KR100763118B1 - 동물 가죽의 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디메틸 에테르(DME), 메틸알, 디옥솔란, 디에틸 에테르 및 메틸 에틸 케톤으로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 용매를 포함하는 1개 이상의 추출기 용매를 탈지 및/또는 건조될 가죽과 접촉시키는 단계를 포함하는 동물 가죽을 탈지 및/또는 건조시키는 방법에 관한 것이다. 가장 바람직한 추출기 용매는 DME이다.

Description

동물 가죽의 처리 방법{PROCESS FOR TREATING ANIMAL SKINS}

본 발명은 동물 가죽의 처리 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 가죽, 하이드(hide) 또는 레더(leather)를 탈지 및/또는 건조시키는 방법에 관한 것이다. 이와 같이 처리된 동물 가죽을 종래의 방법으로 예컨대 무두질된 레더(tanned leather)를 제조하는데 사용될 수 있다.

퍼클로리네이트(perchlorinated) 용매 또는 트리클로리네이트(trichlorinated) 용매를 사용하는 방법 뿐만아니라, 축축한 가죽을 탈지시키는데 가장 통상적으로 사용되는 방법들 중 하나는 수성 환경의 드럼(drum)에서 상기 가죽을 유기 용매 및 비이온성 및/또는 음이온성 세제로 처리하여 지방을 에멀젼화하는 것이다.

예컨대, DE-OS 25 22 902에서는 알코올계 용매 중에 보조제로서 비이온성 및/또는 음이온성 계면활성제를 함유하는 탈지 조성물이 기술되어 있다.

WO 93/18188에서는 가죽, 하이드 및 레더를 탈지시키는데 사용되는 지방 알코올 알콕실레이트 타입의 비이온성 유화제계 탈지제(degreasing agent)의 용도를 기술하고 있다. 상기 비이온성 유화제는 (a) C₁₂-C₁₈ 지방 알코올 에톡실레이트(상기 분자 중에 평균 6 이상의 EO 기를 포함함) 및 (b) 제1차 지방 알코올 에톡실레이트(상기 분자 중에 평균 3 이상의 EO 기를 포함함)의 혼합물을 포함하며, 여기서 (ⅰ) 성분들 (a) 및 (b)에 기초한 지방 알코올의 요오드가(iodine number)는 10 이하이며, (ⅱ) 성분 (b)의 양은 (a)와 (b)의 합을 기준으로 2 중량% 내지 10 중량%로 존재한다.

그러나, 상기 방법들의 주된 단점은 생성된 폐수(waste water)는 세제, 지방 및 염을 포함하며, 이는 생분해 및/또는 재순환되는 것이 어렵다는 것이다. 또 다른 단점은 상기 방법에 의해서 달성된 결과는 퍼클로리네이트 또는 트리클로리네이트 용매를 사용하는 방법만큼이나 효율적이지 않다는 것이다.

축축한 가죽을 탈지하는 또 다른 방법은 상기 가죽을 탄화수소(예컨대, 석유, 화이트 스피리트 및 노닐 페놀의 유도체)로 처리하는 것이다. 상기 탈지 방법의 단점은 사용된 용매 중에 물이 용해되지 않는다는 것이다. 그러므로, 상기 가죽을 개별의 공정 단계에서 건조시켜야 한다. 뿐만아니라, 상기 탈지 방법으로 심하게 오염된 폐수(특히, 지방, 털, 고기 잔류물, 염 및 탄화수소를 포함함)가 생성된다. 한편, 건조된 가죽은 통상 클로리네이트 용매[예컨대, PER(테트라클로로에틸렌) 및 TRI(트리클로로에틸렌)]를 사용하여 탈지시킨다. 그러나, 상기 용매는 사람들의 건강에 유해할 뿐만아니라 환경적인 관점에서도 유해하다고 알려져 있다.

가죽을 건조시키는 방법은 예를들면 US 3,444,625에 개시되어 있다. 상기 문헌은 포르말, 아세톤, 클로로포름 또는 디클로로메탄과 같은 유기 용매로 추출함에 의해서 수분을 함유하는 하이드 및 가죽으로부터 수분을 제거하는 방법에 관한 것이다. 그러나, 상기 방법의 단점은 상기 가죽이 개별의 단계에서 탈지되어야 한다는 것이다.

본 발명의 목적은 건조되거나 또는 습윤된 가죽내에 함유된 천연 지방을 제거하는데 사용되는 종래 기술에 대한 효율적인 대체 방법을 제공하는데 있으며, 이는 독성이 적고/적거나 환경 오염을 덜 일으키면서 가죽에 함유된 수분을 지방과 함께 추출할 수 있다는 추가적인 잇점을 갖는다.

