KR102195244B1 - 동물 섬유로 제조된 기질을 고체 입자, 및 착색제를 포함하는 화학 제형으로 처리하는 방법 - Google Patents

동물 섬유로 제조된 기질을 고체 입자, 및 착색제를 포함하는 화학 제형으로 처리하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 젖은(moistened) 동물 기질을 밀폐된 장치 안에서 수성 처리 제형 및 고체 미립자 물질과 함께 교반하는 단계를 포함하는, 동물 기질(animal substrate)의 처리 방법을 개시하며, 수성 처리 제형은 하나 이상의 착색제를 포함한다. 본 발명은 또한, 본 방법에 의해 수득되는 동물 기질, 및 본 방법에 의해 수득되는 완성된 가죽 제품을 개시한다.

Description

동물 섬유로 제조된 기질을 고체 입자, 및 착색제를 포함하는 화학 제형으로 처리하는 방법{METHOD FOR TREATING A SUBSTRATE MADE OF ANIMAL FIBERS WITH SOLID PARTICLES AND A CHEMICAL FORMULATION COMPRISING A COLOURANT}
본 발명은 개선된 기질 처리 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 방법은 동물로부터 유래되는 기질을 처리하는 단계를 포함한다. 본 발명은 특히, 착색제를 동물 기질에 적용함으로써, 동물 기질을 처리하는 방법에 관한 것이다. 착색제는 염료 또는 안료일 수 있다. 본 발명의 구현예는 또한, 착색제를 동물 기질에 적용하는 처리 전 또는 처리 후에 수행되는 다른 공정 또는 처리 단계를 포함할 수 있다.
스킨(skin), 하이드(hide), 펠트(pelt) 및 가죽(leather)과 같은 동물 기질을 처리 또는 가공하는 현재의 방법은, 상당량의 물을 사용할 것을 필요로 한다. 예를 들어, 동물 기질이 하이드를 포함하는 처리 방법에서, 전형적으로 30 kg의 물이 하이드 1 kg 당 요구된다. 동물 기질로부터 원치 않는 물질을 제거하기 위해서, 그리고 동물 기질(예컨대, 분해되기 쉬운 것들)에 소정의 특성을 부여하기 위한 화학적 변형을 수반하는 공정의 후속 단계에서 많은 부피의 물이 필요하다. 기질의 화학적 변형은 특히, 임의의 원하는 질감 또는 미학적 질을 보존, 방수, 착색 및/또는 제공하기 위해서 수행될 수 있다. 전술한 다양한 단계들은 일반적으로, 하나 이상의 성분을 포함하는 처리 제형의 존재 하에 수행될 것이다. 많은 부피의 물은 또한, 착색제를 이러한 동물 기질에 첨가하는 통상적인 단계 또는 공정에도 요구될 수 있다.
동물 기질의 중량과 관련하여 상당량의 물로 인해, 당해 기술분야에 공지된 현재의 처리 방법은, 허용가능한 기간 내에 기질의 효과적인 처리를 보장하기 위해, 처리 제형에 사용되는 화학물질의 양이 비례 증가할 것을 요구한다. 결과적으로, 이러한 공정들로부터 오염을 유발하며 환경적으로 손상을 주는 유출물이 과량으로 생성될 수 있다. 더욱이, 동물 기질에 대한 손상을 피하기 위해서는 오로지 단지 수준의 기계적 작용만이 사용될 수 있기 때문에, 장기간 공정이 필요할 수 있다.
인간이 사용할 동물 기질의 제조 방법들 중 다수는, 여전히 전통적인 공정을 주로 토대로 하고 있으며, 최근에는 거의 진보가 이루어지지 않았다. 예를 들어, 가죽의 가공 및 제조 방법은 75년 동안 거의 변하지 않은 채이다. 1991년에 출원되고, 하이드 탈회를 위해 이산화탄소를 사용하는 공정에 관한 EP0439108은 이 분야에서 최근에 이루어진 몇몇 개발들 중 하나의 일례를 개시하고 있다.
본원에 개시되는 방법을 개발하기 전에, 발명자들은 가정 또는 산업용 세척 방법에서 물 소비를 줄이는 문제점을 이전에 해결한 바 있다. 따라서, WO-A-2007/128962에는, 오염된 기질을 세척하는 방법 및 제형을 개시하고 있으며, 이 방법은, 젖은 기질을, 복수의 폴리머 입자들을 포함하는 제형으로 처리하는 단계를 포함하며, 여기서, 제형은 유기 용매를 포함하지 않는다. 그러나, 여기에서 개시된 공정은, 더 적은 양의 물을 필요로 하는, 오염된 기질의 개선된 세척 수단에 관한 것으로서, 이 출원은 동물 기질의 처리 방법 또는 공정은 개시하지 않는다.
따라서, 선행 기술 방법들과 관련된 상기 문제점들을 개선하거나 극복하는, 동물 기질의 향상된 처리 또는 제조 방법이 요구되고 있다. 특히, 착색제를 동물 기질에 첨가함으로써, 동물 기질의 향상된 처리 방법이 요구되고 있다. 특히, 선행 기술의 방법보다 적은 양의 물을 필요로 할 수 있으며, 방법으로부터 생성되는 오염유발성 및 유해성 유출물의 부피를 줄일 수 있는, 동물 기질의 처리 방법이 요구된다. 더욱이, 선행 기술 방법과 비교하여, 보다 신속하며, 보다 효율적이고, 향상된 특성을 가진 기질을 제공하는 데 있어서 유리할 수 있는, 동물 기질의 처리 방법이 요구된다. 더 나아가, 하기 i 내지 v의 특성들 중 하나 이상을 가질 수 있는 기질을 제공할 수 있는, 동물 기질의 처리 방법이 요구된다:
i. 처리 제형의 동물 기질 내로의 보다 깊숙한 침투;
ii. 동물 기질 표면의 보다 균일한 처리;
iii. 처리 제형 성분의 동물 기질 내로의 향상된 고정;
iv. 감촉 및 외양을 비롯하여, 향상된 표면 심미성; 및
v. 최종 처리된 기질의 향상된 수명.
본 발명의 제1 구현예에 따라, 본 발명은, 젖은 동물 기질을 밀폐된 장치 안에서 수성 처리 제형 및 고체 미립자 물질과 함께 교반하는 단계를 포함하는, 동물 기질의 처리 방법을 제공하며, 여기서, 수성 처리 제형은 하나 이상의 착색제를 포함한다. 따라서, 본 발명의 구현예에서, 동물 기질의 처리 방법은 착색제를 동물 기질에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 동물 기질은 하이드, 스킨 또는 가죽일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 밀폐된 장치는, 회전가능하게 탑재된(rotatably mounted) 드럼 또는 회전가능하게 탑재된 실린더형 케이지 형태의 처리 챔버를 포함할 수 있다. 본 방법은 상기 동물 기질 및 상기 처리 제형을 상기 처리 챔버를 회전시킴으로써 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 동물 기질에 적용되는 착색제의 일정 부분 이상은 처리 제형으로부터 기원할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 동물 기질에 적용되는 실질적으로 모든 착색제는 처리 제형으로부터 기원할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 착색제는 하나 이상의 염료, 안료, 형광 발광제 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 착색제는 음이온성 염료, 양이온성 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 양쪽성 염료, 반응성 염료, 직접성 염료, 크롬-매염성(chrome-mordant) 염료, 예비금속화된 염료 및 황 염료로부터 선택되는 하나 이상의 염료일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 동물 기질은 물 : 동물 기질의 비율을 약 1000:1 w/w 내지 약 1:1000 w/w이도록, 습식에 의해 젖을 수 있다. 동물 기질은 물 : 동물 기질의 비율을 약 1:100 w/w 내지 약 1:1 w/w이도록, 습식에 의해 젖을 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형에서 물 : 동물 기질의 비율은 적어도 1:40 w/w 내지 약 10:1 w/w일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형에서 물 : 고체 미립자 물질의 비율은 약 1000:1 내지 약 1:1000 w/w일 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형에서 물 : 고체 미립자 물질의 비율은 약 1:1 내지 약 1:100 w/w일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 고체 미립자 물질 : 동물 기질의 비율은 약 1000:1 내지 약 1:1000 w/w일 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 고체 미립자 물질 : 동물 기질의 비율은 약 5:1 내지 약 1:5 w/w일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 고체 미립자 물질 : 동물 기질 : 물의 비율은 약 1:1:1 내지 약 50:50:1 w/w일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 챔버는 누손량 부피(ullage volume)가 10 부피% 이상일 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 처리 챔버는 누손량 부피가 20 부피% 이상, 보다 바람직하게는 30 부피% 내지 60 부피%, 또는 30 부피% 내지 70 부피%일 수 있다. 이들 누손량 부피는, 본 방법의 사용 용량을 최대화하면서도 효율적인 혼합을 제공하는 데 효과적일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은, 수성 처리 제형의 제1 분획(portion)을 첨가하는 단계, 및 젖은 동물 기질을 밀폐된 장치 안에서 처리 제형과 함께 교반한 후 고체 미립자 물질을 도입하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은, 젖은 동물 기질을 밀폐된 장치 안에서 고체 미립자 물질과 함께 교반한 후 수성 처리 제형을 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은, 고체 미립자 물질을 처리 챔버 내로 재순환 수단을 통해 재순환하는 단계를 포함할 수 있다. 특정한 구현예에서, 장치는 고체 미립자 물질용 저장 챔버를 포함할 수 있으며, 본 방법은 저장 챔버와 처리 챔버 사이에서 미립자 물질을 재순환시키는 단계를 포함할 수 있다. 저장 챔버는 집수공(sump) 형태일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은, 젖은 동물 기질의 수성 처리 제형 및 고체 미립자 물질과 상기 교반하기 전 또는 교반한 후, 상기 동물 기질에, 무두질; 재무두질; 세정; 경화; 수적(soaking), 석회화(liming), 제모(unhairing), 때빼기(scudding), 제육(fleshing), 탈회(deliming), 효해(bating), 침산(pickling) 및 유화 가지(fat liquoring)를 포함하는 빔하우스 처리; 효소 처리; 염료 고정; 및 하나 이상의 부가적인 착색제 처리로부터 선택되는 하나 이상의 추가적인 처리를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은 동물 기질을 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은, 착색제를 동물 기질에 적용함으로써 동물 기질을 처리하기 전에, 동물 기질을 세척하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 물 5% w/w 이상을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 물 99.9% w/w 이하를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 물을 포함할 수 있으며, 실질적으로 유기 용매는 포함하지 않을 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 착색제를 포함하는 수성 처리 제형은 pH 7 미만을 가질 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은 염료 침투 단계 및 후속적인 염료 고정 단계를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 착색제를 포함하는 제형은 염료 침투 단계에서는 pH가 7 미만일 수 있으며, 염료 고정 단계에서는 pH가 7 미만일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은 염료 침투 단계 및 후속적인 염료 고정 단계를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 착색제를 포함하는 제형은 염료 침투 단계에서는 pH가 7 미만일 수 있으며, 염료 고정 단계에서는 pH가 7 초과일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은, 미립자 물질을 동물 기질과 접촉시키기 전에, 고체 미립자 물질을 착색제로 코팅하도록 고안된 단계를 포함하지 않을 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 비코팅된, 세척된 또는 세정된 고체 미립자 물질은 처리 챔버 내로 도입될 수 있다. 이러한 비코팅된, 세척된 또는 세정된 고체 미립자 물질은 상기 동물 기질의 존재 하에 도입될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은, 상기 처리 챔버에, 동물 기질, 하나 이상의 착색제를 포함하는 수성 처리 제형, 및 표면 상에 착색제를 가지는 고체 미립자 물질을 동시에 또는 순차적으로 첨가하는 단계를 포함할 수 있으며, 고체 미립자 물질 표면 상의 상기 착색제는 동물 기질을 상기 착색제를 포함하는 수성 처리 제형의 존재 하에 상기 고체 미립자 물질로 사전에 처리한 후, 상기 고체 미립자 물질 표면 상에 잔류하는 착색제이다.
일부 바람직한 구현예에서, 입자는 본 방법에 따라 후속적인 처리 공정에서 1회 이상 재사용될 수 있다. 일 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 1회 이상 재사용될 수 있다. 전형적으로, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 본 발명의 방법에서 재사용된다.
전형적으로, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 2회 이상, 10회 이상, 20회 이상, 50회 이상, 심지어 100회 이상 재사용될 수 있다. 입자는 전형적으로 10,000회 넘게 재사용되지는 않는다. 일부 바람직한 구현예에서, 입자는 1,000회 넘게 재사용되지는 않는다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은 동물 기질의 처리 후, 입자에 대해 세정 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자가 재사용되는 경우, 종종 입자를 간헐적으로 세정하는 것이 바람직하다. 이는, 원하지 않는 오염물질이 구축되는 것을 방지하며, 및/또는 처리 성분이 분해되어 동물 기질 상에 침착되는 것을 방지하는 데 있어서 유용할 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 입자 세정 단계는 10회의 교반 단계(들) 후마다, 5회의 교반 단계(들) 후마다, 3회의 교반 단계(들) 후마다, 2회의 교반 단계(들) 후마다 또는 1회의 교반 단계 후마다 수행될 수 있다. 입자 세정 단계는 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자를 세정 제형으로 세척하는 단계를 포함할 수 있다. 세정 제형은 물, 유기 용매 또는 이들의 혼합물과 같은 액체 매질일 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 세정 제형은 물을 10 중량% 이상, 보다 바람직하게는 30 중량% 이상, 보다 더 바람직하게는 50 중량% 이상, 특히 80 중량% 이상, 보다 특히 90 중량% 이상으로 포함할 수 있다. 세정 제형은 임의의 오염물질의 제거를 돕기 위해 하나 이상의 세정제를 포함할 수 있다. 적합한 세정제는 계면활성제, 세제, 염료 전달제, 살생물제, 살진균제, 빌더(builder) 및 금속 킬레이트제를 포함할 수 있다. 입자는 에너지 경제를 위해 0℃ 내지 40℃의 온도에서 세정될 수 있지만, 보다 양호한 세정 성능을 위해서는 41℃ 내지 100℃의 온도가 사용될 수 있다. 세정 시간은 일반적으로 1초 내지 10시간, 전형적으로 10초 내지 1시간, 보다 전형적으로 30초 내지 30분일 수 있다. 세정 제형은 특정 처리 제형 성분의 세정을 최상으로 제공하는 pH에 따라 산성, 중성 또는 염기성일 수 있다. 세정 동안에, 세정 공정을 가속화하기 위해 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 교반되는 것이 바람직할 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 고체 미립자 물질에 대한 세정 단계는 임의의 동물 기질의 부재 하에 수행될 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법은, 장치가 교반 단계(사이클)을 수행한 다음 간헐적으로 입자 세정 단계(사이클)를 수행하도록 프로그래밍된 전자 제어기 유닛이 구비된 장치에서 수행될 수 있다. 상이한 처리 제형 및/또는 상이한 기질이 사용되는 경우, 화학물질 또는 물질들의 임의의 교차 오염 잠재성을 방지하거나 감소시키기 위해, 입자 세정 단계를 수행하는 것이 바람직할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 고체 미립자 물질은 동물 기질의 처리 후, 처리 챔버로부터 회수될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 고체 미립자 물질은 동물 기질의 표면을 침투하지 않는다.
