaventeil vorgesehenes Berieselungsrohr münden. Zweckmäßig wird die Behandlungsflüssigkeit
selbst vor ihrer Einführung in den Autoklaven ebenfalls tunlichst entlüftet. Hierdurch
sowie durch das im Autoklaven selbst herrschende hohe Vakuum wird erreicht, daß
eine teilweise Verdampfung der Flüssigkeit eintritt, so daß der oberhalb der Häute
im Autoklaven vorhandene, das Berieselungsrohr enthaltende Raum während der Behandlung
der Häute im wesentlichen mit Dämpfen erfüllt ist und entweder gar keine oder höchstens
ganz geringe Spuren Luft enthält, so daß eine nachteilige Einwirkung des in der
Luft enthaltenen Sauerstoffs auf die Häute bei dem vorliegenden Verfahren vermieden
ist.
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Um ferner auch bei Erzeugung des das Eindringen der Flüssigkeit in
die Poren der Häute fördernden Preßdruckes die Berührung der Häute und der Flüssigkeit
mit Luft zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung die erforderliche Drucksteigerung
dadurch bewirkt, daß ein Preßkolben im geeigneten Zeitpunkt in die Flüssigkeit eingeführt
wird, der einen Teil der letzten verdrängt. Dies hat gleichzeitig den Vorteil, daß
die Drucksteigerung auch ohne Zufuhr neuer Flüssigkeit erreicht wird.
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Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß die verschiedenen
Vorgänge, denen die Häute bis zur Fertiggerbung unterworfen werden müssen, wie Einweichen,
Kalken, Entkalken, Gerben und Trocknen, durchweg unter Benutzung ein und derselben
Vorrichtung und bei Anwendung der gleichen
Arbeitsweise durchführbar
sind; nur die jeweils anzuwendenden Temperaturen weichen voneinander ab. Beim Einweichen,
Kalken und Entkalken kommt zweckmäßig eine Temperatur von etwa 30° C zur Anwendung.
Beim Gerben werden drei Flüssigkeiten verschiedenen Gehaltes benutzt, und zwar die
erste und schwächste bei etwa 3o° C, die zweite, etwas stärkere bei etwa ¢o° C und
die den Gerbvorgang beendende dritte und stärkste bei 5o bis 6o° C. Das Trocknen
wird ebenfalls bei einer Temperatur von 5o bis 6o° C bewirkt.
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Bei sämtlichen Vorgängen hängen die Häute in einem Autoklaven, der
mit einer passenden Tür versehen ist, die nach dem Einführen der Häute luftdicht
verschlossen wird. Darauf wird ein hohes Vakuum um die Häute herum erzeugt. Sobald
sämtliche Luft aus den Häuten entfernt ist, wird die Flüssigkeit, und zwar je nach
dem betreffenden Arbeitsvorgang entweder Wasser, Kalkflüssigkeit oder Gerbflüssigkeit
unter Nutzbarmachung des Vakuums durch eine Desoxydationskammer hindurch in den
Autoklaven eingesaugt. In dieser Kammer werden die Luft und die Gase aus der hindurchgehenden
Flüssigkeit entfernt. Sobald die Häute mit Flüssigkeit bedeckt sind, wird der Hahn,
mittels dessen die Flüssigkeit eingelassen wird, geschlossen und das hohe Vakuum
aufrechterhalten, das seine Wirkung fortgesetzt ausübt, während gleichzeitig der
Boden des Autoklaven erhitzt wird. Hierdurch wird ein ständiger Umlauf der Flüssigkeit
vom Boden des Autoklaven durch von hier aus an der Autoklavenwand hochgeführte Rohre
nach dem am Scheitel befindlichen Rohr hin bewirkt und die Flüssigkeit durch das
gelochte Rohr in feinen Strahlen über den oberen Teil der Häute und Flüssigkeit
ausgespritzt. Dieser Vorgang findet statt, solange das hohe Vakuum und die Hitze
aufrechterhalten werden. Um die Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch die
Rohre zu erhöhen, ist es nur erforderlich, die auf den Boden des Autoklaven wirkende
Hitze zu verstärken, was entweder durch stärkeres ,äußeres Erhitzen oder mittels
im Boden des Autoklaven angeordneter Dampfschlangen erfolgen kann. Eine hohe Geschwindigkeit
der durch die aufrechten Rohre strömenden Flüssigkeit verursacht eine kräftige Wirbelbewegung,
durch die die Häute geschlagen und in ständiger Bewegung erhalten werden. Auch wird
ein Absetzen irgendwelcher Stoffe in irgendeinem Teil des Autoklaven verhindert
und so der in der Flüssigkeit enthaltene Stoff weitestgehend ausgenutzt.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform einer zur Durchführung
des Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist in der Zeichnung veranschaulicht, und
zwar stellen dar: Abb. i in Ansicht einen Teil einer Autokla.venanlage, Abb. z einen
Querschnitt durch einen Autoklaven nach der Linie-4-A. der Abb. i, Abb. 3 einen
Schaumfang im Grundriß, Abb. q. einen Schnitt durch einen Teil des Schaumfanges.