본 발명의 목적은 가죽을 1개 이상의 추출기 용매와 접촉시키는 단계를 포함하는 동물 가죽을 탈지 및/또는 건조시키는 방법을 제공함으로써 실현되었다. 본 명세서에서 "추출기 용매(extractor solvent)"는 지방 및 수분 둘 다를 용해시킬 수 있는 유기 용매를 의미한다. 본원에서 "가죽(skin)"이라는 용어는 작은 동물들(예컨대, 돼지, 송아지 또는 양)의 가죽을 나타내며, "하이드(hide)"라는 용어는 큰 동물들(예컨대, 소 또는 말)의 가죽을 의미한다. 본 명세서에서 "가죽"이라는 용어는 이후에 달리 언급하지 않는 한 당분야에서 통상적으로 모든 동물 가죽들을 기술하는데 사용된다.

본 발명에 따른 추출기 용매는 디메틸 에테르(DME), 메틸알, 디옥솔란, 디에틸 에테르 및 메틸 에틸 케톤으로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 용매를 포함하는 것이 바람직하다. 이들은 회수가 용이하고 안전성의 이유로, 실온에서 대기압에서 기체인 용매들이 사용된다. 바람직하게는, 추출기 용매들의 혼합물은 추출기 용매의 전체 양을 기준으로 하여 DME를 10 중량% 이상, 더 바람직하게는 15 중량% 이상, 가장 바람직하게는 25 중량% 이상 함유하는 것이 사용된다. 바람직하게, DME 이외의 상기 추출기 용매의 혼합물은 메틸알, 디옥솔란, 디에틸 에테르, 메틸 에틸 케톤, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 추출기 용매, 더 바람직하게는 메틸알, 디옥솔란, 디에틸 에테르 및 메틸 에틸 케톤으로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 추출기 용매를 포함한다. 더욱 바람직하게는 메틸알 및 디메틸 에테르의 혼합물이 사용된다. 그러나 가장 바람직하게는 디메틸 에테르가 추출기 용매로서 사용된다.

비록 좀 덜 바람직하지만, 상기 언급된 추출기 용매들 또는 추출기 용매들의 혼합물은 1개 이상의 지방-혼화성 용매{예컨대, 에스테르(메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트 및 프로필 아세테이트를 포함함); 탄화수소[n-펜탄, i-펜탄, 시클로펜탄, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 화이트 스피리트(white spirit) 및 석유 에테르(petroleum ether)를 포함함]; 글리콜(2-에톡시에탄올 및 2-부톡시에탄올을 포함함); 또는 염화 탄화수소(CHF₂CH₂CF₃, CF₃CHFCF₃, CF₃Br 및 CF₃CH₂F를 포함함)}와 함께 혼합물로서 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 혼합물은 사용된 용매의 전체 양을 기준으로 본 발명에 따른 추출기 용매(들)을 35 중량% 이상, 더 바람직하게는 50 중량% 이상, 가장 바람직하게는 70 중량% 이상 포함한다. 더 바람직하게, 상기 혼합물은 사용된 용매의 전체 양을 기준으로 DME를 10 중량% 이상 포함한다.

디메틸 에테르(DME)는 표준 대기 조건하에 기체이다. 이는 대기압에서 -25 ℃ 이하로 냉각시키거나 또는 실온에서 약 5 대기압 이상으로 압축시킴으로써 쉽게 액화시킬 수 있다. 액화된 디메틸 에테르는 대부분의 지방을 쉽게 용해시킬 수 있고 20 ℃에서 약 6.3 중량%의 수분을 용해시킬 수 있다는 잇점을 갖는다. 물질의 밀도를 물의 밀도로 나누는 비중(specific gravity)은 0.661이며, 증발잠열(latent heat of vaporisation)은 96.6 ㎈/g이다.

본 발명에 따른 방법은 갓 얻어진 가죽 또는 축축한 가죽으로부터 지방 및/또는 수분을 제거하기위한 초기 단계로서 사용될 수 있지만, 연이은 무두질 공정에서 탈지 단계일 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있는 가죽은 종래의 탈지 및/또는 건조 공정에 적당한 가죽일 수 있다.

본 명세서를 통해서 사용되는 "가죽"은 갓 얻어진 동물 가죽, 축축한 동물 가죽 및 건조된 동물 가죽을 나타내는 것을 의미한다. "갓 얻어진 가죽(fresh skin)"은 도살장으로부터 직접 얻어진 가죽을 의미하며, 반면에 "축축한 가죽(wet skin)"은 무두질된 레더를 제조하기위한 1 이상의 공정[예컨대, 피클링(pickling), 경화(curing), 라이밍(liming), 탈모(unhairing), 워싱(washing), 울 샤링(shearing wool), 제모(depilation) 또는 살 스크래핑(scraping flesh)]이 이미 실시되어진 가죽을 의미한다. "건조된 가죽(dry skin)"은 화학적 보존 처리[예컨대, 염 처리(salting)] 및/또는 물리적 보존 처리(예컨대, 건조, 냉각 또는 동결)를 실시한 가죽을 의미한다.

