ES2256678T3 - Un procedimiento para obtener un extracto vegetal, que contiene tatinos condensados y un extracto vegetal con caracteristicas astringentes. - Google Patents
Un procedimiento para obtener un extracto vegetal, que contiene tatinos condensados y un extracto vegetal con caracteristicas astringentes.Info
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Abstract
Un procedimiento para obtener un extracto vegetal que contiene taninos condensados, con características astringentes, modificado por copolimerización, para su utilización en curtición y re- curtido de pieles, caracterizado por comprender: (a) adición de agua a un reactor a una relación entre 2, 0 y 5, 8% en peso, para el peso total deseado de la carga; (b) adición al reactor de una cantidad entre 1, 2 y 2, 5%, en peso, de un agente de copolimerización, seleccionado entre ácido acrílico, ácido metacrílico, mezclas de ácido acrílico y ácido metacrílico o ésteres de los mismos; llevando a cabo todo ello mientras se agita la mezcla; (c) adición de ácido tioglicólico a una relación entre 0, 1 y 1, 7% en peso, mientras se enfría la mezcla, dejando reaccionar la misma con lo que tiene lugar la reacción exotérmica y la temperatura alcanza 95°C, y dejando enfriar después de la reacción el producto de reacción obtenido; (d) ajuste del pH a valores en el intervalo entre 3, 5 y 7, 0 por adición deun álcali a la mezcla; (e) mezclado con agua de un extracto vegetal en polvo a una relación de aproximadamente 0, 5 a 2, 0 kg por litro de agua; o alternativamente, mezclado de una solución de tanino en forma líquida a una concentración de 25% a 60%. (f) elevación de la temperatura de la mezcla a un intervalo ente 67 y 98°C, para llevar a cabo la reacción, durante un período de 2 a 7 horas, preferiblemente durante 5 horas; (g) adición de bisulfito de sodio a una relación de 0, 5 a 4, 0% en peso, a la cantidad de tanino; (h) elevación de la temperatura de la mezcla, manteniendo el sistema de reacción calentado a una temperatura entre 45 y 127°C, a una presión entre 0, 2 y 7 kgf/cm²; y (i) dejar un tiempo de reacción de aproximadamente 4 horas.
Description
Un procedimiento para obtener un extracto
vegetal, que contiene taninos condensados y un extracto vegetal con
características astringentes.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para alterar la molécula elemental del tanino
condensado obtenido de la mimosa, incrementar el peso molecular
medio del mismo por selección de la materia prima y por control del
proceso de extracción para proporcionar una selectividad de los
agentes curtientes, con la adición de radicales sulfito a la
molécula de tanino para proporcionar un aumento de la solubilidad y
la consiguiente penetración del extracto en la piel, y la reacción
con resinas termoplásticas para adecuación del peso molecular y
otras características que son extrínsecas a las resinas
acrílicas.
El proceso de transformación de las pieles en
cuero es una de las más antiguas actividades del hombre, existiendo
desde los tiempos prehistóricos, cuando las pieles se usaban como
vestimenta para protegerse del frío.
La primera curtición, que es el proceso de
transformación de las pieles, un material putrescible, en cuero, un
material que es estable y resistente a microorganismos,
probablemente ocurrió por casualidad, Algunas pieles pudieron
quedar en contacto con plantas ricas en tanino, originándose el
curtido por la acción de la lluvia.
Actualmente, la industria del curtido de pieles
utiliza tecnologías avanzadas, que permiten alcanzar un elevado
nivel de productividad. A este fin, entre otros aspectos,
contribuyen los llamados agentes de curtido, que son substancias de
origen vegetal, mineral o sintético que interactúan con las fibras
de colágeno de las pieles, promoviendo con ello el curtido de las
mismas.
Entre los agentes minerales hay que señalar las
sales de cromo y, en particular sulfato de cromo. Los agentes
sintéticos incluyen básicamente ácidos naftalen sulfónicos o sales
y compuestos derivados de ácido carbólico. En la categoría de
agentes curtientes obtenidos de plantas, existe una gran variedad de
plantas que evidencian la presencia de substancias con propiedades
curtientes.
La presencia de substancias curtientes aparece en
prácticamente todas las plantas del reino vegetal, y especialmente
en las plantas superiores. La localización del tanino en las plantas
es asimismo variada, ya que puede estar presente en el tronco,
hojas, corteza o raíces. La aparición del mismo tiene lugar en
células aisladas o en grupos de células, o incluso en cavidades
especiales de la planta, y comúnmente aparece en el citoplasma de
las células vegetales.
Los extractos de varias plantas proporcionan a
los productos finales de curtición de las pieles, los cueros
curtidos, características diversas según la planta de donde se
obtienen los extractos.
