JP3211914B2 - 革および毛皮をライミングする方法 - Google Patents

革および毛皮をライミングする方法

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    • C14C1/00Chemical treatment prior to tanning
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ライミング水浴がアル
カリプロテアーゼと同時にチオ尿素ジオキシドを含有す
る革および毛皮をライミングする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆるビームハウスの過程でたいてい
アルカリ性工程、脱毛のために必要な条件を造り必要な
剥皮を引き起す灰汁槽が適用される(Kirk-Othmer Ency
clopedia of chemical Technology第1版、第8巻、2
91〜296、Interscience; Ullmann's Encyclopaedi
e der Techn. Chemie, 第3版、第11巻、頁560、
第4版、第16巻、頁118〜119; F. Stather, G
erberei Chemie und Gerbereitechnologie, Akademie-
出版、Berlin 1967)。実際にはすべていわゆるシャー
プにしたライミング液で、主として水酸化カルシウムお
よび硫化ナトリウムの組合せで作業する。個々における
工程の実施は、毛を破壊または取得すべきかどうかに左
右される。特に無機の硫化物との取扱いで必然的に伴う
危険を色々のやり方で回避しようとした。硫化水素を遊
離することができる条件の回避を除けば、まだ新しい時
期での興味は酵素によるライミング法に向っていた(E.
Pfleiderer U.R. Reiner in H.J. Rehm & G.Reed Ed.,
Biotechnology Vol. 6h, Pg. 730〜743, VCH, Weinheim
1988)。その際主として蛋白質分解の酵素〔E.C.
3.4〕それと並んでなおリパーゼ〔E.C.3.1.
1.3〕およびアミラーゼ〔E.C.3.2.1〕が使
用される。
【0003】排水中の危険の可能性ある硫化物の含有率
を低下させるためには、チオ化合物、アミンおよびハイ
ドロトロープの成分に応じた使用が提案された。硫黄化
合物のみで例えば脱毛を行うことはできる。しかしこの
事実は問題の解決を意味するものでなく、確かにまたこ
の物質も排水を汚染し悪臭公害に至る。酵素による脱毛
は依然として、主として小動物毛皮の際および羊毛取得
のため、ただ限られた意味しかなかった。それに対して
大きい家畜の革の際の酵素による脱毛は、第一に当時不
完全な脱毛作用のためおよびコラーゲン一粒起膜を損傷
するためないしはあまり激しい皮膚物質破壊のため行わ
れなかった。またライミングにおけるアルカリプロテア
ーゼの成分に応じた使用は硫化物の僅少な量と一緒に心
配のないものではない。こうしてたしかに硫化物成分は
酵素使用により明らかに低下せしめることができ非常に
良好な面積収率を殆ど瘢痕組織なしに得るが、しかし革
は粒起性、ゆるんだショルダー構造および粗い、一部ヌ
ーバックされた瘢痕形の傾向がある。
【0004】少し前にはチオ尿素ジオキシド(THD
O)ないしはホルムアミジンスルフィン酸を硫化物代替
物として使用することが提案された(オーストリア特許
第381952号明細書、ヨーロッパ特許公開第197
918号明細書)。この化合物はシステインに対し極め
て高い還元性を有し、その結果0.1〜1重量%の配量
で酸化カルシウムないしは炭酸カルシウムと一緒に申し
分ない脱毛を引き起す。該化合物はかなり無臭で毛の取
得の程度は純粋なスルフィドライミングの場合よりも明
らかに良い。その上該化合物は、良好な生物学的分解性
であるから、僅かな排水毒性である。これらの長所は比
較的高価に直面しかつ調査結果では、そうして製造され
た革は従来のライミングで処理した製品の最適な柔軟性
を持っていないということである。これらの理由はおそ
らく、これまでチオ尿素ジオキシドを純粋な使用に徹し
なかったことにあろう。このため新規の提案は、THD
Oをハイドロトロープで膨潤を軽減する物質と、例え
ば、相応するアルカリ量の際所望の剥皮を達成するため
にアミンを使用する方向に進んでいる(ヨーロッパ特許
公開第306474号明細書)。一部ではTHDOを別