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Die in Abb. i dargestellten Hauptautoklaven i sind durch ein gemeinsames
Rohr 3 mit dem Hilfsautoklaven z verbunden. Die von dem Rohr 3 nach den Autoklaven
i führenden Abzweigungen sind mit je einem Ventil q. ausgestattet. Die Autoklaven
i stehen durch Ventile 5 mit der Hauptvakuumleitung 6 in Verbindung. Die Vakuumleitung
6 steht durch ein Rohr 7 mit einem Schaumfang 8 in Verbindung, der mit einem Absaugerohr
9 und einem Abflußstutzen i o versehen ist. Durch diesen fließt die aus dem Schaum
abgesetzte Flüssigkeit in den Hilfsautoklaven z ab.
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Die Autoklaven i sind unterhalb ihres Scheitels mit einem längsgerichteten
weiten gelochten Kupferrohr i i ausgestattet, das von einem bis zum anderen Ende
des Autoklaven reicht. An den Enden ist dieses Rohr geschlossen, über seine ganze
Länge aber mit zahlreichen Löchern versehen, durch die die in das Rohr gelangende
Flüssigkeit in Form von Strahlen austritt. In Zwischenräumen münden in dieses Strahlrohr
i i Umlaufrohre 12, die (Abb.2) sich innen der Wandung des Autoklaven anpassen.
Diese Rohre 12 enden unterhalb eines im Autoklaven vorgesehenen gelochten Zwischenbodens
13 mit offenen Enden.
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Der Schaumfang 8 besteht aus einem zylindrischen Gefäß mit einem Dampfeinströmrohr
14,- einem Saugrohr 9 und einem Ablaufstutzen io. Der aus den Autoklaven i abgesaugte
Dampf tritt durch das Rohr 1 ¢ in den Schaumfang 8 ein, trifft hier auf eine spiralförmige
Drosselplatte 15 und zieht darauf aufwärts durch eine gelochte Platte 16 und das
Saugrohr 9 ab. Die hierbei aus dem Dampf abgeschiedene Flüssigkeit fällt durch eine
durchlochte Platte 17 und den Abfluß: stutzen io hindurch in den Hilf sautoklaven
2.
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Mittels der vorbeschriebenen Vorrichtung wird das Gerbverfahren in
folgender Weise ausgeführt Die getrockneten oder halbgetrockneten Häute werden in
den Autoklaven i gehängt, dessen Tür darauf luftdicht verschlossen wird. Nunmehr
wird der Inhalt des Autoklaven einem hohen Vakuum ausgesetzt; in etwa einer halben
Stunde sind die Häute entlüftet. Sobald dieser Vorgang beendet ist, wird Wasser,
das einen geringen Prozentsatz von
Natriumsulfid oder eines geeigneten
anderen Stoffes enthält, in den Autoklaven eingeführt, bis die Häute bedeckt sind,
was durch ein am Autoklaven angebrachtes Standglas festgestellt werden kann. Der
Wasserzufluß wird dann abgeschnitten und ein hohes Vakuum erzeugt und dauernd aufrechterhalten;
darauf wird dem Boden des Autoklaven Hitze zugeführt und die Temperatur der Lösung
auf etwa 30° C gebracht, wodurch in Verbindung mit dem Vakuum eine lebhafte Wirbelbewegung
erzeugt wird, die auf die Häute eine Schlagwirkung ausübt. - Nach wenigen Stunden
wird das Wasser abgelassen und darauf Kalkflüssigkeit eingelassen, bis die Häute
bedeckt sind. Es wird der gleiche Vorgang wiederholt wie beim Einweichen und auch
dieselbe Temperatur angewendet. Der Vorgang wird jedoch 12 Stunden lang for4-gesetzt,
worauf die Kalkflüssigkeit abgelassen und die Häute aus dem Autoklaven herausgenommen
werden. Nachdem sie enthaart, abgefleischt und geschabt sind, werden sie wiederum
in den Autoklaven eingehängt, um entkalkt zu werden; hierzu wird Wasser, das einen
geringen Prozentsatz von Borsäure enthält, in den Autoklaven eingelassen, bis die
Häute bedeckt sind. Ähnliche Vorgänge wie beim Einweichen und Kalken werden wiederholt
und dies mehrere Stunden fortgesetzt. Sobald sämtlicher in den Häuten .enthaltener
Kalk ausgeschieden ist, wird die Lösung abgelassen. Hierauf wird wiederum Wasser
in den Autoklaven eingelassen, um die Borsäurelösung von der Oberfläche der Häute
abzuwaschen, was sich rasch durchführen läßt, worauf das Wasser abgelassen wird.