일부 바람직한 구현예에서, 고체 미립자 물질은 복수의 폴리머 입자, 복수의 비-폴리머 입자, 또는 복수의 폴리머 입자와 비-폴리머 입자의 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 밀도가 약 0.5 g/cm3 내지 약 20 g/cm3일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 밀도가 약 0.5 g/cm3 내지 약 3.5 g/cm3일 수 있다. 일부 구현예에서, 밀도가 0.5 g/cm3 내지 3.5 g/cm3인 폴리머 입자가 특히 적합할 수 있다. 다른 구현예에서, 밀도가 0.5 g/cm3 내지 1 g/cm3 미만인 폴리머 입자가 특히 적합할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 질량이 약 1 mg 내지 약 5 kg일 수 있다. 일부 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 질량이 1 mg 내지 500 g, 다른 구현예에서, 1 mg 내지 100 g일 수 있으며, 추가적인 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 질량이 5 mg 내지 100 mg일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 입자 직경이 약 0.1 mm 내지 약 500 mm일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 입자 직경이 약 1 mm 내지 약 500 mm일 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 입자 직경이 0.5 mm 내지 50 mm, 0.5 mm 내지 25 mm, 0.5 mm 내지 15 mm, 0.5 mm 내지 10 mm, 또는 0.5 mm 내지 6.0 mm일 수 있으며, 다른 구현예에서, 1.0 mm 내지 5.0 mm일 수 있고, 추가적인 구현예에서, 2.5 mm 내지 4.5 mm일 수 있다. 유효 평균 직경은 또한, 단순히 입자가 구인 것을 가정함으로써, 입자의 평균 부피로부터 계산할 수 있다. 평균은 바람직하게는 수 평균이다. 평균은 바람직하게는, 10개 이상의 입자, 보다 바람직하게는 100개 이상 입자, 특히 1000개 이상의 입자에서 수행된다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 길이가 약 0.1 mm 내지 약 500 mm일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 길이가 약 1 mm 내지 약 500 mm일 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 길이가 0.5 mm 내지 50 mm, 0.5 mm 내지 25 mm, 0.5 mm 내지 15 mm, 0.5 mm 내지 10 mm, 또는 0.5 mm 내지 6.0 mm일 수 있으며, 다른 구현예에서, 1.0 mm 내지 5.0 mm일 수 있고, 추가적인 구현예에서, 2.5 mm 내지 4.5 mm일 수 있다. 길이는, 각각의 3차원 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자의 최대 2차원 길이로서 정의될 수 있다. 평균은 바람직하게는 수 평균이다. 평균은 바람직하게는, 10개 이상의 입자, 보다 바람직하게는 100개 이상 입자, 특히 1000개 이상의 입자에서 수행된다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자는 평균 부피가 약 5 mm3 내지 약 275 mm3일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 고체, 중공 또는 다공성일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는, 효소, 산화제, 촉매, 금속, 환원제, 화학적 가교제 및 살생물제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 모이어티를 포함하도록 화학적으로 변형될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 비드를 포함하거나 또는 비드 형태일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 용매, 계면활성제, 가교제, 보존제, 금속 착물, 부식 저해제, 착화제, 살생물제, 빌더, 촉매, 킬레이트제, 분산제, 방향제, 형광 증백제, 효소, 오일, 왁스, 방수제, 난연제, 방오제, 환원제, 산, 염기, 중화제, 폴리머, 수지, 산화제 및 표백제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 폴리머 입자는 폴리알켄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리실록산, 폴리우레탄 또는 이들의 코폴리머의 입자를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 폴리머 입자는 폴리알켄, 폴리우레탄, 또는 이들의 코폴리머의 입자를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 폴리머 입자는 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 이들의 코폴리머의 입자를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 폴리아미드 입자는 나일론의 입자를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 폴리아미드 입자는 나일론 6 또는 나일론 6,6를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 폴리에스테르 입자는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 입자를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 폴리머 입자는 선형, 분지형 또는 가교형 폴리머를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 폴리머 입자는 발포된 폴리머 또는 비발포된 폴리머를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 비-폴리머 입자는 세라믹 물질, 내화성(refractory) 물질, 화성(igneous) 미네랄, 퇴적(sedimentary) 미네랄, 변성(metamorphic) 미네랄, 복합물, 금속, 유리 또는 목재의 입자를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 2개 이상의 분획을 포함할 수 있으며, 처리 제형의 각각의 분획은 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
일 구현예에서, 처리 제형은 동물 기질 세정용의 적어도 제1 분획과, 착색제를 동물 기질에 적용함으로써 동물 기질을 처리하기 위한 적어도 제2 분획을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형이 2개 이상의 분획을 포함하는 경우, 처리 제형의 각각의 분획은 동물 기질의 처리 동안 상이한 시점에서 첨가될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 계면활성제를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 쯔비터이온성 계면활성제 및 반극성(semi-polar) 비이온성 계면활성제로부터 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 하나 이상의 계면활성제는 비이온성 계면활성제일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 보존제를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 무두질제를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 방향제는 알코올, 케톤, 알데하이드, 에스테르, 에테르 및 니트릴 알켄 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 형광 증백제는 스틸벤 유도체, 벤족사졸, 벤즈이미다졸, 1,3-다이페닐-2-피라졸린, 쿠마린, 1,3,5-트리아진-2-일 및 나프탈이미드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 효소는 헤미셀룰라제, 퍼옥시다제, 프로테아제, 카보닉 안하이드라제(carbonic anhydrase), 셀룰라제, 자일라나제, 리파제, 포스포리파제, 에스테라제, 큐티나제, 펙티나제, 케라타나제, 리덕타제, 옥시다제, 페놀옥시다제, 리폭시게나제, 리그니나제, 풀룰라나제, 탄나제, 펜토사나제, 말라나제, [베타]-글루카나제, 아라비노시다제, 히알루로니다제, 콘드로이티나제, 락카제(laccase), 아밀라제 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 산화제 또는 표백제는 퍼옥시겐 화합물로부터 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 상기 퍼옥시겐 화합물은 오존, 과산화수소, 무기 퍼옥시 염 및 유기 퍼옥시 산으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은 동물 기질을 이산화탄소에 노출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은 동물 기질을 오존에 노출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은 하나 이상의 공정(phase)들 또는 단계들을 포함하는 처리 사이클로 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 처리 제형은 적어도 제1 분획 및 하나의 제2 분획을 포함할 수 있으며, 여기서, 상기 제1 분획은 처리 사이클에서 처리 제형의 제2 분획(처리 챔버)과 상이한 공정 또는 단계에서 첨가된다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법은 1분 내지 100시간의 기간 동안 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명의 방법의 처리 사이클의 각각의 공정 또는 단계는 1분 내지 100시간, 또는 30초 내지 10시간의 기간 동안 수행될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법의 하나 이상의 공정 또는 단계는 약 0℃ 내지 약 100℃의 온도에서 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 방법의 하나 이상의 공정 또는 단계는 약 20℃ 내지 약 60℃의 온도에서 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 방법의 하나 이상의 공정 또는 단계는 압력 하에 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 방법의 하나 이상의 공정 또는 단계는 진공 하에 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 방법의 하나 이상의 공정 또는 단계는 냉각 하에 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 방법의 하나 이상의 공정 또는 단계는 가열 하에 수행될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명에 따른 처리 방법은 동물 기질의 분쇄(milling) 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명에 따른 처리 방법은 동물 기질의 조건화 단계를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명에 따른 처리 방법은 동물 기질의 건조 단계를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은 하기의 a) 내지 c)의 단계를 포함할 수 있다:
a) 젖은 동물 기질을 밀폐된 장치 안에서 수성 처리 제형의 제1 분획 및 고체 미립자 물질과 함께 교반하는 단계;
b) 고체 미립자 물질을 제거하는 단계;
c) 수성 처리 제형의 제2 분획을 첨가하고, 젖은 동물 기질을 수성 처리 제형과 함께 교반하는 단계.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 챔버는 천공부(perforation)를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 밀폐된 장치는 처리 제형의 하나 이상의 분획을 수용하기에 적합한 하나 이상의 투입 구획을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 분획을 포함할 수 있으며, 밀폐된 장치는 하나 이상의 예정된 시점에서 처리 제형의 하나 이상의 분획을 분배하도록 적합화될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 이러한 제1 측면의 방법은 인간이 사용할 동물 기질을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 방법은, 처리된 동물 기질 또는 이의 하나 이상의 파트의 건조, 코팅, 래커칠(lacquering), 광택내기(polishing), 재단(cutting), 성형(shaping), 형성(forming), 엠보싱(embossing), 펀칭(punching), 접착(gluing), 재봉(sewing), 스테이플링(stapling) 및 패키징(packaging)으로부터 선택되는 하나 이상의 후속적인 가공 단계를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 상기 하나 이상의 후속적인 가공 단계는 완성된 가죽 기질의 생산 단계를 포함할 수 있다. 완성된 가죽 기질은 하이드 전체일 수 있거나 또는 이의 분획이나 일부일 수 있다.
본원에서 정의되는 바와 같은 완성된 가죽 기질은, 완성된 가죽 제품을 제조하는 데 적합한 가죽을 만들기 위해 이의 색상, 물리적 또는 화학적 구조 또는 마감을 변화시키기 위해 어떠한 추가적인 가공 단계가 적용될 필요가 없는 가죽 기질이다. 의심을 피하기 위해, 완성된 가죽 기질은, 완성된 가죽 제품의 제조를 위한 광택내기, 절단, 성형, 형성, 엠보싱, 펀칭, 풀칠, 재봉, 스테이플링 및 패키징 중 하나 이상을 포함하는 후속적인 가공 단계를 받을 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 상기 하나 이상의 후속적인 가공 단계는 완성된 가죽 제품의 제조를 포함할 수 있다. 완성된 가죽 제품은 바람직하게는, 가죽 제작(예, 무두질 및/또는 염색) 산업이 아닌 산업 또는 제작에 사용하기에 적합하거나, 또는 가죽 제작에 후속적인 거래 또는 소매 유통체계를 통한 분포 또는 판매에 적합한 가죽 제품일 수 있다. 본 발명의 구현예에서, 완성된 가죽 제품은, 완성된 가죽 기질의 건조, 코팅, 래커칠(lacquering), 광택내기, 절단, 성형, 형성, 엠보싱, 펀칭, 풀칠, 재봉, 스테이플링 및 패키징으로부터 선택되는 하나 이상의 가공 단계에 의해 완성된 가죽 기질로부터 제조될 수 있다. 완성된 가죽은 가죽, 특히 완성된 가죽 기질로부터 전체적으로 또는 부분적으로 제작될 수 있다.
상기 완성된 가죽 제품은: 의류 물품 및 개인용 악세서리, 신발, 가방, 서류가방, 책가방 및 여행가방, 마구(saddlery), 가구 및 겉천을 갈아 씌우는(upholstered) 물품, 스포츠 용품 및 악세서리, 애완동물 목걸이 및 가죽끈, 및 차량 내부 커버 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다.
상기 완성된 가죽 제품이 신발인 경우, 완성된 가죽 제품은 슈즈, 부츠, 스포츠 슈즈, 운동화, 펌프스, 스니커즈, 샌달 등 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다.
상기 완성된 가죽 제품이 의류 물품인 경우, 완성된 가죽 제품은 글러브, 쟈켓, 코트, 모자, 바지, 넥타이, 벨트, 스트랩, 보호용 의복(예, 모터사이클 가죽) 등 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다. 상기 완성된 가죽 제품이 개인용 악세서리인 경우, 완성된 가죽 제품은 지갑(purse), 서류가방(wallet), 안경집, 카드 케이스, 시계줄, 손목 밴드, 휴대용 전자 기기용 보호 커버, 다이어리 및 노트와 같이 가죽-결합된 서적 등 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다.
상기 완성된 가죽 제품이 겉천을 갈아 씌우는 물품인 경우, 완성된 가죽 제품은 의자 및 시트, 터펫(tuffet), 두꺼운 쿠션(pouffes) 및 무릎방석(hassock), 오토만(ottoman), 스툴(stool), 테이블, 책상(예, 가죽 커버를 가진 테이블 또는 책상), 소파, 카우치, 다이븐 베드(divan), 긴의자(banquette) 및 침대 헤드(bed head)와 같은 하나 이상의 가구 물품으로부터 선택될 수 있다. 상기 완성된 가죽 제품이 의자인 경우, 완성된 가죽 제품은 차량용 시트, 예컨대 카시트 또는 기차, 버스, 코치(coach) 또는 항공기 시트일 수 있다.
상기 완성된 가죽 제품이 차량 내부 커버인 경우, 완성된 가죽 제품은 페이셔(fascia), 계기판, 콘솔, 도어 캡핑(door capping) 등용 덮개일 수 있다. 본 발명의 방법은 완성된 가죽 기질을 형성, 절단 등에 의해 성형하는 단계, 및 완성된 가죽 기질을 상기 차량 내부의 지지부(supporting part)에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 완성된 가죽 제품이 마구 물품인 경우, 완성된 가죽 제품은 안장, 마구(harness), 굴레(bridle), 채찍 등이거나, 또는 특히 말의 사용을 위한 다른 택(tack)일 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 본 발명은, 본 발명의 상기 제1 측면의 방법에 의해 수득되는 동물 기질을 제공한다. 본 발명자들은, 고체 미립자를 동물 기질 및 처리 제형과 함께 교반함으로써 발생되는 기계적 작용은 선행 기술의 방법에 의해 제조되는 것들과 비교하여 상이한 특성 또는 향상된 특성을 가진 동물 기질을 제공할 수 있다고 생각한다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 본 발명은, 본 발명의 제1 측면에 따른 방법에 의해 수득되며 본 발명의 제2 측면에 따른 동물 기질을 포함하는 완성된 가죽 제품 또는 완성된 가죽 제품의 컴포넌트(component)을 제공한다.
이 제3 측면의 일부 구현예에서, 완성된 가죽 제품은 제1 측면과 관련하여 상기 정의된 바와 같을 수 있다.
본 출원의 맥락에서, 용어 "동물 기질의 처리 방법"은, 동물로부터 유래되는 기질의 특성을 즉시, 특히, 제작된 물품의 형성을 위해 동물 기질이 처리 또는 가공되기 전에, 변형 또는 전환(transformation)시키는 것을 지칭할 수 있다. 특히, 본 발명의 방법은, 기질이 전형적으로 의복 또는 직물(제작된 물품임)이며 공정이 수행된 후에도 기질의 특성이 변환되지 않는 "세탁"과 같은 공정과 구별된다.
유리하게는, 본 발명의 방법은 오직 한정된 양의 물의 사용을 촉진하며, 이로써, 이 분야에서 보편적으로 이용되는 표준 공정과 비교하여 상당한 환경적 이익을 제공한다. 사실상, 본 발명의 방법은 전형적으로, 선행 기술의 방법에 의해 달성될 수 있는 최상의 물 사용 절약과 비교하여, 75% 이상의 물 사용 절약을 제공한다. 본 발명의 방법에서 사용되는 물의 양이 상당히 줄어들 수 있으므로, 동물 기질의 효과적인 처리를 제공하기 위해 처리 제형에 필요한 화학물질의 양도 감소될 수 있다. 더욱이, 고체 미립자 물질과 함께 교반함으로써 발생되는 기질 상에서의 보다 균일하며 증가된 기계적 작용은, 선행 기술의 공정들을 능가하는 효율성 향상을 제공하는 데 필요한 처리 사이클의 기간을 단축시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예는 첨부된 도면을 참조로 더 기술되며, 도면에서:
도 1은, 30분, 60분, 90분, 120분, 150분 및 180분의 기간 후, 표 1에 기술된 바와 같은 공정 1A, 2A 및 2B의 염색된 가죽 샘플의 단면을 보여주는 디지털 현미경 이미지이며;
도 2a), 2b) 및 2c)는, 표 1에 기술된 바와 같은 공정 1A 및 공정 4A, 3A 및 2A의 염색된 가죽 샘플의 표면 특징의 비교를 보여주는, 35X 배율에서의 디지털 현미경 이미지이며;
도 3은, 상이한 Trupocor 2B 염료 농도를 사용한 비드-물 공정 및 수계 대조군 공정을 비교하는, 염색된 크러스트-가죽 샘플의 광학 현미경 이미지를 도시한 것이며;
도 4는, 상이한 Trupocor Red 2B 염료 농도에서 PET 비드-물 샘플 및 대조군 1 샘플에 대한 채도 그래프를 도시한 것이다. PET 비드-물 샘플(Xeros)은 R2 값이 0.9763인 상부 라인으로 표시되며, 대조군 1 샘플은 R2 값이 0.8565인 하부 라인으로 표시되며;
도 5는, 2% 농도의 Trupocor EN 염료를 사용한 비드-물 공정 및 수계 대조군 공정을 비교하는, 염색된 크러스트-가죽 샘플의 광학 현미경 이미지를 도시한 것이다. 최상부 샘플은 기질 (S): 물 (W): 비드 (B)의 비율을 10: 1: 14로 사용하여 염색한 샘플을 예시한 것이며, 중간 샘플은 기질 (S): 물 (W): 비드 (B)의 비율을 10: 15: 0으로 사용하여 염색한 샘플을 예시한 것이며, 최하부 샘플은 기질 (S): 물 (W): 비드 (B)의 비율을 10: 1: 0으로 사용하여 염색한 샘플을 예시한 것이고;
도 6은, 변형된 제조 공정을 사용하여 수행되는 경우, 2% 농도의 Trupocor Brown GST 염료를 사용한 비드-물 공정 및 수계 대조군 공정을 비교하는, 염색된 크러스트-가죽 샘플의 광학 현미경 이미지를 도시한 것이다. 최상부 샘플은 기질 (S): 물 (W): 비드 (B)의 비율을 10: 1: 14로 사용하여 염색한 샘플을 예시한 것이며, 중간 샘플은 기질 (S): 물 (W): 비드 (B)의 비율을 10: 15: 0으로 사용하여 염색한 샘플을 예시한 것이며, 최하부 샘플은 기질 (S): 물 (W): 비드 (B)의 비율을 10: 1: 0으로 사용하여 염색한 샘플을 예시한 것이다.