Sin embargo, la cantidad de especies de plantas
cuya explotación es económicamente viable es muy restringida, y,
dependiendo de la especie, pueden presentar variaciones las
cantidades de taninos en ellas presentes, así como las
características de tales taninos y condiciones relacionadas con la
explotación de las propias plantas.
Entre las especies principales se incluyen Acacia
Mimosa (Acacia mearnsii de Wild), el quebracho (Schinopsi
lorentzi), la castaña (Castanea Vesca), zumagre, gambir
entre otras. De estas, solo la Acacia Mimosa tiene un sistema de
producción basado exclusivamente en plantas obtenidas por métodos de
reforestación.
Químicamente, los taninos se clasifican en dos
grupos, según su estructura química: (i) los taninos condensados y
(ii) los taninos hidrolizables.
Los taninos hidrolizables o pirogálicos son
estructuras poliéster fácilmente hidrolizables por la acción de
ácidos fuertes o aún de enzimas. Como resultado de esta hidrólisis
se obtienen azúcares, alcoholes y ácido fenol carboxílico. El ácido
fenol carboxílico se disociará en ácido gálico y ácido elágico. Los
extractos de castañas constituyen ejemplos típicos de taninos
hidrolizables o pirogálicos.
Los taninos clasificados como taninos condensados
son conocidos también como taninos catecólicos o flobataninos.
Están formados por unidades de flavonoides del tipo flavan
3,4-diol y flavan 3-ol, con varios
grados de polimerización entre ellos. Cuando de trata con ácidos
fuertes y calor, comienzan un progresivo proceso de polimerización,
hasta una polimerización completa, que origina taninos amorfos,
conocidos como flobafenos. Los extractos de Acacia Mimosa son
ejemplos característicos de taninos del tipo catecólico o
flobataninos.
Los extractos de Acacia Mimosa, que son del tipo
tanino catecólico o flobatanino, están formados por unidades de
flavonoides del tipo flavan 3,4-diol y flavan
3-ol, con varios grados de polimerización
reticulada. La unión química entre el tanino de este grupo y las
fibras de colágeno tiene lugar por interacciones del tipo enlace de
hidrógeno, entre grupos hidroxílicos fenólicos y determinados grupos
asociados a la cadena polipeptídica. Estos extractos de tipos
tanino catecólico o flobatanino presentan una penetración rápida en
la piel, una buena dispersión entre las fibras de colágeno, alta
resistencia a electrolitos, una proporción de curtientes de
aproximadamente 70 a 74%, una proporción de fracción de
no-curtientes de aproximadamente 20 a 25%, una
astringencia de aproximadamente 3,5 (relación de agentes curtientes
a materia no-curtiente) y un valor del pH de
aproximadamente 4,8 a 5,2.
Los extractos de quebracho son del tipo
condensado y la maduración de esta especie se completa a la edad de
80 años, momento en que la producción de tanino es particularmente
ventajosa. Estos extractos presentan un alto contenido en materia
no soluble y una elevada astringencia (relación de agentes
curtientes a material no curtiente).
El proceso de modificación química de los
extractos de Acacia Mimosas se ha realizado durante muchos años,
utilizando sulfitos y bisulfitos, normalmente en forma de sales de
sodio, con el fin de alterar la solubilidad de los extractos y
particularmente el color de los extractos.
En relación con los desarrollos pasados, los
autores de la presente invención citan como ejemplos de técnicas
anteriores los siguientes trabajos: Belavsky, E. - O Curtume no
Brasil (La curtición en Brasil) - Porto Alegre, Editora Globo,
1965; Bienkiewica, K - "Química física de la fabricación del
cuero" - Robert E. Krieger Publishing Co., Inc. - EEUU, 1993;
1993; Hoinacki, E - "Peles e Couros" (Pieles y Cueros)- 2ª
Edición SENAI/RGS - Porto Alegre, 1989; Howes, F.N.- "Materiales
curtientes vegetales", Londres, Butterworths Scientific
Publications; 1953; Leather Industries Research Institute -
"Tanino de mimosa y extracto de mimosa" - Grahamstown,
Suráfrica, 1955; Múgica, M.G. y Ochoa, J.T. "Los Taninos
Vegetales", Madrid, Instituto Florestal de Investigaciones y
Experiencias, 1969; O'Flaherty, F. Reddy, W.T. Lollar R.M. - "La
Química y Tecnología de Cuero" - Volumen IV - "Evaluación de
Cuero" - Reinhold Publishing Corporation, Nueva York, 1965;
Pizzi, A - "Adhesivos de la Madera - Química y Tecnología" -
Marcel Becker, Inc.- Nueva York, 1983; Sherry, S.P. - "La Acacia
Negra"- Prensa de la Universidad de Natal - Suráfrica, 1971; TEPF
- Federación de Productores de Extractos de Curtición - Una serie
del moderno curtido vegetal - Inglaterra, 1974.