に添加物なしにその漂白作用のため再なめしで、通常皮
の重量に対して0.3〜0.4重量%の量で使用する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の議題
は、既述の現状技術にかんがみて、伝統的ライミング方
法の長所とチオ尿素ジオキシド使用の有利な効果を一つ
にする方法を提供することにあった。特にその方法およ
びその際使用する作用原理の生態系協調に留意すること
であった。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明による
ライミング法により、ライミング水浴はpH値10〜1
4、有利には12〜14の範囲でチオ尿素ジオキシドお
よびエラスターゼ活性を有するアルカリプロテアーゼA
Pを含有させることにより解決される。有利にはライミ
ング浴は0.3〜2重量%、特に0.5〜1重量%のチ
オ尿素ジオキシドを1種以上のアルカリプロテアーゼA
Pの有効な量と一緒に含有する。当該発明の意味でのラ
イミング法とは毛をほぐすこと、本来のライミング、剥
皮および場合により該ライミングを包含する。重要なこ
とは、本発明による方法においては無機の硫化物ないし
は硫化物イオンの存在および反応条件下で硫化物を発生
する薬剤を断念することができることである。かくして
THDOおよびアルカリプロテアーゼからの本発明によ
る組合せは硫化物の無いライミングおよび/または該ラ
イミングのためにもまた硫化物の乏しいライミング/該
ライミングのためにも極めてすぐれている。
【0007】エラスターゼ活性を有するアルカリプロテ
アーゼAPエラスターゼ〔E.C.3.4.21.1
1〕を特徴付けるため、大動脈のエラスチン繊維を加水
分解するその能力を引合に出す(W. Appel H.U. Berg M
eyer Ed. Methoden der Engymatischen Analyse, 3. Au
flage, Bd.I., S. 1081〜1085 Verlag Chemie 1974; J.
Mandel S.P. Cholowick U.N.O. Kaplan: Methods in En
zymology, Bd. V, S. 665, Academic Press 1962)。
【0008】また結晶した形でもエラスターゼ製造は初
めから不均一であると做なさなければならない。最も純
粋な製品であってもなお一部蛋白分解性の、非エラスト
分解の活性を含有している。構造および独特な活性にお
いてエラターゼはトリプシンおよびキモトリプシンに似
ていると思われる。定量的決定はエラスチンの分解をベ
ースとする(蛋白質分解もまた粘液溶解も)。決定方法
としては主として、オルシン(ないしはコンゴーレッ
ド、ジメチルアミノナフタリンスルホン酸)またはフル
オレシンのような色素で負わせるエラスチンの分解が引
用される。
【0009】エラスターゼ活性を有する本発明により使
用されるアルカリプロテアーゼAPはアルカリ性pH範
囲、一般にはpH12±2の範囲での最適作用により特
徴付けられる。
【0010】他の源種を排除すべきでないけれども、特
にバクテリの形の、特にバシルの微生物は現在有利な出
発物質をなしている。その外に例えばフラボバクテリウ
ムエラストリチシウム、クロロトリジウムヒストリチシ
ウム、Staph.エピデルミスが挙げられる。バシル
スタイプからアルカリプロテアーゼを製造する際、手が
かりとして、アルカリプロテアーゼ30〜60重量%、
エラスターゼ0.002〜2重量を中性プロテアーゼお
よびコラーゲナーゼの外に得る(ソ連特許第80290
9号明細書、Chem. Ahstr. 94,148 340x参照)。
【0011】また近年アルカリエラスターゼも遺伝子操
作の生成物として、例えばアルカリエラスターゼ遺伝子
のアルカロフィレムバシルスからのクロニーングおよび
バシルスサブチリスでの発現により製造されている(特
開平2−76586号公報、Chem. Ahstr. 115, 249 56
lc; y.ch. Tsai et al. Biochim. Biophys. Acta 1986,
883(3), 439-47, Appl. Envivon. Microbiol. 1988, 5
4(12) 3156〜61; Chem. Abstr. 110,, 110535a; R. Kan
eko et al. Japan. J. Bacteriol. 171(9)5232-36(198
9))。最近の研究では、アルカロフィルバシルスSp.