본 발명의 방법은 젖은 동물 기질을 밀폐된 장치 안에서 수성 처리 제형 및 고체 미립자 물질과 교반하는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 동물로부터 유래되는 기질의 특성을 즉시 변형 또는 변환시키는 처리 방법에 관한 것이다. 따라서, 일부 구현예에서, 동물 기질은, 이것이 인간이 사용하기에 적합하게 되기 전에, 하나 이상의 처리를 필요로 할 수 있다. 따라서, 이러한 처리는, 동물 기질이 소비용, 가정용 및/또는 산업(예를 들어, 의류, 천막류(upholstery) 또는 자동차 산업)용으로 사용될 수 있기 전에, 필요할 수 있다.
본 발명의 처리 방법은 세정 단계를 포함할 수 있다. 소정의 구현예에서, 세정 단계는 기질의 화학적 변형 전에 수행될 수 있다. 세정은 동물 기질의 외부에 부착된 임의의 원하지 않는 물질을 제거하는 데 필요할 수 있다. 일부 구현예에서, 세정 단계에 사용될 처리 제형은 하나 이상의 효소를 포함할 수 있다. 소정의 구현예에서, 처리 제형은 단백질분해 효소를 포함할 수 있다. 특히 세정 단계에서, 동물 기질의 세정을 증강시키기 위해, 처리 제형은 하나 이상의 계면활성제를 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 특히 세정 단계에서, 처리 제형은 비이온성 계면활성제를 포함할 수 있다.
본 발명의 처리 방법은 동물 기질로부터 추가적인 원하지 않는 물질을 제거하기 위해 하나 이상의 부가적인 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동물 기질은 석회화 및 탈회를 받을 수 있다. 이러한 구현예에서, 처리 제형은 적어도 이러한 부가적인 단계를 위해, 환원제, 염기, 산 및/또는 중화제를 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 동물 기질은 식물성 물질을 제거하기 위해, 탄화carbonizing)를 받을 수 있다. 이러한 구현예에서, 처리 제형은 적어도 이러한 단계를 위해, 하나 이상의 계면활성제, 산, 중화제 및 표백제를 포함할 수 있다. 특정한 구현예에서, 처리 제형은 비이온성 계면활성제, 황산, 소듐 카르보네이트, 과산화수소 및 포름산을 포함할 수 있다.
고체 미립자 물질은 복수의 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자를 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, 고체 미립자 물질은 복수의 폴리머 입자를 포함할 수 있다. 다른 예로, 고체 미립자 물질은 폴리머 입자와 비-폴리머 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 고체 미립자 물질은 복수의 비-폴리머 입자를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 구현예에서 고체 미립자 물질은 오로지 폴리머 입자만 포함할 수 있거나, 오로지 비-폴리머 입자만 포함할 수 있거나, 또는 임의의 원하는 상대적인 양의 폴리머 입자와 비-폴리머 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 개시내용 전체에서, 비율이 폴리머 입자 및/또는 비-폴리머 입자와 관련하여 언급되는 경우, 이는 고체 미립자 물질을 구성할 수 있는 폴리머 입자 및/또는 비-폴리머 입자의 총합을 참조로 하여 이해될 것이다.
폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는, 양호한 유동성 및 동물 기질과의 밀접한 접촉을 허용하도록 하는 형태 및 크기의 것이다. 실린더형, 구형 또는 입방형과 같은 다양한 형태의 입자들이 사용될 수 있으며; 예를 들어, 환상형 고리, 개뼈 및 원형을 비롯한 적절한 단면 형태가 이용될 수 있다. 입자는 매끄러운 표면 구조 또는 불규칙한 표면 구조를 가질 수 있으며, 고체, 다공성 또는 중공 구조일 수 있다. 돌과 같이 자연적으로 존재하는 물질을 포함하는 비-폴리머 입자는 제작 동안에 다양한 여러 가지 방식으로 절단되는 경향에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 그러나, 가장 바람직하게는, 상기 입자는 실린더형, 타원형, 회전타원형(spheroidal) 또는 구형 비드를 포함할 수 있다.
폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 바람직하게는, 평균 질량이 1 mg 내지 5 kg, 바람직하게는 1 mg 내지 500 g, 보다 바람직하게는 1 mg 내지 100 g, 가장 바람직하게는 5 mg 내지 100 mg 범위에 있도록 하는 크기일 수 있다. 전형적으로 비드로 지칭되는 가장 바람직한 입자의 경우, 바람직한 평균 입자 직경은 0.1 mm 내지 500 mm, 0.5 mm 내지 50mm, 0.5 mm 내지 25 mm, 0.5 mm 내지 15 mm, 0.5 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 6.0 mm, 보다 바람직하게는 1.0 mm 내지 5.0 mm, 가장 바람직하게는 2.5 mm 내지 4.5 mm 범위에 있을 수 있으며, 비드의 길이는 바람직하게는 0.1 mm 내지 500 mm, 보다 바람직하게는 0.5 mm 내지 50 mm, 0.5 mm 내지 25 mm, 0.5 mm 내지 15 mm, 0.5 mm 내지 10 mm, 보다 더 바람직하게는 0.5 mm 내지 6.0 mm, 보다 바람직하게는 1.5 mm 내지 4.5 mm 범위에 있을 수 있으며, 가장 바람직하게는 2.0 mm 내지 3.0 mm 범위에 있다.
일부 구현예에서, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 부분적으로 또는 실질적으로 용해될 수 있다.
폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 부가적인 모이어티를 포함하도록 화학적으로 변형될 수 있다. 따라서, 일부 구현예에서, 입자는 효소, 산화제, 촉매, 금속, 환원제, 화학적 가교제 및 살생물제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 모이어티를 더 포함하도록 화학적으로 변형될 수 있다.
폴리머 입자는 폴리알켄, 예컨대 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리실록산 또는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 폴리머는 선형, 분지형 또는 가교형일 수 있다. 소정의 구현예에서, 상기 폴리머 입자는 폴리아미드 입자 또는 폴리에스테르 입자, 특히 나일론 입자, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 입자 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 입자를 전형적으로 비드 형태로 포함할 수 있다. 상기-폴리머 물질의 코폴리머 또한, 본 발명의 목적을 위해 이용될 수 있다. 폴리머 물질의 특성은, 코폴리머에 특정한 특성을 부여하는 모노머 유닛을 포함시킴으로써 특정한 요건에 따라 맞춰질 수 있다. 나일론 6 및 나일론 6,6를 포함하지만 이들로 한정되지 않는, 다양한 나일론 호모폴리머 또는 코폴리머가 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 나일론은, 바람직하게는 분자량이 5000 달톤 내지 30000 달톤, 보다 바람직하게는 10000 달톤 내지 20000 달톤, 가장 바람직하게는 15000 달톤 내지 16000 달톤의 범위인, 나일론 6,6 코폴리머를 포함한다. 폴리에스테르는 전형적으로, ASTM D-4603과 같은 용액 기술에 의해 측정 시, 0.3 dl/g 내지 1.5 dl/g 범위의 고유 점도 측정값에 상응하는 분자량을 가질 수 있다. 소정의 구현예에서, 상기 폴리머 입자는 합성 고무 또는 천연 고무를 포함할 수 있다.
폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 고체, 다공성 또는 중공일 수 있다. 더욱이, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 충진될 수 있거나 또는 비충진될 수 있다. 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자가 충진되는 경우, 상기 입자는 예를 들어, 입자 내부 내에 부가적인 모이어티를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리머 입자는 평균 밀도가 0.5 g/cm3 내지 3.5 g/cm3이며, 평균 부피가 5 mm3 내지 275 mm3일 수 있다.
소정의 구현예에서, 고체 미립자 물질은 비-폴리머 입자를 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 비-폴리머 입자는 세라믹 물질 입자, 내화성 물질 입자, 화성 입자, 퇴적 입자 또는 변성 미네랄 입자, 복합물 입자, 금속 입자, 유리 입자 또는 목재 입자를 포함할 수 있다. 적합한 금속으로는, 아연, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 텅스텐, 알루미늄, 주석, 납 및 이들의 합금(예, 강철)을 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 적합한 세라믹으로는, 알루미나, 지르코니아, 텅스텐 카바이드, 규소 카바이드 및 규소 니트라이드를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
일부 구현예에서, 비-폴리머 입자는 평균 밀도가 0.5 g/cm3 내지 20 g/cm3, 보다 바람직하게는 2 g/cm3 내지 20 g/cm3, 특히 4 g/cm3 내지 15 g/cm3일 수 있다.
처리 시스템에 윤활을 제공하기 위해, 동물 기질은 젖게 된다. 이는 기질을 물로 적심으로써 달성될 수 있으며, 가장 편리하게는, 기질을 메인스(mains) 또는 수돗물과 접촉시킴으로써 적셔질 수 있다. 기질의 적심은 물 : 동물 기질의 비율을 1000:1 w/w 내지 1:1000 w/w로 달성하기 위해 수행될 수 있다. 전형적으로, 물 : 동물 기질의 비율은 1:100 w/w 내지 1:1 w/w, 보다 전형적으로 1:50 w/w 내지 1:2 w/w, 특히 전형적으로 1:40 w/w 내지 1:2 w/w, 보다 특히 전형적으로 1:20 w/w 내지 1:3 w/w, 가장 전형적으로 1:15 w/w 내지 1:5 w/w일 수 있다. 일부 구현예에서, 물 : 동물 기질의 비율은 1:40 w/w 이상, 1:30 w/w 이상, 1:20 w/w 이상 또는 1:15 w/w 이상이다. 일부 구현예에서, 물 : 동물 기질의 비율은 10:1 w/w 이하, 5:1 w/w 이하, 2:1 w/w 이하 또는 1:1 w/w 이하이다.
일부 구현예에서, 본 발명의 처리 제형은, 동물 기질을 일부 방식으로 변형시키고, 선택적으로는 변형된 기질에 소정의 특성을 부여하기에 효과적인 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 일부 구현예에서, 처리 제형은, 세정 기능을 수행하는 성분 및 기질의 화학적 변형과 같은 다른 효과를 유도하는 성분을 함유할 수 있다. 본 발명의 처리 제형은 용매, 계면활성제, 가교제, 보존제, 금속 착물, 부식 저해제, 착화제, 살생물제, 빌더, 촉매, 킬레이트제, 분산제, 방향제, 효소, 오일, 왁스, 방수제, 난연제, 방오제, 환원제, 산, 염기, 중화제, 폴리머, 수지, 산화제 및 표백제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.
계면활성제는 비이온성 계면활성제 및/또는 음이온성 계면활성제 및/또는 양이온성 계면활성제 및/또는 양쪽성 계면활성제 및/또는 쯔비터이온성 계면활성제 및/또는 반극성(semi-polar) 비이온성 계면활성제로부터 선택될 수 있다.
일부 구현예에서, 적합한 빌더는 처리 제형에 포함될 수 있으며, 이들로는, 폴리포스페이트의 알칼리 금속, 암모늄 및 알카놀암모늄염, 알칼리 금속 실리케이트, 알칼리 토금속 및 알칼리 금속 카르보네이트, 알루미노실리케이트, 폴리카르복실레이트 화합물, 에테르 하이드록시폴리카르복실레이트, 말레산 무수물과 에틸렌 또는 비닐 메틸 에테르의 코폴리머, 1,3,5-트리하이드록시벤젠-2,4,6-트리설폰산, 및 카르복시메틸-옥시숙신산, 다양한 폴리아세트산의 알칼리 금속, 암모늄 및 치환된 암모늄염, 예컨대 에틸렌다이아민 테트라아세트산 및 니트릴로트리아세트산, 뿐만 아니라 폴리카르복실레이트, 예컨대 멜리트산, 숙신산, 옥시다이숙신산, 폴리말레산, 벤젠 1,3,5-트리카르복실산, 카르복시메틸옥시숙신산 및 이들의 가용성 염을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
선택적으로, 처리 제형은 또한, 분산제를 포함할 수 있다. 적합한 수용성 유기 물질은 호모폴리머 또는 코폴리머 산 또는 이들의 염이며, 여기서, 폴리카르복실산은 2개 이하의 탄소 원자에 의해 서로 분리되는 카르복실 라디칼을 2개 이상 포함할 수 있다.
선택적으로, 처리 제형은 또한, 방향제를 포함할 수 있다. 적합한 방향제는 일반적으로, 알코올, 케톤, 알데하이드, 에스테르, 에테르 및 니트릴 알켄 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있는 다성분 유기 화학 제형일 수 있다. 잔류향을 제공하기 위해 충분한 직접성(substantivity)을 제공하는 상업적으로 입수가능한 화합물로는, 갈락솔라이드(Galaxolide)(1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-4,6,6,7,8,8-헥사메틸사이클로펜타(g)-2-벤조피란), 라이랄(Lyral)(3- 및 4-(4-하이드록시-4-메틸-펜틸) 사이클로헥센-1-카르복스알데하이드 및 암브록산(Ambroxan)((3aR,5aS,9aS,9bR)-3a,6,6,9a-테트라메틸-2,4,5,5a,7,8,9,9b-옥타하이드로-1H-벤조[e][1] 벤조푸란)을 포함한다. 상업적으로 입수가능한 완전 제형된 방향제의 일례는 Symrise® AG 사에 의헤 공급되는 Amour Japonais이다.
일부 구현예에서, 동물 기질은 또한, 형광 증백제를 포함할 수 있다. 처리 제형에 포함될 수 있는 적합한 형광 발광제는 몇몇 유기 화학 부류에 속하며, 이중, 스틸벤 유도체가 가장 유명하며, 다른 적합한 부류로는 벤족사졸, 벤즈이미다졸, 1,3-다이페닐-2-피라졸린, 쿠마린, 1,3,5-트리아진-2-일 및 나프탈이미드를 포함한다. 이러한 화합물의 예로는, 4,4'-비스[[6-아닐리노-4(메틸아미노)-1,3,5-트리아진-2-일]아미노]스틸벤-2,2'-다이설폰산, 4,4'-비스[[6-아닐리노-4-[(2-하이드록시에틸)메틸아미노]-1,3,5-트리아진-2-일]아미노]스틸벤-2,2'-다이설폰산, 다이소듐염, 4,4'-비스[[2-아닐리노-4-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-1,3,5-트리아진-6-일]아미노]스틸벤-2,2'-다이설폰산, 다이소듐염, 4,4'-비스[(4,6-다이아닐리노-1,3,5-트리아진-2-일)아미노]스틸벤-2,2'-다이설폰산, 다이소듐염, 7-다이에틸아미노-4-메틸쿠마린, 4,4'-비스[(2-아닐리노-4-모르폴리노-1,3,5-트리아진-6-일)아미노]-2,2'-스틸벤다이설폰산, 다이소듐염 및 2,5-비스(벤족사졸-2-일)티오펜을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 방법은, 동물 기질을 하나 이상의 오일을 포함하는 처리 제형과 함께 교반하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 오일을 처리 제형에 포함하면, 기질에 특정한 특성을 부여할 수 있다. 일부 구현예에서, 처리 제형은 황산화된 오일 및/또는 황화된 오일과 같이 하나 이상의 황 모이어티를 가진 오일을 포함하여, 동물 기질에 유연성 및 가요성을 제공할 수 있다. 다른 구현예에서, 오일이 포함되어, 정전기 제어를 제공하며, 마찰을 감소시키며, 및/또는 윤활을 향상시킬 수 있다.