Según indica Pizzi, en "Adhesivos de la Madera
- Química y Tecnología" - 1983, el tratamiento con sulfito del
tanino presente en los extractos es una de las reacciones más
antiguas y más ampliamente utilizadas en la química de flavonoides.
Por regla general, el tratamiento con sulfito proporciona a los
taninos una reducción de la viscosidad y un incremento de la
solubilidad. Ambos efectos se deben a los siguientes factores:
1. La eliminación del grupo éter heterocíclico,
que repele el agua, y, como es conocido de los especialistas, los
extractos acuosos de tanino no son soluciones verdaderas sino que
son suspensiones hidrocoloidales, donde una parte de la molécula de
tanino mantiene el tanino disuelto mientras que la otra parte tiende
a separar al tanino de la solución.
2. La introducción del grupo sulfónico y otro
grupo hidroxilo, ambos hidrófilos.
3. Reducción de la rigidez del polímero, una
limitación estérica, y el enlace de hidrógeno intermolecular
resultante de la apertura del anillo heterocíclico.
4. La hidrólisis ácida de los almidones
hidrocoloidales y los enlaces interflavonoides.
La siguiente es una reacción típica en el proceso
según la presente invención.
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La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación a escala industrial de un extracto
vegetal que contiene taninos condensados de los tipos de tanino
catecólico o flobatanino, obtenido por medio de lixiviación acuosa
de la corteza de Acacia Negra, y modificación química de la misma
para su utilización como agente en el proceso de curtido o
re-curtido de pieles, manteniendo las
características del extracto de Acacia Mimosa y particularmente
potenciación de las características que contribuyen a mejorar el
proceso de re-curtición.
Con el fin de obtener las características
deseadas, se promueve una alteración en la molécula elemental del
tanino condensado obtenido de Acacia Mimosa, con el propósito de
aumentar el peso molecular de la misma. La selección de la materia
prima y el control del proceso de extracción permite una
selectividad de los agentes curtientes, realizándose la adición de
los radicales sulfito a la molécula de tanino para incrementar la
solubilidad del mismo y consiguientemente la penetración del
extracto en la piel.
La reacción con las resinas termoplásticas
preparadas por polimerización de ácido acrílico
(C_{3}H_{4}O_{2}) o ácido metacrílico
(C_{4}H_{6}O_{2}), mezclas de ácido acrílico y ácido
metacrílico o ésteres del mismo tiene lugar para proporcionar con
ella una adecuación del peso molecular y otras características
intrínsecas de las resinas acrílicas.
La astringencia del producto, que se mide por la
relación de agente curtiente a material
no-curtiente, se altera por medio de un proceso de
hidrólisis ácida, bajo temperatura y presión controladas, con lo que
una parte de la fracción fenólica de la materia
no-curtiente se condensará en unidades mayores, a
valores entre 3 y 9, convirtiéndose en una fracción curtiente, y
por lo tanto en términos absolutos se obtiene un incremento en la
astringencia, de hasta 4,5. El peso molecular del producto final se
equilibra para que se mantenga dentro del intervalo deseado. Esto
se consigue por control de la materia prima en los bosques fuente
de Acacia Mimosa, el proceso de reacción y las reacciones que tienen
lugar en la materia prima (la corteza de Acacia Mimosa).
Más específicamente, la presente invención
comprende un procedimiento de obtención de un extracto vegetal que
contiene taninos condensados de los tipos tanino catecólico o
flobatanino, tales como, por ejemplo los extractados de Acacia
Mimosa, que se modifica químicamente para impartir a los mismos
características que contribuyen a mejorar su uso en procesos de
curtido de pieles y re-curtido de cueros.
El presente procedimiento comprende las
siguientes etapas:
(a) adición de agua a un reactor a una relación
entre 2,0 y 5,8% en peso, para la carga total deseada, según la
capacidad del reactor, preferiblemente en una proporción de
3,7%;
(b) adición de 1,2 a 2,5% en peso de ácido
acrílico glacial, preferiblemente 1,6% en peso, mientras se agita
la mezcla;
(c) adición de ácido tioglicólico a una relación
entre 0,1 y 1,7% en peso, preferiblemente 0,6%, mientras se enfría
la mezcla, con lo que tiene lugar la reacción exotérmica y la
temperatura alcanza los 95ºC, y después de la reacción, el producto
obtenido se deja enfriar;
(d) ajuste del pH a un valor en el intervalo
entre 3,5 y 7,0, preferiblemente a 6,0, por adición de un álcali a
la mezcla;
(e) mezclado de un extracto pulverizado de
Acacia Negra con agua a una relación de aproximadamente 0,5 a 2,0
kg por litro de agua, preferiblemente a una relación de 1,0 a 1,5 kg
por litro, y lo más preferiblemente de 1.05 a 1,06 kg por litro;
u
opcionalmente, utilizando una solución de tanino
en forma de líquido a una concentración de 25% a 60%,
preferiblemente a una concentración de 45% a 55%, y lo más
preferiblemente a una concentración de 50% del contenido total de
sólidos;
(f) elevación de la temperatura de la mezcla a
un intervalo entre 67 y 98ºC, y preferiblemente a 84ºC para llevar
a cabo la reacción, durante un período de 2 a 7 horas,
preferiblemente durante 5 horas;
(g) adición de bisulfito de sodio a una relación
de 0,5 a 4,0%, en peso, preferiblemente 1,8%, en peso, de bisulfito
a la cantidad de tanino;
(h) elevación de la temperatura de la mezcla,
manteniendo la misma calentada entre 45 y 127ºC, y preferiblemente
a 95ºC, estando la presión comprendida entre 0,2 y 7 kgf/cm^{2};
e
(i) dejar reaccionar durante aproximadamente 4
horas.