YaBにより細胞外で作るアルカリエラスターゼYaB
の単離およびB.サブチリスで遺伝子の発現が報告され
ている。また約59%エラスターゼ活性を有するアルカ
リプロテアーゼはアスペルギルス(A.変色性837)
からも取得された(Chem. Abstr.100, 66 560x参照)。
外の源種はペゾイドマンナースータイプ、例えばP.ア
エルギノサ(A.Lazdunski et al. Biochimie 1990, 72
(2-3) 147〜56)である。
【0012】エラスターゼ活性の測定は当該発明の目的
のためには一部実験的に決められる方法により行った。
そこに示すようにエラスターゼの効果の一定の単位は以
下においてはエラスターゼ単位としてE.U.glyで
表わす。その際定義として:エラスターゼ単位(E.
U.gly)に相応するのはトリニトロベンゾールスル
ホン酸定量のグリシン1マイクロモルの吸収光である:
分析条件:基質はエラスチン、緩衝液pH8中で37℃
でその際毎分の吸収光上昇を評価する。酵素製剤AP中
の効果のある酵素の活性は本発明による方法では有利に
は一定の関係にある。
【0013】この関係は以下のように計算によって定義
付けられる:アルカリプロテアーゼのプロテアーゼ活性
〔Loehlein−Volhard−単位(LV
E)〕を係数Fの千倍で除せば数値的に本発明の目的の
ために選ばれた単位E.U.glyでエラスターゼ活性
が結果として生じる(実験の部参照)。係数Fは本発明
により0.6および20、有利には1〜5の間にある。
【0014】本発明によって使用できる酵素製剤APに
存在するアルカリプロテアー〔E.C.3.4.2
1〕は通常のやり方で特徴付けられる(irk-othmer 3
rd. Ed. Vol. 9, pp. 199〜202, J. Wiley 1980; Ullma
nn's Encyclopedia of Industrial Chemistry Vol. A9,
pp. 409〜414, VCH 1987; L. Keay "process Biochem
istry 17〜21 (1971) 参照)。主としてセリンタイプ
に属するこれらのプロテアーゼはその最適作用を普通は
pH範囲約8〜13で発揮する。特にバクテリアプロテ
アーゼ、特にバシス系については、有利にはエラスタ
ーゼ活性を始めから持って来たようなものが挙げられ
る。しかしまた異なる源種のアルカリプロテアーゼも互
いに組合せることもできるが、その際エラスターゼ活性
は相応する添加物により持込まれる。
【0015】このようなアルカリプロテアーゼとしては
とりわけバシス系から取得された、特にB.スブチリ
ス、およびB.ホルムス、B.リヒニホルミス、B.ア
ルカロフィス、B.ポリミキサ、B.メーセンテリシ
ウス、さらにストレプトマイセス系から取得され、例え
ばS.アルカロフィスも挙げられる。
【0016】アルカリバクテリア−プロテアーゼでの有
利な作業温度(これはしかし当該の場合では明らかに下
廻っていなければならない)は一般に40〜60℃で、
真菌プロテアーゼではむしろ20〜40℃にある。
【0017】アルカリ真菌プロテアーゼとしてアスペル
ギルス系、例えばA.オリサエから、ペニシリウム
系、例えばP.シアノフルブムまたはペシミセスペル
シシヌスからのようなものが挙げられる。アルカリ真菌
プロテアーゼの活性は主としてpH範囲8.0〜11.0
にある。
【0018】アルカリプロテアーゼの蛋白分解効果は一
般に行なわれているようにAnson−ヘモグロビン法
(M.L. Anson J. Gen. Physiol. 22 79(1939))かない
しLoehlein−Volhard法(TEGEWA
により改良、Das Leder, 22,121〜126 1971参照)によ
り決定される。
【0019】その際Loehlein−Volhard
単位は、カゼイン濾液20ml中で加水分解生成物の上
昇が5.75×10~3ml0.1nNaOHの等量に相
応して生起する酵素量に相応する。使用すべきプロテア
ーゼ活性は一般にはKg革当り1000および6000
0LVEの間、有利にはKg革当り2000および14
000LVEの間にある。
【0020】各活性により本発明による方法では、おお