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Nunmehr wird wieder ein hohes Vakuum erzeugt, und die Häute werden
diesem eine halbe Stunde lang ausgesetzt, so daß sämtliche in den Häuten enthaltene
Luft entfernt wird. Hierauf wird unter Nutzbarmachung des Vakuums durch eine Desoxydationskammer
hindurch Gerbflüssigkeit eingesaugt. Das Vakuum befreit auch die Flüssigkeit von
sämtlicher Luft und sämtlichen Gasen, noch bevor die Flüssigkeit mit den Häuten
in Berührung tritt. Der gleiche Vorgang, wie oben beschrieben, wird durchgeführt
bei Innehaltung der Temperatur der Flüssigkeit auf etwa 3o° C. Hierdurch wird eine
starke Wirbelbewegung und kräftige Saugwirkung erzielt, durch die die Häute geschlagen
und die Luft und Gase aus ihnen herausgesaugt werden, so daß der Gerbstoff leicht
eindringen kann. Nachdem unter diesen Verhältnissen einige wenige Stunden gearbeitet
worden ist, werden die Vakuumhähne geschlossen und das Leitungsrohr 3, das vom Boden
des Hilfsautoklaven ausgeht, geöffnet, so daß die Flüssigkeit durch eigene Schwere
in den Autoklaven einläuft, bis ein geringer Druck entsteht. Darauf wird der Flüssigkeitshahn
q. geschlossen und nunmehr mittels einer Druckvorrichtung 2o der Druck im Autoklaven
auf etwa 3 Atm. .erhöht. Die Druckvorrichtung 2o enthält einen Druckkolben 21, dessen
mit Schraubengewinde versehene Kolbenstange 22 ein Einschieben des Kolbens ermöglicht.
Der hierdurch erzeugte Druck wird durch ein Rohr 23 hindurch auf das Innere des
Autoklaven r übertragen. Je höher der Druck ist, desto schneller dringt der Gerbstoff
ein. Der erforderliche Druck wird etwa eine halbe Stunde lang aufrechterhalten,
darauf wird der Druck abgelassen und die Flüssigkeit zu fernerem Gebrauch in eine
Sammelgrube oder zur Gewinnung eines frischen Bades nach einem anderen Autoklaven
übergeführt zwecks gleicher Verwendung usw., bis sämtlicher Gerbstoff der Flüssigkeit
ausgenutzt ist, worauf die Flüssigkeit abgelassen wird.
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Nunmehr wird eine stärkere gerbstoffhaltige Flüssigkeit in den ersten
Autoklaven eingeleitet, und mit dieser Flüssigkeit werden ähnliche Vorgänge durchgeführt
wie mit der ersten Flüssigkeit, mit dem Unterschied jedoch, daß die Temperatur jetzt
auf etwa ¢o° C gehalten wird. Die dritte und letzte Flüssigkeit, die zur Anwendung
kommt, muß von noch höherem Gehalt an Gerbstoff sein, damit eine befriedigende Gewichtszunahme
erzielt wird. Die Temperatur wird hierbei auf 5o bis 6o° C erhöht. Ist dieser Vorgang
beendet, so ist das Leder vollkommen mit Gerbstoff gefüllt. Es wird hierauf in dem
Autoklaven, indem es hängt, ähnlich wie beim Einweichen mit Wasser ausgewaschen.
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Nachdem das Wasser abgelassen ist, bleibt das gegerbte Leder in dem
Autoklaven, in dem es gegerbt wurde, noch hängen, im Autoklaven wird erneut ein
hohes Vakuum erzeugt und die erforderliche Temperatur von etwa 45 bis 6o° C hergestellt.
Der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden des zweckmäßig doppelwandigen Autoklaven
wird mit einem ununterbrochenen Strom von Dampf gespeist oder mit den Auspuffgasen
einer Gaskraftmaschine. Die Temperatur im Autoklaven wird durch Einlassen kalter
Luft geregelt, deren Sauerstoff jedoch zuvor entfernt ist. Diese Behandlung des
Leders dauert etwa 12 Stunden. Darauf ist das Leder vollkommen trocken und zeigt
eine gleichmäßig bleiche Farbe. Es wird alsdann herausgenommen und in üblicher Weise
fertiggemacht.
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Wie ersichtlich, brauchen die Häute bei dem vorliegenden Verfahren
während des ganzen Prozesses nur viermal gehandhabt zu werden.
Falls
erwünscht, kann das Leder mit einem geeigneten wasserdichten Stoff, z. B. Gummi,
imprägniert werden. Hierzu wird es in den Autoklaven gebracht, der darauf angesaugt
wird, worauf eine Emulsion oder eine Lösung von Gummi eingelassen wird. Die Flüssigkeit
wird dann mit Hilfe einer hydraulischen Presse unter Druck gesetzt, bis eine hinreichende
Durchdringung des Leders mit der Gummilösung erreicht ist. Die überflüssige Gummilösung
wird abgelassen und das Leder getrocknet.