Un objeto de la presente invención consiste en
proporcionar un procedimiento de obtención de taninos modificados
del tipo catecólico, obtenidos por lixiviación acuosa de la corteza
de Acacia Negra, modificados químicamente para actuar en el proceso
de curtido o re-curtido de pieles, que mantiene las
características del extracto de Acacia Mimosa, potenciando sin
embargo características que permiten mejorar el proceso de
re-curtido.
Con el fin de obtener las deseadas
características, se promueve una alteración en la molécula elemental
del tanino condensado extraído de Acacia Mimosa, incrementándose su
peso molecular medio a un valor entre 1000 y 4000. Por selección de
la materia prima y control del proceso de extracción se alcanza la
selectividad de los agentes curtientes, añadiéndose entonces
radicales sulfito a la molécula de tanino para proporcionar una
mayor solubilidad y consiguiente penetración del extracto en la
piel.
El procedimiento según la presente invención
permite producir un extracto vegetal modificado de Acacia Mimosa,
Acacia Negra, con características astringentes superiores. En el
procedimiento según la presente invención, el extracto se somete a
una etapa de copolimerización con resinas acrílicas, donde la resina
acrílica pueden derivar de ácido acrílico o de ácido
metacrílico.
En una variación alternativa para llevar a cabo
el procedimiento de producción de un extracto vegetal de Acacia
Mimosa, Acacia Negra, modificado para adquirir las deseadas
características astringentes, según la presente invención, el
extracto se somete a una reacción controlada de copolimerización con
resinas acrílicas que pueden derivar de copolimerización de ácido
acrílico con ácido metacrílico.
El extracto vegetal de Acacia Mimosa, Acacia
Negra, químicamente modificado y que tiene características
astringentes, obtenido según la presente invención por medio de un
procedimiento que supone una etapa controlada específica de
copolimerización con resinas acrílicas, se emplea como agente
curtiente en los procesos de transformación de pieles.
El extracto de plantas de Acacia Mimosa, Acacia
Negra, modificado químicamente y con características astringentes,
obtenido según la presente invención se puede utilizar también
ventajosa y adecuadamente como agente de re-curtido
en el proceso de transformación de cueros curtidos al cromo.
El nuevo extracto vegetal de Acacia Mimosa,
Acacia Negra, modificado y con características astringentes según
la presente invención se puede utilizar como un agente de
re-curtición en el proceso de transformación de
cueros curtidos, mezclado con otros extractos vegetales que pueden
estar en la forma natural o puede haber sido modificados por medio
de cualquier proceso conocido en la técnica.
El nuevo extracto vegetal de Acacia Mimosa,
Acacia Negra, modificado y con características astringentes según
la presente invención, se puede utilizar también como un agente de
re-curtición y transformación de cueros curtidos al
cromo que pueden haber sido sometidos a un proceso hidrófugo, así
como en procesos de transformación de cueros que han sido curtidos
empleando aldehidos.
Como resultado de las modificaciones propuestas
en la presente invención y según las variaciones de operación
señaladas antes y según los propósitos a cumplir, se obtiene un
producto muy astringente, copolimerizado con resina acrílica que
mantiene las deseadas características del extracto de Acacia Mimosa
además de otras características deseadas.