그러므로, 본 발명의 방법에 따라 처리되기에 적당한 가죽의 예로는 염 처리되거나 또는 처리되지 않은 가죽으로, 동물 껍질로부터 수득되거나 또는 레더를 변형시키는 방법으로부터 수득되며; 갓 염처리된 가죽, 반경화된 가죽, 예를들면 일부 건조되고 선택적으로 냉각된 가죽 또는 반마무리된(semi-elaborated) 가죽, 예를들면 무두질된 레더를 제조하는 방법의 일부를 이미 실시한 가죽; 마무리된(finished) 가죽, 예를들면 탈지 및/또는 건조 단계를 제외한 무두질 공정의 모든 단계들을 실시한 가죽; 드라이 클리닝(dry cleaning)이라고 불리는 것과 유사한 공정을 실시해야 하는 제품인 가죽; 및 피클링 이전 또는 이후에 가죽을 탈지할 수 있는 양가죽 제혁 공장으로부터 수득된 가죽을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 "무두질(tanning)"이라는 용어는 이의 종래의 의미에서 사용되며, 예를들면 동물의 생가죽을 레더로 전환시키는 일반적인 방법을 나타낸다.

본 발명의 방법에 따라 탈지되는 가죽은 양가죽, 소가죽, 염소 가죽 및 돼지 가죽으로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 양, 염소 또는 돼지의 가죽은 소가죽보다 더 높은 비율로 탈지될 수 있다. 당업자는 소가죽(cowhide)이라는 용어가 황소가죽(bullhide)을 포함하는 것을 이해할 것이다.

상기 방법은 갓 얻어진 가죽, 건조한 가죽, 반마무리된 가죽 또는 마무리된 가죽으로 처리된 경우와 유사하다. 예를들면 염, 산 또는 알칼리 세제와 같이 가죽에서 화학적 제품일 수 있다는 사실은 상기 추출기 용매로 탈지 및/또는 건조 공정에 악영향을 주지 않으므로, 본 발명에 따른 탈지 및/또는 건조 공정에서 상기 가죽들을 사용할 수 있다. 더우기, 당분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명에 따른 방법을 발명에서 실시되는 무두질 공정 또는 탈지 및/또는 건조될 특이적 가죽의 처리를 위한 특이적 상황에 의해서 요구되는 바와 같은 종래의 변형예로 개발될 수 있다.

본 발명에 따른 추출 방법은 가죽, 펠트, 하이드 또는 레더의 탈지 공정에 사용되는 반응기 또는 용기에서 실시될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 상기 방법은 종래의 반응기[용기는 무교반(static) 반응기일 수 있음]내에서 가압하에 실시되며, 상기 가죽들을 습윤시키기위한 적당한 시스템을 포함한다. 소위 무교반 반응기에서, 가죽을 반응기의 바닥 또는 바스켓에서 접어서 둘 수 있으며 반응기로 도입한다. 그러나 세정부에 접근할 수 없는 반응기의 일부로부터 및 파이프로부터 기인된 약간의 오염물이 가죽에 부착될 수 있다. 더우기, 약간의 수분 및/또는 오염물이 접힌 부분에 축적될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 가죽을 수직 위치로 무교반 반응기내에 넣고 이들 표면을 상부에서 바닥부까지 1개 이상의 추출기 용매로 습윤시키거나 또는 다른 위치에서 1개 이상의 추출기 용매에 의해서 완전히 습윤될 수 있다.

또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 방법은 종래의 회전 반응기에서 실시한다. 회전 반응기의 잇점은 가죽과 추출기 용매(들)의 내용물의 작용사이의 계면은 스피닝(spinning), 스윙잉(swinging) 또는 바이브레이팅(vibrating) 작용에 의해 개선되어 추출 시간을 감소시키고 상기 공정을 활성화시키는 것이다.

본 발명에 따른 탈지 및/또는 건조 공정에 사용되는 추출기 용매(들)의 전체 양, 인가 압력 및 빈응기내 온도가 가죽의 전체 중량, 제거될 이들의 지방 함량, 가죽내 함유된 수분의 분석 함량(지방-혼화성 용매가 사용되는지의 여부와 무관함) 및 가능한 전처리를 기준으로 선택된다. 예를들면 인가된 최적 압력은 추출기 용매의 첨가 방식 및 사용된 추출기 용매(들)의 양 및 타입에 따라 다르다. 그러나, 압력은 전형적으로 1~12 bar, 바람직하게는 10 bar 이하, 가장 바람직하게는 8 bar 이하로 적용된다.

가장 효율적인 방법으로 지방을 제거하기위해서, 반응기내 온도는 바람직하게는 50 ℃ 이하, 더 바람직하게는 45 ℃ 이하, 가장 바람직하게는 40 ℃ 이하로 조절된다. 적용된 온도는 5 ℃ 이상, 더 바람직하게는 10 ℃ 이상, 가장 바람직하게는 15 ℃ 이상이다. 이는 반응기 자체를 가열 또는 냉각시키거나 또는 반응기로의 재순환 스트림의 온도를 조절함으로써 편리하게 달성될 수 있다. 본 발명에 따른 1개 이상의 추출기 용매의 높은 추출 효율성은 넓은 온도 범위에서 작업할 수 있지만, 그러나 실온 이상의 온도를 적용하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 상기 온도는 20 ℃ 내지 35 ℃의 범위이다. 온도는 재현가능한 공정을 수득하기위해서 설정된 온도의 5%내에서 조절하는 것이 바람직하다.