まかな規則として4000LVEを有するアルカリバク
テリアプロテアーゼ(バシルスアルカロフィリス)を使
用する際は使用する皮および毛皮の重量に対してプロテ
アーゼ量0.05〜0.8重量%、有利には約0.1〜
0.3重量%で普通行う。
【0021】蛋白質分解酵素APと一緒に本発明により
チオ尿素ジオキシド0.3〜2重量%、有利には0.5
〜1重量%を使用する。浴長さは使用する皮および毛皮
の重量に対してたいていは100〜120重量%であ
る。
【0022】浴のpH範囲の調整は有利には石灰水化物
を用いて行なうが、しかし持ち分に応じまた苛性ソーダ
液および/またはソーダを使用することができる。さら
に剥皮を良好にするためには常法の薬剤、例えば有機ア
ミン、例えばジエタノールアミンおよび/またはハイド
ロープ物質例えば、尿素を共使用することができる。
【0023】方法の実施 通例のように新鮮なまたは塩蔵の生皮から出発する。一
般には前処理のため汚れソーキングおよびメーンソーキ
ングを行なう(アメリカ特許第4344762号明細
書)。メーンソーキングは企業常法のように通常適当な
プロテアーゼおよび/または界面活性財を使用して9〜
10のpHで4〜6時間以上行う。
【0024】メーンソーキングの浴は通例は排出し新規
の浴で続行する。一般には酵素による反応は20〜28
℃の温度範囲、有利には26℃で行う。アルカリ性pH
に、特に10〜13の範囲で調整され、酵素およびチオ
尿素ジオキシドを含有する浴を通常の反応容器、例えば
混合器、なめし槽等で、作動させながら、例えば充分な
時間、おおまかな規則として約90分と言われている
が、皮および毛皮に、これらが充分無毛になるまで、作
用させる。
【0025】次いで若干のアルカリ、例えば50%の苛
性ソーダ液0.2重量%で再アルカリ性とすることがで
きる、その際有利には約30分作動する。それに続いて
やや長い処理期間、合理的には短期間の作動/やや長い
静止、例えば、1分作動し、59分静止し、の順番で、
これを例えば18時間以上行う。引き続いて該浴を排出
する。毛は従来の硫化物石灰ライミングを使用する際よ
りも損傷が少ないことが明らかとなる。有利には、例え
ば各200%の25℃の水で15分間2回再洗浄する。
【0026】以後の化工は常法で、例えばなめし/脱石
灰/ピッケル/クロームなめしの順に行うことができ
る。
【0027】有利な効果 本発明による方法はすばらしい柔軟な革の製造を可能に
するが、その際特に、ふつう分解する酵素を使用するに
かかわらず全く完全な瘢痕形成が存在することが強調さ
れる。総じて本結果は非常に驚くべきものと做すことが
できる、だがライミングで酵素を使用の際期待すべきヌ
バック化は、ショルダーにおける期待される瘢痕性と同
様起らない。
【0028】本発明による方法の枠内で酵素を使用する
ことによりチオ尿素ジオキシドの必要とする使用量を明
らかに減少させることができる。かくしてライミングに
おけるチオ尿素ジオキシドおよびアルカリ性プロテアー
ゼとの組合せはエコロジー的に特に有利なライミング方
法を可能にし、これが充分確実に使用できる高い皮革品
質と結び付く。エコロジー的利点は第一に良好な毛収得
およびそれによって排水で僅かなCSB負荷同様にまた
硫化物の各使用の回避にある。
【0029】以下の例は本発明を詳細に説明するために
役立つ。
【0030】
【実施例】
例1〜4: 生皮:塩蔵のないしは新しいリンド皮、重量クラス30
〜39Kg(シバルツブント牛)1t。
【0031】前処理:汚れソーキングメーンソーキング
を企業通例のように界面活性剤を使用しpH9〜10で4
〜6時間行う。メーンソーキング浴を排出し全部の例で
新規の浴でさらに加工した。
【0032】全パーセントのデータは塩ないし生皮重量
に対しての重量%を表わす。
【0033】例1: 生皮: 塩蔵 牛生皮1t ライミング 水、26℃ 150.0% 石灰 3.5% チオ尿素ジオキシド 0.8% 蛋白質分解酵素、例えばバシルス 0.3% アルカロフィルス、pH−最適効果 pH10〜13、4000LVE単位、エラスターゼ値6.4(F=1.6) 90分。皮がさらに、無毛になるで作動 50%苛性ソーダ液 0.2% 30分作動 引き続いてさらに18時間処理(1分作動、59分静
止)。