El nuevo extracto de Acacia Mimosa, modificado
según el procedimiento de la presente invención, se sometió a
análisis físico y químico cuyos resultados se muestran en la Tabla I
dada a continuación comparándolo con un extracto comercial de
Acacia Mimosa.
| Extracto comercial de Acacia Mimosa | Extracto modificado de Acacia Mimosa | |
| según la presente invención | ||
| Agente curtiente (%) | 72,0 | 74 a 82 |
| Materia no-curtiente (%) | 21,0 | 10 a 15 |
| Materia no soluble (%) | 1,0 | 0 a 2,5 |
| Humedad (%) | 6,0 | 5,0 a 7,0 |
| pH | 4,5-5,0 | 4,0 a 5,0 |
| Ácidos (miliequiv. H^{+}) | 16,9 | 10 a 70 |
| Sales | 65,9 | 35 a 90 |
| Astringencia | 3,6 | 4,0 a 8,0 |
La presente invención queda ilustrada con los
ejemplos siguientes que no deben entenderse como limitativos del
marco de la invención, incorporándose a ella también otras variantes
de los mismos.
Se utiliza una vasija de acero inoxidable o acero
al carbono forrada de vidrio, con una capacidad de 8.000 litros,
provista de un sistema refrigerante y también un sistema calefactor
por medio de un serpentín de vapor o un manguito, y las condiciones
requeridas para alcanzar una presión de 9 kgf/cm^{2}.
El procedimiento se desarrolla en dos etapas, en
la primera etapa se prepara la resina acrílica y en la segunda
etapa se lleva a cabo la copolimerización con el tanino.
En la etapa de preparación de resina acrílica, se
utilizan condensadores para condensar los gases y un sistema
refrigerante enteramente abierto.
Después, se añade agua en una cantidad entre 220
kg y 552 kg, preferiblemente 400 kg, mientras se agita la mezcla, y
se le añade una cantidad entre 96 kg y 240 kg de ácido acrílico
glacial, preferiblemente en una cantidad de 174 kg.
Después, se añade lentamente a la mezcla una
cantidad entre 38,4 kg y 96 kg de ácido tioglicólico,
preferiblemente en una cantidad de 70 kg, u otro catalizador capaz
de inducir la formación de radicales libres.
En esta etapa, tiene lugar una reacción
exotérmica, y la temperatura alcanza 95ºC, por lo que la vasija
tiene que refrigerarse. La mezcla se deja enfriar hasta alcanzar una
temperatura de 30ºC.
Se lleva a cabo un ajuste del valor del pH
utilizando un álcali, una solución de hidróxido de sodio, hidróxido
de amonio, hidróxido de calcio, hidróxido de potasio u otro
reactivo, hasta que el valor del pH alcanza 6,0.
Se añade al anterior producto una cantidad entre
1414 kg y 3536 kg, o idealmente 2564 kg, de extracto de Acacia
Mimosa, Acacia Negra, en forma de polvo, disuelto previamente en una
cantidad de agua entre 1331 litros y 2413 litros, preferiblemente
3328 litros, calentada a temperatura entre 45ºC y 80ºC; o
alternativamente se añade al producto anterior una cantidad entre
2745 kg y 6864 kg, preferiblemente una cantidad de 4977 kg de
extracto de Acacia Mimosa, Acacia Negra, en forma líquida, a una
concentración del 50% en contenido de materia sólida.
Esta mezcla se calienta bajo agitación vigorosa
agitando hasta alcanzar una temperatura entre 67 y 98ºC,
preferiblemente 84ºC, durante un período de 5 horas.
Continuando bajo agitación intensa y vigorosa, se
añade lentamente el sulfito de sodio o bisulfito de sodio, en una
cantidad entre 102 kg y 256 kg, preferiblemente en una cantidad de
186 kg.
La temperatura de la mezcla se eleva,
manteniéndose calentado el sistema a una temperatura entre 45ºC y
127ºC, normalmente 95ºC. La presión debe estar entre 0,2
kgf/cm^{2} y 7 kgf/cm^{2}. El tiempo de reacción será de 4
horas.
Se utiliza una vasija de acero inoxidable o acero
al carbono forrada de vidrio, con una capacidad de 8.000 litros,
provista de un sistema refrigerante y también un sistema calefactor
por medio de un serpentín de vapor o un manguito, y las condiciones
requeridas para alcanzar una presión de 9 kgf/cm^{2}.
El procedimiento se desarrolla en dos etapas, en
la primera etapa se prepara la resina acrílica y en la segunda
etapa se lleva a cabo la copolimerización con el tanino.
En la etapa de preparación de resina acrílica, se
utilizan condensadores para condensar los gases y un sistema
refrigerante enteramente abierto.
Después, se añade agua en una cantidad entre 220
kg y 552 kg, preferiblemente 400 kg, mientras se agita la mezcla, y
se añade una cantidad entre 46 kg y 146 kg de ácido metacrílico,
preferiblemente en una cantidad de 93 kg.
Después, se añade lentamente a la mezcla una
cantidad entre 38,4 kg y 96 kg de ácido tioglicólico,
preferiblemente en una cantidad de 70 kg, u otro catalizador capaz
de inducir la formación de radicales libres.