1개 이상의 추출기 용매를 반응기로 도입하기 이전 및 안전성을 유지하기 위해서 바람직하게 적당한 조치를 취하고 가령 1개 이상의 지방-혼화성 용매와 선택적으로 배합되는 1개 이상의 추출기 용매와 가죽을 접촉시키기 이전에 반응기내에 비활성 대기를 도입시킨다. 더 바람직하게는, 반응기는 탈지 및/또는 건조 공정의 대부분 또는 전부 동안 비활성 대기하에 있다. 바람직한 실시양태에서, CO₂ 또는 N₂ 또는 다른 비활성 또는 소화기 기체를 상기 목적을 위해서 사용한다. 추출 공정 동안 비활성 기체에 의한 일정 압력을 유지하면서 안전성을 추가로 제공하며, 상기 공정에 에너지를 부가한다.

탈지 및/또는 건조 처리하는 동안 본 발명에 따른 1개 이상의 지방-혼화성 용매를 선택적으로 배합시킨 1개 이상의 추출기 용매를 반응기로 연속적으로 첨가할 수 있으며, 이는 특정 기간 동안 배합된 용매를 반응기로 연속적으로 첨가하는 것을 의미한다. 반응기로 추출기 용매(들)를 첨가하는 것은 작업하는 동안 간헐적으로 첨가할 수 있으며, 당업자는 통상의 실험에 의해서 첨가될 최적 간격 시간 및 최적의 추출기 용매(들)의 양, 선택적으로 지방-혼화성 용매(들)의 최적 양을 선택할 수 있다. 상기 기술의 조합이 또한 가능하다. 상기 기술의 조합의 예로는 예를들면 추출기 용매(들) 및 선택적으로 지방-혼화성 용매(들)가 먼저 연속적으로 첨가된 후, 첨가를 중지하고, 그 후 다시 연속적으로 첨가하는 공정을 포함한다. 그러나 연속 첨가 작업이 가장 바람직하다. 특히 바람직한 실시양태에서, 추출기 용매(들) 및 선택적으로 지방-혼화성 용매(들)을 첨가하고 이후에 추출기 액체라고 하는 추출기 용매(들), 선택적으로 지방-혼화성 용매(들), 수분 및 지방을 포함하는 액체를 반응기로부터 제거하는 것이다. 더 바람직한 실시양태에서, 이와 같이 분리된 추출기 액체를 정제한다. 가장 바람직하게는, 수득된 추출기 용매(들) 및 선택적으로 수득된 지방-혼화성 용매를 그 후 반응기로 재순환시킨다.

예를들면 가죽의 유연성의 이유로 가죽내 특정의 습도를 유지하기를 목적한다면 또는 연이은 단계들에서 레더를 제조하기위한 공정에 유용한 경우, 추출기 용매(들) 및/또는 지방-혼화성 용매(들)이 사용되었다면 소량의 수분을 상기 추출기 용매(들) 및/또는 지방-혼화성 용매(들)로 첨가할 수 있다. 특히 바람직한 실시양태에서, 요구되는 수분의 양을 반응기로 재순환되는 추출기 용매(들)로 첨가된다. 그러므로, 상기 용매(들) 중에 수분의 양을 변화시킴으로써 건조도는 용이하게 조절할 수 있으며 목적하는 습도를 갖는 가죽이 수득된다.

상기 가죽을 탈지하고 목적하는 정도로 건조시키는 경우, 추출기 액체가 반응기, 바람직하게는 밀폐된 회로로부터 제거된다. 전형적으로 상기 액체는 특히 지방 및 단백질 잔류물을 포함할 것이다. 바람직하게, 추출기 용매(들)를 상기 액체로부터 분리하고, 가장 바람직하게는 상기 공정에서 재순환된다. 수득된 가죽은 특정양의 추출기 용매(들) 및 선택적으로 여기에 흡수된 지방-혼화성 용매(들)을 포함할 것이다. 상기 용매(들)을 온도 및/또는 진공 조절을 사용하여 제거하거나 또는 비활성 기체로 스트리핑함으로써 제거될 수 있다. 바람직하게, 상기 가죽내에 흡수된 용매(들)을 증발시키고 연이어 회수한다. 가장 바람직하게는 이와 같이 회수된 배합된 용매를 반응기로 재순환시킨다. 상기 공정은 가죽내에 흡수된 용매의 전체 양이 증발된 기체의 시료를 취하여 측정되는 바와 같이 처리된 가죽 1 ㎏당 5 g 이하, 더 바람직하게는 2 g 이하, 더욱 더 바람직하게는 1 g 이하, 가장 바람직하게는 처리된 가죽 1 ㎏ 당 0.5 g 이하인 경우 마무리되는 것으로 생각될 것이다.