처리 제형에 포함될 수 있는 적합한 산으로는, 황산, 포름산 및 암모늄염을 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 적합한 염기로는, 칼슘 하이드록사이드 및 소듐 하이드록사이드를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 적합한 중화제로는, 소듐 카르보네이트 및 소듐 바이카르보네이트를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
처리 제형에 사용될 수 있는 효소로는, 헤미셀룰라제, 퍼옥시다제, 프로테아제, 카보닉 안하이드라제(carbonic anhydrase), 셀룰라제, 자일라나제, 리파제, 포스포리파제, 에스테라제, 큐티나제, 펙티나제, 케라타나제, 리덕타제, 옥시다제, 페놀옥시다제, 리폭시게나제, 리그니나제, 풀룰라나제, 탄나제, 펜토사나제, 말라나제, [베타]-글루카나제, 아라비노시다제, 히알루로니다제, 콘드로이티나제, 락카제(laccase), 아밀라제 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
처리 제형에 사용될 수 있는 염료로는, 음이온성 염료, 양이온성 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 양쪽성 염료, 반응성 염료, 직접성 염료, 크롬-매염성 염료, 예비금속화된 염료 및 황 염료를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일부 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 표백제 및/또는 산화제를 포함할 수 있다. 이러한 표백제 및/또는 산화제의 예로는, 오존, 퍼옥시겐 화합물, 과산화수소, 무기 퍼옥시 염, 예컨대 퍼보레이트, 퍼카르보네이트, 퍼포스페이트, 퍼실리케이트 및 모노 퍼설페이트 염(예, 소듐 퍼보레이트 테트라하이드레이트 및 소듐 퍼카르보네이트), 및 유기 퍼옥시 산, 예컨대 퍼아세트산, 모노퍼옥시프탈산, 다이퍼옥시도데칸다이오산, N,N'-테레프탈로일-다이(6-아미노퍼옥시카프로산), N,N'-프탈로일아미노퍼옥시카프로산 및 아미도퍼옥시산을 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 표백제 및/또는 산화제는 화학적 활성화제에 의해 활성화될 수 있다. 활성화제로는, 카르복실산 에스테르, 예컨대 테트라아세틸에틸렌다이아민 및 소듐 노나노일옥시벤젠 설포네이트를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 표백 화합물 및/또는 산화제는 제형의 가열에 의해 활성화될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명의 처리 방법은 기질을 착색시키기 위해 하나 이상의 화학적 변형 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 착색제를 포함할 수 있다. 착색제는 예를 들어, 하나 이상의 염료, 안료, 형광 발광제 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 염료는 착색제를 동물 기질의 구조 내로 더 잘 침투시키는 것으로 생각되기 때문에, 염료가 특히 착색제로서 적합하다.
고체 미립자 물질은 처리 제형(당연히 물을 배제함) 중 한 가지 성분, 몇 가지 성분 또는 모든 성분들로 실질적으로 비코팅(uncoat)될 수 있다. 특히, ㅈ거어도 제1 교반 단계 전에, 고체 미립자 물질은 착색제(예, 염료 또는 안료)로 코팅되지 않는 것이 바람직하다. 처리 제형 및 고체 미립자 물질은 교반 단계 전에 예비혼합될 수 있지만, 이는 바람직하게는 착색제가 고체 미립자 물질의 입자의 코팅을 촉진하지 않거나 유도하지 않는 조건 하에서이다. 그러므로, 예를 들어, 착색제는 예를 들어, 처리 제형 1 L 당 1 g 초과, 보다 바람직하게는 2 g/L 초과, 특히 5 g/L 초과의 용해성을 가진, 처리 제형에서 가용성인 염료일 수 있으며, 및/또는 염료의 용해성을 촉진하기 위해 부가적인 유기 용매가 처리 제형 중의 물에 첨가될 수 있으며, 및/또는 구체적으로 염료와 친화성을 가지지 않는 고체 미립자 물질이 선택될 수 있다. 적합한 유기 용매는 수-혼화성 알코올, 글리콜, 아미드 등을 포함할 수 있다. 착색제가 처리 제형에서 불용성이거나 또는 단지 부분적으로 가용성인 경우, 착색제는 하나 이상의 분산제를 사용하여 분산되는 것이 바람직하다. 이들은 양이온성 분산제, 음이온성 분산제 또는 비이온성 분산제일 수 있다. 일 구현예에서, 고체 미립자 물질의 코팅은, 교반 단계 동안에 고체 미립자 물질 및 착색제 둘 다를 안정화시키는 동일한 타입의 분산제를 가짐으로써 방지 또는 저해된다. 예를 들어, 착색제 및 고체 미립자 물질은 음이온성 분산제를 사용하여 분산될 수 있거나, 착색제 및 고체 미립자 물질은 양이온성 분산제를 사용하여 분산될 수 있거나, 또는 착색제 및 고체 미립자 물질은 비이온성 분산제를 사용하여 분산될 수 있다. 착색제를 분산시키는 경우, 이는 바람직하게는 안료, 불용성 염료 또는 약간의 가용성(< 1 g 리터) 염료일 수 있다. 착색제가 미립자 고체의 존재 하에 처리 제형에서 분산 또는 용해되는 경우, 이는 바람직하게는 30℃ 미만, 보다 바람직하게는 25℃ 미만에서 수행된다. 보다 낮은 온도의 사용은 고체 미립자 물질의 코팅 가능성을 감소시키는 경향이 있다.
착색제는 처리 제형에서 분산 또는 용해될 수 있다. 일부 구현예에서, 착색제는 고체 미립자 물질의 부재 하에 처리 제형에서 분산 또는 용해될 수 있다. 이는, 착색제가 고체 미립자 물질을 예비-코팅하는 임의의 가능성을 방지하는 데 일조할 수 있다. 그런 다음, 고체 미립자 물질은 교반 전 또는 교반 도중에 첨가될 수 있다. 다른 예로, 착색제는 (마찬가지로, 고체 미립자 물질의 부재 하에) 수성 액체 매질에 분산 또는 용해된 다음, 처리 제형에 첨가될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 착색제 및 고체 미립자 물질을 포함하는 처리 제형의 혼합물은, 고체 미립자 물질이 실질적으로 코팅되지 않으며, 착색제가 고체 미립자 물질 내로 침투되지 않는 것이다. 일 구현예에서, 이는 i 내지 v에 의해 확인될 수 있다: i. 고체 미립자 물질 100 g을 착색제 2 중량%를 포함하는 물 100 g에 첨가하는 단계; ii. 혼합물을 25℃에서 1시간 동안 교반하는 단계; iii. 고체 미립자 물질을 여과에 의해 물로부터 제거하는 단계; iv. 물에 잔류하는 착색제의 양을 (예, 비색 분석, UV, 굴절률 또는 중량 분석에 의해) 측정하는 단계; 및 v. 고체 미립자 물질을 코팅하지 않거나 침투하지 않은 착색제의 양을 계산하는 단계. 바람직하게는, 이 값은 착색제 90 중량% 초과, 보다 바람직하게는 95 중량% 초과, 특히 98 중량% 초과, 보다 특히 99 중량% 초과가 물에 잔류함을 의미해야 한다. 바람직하게는, 물은 pH 7에 있다.
일부 구현예에서, 수성 처리 제형은 착색제를 포함하며, 본 방법은 착색제를 동물 기질에 적용하는 단계를 포함하며, 여기서, 적용되는 착색제의 일정 부분 이상은 처리 제형으로부터 기원한다. 전형적으로, 적용되는 착색제 중 일정 부분 이상, 일부, 보다 전형적으로 필수적으로 모두는, 적용 전에, 고체 미립자 물질로부터 물리적으로 분리된다. 바람직하게는, 동물 기질에 적용되는 착색제 중 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 90 중량% 이상, 보다 특히 99 중량% 이상, 가장 특히 필수적으로 모두는 (고체 미립자 물질의 표면 또는 내부로부터 기원하지 않으며) 처리 제형으로부터 기원한다. 바람직하게는, 착색제를 동물 기질에 적용하는 단계를 포함하는 방법 동안에, 고체 미립자 물질로부터 착색제의 측정가능한 순 손실(net loss)은 존재하지 않는다. 이는, 동물 기질에 적용되는 색상의 필수적으로 모두는 처리 제형으로부터 기원함을 보여준다. 전형적으로, 미립자 고체 내 착색제 또는 코팅의 양은 교반 공정 동안에 일정하게 유지될 것이거나, 또는 단지 약간 증가할 수 있다.
처리 제형은 염기성(>7) pH, 산성(<7) pH 또는 중성(7) pH를 가질 수 있다. 많은 구현예에서, 처리 제형의 pH는 산성인 것이 바람직하다. 산성 pH는 전형적으로 6.9 미만, 보다 전형적으로 6.5 미만, 보다 더 전형적으로 6 미만, 가장 전형적으로 5.5 미만이다. 산성 pH는 전형적으로 1 이상, 보다 전형적으로 2 이상, 가장 전형적으로 3 이상이다. 처리 제형의 pH는 본 발명의 구현예에 따른 처리 공정에서 상이한 시점, 지점 또는 단계에서 상이할 수 있다. 바람직하게는, 처리 제형은 교반 동안에 적어도 일부 기간 동안 상기 전형적인 pH 값을 가진다.
본 발명의 일부 구현예에서, 젖은 동물 기질을 수성 처리 제형 및 고체 미립자 물질과 함께 상기 교반하기 전 또는 교반한 후, 본 발명의 방법은 가죽의 제조에 사용되는 하기의 부가적인 단계들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다: 경화, 빔하우스 작동, 유화 가지, 때빼기, 보존화, 수적, 석회화, 탈회, 제모, 제육, 분할(splitting), 재석회, 효해, 탈지(degreasing), 프리징(frizzing), 탈색, 침산, 탈염(depickling), 예비무두질(pretanning), 무두질, 재무두질, 무두질(tawing), 크러스팅(crusting), 코팅, 착색화(염색) 및 마감질.
소정의 구현예에서, 본 발명의 처리 방법은 기질을 보존하기 위해, 하나 이상의 부가적인 화학적 변형 단계를 포함할 수 있다. 동물 기질이 하이드인 일부 구현예에서, 기질은 무두질을 받을 수 있다. 이러한 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 보존(특히 무두질)제를 포함할 수 있다. 적합한 보존(특히 무두질)제로는, 크롬 염, 글루타르알데하이드 및 천연 폴리페놀 타닌을 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
추가적인 구현예에서, 본 발명의 처리 방법은, 동물 기질의 특정 특성을 맞추기 위해, 하나 이상의 추가적인 화학적 변형 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 일부 구현예에서, 처리 제형은 합성 무두질제일 수 있는 하나 이상의 무두질제를 포함할 수 있다. 적합한 합성 무두질제로는, 아미노 수지, 폴리아크릴레이트, 플루오로 폴리머 및/또는 실리콘 폴리머, 및 페놀, 우레아, 멜라민, 나프탈렌, 설폰, 크레졸, 비스페놀 A, 나프톨 및/또는 바이페닐 에테르를 기재로 하는 포름알데하이드 축합 폴리머를 포함할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
무두질제는 식물성 무두질제일 수 있다. 식물성 무두질제는, 전형적으로 폴리페놀인 타닌을 포함한다. 식물성 무두질제는 식물 잎, 뿌리 특히 식물 줄기로부터 수득될 수 있다. 식물성 무두질제의 예는, 밤나무, 오크, 레도울(redoul), 탄오크(tanoak), 독미나리, 케브라초(quebracho), 맹그로브(mangrove), 왓틀 아카시아(wattle acacia); 및 가자(myrobalan)의 나무 줄기 추출물을 포함한다. 무두질제는 미네랄 무두질제일 수 있다. 일부 특히 적합한 미네랄 무두질제는 크롬 화합물, 특히 크롬 염 및 착물을 포함한다. 크롬은 바람직하게는 크롬 (III) 산화 상태에 있다. 바람직한 크롬 (III) 무두질제는 크롬 (III) 설페이트이다. 다른 무두질제는 알데하이드(글리옥살, 글루타르알데하이드 및 포름알데하이드), 옥사졸리딘, 포스포늄염, 크롬이 아닌 금속 화합물(예, 철, 티타늄, 지르코늄 및 알루미늄 화합물)을 포함할 수 있다. 특히 무두질용 처리 제형은 산성, 중성 또는 염기성일 수 있다. 식물성 및 크롬 무두질제는 바람직하게는 산성 처리 제형과 함께 사용된다.
처리 제형은 바람직하게는, 산성 제형이 사용되어야 하는 경우, 황산, 염산, 포름산 또는 옥살산을 포함한다.
일부 구현예에서, 처리 제형 내의 물은 유연화 또는 탈염된 것이다.
본 발명의 구현예에 따른 하이드 또는 스킨의 착색화를 위해, 본 방법은 착색제를 포함하는 처리 제형을 사용한 무두질 동안 또는 무두질 후 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 하이드 또는 스킨은 우선, 예를 들어, 크롬을 사용하여 무두질되어, "웨트 블루(wet blue)" 생산물을 제공할 수 있다. 그런 다음, 이러한 무두질된(예, 웨트 블루) 생산물은 본 발명의 방법에서 기질로서 사용될 수 잇으며, 여기서, 처리 제형의 하나 이상의 성분은 착색제이다. 이러한 방식으로 착색화를 수행하는 것은, 특히 양호한 색상 음영, 강도, 색상 균일성 및 착색의 직접성을 가진 동물 하이드 및 스킨을 제조하는 것으로 확인되었다.
소정의 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 방수제를 포함할 수 있다. 적합한 방수제의 예는 소수성 실리콘이다. 추가적인 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 난연제를 포함할 수 있다. 적합한 난연제로는, 티타늄 헥스플루오라이드 또는 지르코늄 헥사플루오라이드를 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 특정한 구현예에서, 처리 제형은 하나 이상의 방오제를 포함할 수 있다. 적합한 방오제로는, 폴리설폰, 왁스, 염, 실리콘 폴리머 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 방법은 선행 기술의 방법보다 상당히 더 적은 양의 물과 함께 사용될 수 있기 때문에, 본 발명의 구현예에서, 처리 제형에서 화학물질의 양 또는 화학물질 로딩은 감소될 수 있다.
처리 제형은 물을 포함한다. 고체 미립자 물질이 폴리머 입자 및/또는 비-폴리머 입자를 포함하는 구현예에서, 물 : 폴리머 입자 및/또는 비-폴리머 입자의 비율은 1000:1 w/w 내지 1:1000 w/w 범위에 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 처리 제형 : 폴리머 입자 및/또는 비-폴리머 입자의 비율은 10:1 w/w 내지 1:100 w/w, 보다 바람직하게는 1:1 w/w 내지 1:100 w/w, 보다 더 바람직하게는 1:2 w/w 내지 1:100 w/w, 보다 더 바람직하게는 1:5 w/w 내지 1:50 w/w, 특히 1:10 w/w 내지 1:20 w/w이다.
일부 구현예에서, 폴리머 입자 및/또는 비-폴리머 입자 : 기질의 비율은 1000:1 w/w 내지 1:1000 w/w, 보다 바람직하게는 10:1 w/w 내지 1:10 w/w, 특히 5:1 w/w 내지 1:5 w/w, 보다 특히 4:1 w/w 내지 1:2 w/w, 가장 특히 2:1 w/w 내지 1:1 w/w일 수 있다.