En esta etapa, tiene lugar una reacción
exotérmica, y la temperatura alcanza 95ºC, por lo que la vasija
tiene que refrigerarse.
La mezcla se deja enfriar hasta alcanzar una
temperatura de 30ºC.
Se lleva a cabo un ajuste del valor del pH
utilizando un álcali, una solución de hidróxido de sodio, hidróxido
de amonio, hidróxido de calcio, hidróxido de potasio u otro
reactivo, hasta que el valor del pH alcanza 6,0.
Se añade al producto precedente una cantidad
entre 1414 kg y 3536 kg, o idealmente 2564 kg, de extracto de
Acacia Mimosa, Acacia Negra, en forma de polvo, disuelto previamente
en una cantidad de agua entre 1331 litros y 2413 litros,
preferiblemente 3328 litros,calentada a temperatura entre 45ºC y
80ºC; o alternativamente se añade al producto anterior una cantidad
entre 2745 kg y 6864 kg, preferiblemente una cantidad de 4977 kg de
extracto de Acacia Mimosa, Acacia Negra, en forma de líquido, a una
concentración del 50% en contenido de materia sólida.
La mezcla se calienta entonces bajo agitación
vigorosa hasta alcanzar una temperatura entre 67 y 98ºC,
preferiblemente 84ºC, durante un período de 5 horas.
Continuando bajo agitación intensa y vigorosa, se
añade lentamente sulfito de sodio o bisulfito de sodio en una
cantidad entre 102 kg y 256 kg, preferiblemente en una cantidad de
186 kg.
La temperatura de la mezcla se eleva,
manteniéndose calentado el sistema a una temperatura entre 45ºC y
127ºC, normalmente a 95ºC. La presión será entre 0,2 kgf/cm^{2} y
7 kgF/cm^{2}. El tiempo de reacción será de 4 horas.
Se utiliza una vasija de acero inoxidable o acero
al carbono forrada de vidrio, con una capacidad de 8.000 litros,
provista de un sistema refrigerante y también un sistema calefactor
por medio de un serpentín de vapor o un manguito, y las condiciones
requeridas para alcanzar una presión de 9 kgf/cm^{2}.
El procedimiento se desarrolla en dos etapas, en
la primera etapa se prepara la resina acrílica y en la segunda
etapa se lleva a cabo la copolimerización con el tanino.
En la etapa de preparación de resina acrílica, se
utilizan condensadores para condensar los gases y un sistema
refrigerante enteramente abierto.
Después, se añade agua en una cantidad entre 32
kg y 96 kg, preferiblemente 400 kg, mientras se agita la mezcla, y
se añade una cantidad entre 48 kg y 120 kg de ácido acrílico glacial
y una cantidad entre 23 kg y 73 kg de ácido metacrílico,
preferiblemente en cantidades de 87 kg y 47 kg, respectivamente.
Después, se añade lentamente a la mezcla una
cantidad entre 78 kg y 142 kg de ácido tioglicólico, preferiblemente
en una cantidad de 117 kg, u otro catalizador capaz de inducir la
formación de radicales libres.
En esta etapa, tiene lugar una reacción
exotérmica, y la temperatura alcanza 95ºC, por lo que la vasija
tiene que refrigerarse.
La mezcla se deja enfriar hasta alcanzar una
temperatura de 30ºC.
Se lleva a cabo un ajuste del valor del pH
utilizando un álcali, una solución de hidróxido de sodio, hidróxido
de amonio, hidróxido de calcio, hidróxido de potasio u otro
reactivo, hasta que el valor del pH alcanza 6,0.
Se añade al producto precedente una cantidad
entre 1414 kg y 3536 kg, o idealmente 2564 kg, de extracto de
Acacia Mimosa, Acacia Negra, en forma de polvo, disuelto previamente
en una cantidad de agua entre 1331 litros y 2413 litros,
preferiblemente 3328 litros, calentada a temperatura entre 45ºC y
80ºC; o alternativamente se añade al producto anterior una cantidad
entre 2745 kg y 6864 kg, preferiblemente una cantidad de 4977 kg de
extracto de Acacia Mimosa, Acacia Negra, en forma de líquido, a una
concentración del 50% en contenido de materia
sólida.
sólida.
La mezcla se calienta entonces bajo agitación
vigorosa hasta alcanzar una temperatura entre 67 y 98ºC,
preferiblemente 84ºC, durante un período de 5 horas.
Continuando bajo agitación intensa y vigorosa, se
añade lentamente sulfito de sodio o bisulfito de sodio en una
cantidad entre 102 kg y 256 kg, preferiblemente en una cantidad de
186 kg.
La temperatura de la mezcla se eleva,
manteniéndose calentado el sistema a una temperatura entre 45ºC y
127ºC, normalmente a 95ºC. La presión será entre 0,2 kgf/cm^{2} y
7 kgF/cm^{2}. El tiempo de reacción será de 4 horas.