【0034】浴排出(毛は従来のスルフィド/カルク−
ライミングの際よりも少なく分解)。
【0035】25℃、200%の水で15分間洗浄2回
なめし液/脱カルキ/ピックリング/クロームなめしに
よる企業通例の加工。
【0036】例2 生皮: 新規の牛皮 1t ライミング(毛採取): 水 26℃ 100.0% 石灰、90分作動、pH12〜12.5 1.0% チオ尿素ジオキシド 1.0% 蛋白質分解のアルカリ安定の酵素 0.3% (例えばバシルスアルカロフィルス) pH−効果最適 pH10〜13、4000LVE、エ
ラスターゼ値6.0(F=1.5) 90分、作動、pH12〜13、皮は無毛でその構造良
好となる;毛は浴ポンプ循環により篩を介して分離する
ことができる。
【0037】 水 26℃ +50.0% 石灰水加物 2.5% 10分作動 50%苛性ソーダ液 0.2% さらに15時間処理(自動機:2分作動、58分静止):浴排出 各250%の水で洗浄2回、26℃、15分。
【0038】さらに企業通例加工。
【0039】例3: 生皮: 塩蔵牛皮 1t スルフィドの少ないライミング: 水 26℃ 150.0% 石灰水加物 3.5% 72%ナトリウムスルフヒドラート 0.4% 30分作動 チオ尿素ジオキシド 0.4% 蛋白質分解の、アルカリ安定の酵素 0.1% (例えば、バシルスアルカロフィルス)、4000LVE、エラスターゼ値6 .8(F=1.7) 60分。皮無毛まで作動 50%苛性ソーダ液 +0.3% さらに18時間作動(自動機:2分作動、58分静
止)。
【0040】浴排出 各150%水25℃で15分間洗浄2回。
【0041】さらに企業通例のように加工。
【0042】例4:例えば高い色彩一様性を有する特に
柔い家具用皮革を製造するための在来のスルフィド/石
灰ライミングおよび本発明による作用物質組合せを有す
る該ライミング 生皮: 塩蔵牛皮 1t ライミング: 水、26℃ 150.0% 石灰水加物 2.0% ナトリウムスルフヒドラート 0.9% 2〜30分作動 石灰水加物、2分作動 1.0% 60%の硫化ナトリウム 0.4% 30分作動 次いで自働機:2分作動、58分静止 総
計15時間浴排出、2回洗浄、皮脱肉および1.8〜2
mmに剥ぐ。
【0043】 再ライミング: 水、26℃ 150.0% 石灰水加物 1.0% チオ尿素ジオキシド 0.3% 蛋白質分解、アルカリ安定酵素 0.1% (例えばバシルス、アルカロフィルス)、4000LV
E、エラスターゼ値9.2(F=2.3) 20分作動、次いでさらに6時間:2分作動、58分静
止。
【0044】浴排出、洗浄しさらに企業通例の加工す
る。
【0045】本発明により使用する酵素のエラスターゼ
活性度の測定。
【0046】原理 pH=8のエラスチン懸濁液を酵素と一緒に37℃で2
時間インキュベートし、その後濾過による基質の分離に
よりインキュベーションを中断する。溶液を更にトリニ
トロベンゼンスルホン酸(TNBA)で着色し、420
nmでの光濃度を測定する。
【0047】定義 1エラスターゼ単位は、エラスチン懸濁液中で規定の試
験の標準条件下で1分当りグリツン1μモルに対するT
NBA当量で着色が展開する酵素の量である。
【0048】反応剤 エラスチン(シグマ ロット71 F−8020;N
o.E−1625) ホウ酸(極上) トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBA) グリシン 器具: 振動サーモスタット:37℃ 水浴:50℃ 溶液 1. 0.1Mホウ酸緩衝液、pH=8.0 ホウ酸(極上)6.2gの溶液を1N NaOHでpH
=8.0に調整し、蒸留水で1lに満す。
【0049】2. TNBA反応剤 蒸留水約800mlおよびホウ酸(極上)6.2gを加
え、1N NaOHでpH=8にする。TNBA240
gをこれに加え、pHを場合により再び調整し、かつ混
合物を蒸留水1lに入れる。TNBA反応剤を合理的に
は褐色壜に保存し、日毎新しく加える。
【0050】反応: 主試験値 エラスチン250mgを摺り合せ栓付の50ml細口エ
ルレンマイヤーフラスコで秤量し、0.1Mホウ酸緩衝
液10mlと混合した。該フラスコを振動サーモスタッ
トで10分間予熱した。酵素溶液1mlを加えた後フラ