DME가 본 발명에 따른 탈지 및/또는 건조 공정에 사용되는 추출기 용매 또는 추출기 용매들 중 하나로서 사용되는 경우, 수분의 존재 및 이의 DME 중의 용해도가 인화성에 있어서 공정의 안전성을 향상시키며, 이는 인화성의 최대값 및 최소값이 감소된다. 이의 높은 확산도 덕분에, DME는 추출기 액체의 형성하에 가죽에 용이하게 침투하여 이에 함유된 수분 및 지방을 용해시키고, 오염 잔류물을 남기지 않고 수분 및 지방 이외에 기본적으로 단백질을 함유한다.

바람직하게, 상기 가죽을 1개 이상의 추출기 용매 및 선택적으로 본 발명에 따른 지방-혼화성 용매를 고정된 시간동안 접촉시킨다. 목적하는 추출 시간은 가죽내 지방 및 수분의 함량, 이를 추출하는데의 곤란성 및 목적하는 결과에 따라 다르다. 전형적으로 추출 시간은 10 시간 이하, 더 바람직하게는 8 시간 이하, 더욱 더 바람직하게는 4 시간 이하, 가장 바람직하게는 1 시간 이하이다. 바람직하게, 상기 가죽을 추출기 용매(들) 및 선택적으로 지방-혼화성 용매와 10분 이상, 더 바람직하게는 20분 이상, 가장 바람직하게는 30분 이상동안 접촉시킨다. 바람직한 실시양태에서, 종래의 기술[예컨대, 수분 비율의 칼 피셔 측정법(Karl Fisher determination method)을 사용함]에 의해서 가죽을 충분히 탈지 및/또는 건조시키는 시점을 결정하기위해 추출 공정동안 추출기 액체의 시료를 취하거나 또는 추출기 용매(들)의 증발에 의해서 지방 및 수분의 함량을 측정하고 연이어 이와 같이 수득된 잔류물을 칭량할 수 있다. 통상 처리될 가죽의 타입이 공지되어 있는 경우, 예를 들면 동물 품종 및 동물이 생산되는 지역, 바람직하게는 이들의 먹이에 따라 당분야의 통상의 지식을 가진 사람은 가죽내에 함유된 지방 한량을 용이하게 알 수 있다. 예를들면 당업자에게는 통상 스페인 메리노종 양의 가죽은 대략 12%의 지방을 포함하며, 오스트리아종 양 및 영국종 양의 가죽은 통상 30% 이상의 지방을 포함하는 것이 알려져 있다. 또한 돼지 가죽은 높은 지방 함량을 갖는 것이 알려져 있다.

본 발명에 따른 방법으로, 실제적으로 건조되고 완전하게 세정된 가죽이 수득될 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 갓 얻어진 가죽내에 원래 함유된 지방의 전체 양을 기준으로 하여 바람직하게는 50 중량% 이상, 더 바람직하게는 75 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 90 중량% 이상, 가장 바람직하게는 98 중량% 이상의 비율로 가죽을 탈지시킨다. 본 발명에 따른 방법은 갓 얻어진 가죽내에 원래 함유된 수분의 전체 양을 기준으로 하여 바람직하게는 30 중량% 이상, 더 바람직하게는 50 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 75 중량% 이상, 가장 바람직하게는 90 중량% 이상의 비율로 예비 건조 단계를 거치지 않은 가죽을 건조시킨다. 그러나 몇가지 목적을 위해서, 가죽 내에 특정의 습도 수준을 유지하는 것이 바람직하다(상기 참조).

상기에 기술된 바와 같이, 탈지 및/또는 건조의 만족스러운 비율을 달성하기위한 추출기 용매(들)의 요구되는 양은 사용된 추출기 용매(들)의 타입, 처리될 가죽내에 지방 및 수분의 함량, 본 발명에 따른 지방-혼화성 용매와 배합하여 추출기 용매가 사용되는지의 여부, 가죽이 탈지 및/또는 건조되기는 목적하는 정도에 따라 다르다. 그러나, 통상 탈지 및/또는 건조될 가죽의 1 ㎏ 당 추출기 용매(들) 40 ℓ, 더 바람직하게는 20 ℓ, 가장 바람직하게는 5 ℓ 이하의 양을 사용하면 갓 얻어진 가죽내 함유된 수분의 양을 기준으로 수분 90 중량% 이상이 제거되며, 예를들면 완전하게 세척되며 갓 얻어진 가죽된 함유된 지방의 양을 기준으로 지방의 98 중량% 이상이 제거된 가죽이 수득되기에 충분하다. 그러나, 추출 시간이 더 길어지면, 목적하는 결과를 달성하는데 더 적은 용매가 요구된다.

바람직하게는, 탈지 및/또는 건조되는 가죽 1 ㎏당 추출기 용매(들) 0.5 ℓ 이상이 사용되며, 더 바람직하게는 0.75 ℓ 이상, 가장 바람직하게는 추출기 용매(들) 1 ℓ 이상이 탈지 및/또는 건조될 가죽의 1 ㎏에 대해 사용된다.