Se utiliza una vasija de acero inoxidable o acero
al carbono forrada de vidrio, con una capacidad de 8.000 litros,
provista de un sistema refrigerante y también un sistema calefactor
por medio de un serpentín de vapor o un manguito, y las condiciones
requeridas para alcanzar una presión de 9 kgf/cm^{2}.
El procedimiento se desarrolla en dos etapas, en
la primera etapa se prepara la resina acrílica y en la segunda
etapa se lleva a cabo la copolimerización con el tanino.
En la etapa de preparación de resina acrílica, se
utilizan condensadores para condensar los gases y un sistema
refrigerante enteramente abierto.
Después, se añade agua en una cantidad entre 220
kg y 552 kg, preferiblemente 400 kg, mientras se agita la mezcla, y
después se añade una cantidad entre 46 kg y 146 kg de ácido
metacrílico, preferiblemente en una cantidad de
93 kg.
93 kg.
Después, se añade lentamente a la mezcla una
cantidad entre 38,4 kg y 96 kg de ácido tioglicólico,
preferiblemente una cantidad de 70 kg, u otro catalizador capaz de
inducir la formación de radicales libres.
En esta etapa, tiene lugar una reacción
exotérmica, y la temperatura alcanza 95ºC, por lo que la vasija
tiene que refrigerarse.
La mezcla se deja enfriar hasta alcanzar una
temperatura de 30ºC.
Se lleva a cabo un ajuste del valor del pH
utilizando un álcali, una solución de hidróxido de sodio, hidróxido
de amonio, hidróxido de calcio, hidróxido de potasio u otro
reactivo, hasta que el valor del pH alcanza 6,0.
Se añade al producto precedente una cantidad
entre 1414 kg y 3536 kg, o idealmente 2564 kg, de extracto de
Acacia Mimosa, Acacia Negra, en forma de polvo, disuelto previamente
en una cantidad de agua entre 1331 litros y 2413 litros,
preferiblemente 3328 litros, se calienta a temperatura entre 45ºC y
80ºC; o alternativamente se añade al producto anterior una cantidad
entre 2745 kg y 6864 kg, preferiblemente una cantidad de 4977 kg de
extracto de Acacia Mimosa, Acacia Negra, en forma líquida, a una
concentración del 50% en contenido de materia sólida.
La mezcla se calienta entonces bajo agitación
vigorosa hasta alcanzar una temperatura entre 67 y 98ºC,
preferiblemente 84ºC, durante un período de 5 horas.
Continuando bajo agitación intensa y vigorosa, se
añade lentamente hidrosulfito de sodio en una cantidad entre 80 kg
y 203 kg, preferiblemente en una cantidad de 146 kg.
La temperatura de la mezcla se eleva,
manteniéndose calentado el sistema a una temperatura entre 45ºC y
127ºC, normalmente a 95ºC. La presión será entre 0,2 kgf/cm^{2} y
7 kgf/cm^{2}. El tiempo de reacción será de 4 horas.
Los extractos modificados obtenidos en los
experimentos descritos en los Ejemplos 1 a 4 presentan un elevado
contenido en agente curtiente, un polvo aniónico, de color marrón
claro, higroscópico, exento de polvillo. Las características
físicas y químicas de estos nuevos extractos se describen a
continuación:
| Extracto modificado de Acacia Mimosa | |
| según la presente invención | |
| Agente curtiente (%) | 74 a 82 |
| Materia no curtiente (%) | 10 a 15 |
| Materia insoluble (%) | 0 a 2,5 |
| Humedad (%) | 5,0 a 7,0 |
| pH | 4,0 a 5,0 |
| Ácidos (miliequivalentes H^{+}) | 10 a 70 |
| Sales | 35 a 90 |
| Color** Rojo | 2,3 - 2,7 |
| \hskip1,15cm Amarillo | 4,5 - 6,5 |
| Astringencia | 4,0 a 8,0 |
Claims (25)
1. Un procedimiento para obtener un
extracto vegetal que contiene taninos condensados, con
características astringentes, modificado por copolimerización, para
su utilización en curtición y re-curtido de pieles,
caracterizado por comprender:
(a) adición de agua a un reactor a una relación
entre 2,0 y 5,8% en peso, para el peso total deseado de la
carga;
(b) adición al reactor de una cantidad entre 1,2
y 2,5%, en peso, de un agente de copolimerización, seleccionado
entre ácido acrílico, ácido metacrílico, mezclas de ácido acrílico y
ácido metacrílico o ésteres de los mismos; llevando a cabo todo
ello mientras se agita la mezcla;
(c) adición de ácido tioglicólico a una
relación entre 0,1 y 1,7% en peso, mientras se enfría la mezcla,
dejando reaccionar la misma con lo que tiene lugar la reacción
exotérmica y la temperatura alcanza 95ºC, y dejando enfriar después
de la reacción el producto de reacción obtenido;
(d) ajuste del pH a valores en el intervalo
entre 3,5 y 7,0 por adición de un álcali a la mezcla;
(e) mezclado con agua de un extracto vegetal en
polvo a una relación de aproximadamente 0,5 a 2,0 kg por litro de
agua; o
alternativamente, mezclado de una solución de
tanino en forma líquida a una concentración de 25% a 60%.