スコの含有物をよく混合し、フラスコを37℃で振動サ
ーモスタットにもどした。
【0051】反応混合物をひだ付濾紙により濾過して正
確に2時間後反応を中止した。TNBA法を使用して断
片の着色を直接行った。
【0052】TNBA反応 サンプル100μlをTNBA反応剤8mlに加え、水
浴中で50℃で25分まで反応時間を維持した。正確に
25分後、管を氷水に入れ、420nmでの吸光を直接
その後測定した。
【0053】空白試験値 この場合に酵素溶液を2時間の反応時間終了後、初めて
加える。ほかの処理は主試験値のように行う、すなわち
反応終了とともに開始する。
【0054】グリシン検量線の形成 TNBAでのグリシンの着色を測定し、グリシンのマイ
クロモルを光濃度の値にプロットした。
【0055】操作 グリシン3.75gを蒸留水100mlに溶かし、これ
から0.25mlを取り出し、500mlに希釈した。
このサンプル100μlを取り出し、TNBA法により
着色した。420nmでの光濃度の測定を行った。ほか
のサンプルを相当する方法で製造した。検量線を構成す
るための例を以下の表に記載した。
【0056】 グリシン濃度 420nmでの グリシン重量(g) (μモル/ml) 光濃度 3.75/100−0.25/500 0.25 0.30 3.75/100−0.25/250 0.5 0.058 3.75/100−0.50/250 1.0 0.110 3.75/100−1.00/250 2.0 0.232 3.75/100−1.00/200 2.5 0.313 3.7 /100−1.50/200 3.75 0.496 空白試験値 TNBA反応剤+蒸留水100μlの混合物で測定した
吸光値をすべてのグリシン値から引いた。
【0057】酵素活性度の算定 活性度測定(主試験値−空白試験値)で測定された光濃
度値の相違を検量曲線からグリシンμモルに転化し、こ
れからエラスターゼ単位を以下の式により決定すること
ができる。
【0058】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティルマン テーゲル ドイツ連邦共和国 ゼーハイム−ユーゲ ンハイム ブレスラウアー シュトラー セ 35 (72)発明者 ゲルトルート ヴィック ドイツ連邦共和国 ダルムシュタット 12 アウミューレンヴェーク 36 (56)参考文献 特開 平1−230700(JP,A) 特開 平3−95300(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C14C 1/00 - 1/08

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ性水浴で蛋白質分解酵素を使用
    して革および毛皮をライミングする方法において、10
    〜14の範囲内のpH値を有するライミング浴が同時に
    チオ尿素ジオキシドおよびエラスターゼ活性を有するア
    ルカリプロテアーゼAPを含有することを特徴とする革
    および毛皮をライミングする方法。
  2. 【請求項2】 ライミング浴がチオ尿素ジオキシド0.
    3〜2重量%を含有する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 ライミング浴がアルカリプロテアーゼ
    〔E.C.3.4.21〕の他にアルカリエラスターゼ
    〔E.C.3.4.21.11〕の有効な成分を含有す
    る請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 ライミング浴がスルフィド添加物を含有
    していない請求項1から3までのいずれか1項記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 アルカリプロテアーゼがバクテリアプロ
    テアーゼである請求項1から4までのいずれか1項記載
    の方法。
  6. 【請求項6】 アルカリバクテリアプロテアーゼがバシ
    ルスアルカロフィルスから取得された請求項5記載の方
    法。
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