본 발명은 하기의 비제한적인 실시예에 의해서 설명된다. 또한, 반응기의 적당한 형태의 바람직한 예 및 본 발명에 따른 방법을 실시하기위한 조합된 재순환 시스템은 첨부된 도면에 개시되어 있으며, 하기에서 설명될 것이다.

실시예 1

도살장으로부터 얻어진 1개의 갓 얻어진 양가죽 및 1개의 각 얻어진 염소 가죽을 바로 벗기고(여기에 동물의 털도 붙어 있음) 오염물(세척하거나 처리되지 않음)을 금속 바스켓(시료를 위한 지지물임)의 바닥에 30×30 ㎝ 로 포개 놓는다. 그 후 상기 바스켓을 무교반 반응기(4.1 bar의 압력하에 140 ℓ의 용량)로 도입한다. 연이어, CO₂ 가스를 반응기로 도입한다. 상기 반응기에서 공기 및 CO₂ 가스가 제거되고 진공이 될 때까지 상기 반응기를 디메틸 에테르(DME)로 퍼지(purge)한다. 전체 설비를 칭량한다. 설비의 중량은 357 ㎏이며, 조합된 가죽의 중량은 2,240 g로 산출된다. 연이어, 53 ㎏의 DME를 17 ㎏/분의 속도로 액체상으로 첨가된다. 온도를 측정하고 반응기를 27 ℃로 가열하고 1시간동안 상기 온도를 유지한다. 상기 시간 동안, 대략 17 ㎏/분의 DME를 포함하는 추출기 액체를 반응기의 바닥으로부터 제거하고 연이어 17 ㎏/분의 유속으로 펌프에 의해서 반응기의 상부로 재순환시킨다. 그러므로 상기 가죽을 DME로 반복적으로 세척한다. 1시간 후, 반응기에서 DME를 비우고, CO₂ 대기하에 두며, 배합된 기체를 통기 영역(venting area)으로 배기시킨다. 연이어, 가죽을 칭량한다. 첫번째 칭량에서, 가죽은 1,790 g이며, 이는 흡수된 DME가 존재하기 때문이다. 6시간후에 흡수된 DME가 증발되며, 가죽은 1,640 g이다. 이는 수분 및 지방의 전체 중량 손실량은 640 g이며, 처리되지 않은 가죽 중량의 28.6 %이다.

상기 공정 동안 추출기 액체를 분석함으로써, 탈수된 수분의 양 뿐만 아니라 제거된 지방을 산출할 수 있다. 지방의 추출은 효율적이며, 예를들면 가죽에 함유된 지방의 99% 이상이 제거되었다.

실시예 2

측정을 위해서 털을 자른 "더블 페이스(double face)"으로 불리는 축축한 양가죽 및 축축한 염소가죽(세척하였지만, 살은 없고, 무두질하지 않음)을 금속 바스켓(시료를 위한 지지물임)의 바닥에 30×30 ㎝ 로 포개 놓고 연이어 140 ℓ의 무교반 반응기로 도입한다. 상기 가죽은 모두 2,180 g이다. 실시예 1에서 개시된 것과 유사한 방법을 따른다. 그러나, 재순환을 생략하였다. 대신에, 펌핑 회로(pumping circuit)에서 15 ㎏의 DME로 4번 세척을 실시한다. 각 시간에서 주입 된 DME를 17 ㎏/분의 속도로 펌프한다. 60분 후에, 반응기에서 DME를 비우고, 가죽을 칭량한다. 첫번째 칭량에서, 가죽은 1,630 g이며, 이는 흡수된 DME가 존재하기 때문이다. 12시간 후에, 흡수된 DME가 증발되고, 가죽은 1,270 g이다. 이는 수분 및 지방의 전체 중량 손실량은 910 g이며, 처리되지 않은 가죽 중량의 41.7 %이다.

실시예 1 또는 실시예 2에 따른 방법으로 수득된 건조 및 탈지된 가죽을 실질적으로 건조시키지만, 그러나 약간의 수분이 접힌 부분에 존재하며, 실시예 3 및 실시예 4는 가죽을 걸어 놓고 이들의 표면을 위에서 아래로 습윤시키면서 실시한다.

실시예 3

측정을 위해서 털을 자른 2개의 건조된 "더블 페이스" 양가죽 및 염소가죽을 140 ℓ의 무교반 반응기로 도입한다. 이들을 수직으로 걸어두고, 금속 바스켓의 가장자리에 의해서 지지시킨다. 이들은 오염물 및/또는 수분이 축적된 접힌 부분은 없다. 상기 가죽은 1,230 g이다. 실시예 2에서 기술된 것과 동일한 방법을 따른다. 그러므로, 펌핑 회로에서 15 ㎏의 DME로 각각 4번 세척을 실시하며, 반응기내에 존재하는 DME를 매번 교체한다. 다시, 주입된 DME를 17 ㎏/분의 속도로 펌프한다. 새로운 양의 DME를 대략 매 15분마다 도입하고 순환하는 DME의 시료를 수득한다. 60분후에(펌핑 시간) 반응기에서 DME를 비운다. 연이어 2시간동안 진공을 형성시키고 가죽을 칭량한다. 첫번째 칭량에서 가죽은 1,030 g이며, 이는 흡수된 DME가 존재하기 때문이다. 2시간 후에, 흡수된 DME를 증발시키고 가죽은 1,040g이 며, 이는 이들의 흡습성에 의해서, 이들은 약간의 대기 수분을 흡수하였다. 이는 수분 및 지방의 전체 중량 손실량은 190 g이며, 처리되지 않은 가죽 중량의 15.44 %이다. 가죽을 실질적으로 건조되었다.