일부 구현예에서, 처리 제형은 물만 포함할 수 있거나, 또는 처리 제형은 물 및 하나 이상의 유기 용매를 포함할 수 있다. 소정의 구현예에서, 유기 용매는 수-혼화성이다. 바람직한 유기 용매는 알코올, 글리콜 및 아미드를 포함할 수 있다. 소정의 구현예에서, 처리 제형은 물을 10 중량% 이상, 보다 바람직하게는 50 중량% 이상, 특히 80 중량% 이상, 보다 특히 90 중량% 이상, 가장 특히 95 중량% 이상으로 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 처리 제형의 다른 성분에서 불순물로 인한 미량이 아닌, 유기 용매는 처리 제형에 존재하지 않는다.
처리 제형은 다수의 성분들을 포함할 수 있기 때문에, 제형의 분획은 본 발명의 방법을 위한 전형적인 처리 사이클 동안에 상이한 시점에서 첨가될 수 있다. 이러한 맥락에서, 용어 "처리 사이클"은 동물 기질을 변형 또는 변환하는 데 필요한 총 기간을 지칭하며, 하나 이상의 공정(phase) 또는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리 제형의 제1 분획은 고체 미립자 물질의 첨가 전에 동물 기질에 첨가될 수 있다. 따라서, 동물 기질은, 처리 제형 및 고체 미립자 물질과의 교반 전에, 밀폐된 장치 안에서 처리 공정의 제1기로서 처리 제형 단독과 함께 교반될 수 있다. 처리 제형의 제2 분획은 처리 사이클에서 상이한 시점에서 첨가될 수 있다. 소정의 구현예에서, 고체 미립자 물질은 처리 제형의 제2 분획을 첨가하기 전에, 제거될 수 있다. 미립자 물질의 제거 및 처리 제형의 제2 분획의 첨가 후, 처리 공정의 제2기는, 동물 기질과 처리 제형의 추가적인 교반과 함께 시작될 수 있다. 각각의 제1 처리 제형 분획 및 제2 처리 제형 분획은 동일하거나 또는 상이한 성분을 포함할 수 있다. 더욱이, 처리 제형은 다수의 분획으로 나눠질 수 있으며, 여기서, 각각의 분획은 동일하거나 또는 상이한 성분을 포함한다. 따라서, 일련의 처리 기 또는 단계는 처리 사이클 기간 동안 수행될 수 있으며, 여기서, 처리 제형은 각각의 개별 공정 동안 일정하게 유지되거나 다양할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명의 처리 사이클은 세정 단계 및 화학적 변형 단계를 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 처리 제형은, 기질 세척용 하나 이상의 성분을 포함하는 제1 분획, 및 기질을 화학적으로 변형하기 위한 하나 이상의 성분을 포함하는 제2 분획을 포함할 수 있다. 각각의 제1 분획 및 제2 분획은 처리 사이클 동안에 상이한 시점에서 첨가될 수 있다. 그러므로, 처리 사이클은 세정 공정과 화학적 변형 공정으로 구성될 수 있으며, 여기서, 처리 제형의 제1 분획의 첨가는 세정 공정을 실시하며, 처리 제형의 제2 분획의 첨가는 화학적 변형 공정을 실시한다. 다른 구현예에서, 기질의 세척 및 화학적 변형은 동시에 수행될 수 있다.
소정의 구현예에서, 처리 제형은 제1 분획 및 제2 분획을 포함할 수 있으며, 여기서, 제1 분획은 실질적으로 효소를 포함하지 않으며, 제2 분획은 효소를 포함한다. 이러한 구현예에서, 처리 제형의 제1 분획은 처리 사이클에서 제1기에 첨가될 수 있으며, 처리 제형의 제2 분획은 처리 사이클에서 제2기에 첨가될 수 있다.
일부 구현예에서, 고체 미립자 물질은, 처리 제형의 분획이 상기와 같이 첨가됨에 따라, 처리 사이클 전체에서 유지될 수 있다. 다른 구현예에서, 고체 미립자 물질은 처리 제형의 추가적인 분획의 첨가 전에 대체될 수 있다. 이는, 동물 기질이 비상용성 화학적 모이어티들 사이에서 발생하는 상호작용에 의해 악영향을 받지 않음을 보장하기 위해 필요할 수 있다. 예를 들어, 처리 제형의 일 분획의 도입 후 고체 미립자 물질에 잠재적으로 부착될 수 있는 화학적 모이어티는, 처리 제형의 후속적인 분획에 존재하는 화학적 모이어티와 상용성이지 않을 수 있으며, 따라서, 처리 사이클을 계속하기 전에, 고체 미립자 물질의 대체를 필요로 할 수 있다.
본 발명의 처리 사이클의 하나 이상의 단계에서, 동물 기질은 가열 또는 냉각을 받을 수 있다. 더욱이, 동물 기질은 진공 또는 압력 조건 하에 놓일 수 있다. 더욱이, 동물 기질은 분쇄, 조건화 또는 건조를 받을 수 있다.
소정의 구현예에서, 본 발명의 방법은, 동물 기질을, 처리 사이클 동안에 처리 제형 외에도 하나 이상의 제제에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 제제에의 노출은, 젖은 동물 기질이 처리 제형과 함께 교반됨에 따라 수행될 수 있거나, 또는 처리 제형이 존재하지 않는 경우 처리 사이클 동안 개별 단계에서 수행될 수 있다. 이러한 구현예에서, 하나 이상의 제제는 기체성일 수 있다. 동물 기질의 기체성 제제에의 노출은 처리 사이클 동안 한 지점 또는 지점들에서 상기 제제를 밀폐된 장치에 도입함으로써 이루어질 수 있다. 일부 구현예에서, 기체성 제제는 이산화탄소 및/또는 오존일 수 있다.
처리 사이클의 기간은 1분 내지 100시간의 임의의 기간일 수 있으며, 다른 구현예에서, 처리 사이클의 기간은 1분 내지 48시간일 수 있다. 처리 사이클이 2개 이상의 기들을 포함하는 일 구현예에서, 처리 사이클의 각각의 개별 공정은 30초 이상 또는 1분 이상의 임의의 기간일 수 있으며, 여기서, 개별 공정들의 합은 처리 사이클의 총 기간을 포함한다. 소정의 구현예에서, 처리 사이클의 각각의 개별 공정은 30초 내지 10시간의 기간일 수 있다. 본 발명의 방법은, 고체 미립자 물질의 존재가 동물 기질에서 수행되는 기계적 작용의 정도를 증강시킬 수 있기 때문에, 전형적인 처리 사이클의 기간의 상당한 감소를 촉진할 수 있다. 따라서, 공정의 각 공정의 기간은 감소될 수 있으며, 이는 선행 기술에서 이용되는 방법과 비교하는 경우 처리 사이클의 총 기간을 전형적으로 20% 내지 50% 감소시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 고체 미립자 물질과의 교반으로 인해 동물 기질에서 수행되는 기계적 작용은 결코 동물 기질을 분해할 정도로 충분한 것이 아니다.
본 발명의 방법의 하나 이상의 공정들은 0℃ 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있다. 더욱이, 본 방법은 하나 이상의 가열 또는 냉각 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 온도는 처리 사이클 전기간 동안 하나 이상의 지점에서 0℃ 내지 100℃의 값 사이에서 상승되거나 저하될 수 있다. 일부 구현예에서, 본 방법의 하나 이상의 공정들은 0℃ 내지 60℃, 예컨대 20℃ 내지 60℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 다른 구현예에서, 30℃ 내지 50℃의 온도에서 수행될 수 있다. 본 발명의 방법이 처리 사이클의 기간을 감소시킬 수 있으므로, 본 방법은 보다 낮은 온도에서 효과적으로 작동되는 것이 가능하다. 예를 들어, 처리 사이클의 하나 이상의 공정들에서, 본 발명의 방법은, 선행 기술의 공정에 일반적으로 요구되는 보다 높은 온도와 반대로, 주위 온도에서 효과적으로 수행될 수 있다. 또한, 보다 적은 양의 처리 제형이 사용될 수 있기 때문에, 이들 온도를 수득하는 데 요구되는 에너지 양은 실질적으로 감소될 수 있다.
본 발명의 방법은 회분식 공정 또는 연속식 공정을 포함할 수 있다. 다른 예로, 본 발명의 방법은 회분식 공정과 연속식 공정의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 방법은 동일한 밀폐된 장치 안에서 접촉될 필요가 없다. 그러므로, 처리 기 또는 단계는 하나의 밀폐된 장치 안에서 수행될 수 있으며, 나아가 처리의 기 또는 단계들은 상이한 밀폐된 장치 안에서 수행될 수 있다. 따라서, 동물 기질은, 처리를 계속하거나 완료하기 위해, 하나의 밀폐된 장치 안에서 또 다른 밀폐된 장치로 전달될 수 있다. 본 발명의 방법은, 부가적인 가공이 밀봉되지 않은 장치에서 수행되는 기 또는 단계들을 포함할 수 있다. 이러한 부가적인 가공으로는, 예를 들어, 소정의 빔하우스 작동을 포함할 수 있다. 본 발명의 방법은, 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자가 부가적인 밀폐된 장치 또는 밀봉되지 않은 장치에서 수행되는 기 또는 단계를 포함할 수 있다.
고체 미립자 물질이 폴리머 입자 및/또는 비-폴리머 입자를 포함하는 본 발명의 구현예에서, 상기 입자는 부가적인 화합물 또는 물질로 처리되거나 또는 이와 반응될 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 입자는 계면활성제로 처리될 수 있다. 소정의 구현예에서, 상기 입자는 소듐 하이드록사이드 및 포타슘 하이드록사이드, 하이포클로레이트, 하이포클로라이트, 과산화수소, 무기 퍼옥시 염 및 유기 퍼옥시 산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로 처리될 수 있다.
본 발명의 방법은, 처리될 동물 기질 및 처리 제형을 수용할 정도로 충분히 큰 장치에서 수행될 수 있으며, 처리 공정 동안에 교반되는 경우, 물질의 효율적인 순환 및 혼합을 허용할 정도로 충분한 누손량을 여전히 제공한다. 전형적으로, 본 방법의 사용 용량을 최대화하면서도 효율적인 혼합을 제공하기 위해, 허용량은 10 부피% 이상, 바람직하게는 20 부피% 이상, 보다 바람직하게는 30 부피% 내지 60 부피%, 또는 30 부피% 내지 70 부피%의 누손량 값에 대해 이루어져야 한다.
동물 기질 처리용 밀폐 장치는 처리 챔버 및 선택적으로 하나 이상의 투입 구획을 포함할 수 있으며, 여기서, 각각의 개별 투입 구획은 처리 제형의 하나 이상의 분획을 포함할 수 있다. 하나 이상의 투입 구획은 처리 사이클에서 하나 이상의 예정된 시점에서 처리 제형의 하나 이상의 분획을 분배하도록 적합화될 수 있다.
본 발명의 방법의 수행을 위한 밀폐된 장치는 기계적 회전에 적합화된 장치일 수 있다. 밀폐된 장치는, 교반 동안에 동물 기질 및 처리 제형을 포함하도록 작용하는 처리 챔버를 포함할 수 있다. 소정의 구현예에서, 처리 챔버는 회전형 드럼 또는 회전가능하게 탑재된 실린더형 케이지를 포함할 수 있다. 밀폐된 장치는, 드럼 또는 케이지가 탑재된 하우징 수단을 포함할 수 있다. 전형적으로, 드럼 또는 케이지는, 동물 기질이 드럼 또는 케이지의 영역 내에 유지되도록 보장하면서도, 수성 처리 제형의 유입 또는 유출을 허용하는 개구 또는 수단을 포함할 수 있다. 소정의 구현예에서, 드럼 또는 케이지는 천공부를 포함할 수 있다. 천공부는 고체 미립자 물질의 유입 및 유출을 허용할 정도로 충분히 큰 크기일 수 있다.
밀폐된 장치는 처리 제형을 순환시킬 수 있는 하나 이상의 순환 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치는 처리 챔버에서 처리 제형의 유출 및 재유입을 허용하는 도관(ducting) 및 펌핑 수단을 포함할 수 있다. 더욱이, 밀폐된 장치는, 처리 사이클의 전기간 동안 고체 미립자 물질의 재사용을 가능하게 하는, 고체 미립자 물질의 재순환을 촉진하는 하나 이상의 재순환 수단을 부가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 밀폐된 장치는 처리 챔버로부터 미립자 물질의 유입 및 유출을 촉진하는 도관 및 펌핑 수단을 포함할 수 있다.
작동 시, 하나 이상의 공정을 포함하는 전형적인 처리 사이클 동안에, 젖은 동물 기질은 우선, 밀폐된 장치의 처리 챔버 내에 위치할 수 있다. 그런 다음, 수성 처리 제형 및 고체 미립자 물질은 처리 챔버 내로 도입될 수 있다. 처리 챔버의 회전은 동물 기질과 처리 제형 및 고체 미립자 물질의 교반을 보장한다. 소정의 구현예에서, 처리 챔버의 회전에 의한 교반 과정 동안에 유체는 처리 챔버에서 개구 또는 천공부를 통과하며, 순환 수단을 통해 처리 챔버로 되돌아간다. 연속 순환 공정은, 처리 사이클의 기가 완료될 때까지, 진행될 수 있다. 다른 구현예에서, 처리 챔버에서 동물 기질을 처리 제형과 함께 교반하는 것은, 처리 사이클의 기가 완료되는 경우, 유체만이 처리 챔버를 빠져 나가도록 허용되도록, 유체의 연속 순환 없이 이루어질 수 있다.
추가적인 구현예에서, 밀폐된 장치는, 처리 사이클의 기의 완료 후, 또는 처리 사이클의 완료 후, 고체 미립자 물질의 용이한 제거를 촉진하는 수단을 포함할 수 있다. 처리 챔버가 충분한 크기를 가진 천공부를 포함하는 소정의 구현예에서, 다량의 고체 미립자 물질은 유체와 함께 천공부를 통과할 수 있다. 선택적으로, 고체 미립자 물질은 또한, 재순환 수단을 통해 처리 챔버 내로 다시 재순환될 수 있다. 소정의 구현예에서, 처리 챔버는 고체 입자 제거를 촉진하기 위해 진공, 송풍기(blower), 자석(magnet) 또는 다른 적절한 장치를 포함할 수 있다.
밀폐된 장치는 고체 미립자 물질의 후속적인 재사용 및 사용 전 장치 내에서의 이의 저장을 위해 적합하게 될 수 있다. 소정의 구현예에서, 고체 미립자 물질은, 처리 사이클에서 부가적인 기에서 이것이 재사용되기 전에, 밀폐된 장치로부터 제거되고 세정될 수 있다. 추가적인 구현예에서, 고체 미립자 물질은 처리 사이클에서 부가적인 기를 시작하기 전에 대체될 수 있다.
일부 구현예에서, 동물 기질은 하이드, 펠트 또는 스킨을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 동물 기질은 가죽일 수 있다.
이하, 본 발명은 하기의 실시예 및 관련된 예시를 참조로 하여, 본 발명의 범위를 제한하지 않으면서, 추가로 예시될 것이다.