(f) elevación de la temperatura de la mezcla a
un intervalo ente 67 y 98ºC, para llevar a cabo la reacción,
durante un período de 2 a 7 horas, preferiblemente durante 5
horas;
(g) adición de bisulfito de sodio a una relación
de 0,5 a 4,0% en peso, a la cantidad de tanino;
(h) elevación de la temperatura de la mezcla,
manteniendo el sistema de reacción calentado a una temperatura
entre 45 y 127ºC, a una presión entre 0,2 y 7 kgf/cm^{2}; y
(i) dejar un tiempo de reacción de
aproximadamente 4 horas.
2. Un procedimiento, según la
reivindicación 1, caracterizado porque, en la etapa (a), se
añade agua en una proporción de 3,7% en peso.
3. Un procedimiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque, en la etapa (b), se
añade una cantidad de 1,6%, en peso, del citado agente de
copolimerización (ácido acrílico, ácido metacrílico, mezclas de
ácido acrílico y metacrílico o de ésteres de los mismos).
4. Un procedimiento, según la
reivindicación 1 a la reivindicación 3, caracterizado porque
el citado agente de copolimerización es ácido acrílico glacial.
5. Un procedimiento, según la
reivindicación 1, caracterizado porque, en la etapa (c), se
añade ácido tioglicólico a una relación de 0,6% en peso.
6. Un procedimiento, según la
reivindicación 1, caracterizado porque, en la etapa (d), el
pH es ajustado hasta alcanzar un valor de 6,0 con la adición de un
álcali.
7. Un procedimiento, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, en la
etapa (e) la citada relación de extracto en polvo a agua está entre
1,0 y 1,5 kg por litro de agua.
8. Un procedimiento, según la
reivindicación 7, caracterizado porque dicha relación de
extracto de polvo a agua está entre 1,05 y 1,06 kg por litro de
agua.
9. Un procedimiento, según la
reivindicación 1, caracterizado porque la citada solución de
tanino en forma de líquido tiene una concentración en el intervalo
de 45% y 55% del contenido total de sólidos.
10. Un procedimiento, según la
reivindicación 9, caracterizado porque la citada solución de
tanino en la forma líquida está a una concentración del 50% del
contenido total de sólidos.
11. Un procedimiento, según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque, en la
etapa (f), la temperatura es de 84ºC.
12. Un procedimiento, según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque, en la
etapa (g), el contenido de bisulfito de sodio es 1,8 kg respecto a
la cantidad de tanino.
\newpage
13. Un procedimiento según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque, en la
etapa (h), la temperatura se eleva hasta alcanzar 95ºC.
14. Un procedimiento, según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el
citado extracto modificado tiene características astringentes
potenciadas con proporciones de ácido en el intervalo de 10 a 70
miliequivalentes de H^{+}.
15. Un procedimiento, según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el
extracto vegetal contiene taninos catecólicos o flobataninos.
16. Un procedimiento, según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el
citado extracto vegetal deriva de Acacia Mimosa.
17. Un extracto vegetal que tiene
características astringentes, modificado por copolimerización,
caracterizado por tener las siguientes características:
18. Un extracto vegetal modificado,
según la reivindicación 17, caracterizado porque tiene las
siguientes características:
19. Un extracto vegetal modificado que
tiene características astringentes, caracterizado porque está
modificado por copolimerización con una resina acrílica y se
obtiene por medio del procedimiento definido según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 16.
20. Un extracto vegetal modificado, según
cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado por
contener taninos condensados.
21. Un extracto vegetal modificado según la
reivindicación 20, caracterizado porque los taninos
condensados son taninos del tipo catecólico o flobataninos.
22. Un extracto vegetal modificado, según
cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado por
estar derivado del extracto de Acacia Mimosa.
23. Utilización de un extracto vegetal
modificado que contienen taninos, definido por cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque se utiliza
como agente de curtido en los procesos de transformación de pieles
y pellejos.
24. Utilización, según la reivindicación
23, caracterizada porque el citado extracto modificado
deriva del extracto de Acacia Mimosa.
25. Utilización, según la reivindicación
23 o la reivindicación 24, caracterizado porque el citado
extracto vegetal modificado deriva del extracto de Acacia Mimosa
obtenida de reforestación.
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