메틸렌 클로라이드를 사용하여 표준 IUC-4/ISO 4048에 따라 Soxlet 방법을 통해 상기 가죽에서 실시된 분석에서 처리된 염소 가죽 및 양 가죽은 각각 1% 이하 및 2% 이하의 지방 함량을 갖는 것을 보여준다.

실시예 2에서의 축축한 가죽에서보다 상기 건조된 가죽에서 더 높은 추출 효율성이 관찰된다.

실시예 4

각각 560 g 및 700 g 중량을 갖는 2개의 습윤된 작은 소가죽 조각(세정하였고 살을 제거하였으며, 습윤되고, 탈모하였고, 무두질하지 않음)을 이들의 크기가 작기 때문에 금속 바스켓의 바닥 근처에 수직 위치로 걸어 두고, 바스켓의 가장자리에 의해서 지지시켰다. 연이어, 금속 바스켓을 140 ℓ의 무교반 반응기로 도입한다. 이들은 오염물 및/또는 수분이 축적된 접힌 부분은 없다. 실시예 2에서 기술된 것과 동일한 방법을 따른다. 그러므로, 펌핑 회로에서 15 ㎏의 DME로 각각 4번 세척을 실시하며, DME를 매번 교체하며 가능한 재순환 설치로부터 도입된다. 다시, 주입된 DME를 17 ㎏/분의 속도로 펌프한다. 60분후에(펌핑 시간) 반응기에서 DME를 비운다. 연이어 10분동안 진공을 형성시키고 가죽을 칭량한다. 첫번째 칭량에서 가죽은 각각 270 g 및 340 g이다. 2시간 후에, 두 가죽의 중량은 여전히 동일하다. 이는 수분 및 지방의 전체 중량 손실량은 290 g 및 360 g이며, 각각 48.2% 및 51.4%이다.

메틸렌 클로라이드를 사용하여 표준 IUC-4/ISO 4048에 따른 Soxlet 방법을 통해 상기 가죽에서 실시된 분석으로 처리된 소가죽은 1% 이하의 지방 함량을 갖는 것을 보여준다.

본 발명에 따른 방법을 실시하기위한 적당한 반응기 형태 및 조합된 재순환 시스템의 바람직한 예가 첨부된 도면에 개시되어 있다.

상기 형태는 자체로 공지되어 있으며 또한 탈지 및/또는 건조될 가죽을 유지시키기위한 "다이제스터(digester)"라고도 하는 무교반 또는 교반 반응기(1)를 포함한다. 반응기(1)는 새로운 추출기 용매(들)을 위한 유입구(2), 및 지방 및 단백질의 잔류물 및 수분을 포함하는 추출기 액체용 출구(3)를 포함한다. 출구(3)는 도관을 통해서 가열 인자를 구비한(도시되지 않음) 리보일러(4)에 연결된다. 리보일러(4)의 바닥부가 플래쉬 드럼(5)에 연결되며, 리보일러(4)의 상부는 회수된 추출기 용매(들)를 위한 수집기/응축기(6)의 상부에 연결되며, 이는 하기에서 설명될 것이다. 플래쉬 드럼(5)의 상부는 원래 리보일러(4)의 상부 또는 수집기(6)의 상부에 직접 연결된다 할지라도, 추가의 용기, 예를들면 회수 용기(7)에 연결되는 것이 바람직하다. 예를들면 플래쉬 드럼(5)으로부터 유래된 추출기 용매내에 수분 또는 잔류물이 여전히 존재하는지의 여부를 확인하기위해서 추가의 용기가 사용될 수 있다. 상기 회로를 밀폐하기위해서, 수집기(6)의 바닥부가 반응기(1)의 유입구(2)에 연결된다. 또한, 용기들(6 및 7)은 재순환되지 않는 회수된 용매(들)을 제거하기위한 배수구를 각각 제공한다.

추출기 액체가 DME를 포함한다면, 재순환 시스템은 전형적으로 하기와 같이 작동한다: 가죽은 약 25 ℃ 및 4 bar의 반응기(1)에서 탈지 및/또는 건조되며; 반응기(1)의 액체 내용물을 리보일러(4)에 펌프하고, 추출기 용매(들)를 약간 높은 온도 및 압력(예컨대, 약 35 ℃ 및 6 bar)에서 증류시키며; 증류로부터 생성된 증기상은 수집기(6)(약 25 ℃ 및 4 bar에서 액체로 응축됨)로 흐르고; 회수된 추출기 용매(들)를 반응기(1)에 공급한다.