실시예
본원 및 실시예 전체에서 사용되는 바와 같이 처리 공정 또는 공정 매질에 관한(일부 경우에, 처리 제형에 관한) 양은 플로트(float)(예, 염료 플로트), 비율, 백분율, w/w(또는 %w/w) 및 차지(charge)와 같은 하나 이상의 용어를 사용하여 보편적으로 표현된다. 문맥상 다르게 지시하지 않는 한, 이들 값은 기질의 중량 또는 양과 관련하여 하나 이상의 성분("X")의 양을 지칭한다. 예시로써, 100 w/w X, 100%의 X 및 1:1 기질 : X 등과 같은 표현은, 동일한 양의 X가 기질 양으로서 사용됨을 의미한다. 마찬가지로, 100% "차지"의 X 또는 100% 플로트의 X 등은, 동일한 양의 X가 기질 양으로서 사용됨을 의미한다. 더욱이, 50 w/w의 X, 50%의 X 및 1:0.5 기질 : X 등과 같은 표현은, 사용되는 X의 양이 기질 양의 50%임을 의미한다. 또한, 50% "차지"의 X 또는 50% 플로트의 X 등은, 사용되는 X의 양이 기질 양의 50%임을 의미한다. 더욱이, 150 w/w X, 150%의 X 및 1:1.5 기질 : X 등과 같은 표현은, 사용되는 X의 양이 기질 양의 150%임을 의미한다. 마찬가지로, 150% "차지"의 X 또는 150% 플로트의 X 등은, 사용되는 X의 양이 기질 양의 150%임을 의미한다. 더욱이, 용어 "플로트"는, 염료, 계면활성제 또는 임의의 보조 화학물질과 같은 임의의 추가적인 보조제를 배제한, 사용되는 물(선택적으로 하나 이상의 유기 용매를 포함할 수 있음)의 함량 또는 양을 의미하는 것으로 간주될 수 있다.
실시예 1 - 하이드의 염색
처리 시험은 시험 조건 및 대조군 조건 세트를 사용하여 수행하였다(표 1 참조). 따라서, 시험은 바람직한 처리 장치의 사용을 수반하였으며 본 발명의 방법에 따라 수행한 한편, 대조군은 동일한 장치에서 수행하였으나 고체 미립자 물질은 존재하지 않았다. 크롬-무두질한 매칭-사이드(matched-side) 샘플(20 cm X 45 cm) 4쌍을, 6% 염기성 크롬 설페이트(33% 염기성, 25% Cr2O3)를 사용하여 무두질한 전체 웨트 블루 하이드로부터 절단하였다. 표시한 샘플을, 소듐 포르메이트 및 소듐 바이카르보네이트를 사용하여 100% 물에서 pH 6.1로 함께 중성화시키고, 0.2%의 분산제(Invaderm LU, 독일 바일 암 라인 소재의 TFL Ledertechnik GmbH)를 또한, 첨가하여, 후속적인 염색 공정에서 응집을 피하였다. 각각의 가죽 샘플(습식이지만, 과량의 물은 포함하지 않음)의 중량을 칭량하고, 염색 플로트의 총 부피 및 염료의 양을 계산하기 위해 사용하였다. 염색 시험은 45℃, 8 rpm에서 코발트-예비금속화된 염료(2.0% w/w Sellaset 옐로우 H, 독일 바일 암 라인 소재의 TFL Ledertechnik GmbH)를 사용하여 3시간 동안 수행하였으며, 총 플로트 부피는 습식 가죽의 중량에서 100%였다. 매칭 사이드 시험은, 컴퓨터화된 제어 유닛이 구비된 동일한 공정 드럼(DOSE-드럼, 50 cm 반경 및 25 cm 폭)을 사용하여 동시에 수행하였다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 비드(PET 비드) 형태의 폴리머 입자를 물과 함께 다양한 시험들의 염색 플로트에 하기의 비율로 사용하였다. 공정 1-4A를 이용하여 염색한 가죽은 시험 샘플이었으며, 비교-대조군은 비드 없이 100%, 75%, 50% 및 25%의 물(공정 1-4B)로 염색한 샘플이었다. 모든 시험에서, 부분적으로 염색한 가죽의 작은 조각들(3cm X 3cm)을 30분마다 액체 질소로 즉시 동결하고, 동결-건조하고, 디지털 현미경을 사용하여 분석하였다.
Figure 112015109543114-pct00001
단면의 전체적으로 염색된 파트의 치수를 측정하고, 3회 중복 측정의 평균을 사용하여, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 염료 침투의 정도를 계산하였다. 염료 침투율(염료 침투의 백분율로서 측정됨)은, 비드를 포함하지 않는 대조군 샘플과 비교하여, 비드를 포함하는 샘플에 대해 각각의 모든 측정 시점에서 상당히 더 컸다(실험 2A 대 실험 2B 및 1B 참조). 염료 침투는, 샘플 단면(미크론)을 통해 염료 침투 거리를 확인함으로써 고해상 디지털 현미경을 사용하여 측정하였다. 따라서, 표 2에 나타낸 바와 같이 염료 침투 백분율은 100 X(단면의 염색된 파트의 치수 / 샘플 기질의 두께)로서 표현될 수 있다.
Figure 112015109543114-pct00002
도 1 및 도 2의 첨부된 도면을 참조로 하여, 물 차지의 75%를 PET 비드로 대체한 경우, 비드를 포함하는 실험(도 1 및 도 2, 공정 2A)은 비드를 포함하지 않는 대조군(도 1, 공정 1A 및 2B 및 도 2, 공정 1A)과 비교하여, 압도적으로 더 신속하고, 더 깊으며 보다 균일한 염료 침투를 제공하였다. 놀랍게도, PET 비드는 또한, 기질에서 색상 음영 강도를 증가시켰다.
놀랍게도, 표면 균일성 및 심미성은 대조군과 비교하여 상당히 향상되었다. 이는, 상당히 더 균일한 표면 구조, 염색 균일성 및 보다 매끄러운 표면 텍스처를 초래하였다. 도 2에서, 대조군 샘플(공정 1A)는 표면 텍스처에서 상당한 변화를 나타내었으며, 염색은 불균일하였다. 놀랍게도, 25%, 50% 및 75%의 물이 PET 비드로 대체된 경우(공정 4A, 3A 및 2A), 표면 텍스처는 상당히 더 매끄럽게 보였으며, 염료 균일성도 상당히 향상되었다. 따라서, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 동물 기질은 선행 기술의 방법에 의해 제조되는 것들과 비교하여, 증강된 색상 균일성, 보다 매끄러운 표면 구조 및 더 부드러운 텍스처를 나타낸다.
실시예 2 - 다른 염료 조성물을 사용한 하이드의 염색
추가적인 염색 실험을 Trupocor Red 2B, Trupocor Red EN 및 Trupocor Brown GST를 사용하여 수행하였다. 이들 염료는 다양한 용해성, 반응성 및 침투 특징을 망라하며, 따라서, 종래의 및 물-저함량 대조군 공정에 대해, 비드-함유 공정의 성능을 비교하기 위한 유용한 모델 시스템으로서 작용한다. 염료의 비교는 하기의 표에 나타나 있다.
Figure 112015109543114-pct00003
재무두질되고 유화 가지되고 염색 공정을 받은 소(bovine) 크러스트 가죽에 대해 실험을 수행하였다. 무두질후 단계 동안에 가죽의 염색은 신발, 의복, 천막류 및 자동차 적용에 대체적으로 포괄적이다. 일반적인 유화 가지, 재무두질 및 염색 공정을 후술한 바와 같이 표 3 및 표 4를 참조로 하여 수행하였다. 표 3 및 표 4에 기술된 재무두질 및 염색 공정은 자동차 천막류에 사용되는 것과 같은 자동차 가죽의 제조를 위해 수행한 것과 유사하다.
Figure 112015109543114-pct00004
Figure 112015109543114-pct00005
실시예 2A - Trupocor Red 2B를 사용한 염색
염색되지 않은 크러스트 가죽을 제조하기 위해, 웨트 블루 하이드(두께 1.8 mm)를 상기 표 3 및 표 4에 기술된 공정에 따라 재무두질하고 유화 가지하였다.
이 경우, 크롬 무두질 후, 기질을 아크릴성 재무두질제(Trupotan RKM)와, 식물성 타닌(Mimosa WS)으로 처리하고, 염색하였다. 염색 후, 기질을 유화 가지(Truposol LEX 및 Truposol AWL)한 다음, 포름산을 사용하여 고정하고, 세정하였다.
진공-건조된 크러스트 가죽을 평균 건조 중량이 89 g(±1 g)인 몇몇의 동일한 크기(20 cm X 30 cm)의 조각으로 절단하였다. 모든 샘플 조각들을 pH 6.2로 조정하고, 처리 사이클을 표 3 및 표 4의 절차에 따라 Dose 드럼(독일 리흐테나우 소재의 Ring Maschinenbau GmbH(Dose))(내부 부피가 85 L인 모델 08-60284)에서 수행하였다. Teknor Apex UK에 의해 공급되는 Teknor ApexTM 등급 TA101M(폴리에스테르 - PET)을 시험에서 사용하였다. 모든 시험들에 대한 드럼에서 누손량(즉, 자유 공간)은 68%에서 일정하게 유지되었다.
샘플을 0.5, 1.0, 1.5 및 2.0% w/w의 염료를 사용하여 Trupocor Red 2B로 개별적으로 염색하고, 즉, 염색되지 않은 크러스트 샘플의 습식 중량을 기준으로 계산한 염료 양을 제공한다. 각각의 경우에, 4개의 샘플(평균 습식 중량 740 g) 및 염색을 표 3 및 표 4의 절차를 참조로 하여 수행하였으며, 추가적인 저함량의 물 대조군 공정은 표 5에 나타낸 일반적인 조건 및 단계에 의해 강조된 바와 같다.
Figure 112015109543114-pct00006
소모된 염료액의 염료 농도 및 염료 소모량의 추정을 확인하기 위해, 고갈된 염료액의 샘플을 각각의 염색 공정의 완료 후에 취하였으며, 각각의 샘플 내의 염료 농도를 분광광도계(CM-2600d, 독일 랑겐하겐 소재의 Konica Minolta Europe GmbH)를 사용하여 확인하였다. D65를 발광체로서 10° 관찰자 각도에서 사용함으로써 색상을 측정하였으며, 반사(specular) 성분을 포함하였다. 염료 고갈 백분율 값을 계산하였다. Trupocor Red 2B(독일 보름스 소재의 Trumpler GmbH)의 0.25, 0.50, 0.75, 1.00 및 1.25 g/L 용액의 흡광도를 530 nm(염료의 최대 흡광)에서 측정함으로써, 염료 농도의 확인을 위한 보정 곡선을 만들었다. 소모된 염료액에서의 평균 농도를 확인하였으며, 처음 염료 농도(처음 염료 적용을 기준으로 계산함)에 대한 수득된 값의 비율을 사용하여, 염료 고갈 백분율을 확인하였다.
대조군 공정(150% 물), PET 비드-물 공정 및 저함량의 물 대조군 공정(10% 물)에 대한 결과를 하기 표 5A, 5B 및 5C에 나타낸다.
Figure 112015109543114-pct00007
Figure 112015109543114-pct00008
Figure 112015109543114-pct00009
PET 비드의 부재 하에서의 기질 중량에 대한 10% 물을 사용한 염색 결과(대조군 공정 2)는, 비드를 포함하는 공정(기질 중량에 대해 10% 물을 사용함) 및 종래의 공정(기질 중량에 대해 표준 150% 플로트를 사용함, 즉, 대조군 공정 1)과 비교하여 보다 많은 양의 염료가 유출물로 손실되었음을 의미하였다. 대조군 공정 둘 다에 대한 유출물로의 염료 손실은 비드-물 기재의 공정과 비교하여 매우 높았다. 10% 물에서 염색된 샘플(비드 부재하에서의 대조군 공정 2)은 표면에서 과량의 염료-침착을 보여주었으며, 그러므로, 세정 단계에서 표준 양의 2배를 필요로 하였으며, 더욱이, 염료 침투 또한 불완전하였음을 주목하였다. 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 이는, 비드의 부재 하에 농축된 염료 용액으로부터 표면에서 염료 미립자의 응집에 대한 더 큰 잠재성으로 인한 것이다. 가죽 표면에 염료가 과량으로 침착되지 않는 것은 비드-물 시스템에서 관찰되었으며, 비드는 농축된 염료 시스템에서 가죽 표면에서 염료의 응집을 저해하고, 이로써 하이드 전체를 통해 보다 효율적이며 효과적인 염료 확산을 허용하는 것으로 가정된다.
염료 침투는 0.5%의 염료를 사용하여 염색한 샘플 모두에서 불완전한 것으로 확인되었다. 마찬가지로, 1% 염료를 사용한 대조군 샘플은 단면 중앙에서 염색되지 않은 분획을 나타내었다. 0.5% 초과의 염료 사용 시, 비드-물 시스템으로 염색한 모든 샘플들은 완전한 침투를 보여주었다. 종래의 공정 (대조군 1)을 이용하여 1.5% 및 2%의 염료로 염색한 샘플은 완전한 침투를 보여주었다.
이제 도 3을 참조로 하여, 샘플을 광학 현미경(Model No. VHX-100k, 일본 오사카 소재의 Keyence Corporation)으로 분석하였다. 제3 컬럼에서 이미지로 예시된 바와 같이 대조군 2 공정(10% 물)으로 염색한 샘플은 모두 비드-물 공정 및 종래의 대조군 공정 1과 비교하여 모든 농도 수준들에서 상대적으로 더 연한 음영을 보여주었다. 2% 염료 사용에서, 비드-물 시스템은 대조군 샘플과 비교하여 증강된 염료 음영을 명확하게 보여주었다. 더욱이, 비드-물 시스템은 종래의 대조군 1을 능가하는 93% 물 절약에서 증강된 염색을 제공하였다. 종래의 공정을 이용한 염색은 상대적으로 희석된 용액에서 수행하여, 표면에서 염료의 자발적인 고정 및 침착을 피한다. 이러한 예비 염색 실험은, 150% 물을 사용한 염색 공정(종래의 공정, 대조군 1)에서 관찰된 염료 손실이 비드-물 공정이 사용되는 경우 (적어도) 50% 감소될 수 있음을 의미하였다. 비드-물 공정에서 염료 손실의 상당한 감소는 하이드 내로의 염료 흡수가 증가한 다음, 색상 음영의 깊이를 증가시킨 결과인 것으로 가정된다. 염색 공정에 비드를 포함시키고, 기질과 비교하여 물을 10%로 사용하는 것은, 염료의 가죽 내로의 침투를 증강시킬 수 있을 뿐만 아니라 확산을 증가시킬 수 있었다. 저함량의 물 대조군(대조군 2)은 대조군 1과 비교하여 향상된 표면 염색을 나타내는 것으로 보이긴 하였지만, 유출물로의 염료 손실은 상당히 더 높아서, 이러한 공정을 실행불가능하게 만듦에 주목해야 한다. 이는, 세정 및 진공 건조와 같은 후속적인 가공 동안에 제거된 표면에 염료가 농축되는 것으로 보였기 때문에, 상대적으로 불량한 고정으로 인한 것이다.
또한, 분쇄되지 않은 진공 건조된 샘플을 분광광도계(CM-2600d, 독일 랑겐하겐 소재의 Konica Minolta Europe GmbH)에 의해 분석하여, 샘플의 a*(적색화(redness))를 측정하였다. 그 결과를 표 5D에 나타낸다.
Figure 112015109543114-pct00010
색조는 색상 또는 색상의 음영을 기술한다. 비드-물 샘플에 대해 1% w/w 염료를 사용하는 적색화(a*에 의해 측정됨)는 대조군 샘플 1에 대해 2% w/w 염료를 사용하는 적색화(a*)보다 더 높음에 주목해야 한다. 부가적으로, 1.5% w/w 염료를 사용하는 대조군 샘플 1에 대한 적색화(a*)는 1% w/w 염료를 사용하는 비드-물 샘플과 유사하다.
부가적으로, 샘플을 분광광도계에 의해 분석하여, 샘플의 b*(청색화(blueness))를 측정하였다. 그 결과를 표 5E에 나타낸다.
Figure 112015109543114-pct00011
표 5E 및 표 5D를 참조로 하여, 뿐만 아니라 높은 a*(적색화)를 가지면, 비드-물 샘플은 또한, 대조군과 비교하여 매우 음성적인 b*(청색화)를 가진다. 대조군 1 공정에 대한 양성적인 b*는 황색 색조를 나타내었다.
색조는 색상각 계산을 사용하여 확인할 수 있으며, 여기서:
색상각 hab= Arctan b*/a*이다.
따라서, 색상각은 다양한 샘플에 대해 계산하였으며, 표 5F에 나타낸다.
Figure 112015109543114-pct00012
색상각의 측정은 채도가 계산되게 할 수 있다. 채도(즉, 색상/색조의 순도 또는 강도)는 하기와 같이 정의될 수 있다:
채도 C* ab = [(a*)2 + (b*)2]0 .5
하기 표 5G는, 염료 농도가 증가됨에 따라, 다양한 Trupocor Red 2B 염료 샘플에 대한 채도(즉, 색상/색조의 순도 또는 강도)를 비교한다.
Figure 112015109543114-pct00013
표 5G에서, 0.5-2.0% w/w의 염료 농도에서 비드-물 샘플은 대조군 1(즉, 종래의 공정)과 비교하여 더 높은 채도(색상/색조 강도)를 제공한다. 대조군 2에 대해 상기 주지한 바와 같이, 부적절한 염료 고정, 표면 염료 침착 및 유출물로의 염료의 과량 손실이 존재하며, 이는 이러한 물-기재의 염료 시스템이 실현불가능할 것임을 제시한다.
더욱이, 도 4에서 도시한 바와 같이, 대조군과 비교하여 비드-물 샘플에 대해 채도와 염료 농도 간에 상당히 더 높은 상관관계가 존재하는 것으로 언급될 수 있다. 이러한 향상된 상관관계는, 염료 농도가 증가함에 따라 일관된 색상각과 조합되는 경우, 가죽 제작업자가 잠재적으로는 완성된 가죽의 염색 특징을 보다 효과적으로 조절할 수 있게 함으로써, 염색의 가변성을 최소화하기 위한 재작업 및/또는 고비용의 마감 기술을 최소화하는 이점을 가진다.
건조 및 분쇄 단계 후, PET 비드-물 샘플 및 2% w/w 염색 실험의 상응하는 대조군은 표 5H에 나타낸 바와 같은 물리적인 실험을 받았다.
Figure 112015109543114-pct00014
상기 표는, PET 비드-물 처리가 대조군 1 공정과 유사한 인열 하중, 인열 강도, 인장 강도 및 파단 연신율을 가진 가죽을 제조하였음을 나타내었다. PET 비드-물에 의해 제조된 가죽의 겉보기 밀도는 대조군 1 공정보다 약간 더 높았다. 대조군 2의 물리적 특성은 일반적으로, 인열 하중, 인장 강도 및 파단 연신율의 경우 대조군 1 및 PET 비드-물 샘플보다 불량하였다.
실시예 2B - Trupocor Red EN을 사용한 염색
샘플을 상기 표 3 및 표 4에서 이전에 기술한 바와 같은 공정에 따라 그리고 Trupocor Red 2B를 사용한 염색 실험의 면에서 제조하였다.
샘플을 2.0% w/w의 염료를 사용하여 Trupocor Red EN으로 개별적으로 염색하고, 즉, 웨트 블루 중량을 기준으로 계산한 염료 양을 제공한다. 염색을 표 3 및 표 4의 절차를 참조로 하여 수행하였으며, 추가적인 저함량의 물 대조군 공정은 표 6에 나타낸 일반적인 조건 및 단계에 의해 강조된 바와 같다.
Figure 112015109543114-pct00015
소모된 염료액의 염료 농도 및 염료 손실의 추정을 확인하기 위해, 고갈된 염료액의 샘플을 각각의 염색 공정의 완료 후에 취하였으며, 각각의 샘플 내의 염료 농도를 분광광도계를 사용하여 확인하였다. 염료 고갈 백분율 값을 계산하였다. Trupocor Red EN(독일 보름스 소재의 Trumpler GmbH)의 10, 20, 50 및 100 mg/L의 흡광도를 510 nm(염료의 최대 흡광)에서 측정함으로써, 염료 농도의 확인을 위한 보정 곡선을 만들었다. 소모된 염료액에서의 평균 농도를 확인하였으며, 처음 염료 농도(처음 염료 적용을 기준으로 계산함)에 대한 수득된 값의 비율을 사용하여, 염료 고갈 백분율을 확인하였다.
대조군 공정(150% 물), PET 비드-물 공정 및 저함량의 물 대조군 공정(10% 물)에 대한 결과를 하기 표 6A, 6B 및 6C에 나타낸다.
Figure 112015109543114-pct00016
Figure 112015109543114-pct00017
Figure 112015109543114-pct00018
PET 비드의 부재 하에서의 기질 중량에 대한 10% 물을 사용한 염색 결과(대조군 공정 2) 및 종래의 공정(기질 중량에 대해 표준 150% 플로트를 사용함, 즉, 대조군 공정 1)은, 비드를 포함하는 공정(기질 중량에 대해 10% 물을 사용함)과 비교하여 보다 많은 양의 염료가 유출물로 손실되었음을 의미하였다. 대조군 공정 둘 다에 대한 유출물로의 염료 손실은 PET 비드-물 기재의 공정과 비교하여 매우 높았다. 10% 물에서 염색된 샘플(비드 부재하에서의 대조군 공정 2)은 표면에서 과량의 염료-침착을 보여주었으며, 그러므로, 세정 단계에서 표준 양의 2배를 필요로 하였으며, 더욱이, 염료 침투 또한 불완전하였음을 주목하였다. 그러나, 가죽 표면에 염료가 과량으로 침착되지 않는 것은 비드-물 시스템에서 관찰되었다. 비드-물 시스템을 이용한 염색은 완전한 염료 침투를 보여주었으며, 대조군 공정 2와 비교하여 염료 손실이 더 적으며, 이는, 염색 매질에서 비드의 작용은 염료가 가죽의 섬유 구조 내로 흡수되는 것을 증강시켰음을 의미하였다.
이제 도 5를 참조로 하여, 샘플을 광학 현미경(Model No. VHX-100k, 일본 오사카 소재의 Keyence Corporation)을 사용하여 분석하였다. 최상부 샘플(10% 물 및 비드), 중간 샘플(150% 물) 및 최하부 샘플(10% 물, 비드 무함유) 간의 비교는, PET-비드를 추가로 혼입하는 물-기재 시스템이 물-단독 대조군 샘플과 비교하여 우수한 색상/색조 강도를 제공함을 의미한다.
건조 및 분쇄 단계 후, PET 비드-물 샘플 및 2% w/w 염색 실험의 상응하는 대조군은 표 6D에 나타낸 바와 같은 물리적인 실험을 받았다.
Figure 112015109543114-pct00019
상기 표는, PET 비드-물 처리가 대조군 1 샘플 및 대조군 2 샘플보다 실질적으로 우수한 인열 하중, 인열 강도, 인장 강도 및 파단 연신율을 가진 가죽을 제조하였음을 나타내었다. PET 비드-물에 의해 제조된 가죽의 겉보기 밀도는 대조군 1 공정 및 대조군 2 공정보다 약간 더 높았다. 대조군 2의 물리적 특성은 인열 하중, 인장 강도 및 파단 연신율의 경우 PET 비드-물 샘플보다 실질적으로 더 불량하였다. 대조군 2 샘플 또한 파단 연신율을 제외하고는, 일반적으로 대조군 1 샘플보다 불량하였다.
실시예 2C - 변형된 공정을 이용한, Trupocor Red EN을 사용한 염색
크롬 무두질 후, 염색 직전에 기질을 식물성 타닌(Mimosa WS)으로 처리하는 점을 제외하고는, 샘플을 상기 표 3 및 표 4에서 이전에 기술한 바와 같은 공정에 따라 그리고 Trupocor Red EN을 사용한 염색 실험의 면에서 제조하였다. 염색 후, 기질을 아크릴성 재무두질제(Trupotan RKM)로 처리하고, 유화 가지(Truposol LEX 및 Truposol AWL)한 다음, 포름산을 사용하여 고정하고, 세정하였다. 따라서, 변형된 공정의 경우, 아크릴성 재무두질제(Trupotan RKM)를 염색 공정 후에 도입하였다.
샘플을 2.0% w/w의 염료를 사용하여 Trupocor Red EN으로 개별적으로 염색하고, 즉, 웨트 블루 중량을 기준으로 계산한 염료 양을 제공한다. 염색을 표 3 및 표 4의 절차를 참조로 하여 수행하였으며, 추가적인 저함량의 물 대조군 공정은 표 7에 나타낸 일반적인 조건 및 단계에 의해 강조된 바와 같다.
Figure 112015109543114-pct00020
소모된 염료액의 염료 농도 및 염료 손실의 추정을 확인하기 위해, 고갈된 염료액의 샘플을 각각의 염색 공정의 완료 후에 취하였으며, 각각의 샘플 내의 염료 농도를 분광광도계를 사용하여 확인하였다. 염료 고갈 백분율 값을 계산하였다. Trupocor Red EN(독일 보름스 소재의 Trumpler GmbH)의 10, 20, 50 및 100 mg/L의 흡광도를 510 nm(염료의 최대 흡광)에서 측정함으로써, 염료 농도의 확인을 위한 보정 곡선을 만들었다. 소모된 염료액에서의 평균 농도를 확인하였으며, 처음 염료 농도(처음 염료 적용을 기준으로 계산함)에 대한 수득된 값의 비율을 사용하여, 염료 고갈 백분율을 확인하였다.
변형된 공정에 따라 Trupocor Red EN 염료에 대한 대조군 공정(150% 물), PET 비드-물 공정 및 저함량의 물 대조군 공정(10% 물)에 대한 결과를 하기 표 7A, 7B 및 7C에 나타낸다.
Figure 112015109543114-pct00021
Figure 112015109543114-pct00022
Figure 112015109543114-pct00023
PET 비드의 부재 하에서의 기질 중량에 대한 10% 물을 사용한 염색 결과(대조군 공정 2) 및 종래의 공정(기질 중량에 대해 표준 150% 플로트를 사용함, 즉, 대조군 공정 1)은, 비드를 포함하는 공정(기질 중량에 대해 10% 물을 사용함)과 비교하여 보다 많은 양의 염료가 유출물로 손실되었음을 의미하였다. 대조군 공정 둘 다에 대한 유출물로의 염료 손실은 PET 비드-물 기재의 공정과 비교하여 매우 높았다. 10% 물에서 염색된 샘플(비드 부재하에서의 대조군 공정 2)은 표면에서 과량의 염료-침착을 보여주었으며, 그러므로, 세정 단계에서 표준 양의 2배를 필요로 하였으며, 더욱이, 염료 침투 또한 불완전하였음을 주목하였다. 그러나, 가죽 표면에 염료가 과량으로 침착되지 않는 것은 비드-물 시스템에서 관찰되었다.
또한, PET 비드-물 샘플에 대한 실시예 2B에서의 비변형된 공정과 비교하여 변형된 공정에서 더 적은 양의 염료가 유출물로 배출되었으며(즉, 변형된 공정의 경우 유출물로 배출된 염료는 9.07 g인 반면, 비변형된 공정의 경우 유출물로 배출된 염료는 20.67 g이었음), 반면 대조군 1 샘플의 경우, 표준 공정과 비교하여 변형된 공정에서 더 많은 양의 염료가 유출물로 배출된 것을 관찰하였다(즉, 변형된 공정의 경우 유출물로 배출된 염료는 43.82 g인 반면, 비변형된 공정의 경우 유출물로 배출된 염료는 38.71 g이었음을 참조).
건조 및 분쇄 단계 후, PET 비드-물 샘플 및 2% w/w 염색 실험의 상응하는 대조군은 표 7D에 나타낸 바와 같은 물리적인 실험을 받았다.
Figure 112015109543114-pct00024
상기 표는, PET 비드-물 처리가 대조군 1 샘플 및 대조군 2 샘플보다 실질적으로 우수한 인열 하중, 인열 강도, 인장 강도 및 파단 연신율을 가진 가죽을 제조하였음을 나타내었다. 대조군 2의 물리적 특성은 일반적으로 인열 하중, 인열 강도, 인장 강도 및 파단 연신율의 경우 대조군 1 및 PET 비드-물 샘플보다 불량하였다.
표 7D의 결과를 표 6의 결과와 비교하는 경우, 변형된 공정은 인열 하중, 인열 강도를 증가시키나, 대조군 1 및 PET 비드-물 샘플의 경우 인장 강도는 비변형된 공정을 능가하지 않은 것으로 나타났다. 대조군 샘플 2에 대한 파단 연신율은, 샘플을 변형된 공정을 사용하여 제조한 경우 감소하였다. 그러나, 변형된 절차를 사용한 경우, 인열 하중, 인열 강도 및 인장 강도는 대조군 샘플 2에 대해 증가하였다.
실시예 2D - 변형된 공정을 이용한, Trupocor Brown GST를 사용한 염색
샘플을 실시예 2C에 대해 이전에 기술한 바와 같은 변형된 공정에 따라 그리고 Trupocor Red EN을 사용한 염색 실험의 면에서 제조하였다.
샘플을 2.0% w/w의 염료를 사용하여 Trupocor Brown GST로 개별적으로 염색하고, 즉, 웨트 블루 중량을 기준으로 계산한 염료 양을 제공한다. 염색을 표 3 및 표 4의 절차를 참조로 하여 수행하였으며, 추가적인 저함량의 물 대조군 공정은 표 8에 나타낸 일반적인 조건 및 단계에 의해 강조된 바와 같다.
Figure 112015109543114-pct00025
소모된 염료액의 염료 농도 및 염료 손실의 추정을 확인하기 위해, 고갈된 염료액의 샘플을 각각의 염색 공정의 완료 후에 취하였으며, 각각의 샘플 내의 염료 농도를 분광광도계를 사용하여 확인하였다. 염료 고갈 백분율 값을 계산하였다. Trupocor Brown GST(독일 보름스 소재의 Trumpler GmbH)의 10, 20, 40 및 100 mg/L의 흡광도를 420 nm(염료의 최대 흡광)에서 측정함으로써, 염료 농도의 확인을 위한 보정 곡선을 만들었다. 소모된 염료액에서의 평균 농도를 확인하였으며, 처음 염료 농도(처음 염료 적용을 기준으로 계산함)에 대한 수득된 값의 비율을 사용하여, 염료 고갈 백분율을 확인하였다.
대조군 공정(150% 물), PET 비드-물 공정 및 저함량의 물 대조군 공정(10% 물)에 대한 결과를 하기 표 8A, 8B 및 8C에 나타낸다.
Figure 112015109543114-pct00026
Figure 112015109543114-pct00027
Figure 112015109543114-pct00028
결과는, 상기 실시예 2C에 주지한 변형된 Trupocor Red EN 공정과 유사하였다. PET 비드의 부재 하에서의 기질 중량에 대한 10% 물을 사용한 염색 결과(대조군 공정 2) 및 종래의 공정(기질 중량에 대해 표준 150% 플로트를 사용함, 즉, 대조군 공정 1)은, 비드-물 공정(기질 중량에 대해 10% 물을 사용함)과 비교하여 보다 많은 양의 염료가 유출물로 손실되었음을 의미하였다. 대조군 1 공정에 대한 유출물로의 염료 손실은 PET 비드-물 공정과 비교하여 상당히 더 높았다. 10% 물에서 염색된 샘플(비드 부재하에서의 대조군 공정 2)은 표면에서 과량의 염료-침착을 보여주었으며, 그러므로, 세정 단계에서 표준 양의 2배를 필요로 하였으며, 더욱이, 염료 침투 또한 불완전하였음을 주목하였다. 가죽 표면에 염료가 과량으로 침착되지 않는 것은 PET 비드-물 시스템에서 관찰되었다.
이제 도 6을 참조로 하여, 샘플을 광학 현미경(Model No. VHX-100k, 일본 오사카 소재의 Keyence Corporation)을 사용하여 분석하였다. 최상부 샘플(10% 물 및 비드), 중간 샘플(150% 물) 및 최하부 샘플(10% 물, 비드 무함유) 간의 비교는, PET-비드를 추가로 혼입하는 물-기재 시스템이 물-단독 대조군 샘플과 비교하여 Trupocor Brown GST 염료에 대해 우수한 색상/색조 강도를 제공함을 의미한다.