리보일러(4)내 추출된 지방 및 제거된 수분의 양이 예비-선택된 역치[예컨대, 리보일러(4) 함량의 50%]를 초과하는 경우, 추출된 지방 및 수분을 플래쉬 드럼(5)으로 펌프한다. 플래쉬 드럼(5)에서, 추출기 용매(들)를 약 45 ℃ 및 8 bar에서 끓이거나 플래쉬(flash)하며, 생성된 증기상을 회수 용기(7)[여기서, 수집기(6)내 조건과 유사한 조건하에 응축시킴)로 흐른다. 응축된 추출기 용매(들)를 수집기(6)로 펌프하고, 지방 잔류물 및 수분을 플래쉬 드럼(5)의 바닥부로부터 제거하여 드럼내에 수집한다.

상기에 기술된 방법은 DME 및 기타 추출기 용매를 회수 및 재순환하는데 특히 효과적인 것으로 발견되었다.

Claims (14)

1. 가죽을 탈지, 건조, 또는 탈지 및 건조시키는 방법으로서,

   상기 방법은 디메틸 에테르(DME), 메틸알, 디옥솔란, 디에틸 에테르 및 메틸 에틸 케톤으로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 용매를 포함하는 1개 이상의 추출기 용매를 탈지될 가죽, 건조될 가죽, 또는 탈지 및 건조될 가죽과 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   추출기 용매는 디메틸 에테르(DME), 또는 디메틸 에테르(DME)를 포함하는 용매들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   용매들의 혼합물에는 용매들의 전체 양을 기준으로 10 중량% 이상의 DME를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   가죽은 양가죽, 소가죽, 염소 가죽 및 돼지 가죽으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   1개 이상의 추출기 용매는 에스테르(예컨대, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트 및 프로필 아세테이트); 탄화수소[예컨대, n-펜탄, i-펜탄, 시클로펜탄, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 화이트 스피리트(white spirit), 및 석유 에테르(petroleum ether)]; 글리콜(예컨대, 2-에톡시에탄올 및 2-부톡시에탄올); 및 염화 탄화수소(예컨대, CHF₂CH₂CF₃, CF₃CHFCF₃, CF₃Br 및 CF₃CH₂F)로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 지방-혼화성 용매와 배합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방법은 무교반(static) 반응기 또는 회전(rotatory) 반응기에서 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   1~12 bar의 압력 및 5~40 ℃의 온도하에 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   10분 내지 10시간 동안 1개 이상의 추출기 용매를 가죽과 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가죽을 50 중량% 이상의 비율(새로운 가죽내에 원래 함유된 지방의 전체 양을 기준으로 함)로 탈지시키거나, 상기 가죽을 30 중량% 이상의 비율(새로운 가죽내에 원래 함유된 수분의 전체 양을 기준으로 함)로 건조시키거나, 또는 상기 가죽을 50 중량% 이상의 비율(새로운 가죽내에 원래 함유된 지방의 전체 양을 기준으로 함)로 탈지시키고 30 중량% 이상의 비율(새로운 가죽내에 원래 함유된 수분의 전체 양을 기준으로 함)로 건조시키는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 방법은 하기 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:

    - 반응기내에 탈지될 가죽, 건조될 가죽, 또는 탈지 및 건조될 가죽을 넣는 단계;

    - 비활성 대기하에 상기 반응기를 두는 단계; 및

    - 추출기 용매들을 연속적, 간헐적 또는 연속적과 간헐적을 혼합하여 반응기레 첨가함으로써 상기 가죽들을 1개 이상의 추출기 용매와 접촉시키는 단계.
11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    1개 이상의 추출기 용매를 가죽과 접촉시킨 후에 상기 1개 이상의 추출기 용매를 분리하여, 연이어 재순환시키는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 방법은 하기 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:

    - 반응기로부터 지방, 수분, 또는 지방 및 수분의 잔류물을 포함하는 추출기 용매(들)를 제거하고 상기 용매(들)을 제1 용기로 수송하는(transporting) 단계;

    - 제1 용기내의 상기 용매(들)을 가열하는 단계;

    - 상기 가열에 의해 생성된 증기상을 제2 용기로 수송하는 단계;

    - 제2 용기내의 증기상을 응축시키는 단계; 및

    - 상기로부터 회수된 용매(들)를 반응기로 공급하는 단계.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 방법은 하기 단계들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:

    - 제1 반응기로부터의 액체 상을 제거하고 이를 제3 용기로 수송하는 단계;

    - 상기 액체 상내에 함유된 추출기 용매(들)을 가열하거나 또는 증발시키는 단계;

    - 상기 추출기 용매(들)을 직접 또는 제4 용기를 통해서 제2 용기로 공급하는 단계.
14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    가죽 1 ㎏ 당 추출기 용매들 0.5~40 ℓ를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.

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