실시예 3 - 염색에서 비드의 재사용
염색 공정에서 폴리머 입자의 재사용 후, 분해 또는 화학적 변형을 평가하기 위해, 추가적인 실험을 수행하였다. Teknor Apex UK에 의해 공급되는 Teknor ApexTM 등급 TA101M(폴리에스테르 - PET)을 시험에서 사용하였다. 제1 절차를 수행함으로써, 웨트 블루 하이드(두께 1.8 mm)를 포함하는 염색되지 않은 크러스트 가죽을, 상기 표 4에서 주지한 조건에 따라 아크릴성 재무두질제(Trupotan RKM)로 재무두질한 다음, 식물성 타닌(Mimosa WS)으로 재무두질하였다. 재무두질 처리 후, 가죽 기질을 2.0% w/w의 염료를 상기 실시예 2A에 열거된 절차에 따라 사용하여 Trupocor Red 2B로 염색하였다.
제1 재무두질 절차에서 사용한 PET-비드를 후속해서 염색 단계에 사용하였다. 재무두질 단계에서 사용하고 후속해서 염색 처리에 사용하는 비드 샘플을 또한, 시차 주사 열량계(DSC)를 수행하여, 개시 온도를 확인하고, 비드에 임의의 조성 변화가 있었는지 확인하였다. 개시 온도가 좁은 범위에서 유지되는 경우, 이는, 염색이 비드에 악영향을 미치지 않았으며, 비드가 재순환 및 재사용될 수 있음을 의미할 것이다. DSC 분석을 Mettler Toledo 822e DSC에서 수행하고, 중량이 빈(empty) 관통된 알루미늄 팬을 참조로 15℃/분의 속도로 스캐닝하였다. 온도기록도(thermogram)를, 개시/피크 온도를 기록하는 Star Software(v 1.13)를 사용하여 분석하고, 적분 정상화하였다.
재무두질 단계 후, PET 비드에 대한 DSC 개시 온도를 138.38℃로서 측정하였다. 기질을 Trupocor Red 2B를 사용하여 염색한 후, DSC 개시 온도는 136.52℃였다. DSC 개시 온도는 거의 변화를 나타내지 않았으며, 실험 기술 단독과 관련된 오차로 인한 범위 내에 있는 것으로 간주되었다. 따라서, 결과는, Trupocor Red 2B를 사용한 염색이 PET 비드의 분해 또는 화학적 변형을 유발하지 않았음을 보여주었으며, 이는 비드가 재순환 및 재사용될 수 있음을 언급하였다.
실시예 4 - 염소스킨에서 수행한 추가적인 염색 연구
UK 기원의 염소스킨(영국 체셔 소재의 Latco Ltd)을, 크롬으로 무두질된 웨트 블루 단계가 완료될 때까지 회분식으로 처리하였다. 우선, 염소스킨에 수적, 재석회, 탈회, 효해 및 침산을 포함하는 빔하우스 작동을 수행한 후, 무두질 단계를 수행하였다. 염소스킨에 대한 빔하우스 및 무두질 공정은 하기 표 9에 요약한다.
Figure 112015109543114-pct00029
처리 사이클을 Simplex-4 드럼(스페인 바르셀로나 소재의 Inoxvic)에서 수행하였다. 크롬으로 무두질된 가죽('웨트 블루')을 1.2 ±0.1 mm로 제모하고, 댐프 제모 중량(damp shaved weight)으로서 칭량하였다. 가죽을 하기 표 10에서 무두질후 절차에 따라 처리하였으며, 중성화 pH가 5.5 ±0.3이며 고정 pH가 3.5 ±0.1이라는 점에 특히 주목하였다. 샘플을 수집하고, 분석을 위해 보관하였다. 염료 연구에 사용한 색소는 Trupocor Red EN(독일 보름스 소재의 Trumpler GmbH)이었으며, 100 mg/L의 표준 용액을 제조하였다. 530 nm에서 블랭크, 10, 20, 50 및 100 mg/L를 사용하여 Trupocor Red EN의 흡광도의 표준 곡선을 제조하였다.
따라서, 염색 단계 전 염소스킨 기질의 제조를 입자의 부재 하에 수행하였다(즉, 종래의, 물-기재의 공정을 이용함). 그런 다음, 가죽을, 플로트를 대체할 입자를 사용하거나 종래의 무두질후 레시피를 종래의 공정 물 양과 함께 사용하여, 하기 표 10에 따라 처리하였다. 150% w/w 공정 물 양을 재무두질/염색/유화 가지 작동의 다양한 단계들에서 레시피에 첨가할 것이다.
Figure 112015109543114-pct00030
일련의 폴리머 입자 및 비-폴리머 입자를 표 11에 열거한 특징을 가진 염색 공정에서 독립적으로 사용하였다.
Figure 112015109543114-pct00031
세라믹 비드(세라믹 베이킹 빈즈 등급(ceramic baking beans grade), 영국 윈드미어 소재의 Lakeland Limited), 스쿼시 볼(언스쿼시버블 스쿼시 볼 등급(Unsquashable squash ball grade), 영국 가포드 소재의 Sports Ball Shop), 유리 비드(독일 마인츠 소재의 Worf Glaskugeln GmbH)를 공급된 대로 사용하였다.
염색을 위해, 1.0: 1.4: 0.1 %w/w 비율의 기질: 입자: 물을 입자 시험을 위한 기본으로서 사용하였으며, Teknor Apex PET 비드를 사용하는 것을 가정하였다. 입자 표면적을 정상화하여(Teknor Apex PET 표면적은 1.0의 상대적인 표면적을 가졌음을 가정함), 동일한 입자 표면적을 사용된 입자 각각에 대한 스킨로 제시하였다. 입자를 포함하지 않는 2개의 대조군 샘플을 부가적으로 포함시켰으며, 종래의 물 대조군(CWC)은 기질: 물 %w/w 비율 1.0 : 1.5를 토대로 하며 저함량의 물 대조군(LWC)은 기질: 물 %w/w 비율 1.0: 0.1을 토대로 한다.
염료 연구로부터 유출물의 총 부피를 기록하고, 이들 유출물 유래의 샘플을 1:100 희석을 이용하여 희석하였다. 샘플을 분광광도계(CM-2600d, 독일 랑겐하겐 소재의 Konica Minolta Europe GmbH)에서 판독하고, 흡광도를 기록하였다. 하기 표 12에 나타낸 바와 같이 계산한 고갈 속도 및 표준 곡선에서 생성한 선형 회귀 곡선을 이용하여 농도를 계산하였다. 고갈은, 유출물에서 배출되지 않은 사용된 염료의 양의 백분율을 의미한다.
Figure 112015109543114-pct00032
상기 표는, 폴리머 입자 및 비-폴리머 입자가, 입자를 포함하지 않는 각각의 대조군 샘플과 비교하여, 기질 내로의 염료의 흡수를 향상시키며, 유출물에서 염료의 양을 감소시킬 수 있음을 의미하였다. 더욱이, 입자의 존재는 유출물로의 염료의 손실을 감소시켰다.
표 11에 강조한 대조군 및 다양한 입자 유형들 간의 염료 음영을 비교하는 추가적인 실험에서, UK 기원의 염소스킨(영국 체셔 소재의 Latco Ltd)을 전술한 바와 동일한 공정을 사용하여 Trupocor Red EN 염료로 염색하였다. 가죽은 새미 세트(sammy set)가 아니었으나(염소 나파(nappa)가 통상적으로 공정됨), 밤새 호싱 업(horsing up)한 후, 매질을 사용하여 토글(toggle) 건조하였다. 그런 다음, 가죽을 조심스럽게 언클립하고, 조건화룸에 둔 다음, Konica Minolta handheld 분광광도계로 측정하였다. D65를 발광체로서 10° 관찰자 각도에서 사용함으로써 색상을 측정하였으며, 반사 성분을 포함하였다. 종래의 물 대조군(CWC) 공정에서 폴리머 입자 및 비-폴리머 입자가 부재하고, 물 수준이 통상적이었음에 따라 표적 음영이 구축되었다. 상기 나타낸 바와 같은 저함량의 물 대조군(LWC)에 대한 측정을 또한, 수득하였으며, 그 결과를 하기 표 13에 나타낸다.
Figure 112015109543114-pct00033
사용된 입자는, 대부분의 경우 대조군 샘플과 유사한 a* 및 b* 값의 범위를 생성하는 것으로 나타났다. 따라서, 폴리머 입자 및 비-폴리머 입자는 만족할만하게 염색된 가죽을 제조할 수 있는 것으로 나타났다. 사실상, 상이한 폴리머 입자 및 비-폴리머 입자의 사용은 부가적인 가죽 마감 기술을 도입하는 잠재성을 제공하는 것으로 볼 수 있다.
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Claims (57)

  1. 동물 기질(animal substrate)의 처리 방법으로서,
    젖은(moistened) 동물 기질을 밀폐된 장치 안에서 수성 처리 제형 및 고체 미립자 물질과 함께 교반하는 단계를 포함하며,
    상기 수성 처리 제형은 하나 이상의 착색제를 포함하며,
    상기 고체 미립자 물질은 복수의 폴리머 입자, 복수의 비-폴리머 입자, 또는 복수의 폴리머 입자와 비-폴리머 입자의 혼합물을 포함하고,
    상기 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 입자 직경이 1 mm 내지 500 mm이며, 및/또는 길이가 1 mm 내지 500 mm이고,
    상기 동물 기질은 하이드(hide), 스킨(skin) 또는 가죽(leather)이고,
    상기 입자는 상기 방법에 따른 동물 기질을 처리하는 후속적인 공정에서 1회 이상 재사용되며, 상기 후속적인 공정은 젖은 동물 기질을 밀폐된 장치 안에서 상기 수성 처리 제형 및 상기 고체 미립자 물질과 함께 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐된 장치는 회전가능하게 탑재된(rotatably mounted) 드럼 또는 회전가능하게 탑재된 실린더형 케이지 형태의 처리 챔버를 포함하며,
    상기 방법은 상기 처리 챔버를 회전시킴으로써 상기 동물 기질 및 상기 처리 제형을 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 동물 기질에 적용되는 착색제의 일정 부분 이상은 상기 처리 제형으로부터 기원하거나, 또는
    상기 동물 기질에 적용되는 모든 착색제는 상기 처리 제형으로부터 기원하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 착색제는 염료, 안료, 형광 발광제 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상으로부터 선택되고,
    상기 착색제는 음이온성 염료, 양이온성 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 양쪽성 염료, 반응성 염료, 직접성 염료, 크롬-매염성(chrome-mordant) 염료, 예비금속화된 염료 및 황 염료로부터 선택되는 하나 이상의 염료인 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동물 기질은 물 : 동물 기질의 비율이 1000:1 w/w 내지 1:1000 w/w, 또는 1:100 w/w 내지 1:1 w/w 이도록, 습식에 의해 적시는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리 제형에서 물 : 고체 미립자 물질의 비율은 1000:1 w/w 내지 1:1000 w/w, 또는 1:1 w/w 내지 1:100 w/w인 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리 제형에서 고체 미립자 물질 : 동물 기질의 비율은 1000:1 w/w 내지 1:1000 w/w, 또는 5:1 w/w 내지 1:5 w/w인 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고체 미립자 물질 : 상기 동물 기질 : 물의 비율은 1:1:1 w/w 내지 50:50:1 w/w인 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수성 처리 제형의 제1 분획(portion)을 첨가하는 단계, 및 상기 젖은 동물 기질을 상기 처리 제형과 함께 상기 밀폐된 장치 안에서 교반한 후, 상기 고체 미립자 물질을 도입하는 단계를 포함하거나, 또는
    상기 젖은 동물 기질을 상기 밀폐된 장치 안에서 상기 고체 미립자 물질과 함께 교반한 후, 상기 수성 처리 제형을 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 고체 미립자 물질을 상기 처리 챔버 내로 재순환 수단을 통해 재순환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 젖은 동물 기질을 상기 수성 처리 제형 및 고체 미립자 물질과 상기 교반하기 전 또는 교반한 후, 상기 동물 기질에, 무두질; 재무두질; 세정; 경화; 수적(soaking), 석회화(liming), 제모(unhairing), 때빼기(scudding), 제육(fleshing), 탈회(deliming), 효해(bating), 침산(pickling) 및 유화 가지(fat liquoring)를 포함하는 빔하우스 처리; 효소 처리; 염료 고정; 및 하나 이상의 부가적인 착색제 처리로부터 선택되는 하나 이상의 추가적인 처리를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 처리 제형은 물을 5% w/w 이상으로 포함하며, 및/또는
    상기 처리 제형은 물을 99.9% w/w 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 처리 제형은 물을 포함하며, 유기 용매는 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 방법은, 미립자 물질을 상기 동물 기질과 접촉시키기 전에, 상기 고체 미립자 물질을 착색제로 코팅하도록 고안된 단계를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 고체 미립자 물질은 상기 동물 기질의 처리 후, 상기 처리 챔버로부터 회수되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 고체 미립자 물질은 상기 동물 기질의 표면을 침투하지 않는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 질량이 1 mg 내지 100 g, 또는 5 mg 내지 100 mg이며, 및/또는
    상기 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 밀도가 0.5 g/cm3 내지 20 g/cm3, 또는 0.5 g/cm3 내지 3.5 g/cm3이며, 및/또는
    상기 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 평균 입자 직경이 1 mm 내지 5.0 mm, 또는 2.5 mm 내지 4.5 mm이며, 및/또는
    상기 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 길이가 1 mm 내지 5.0 mm, 또는 2.5 mm 내지 4.5 mm이며, 및/또는
    상기 폴리머 입자는 평균 부피가 5 mm3 내지 275 mm3인 것을 특징으로 하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 폴리머 입자 또는 비-폴리머 입자는 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 비-폴리머 입자는 세라믹 물질, 내화성(refractory) 물질, 화성(igneous) 미네랄, 퇴적(sedimentary) 미네랄, 변성(metamorphic) 미네랄, 복합물, 금속, 유리 또는 목재의 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  20. 제1항에 있어서,
    하기의 a) 내지 c)의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법:
    a) 상기 젖은 동물 기질을 수성 처리 제형의 제1 분획 및 고체 미립자 물질과 함께 밀폐된 장치 안에서 교반하는 단계;
    b) 상기 고체 미립자 물질을 제거하는 단계;
    c) 상기 수성 처리 제형의 제2 분획을 첨가하고, 상기 젖은 동물 기질을 상기 수성 처리 제형과 함께 교반하는 단계.
  21. 제2항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 천공부(perforation)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른, 인간이 사용할 동물 기질의 제조 방법.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 처리된 동물 기질 또는 이의 하나 이상의 파트에 대한 건조, 코팅, 래커칠(lacquering), 광택내기(polishing), 재단(cutting), 성형(shaping), 형성(forming), 엠보싱(embossing), 펀칭(punching), 접착(gluing), 재봉(sewing), 스테이플링(stapling) 및 패키징(packaging)으로부터 선택되는 하나 이상의 후속적인 가공 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 하나 이상의 후속적인 가공 단계는 완성된 가죽 기질의 생산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  25. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득되는 동물 기질.
  26. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득되는 완성된 가죽 제품 또는 완성된 가죽 제품의 컴포넌트(component).
  27. 제1항에 있어서,
    상기 방법은 0 ℃ 내지 100 ℃, 또는 0 내지 60 ℃, 또는 20 ℃ 내지 60 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  28. 제1항에 있어서,
    상기 동물 기질의 처리 후 세척 과정에서 입자를 적용시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 입자는 간헐적으로 세정되거나, 또는
    상기 입자는 매 10 회 교반 단계 후, 매 5 회 교반 단계 후, 매 3 회 교반 단계 후, 매 2 회 교반 단계 후, 또는 매 1 회 교반 단계 후마다 세정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 입자 세정 단계는 물, 유기 용매 또는 이들의 혼합물인 세정 제형으로 상기 입자를 세척하는 단계를 포함하며, 상기 세정 제형은 선택적으로 오염물의 제거를 돕는 하나 이상의 세정제를 포함하고, 선택적으로 상기 세정제는 계면활성제, 세제, 염료 전달제, 살생물제, 살진균제, 빌더(builder) 및 금속 킬레이트제로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 입자는 세정 중에 교반되는 것을 특징으로 하는, 방법.
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