KR940003266B1 - 가죽반제품의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 100%의 알데히드 및 나피중량에 대해 0.5%의 글루타르 디알데히드로 처리한 가죽횡단면의 내열성을 나타낸 도면.
제2도는 제제에 포함된 100%의 글루타르 디알데히드 및 나피중량에 대해 0.5%의 공업용 글루타르 디알데히드를 기초로한 본 발명에 따른 제제로 처리한 가죽횡단면의 내열성을 나타낸 도면.
본 발명은 저장내성을 가지며 셰이빙(Shaving) 또는 스플리팅(Splitting) 가능한 가죽반제품의 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 일가의 및/또는 다가의 히드록시 화합물을 W, W'-디알데히드와 혼합함으로써 제조되는 탄닌제제에 관한 것이다.
100년전부터 가죽제조에서 크롬에 의한 유성(tanning)은 중요한 화학적 처리방법이다.
그러나 생태학적 이유때문에 크롬유성방법에 대한 대체 방법이 연구되었다. 종래의 크롬유성공정에서는 내수성가죽을 얻기 위해 나피중량에 대해 1.5-2.5%크롬-(Ⅲ) 산화물양의 크롬염을 사용했다. 이것으로부터 상당량의 크롬이 표피조직에 결합되지 않고 폐수로 흘러들어간다.
폐수의 화학적처리(석회 및 제2철염으로)에 의해 용해된 크롬을 확실히 감소시킬 수는 있지만, 크롬덩어리는 찌꺼기로 남기 때문에 제거를 위해 특수 쓰레리 처리장으로 옮겨져야 한다.
마찬가지로 가죽을 평평히 할때 생기는 크롬함유 부스러기도 환경을 오염시킨다. 발생량은 가죽중량에 대해 8-15% 비교적 크고 그 제거는 더욱 큰 문제점을 발생시킨다.
크롬 유성액의 소모량을 개선시키려는 시도, 또는 잔여액을 유제에 직접 또는 침전 및 재처리후에 크롬탄닌산으로 다시 사용하는 크롬 재순환 방법은 예를들면 더이상 가죽으로 쓸 수 없는 부스러기, 절단편 및 얇은 조각과 같은 크롬함유 쓰레기의 문제점을 해결하지 못했다.
현 상태의 급선무는 가죽쓰레기와 폐수내의 크롬함량을 줄임으로써 제거의 문제도 해결되는 양자택일의 방법을 제하는데 있다.
고려될 수 있는 가능성은 그리 크지 않다. 예를들면, 알루미늄염 및 지르코늄염과 같은 다소의 환경을 오염시키지 않는 타닌산, 식물성 및 합성탄닌산 또는 알데히드염기 생성물에 의해 유성공정에서 크롬염을 배제하려는 지금까지의 시도는 모든 분야에서 만족할만한 해결책이 되지 못했다.
가죽품질과 관련해서 일반적으로 공지되어 있는 크롬유성의 장점을 잃지 않으면서 쓰레기제거의 단점을 줄이기 위해서는 다음의 작업단계를 선택해야 한다.
단계 1 : 금속염 및 포름알데히드 없는 예비 유성
예비 유성은 나피(pelt)에 충분한 내열성을 주기 때문에(수축온도 Ts=70℃ 이상), 탈수, 셰이빙 또는 스플리팅과 같은 기계적 처리가 완벽하게 수행될 수 있다. 발생하는 쓰레기는 환경을 오염시키지 않는다.
단계 2 : 가변 유성
가죽의 특성은 예비 유성된, 탈수된, 셰이빙된 또는 스플리팅된 재료의 유성에 적합한 탄닌산의 선택에 의해 결정된다.
지금까지 제시된 예비유성에 대한 방법은 공지된 크롬없는 생성물의 사용을 기초로 한다. 이것에는 식물성 탄닌산, 합성탄닌산 및 예를들면 알루미늄염 및 지르콘염과 같은 광물성 탄닌산이 속한다. 이 방법은 표피조직을 충분히 안정화시키기 위해 많은 양의 탄닌산을 필요로 한다. 이것에는 다음과 같은 단점이 있다.
a) 폐수의 중요한 오염과 무거운, 이용가능한 또는 제거가능한 쓰레기의 발생.
b) 가죽특성에 대한 불리한 영향.
예비유성에 있어서 알데히드의 사용에 대한 확실한 가능성이 얻어진다. 알데히드와 디알데히드의 유성작용은 이미 오래전에 공지되어 있다. 또한 충분한 유성작용에 필요한 양이 비교적 적다는 것도 나타나 있다(Herfeld H. “Bibliothek des Leders”, Ⅲ권 , 191페이지, Umschau 출판사, 프랑크푸르트/마인 1984).
실제로 최근에는 그 좋은 유성특성으로 인해 주로 글루타르 디알데히드가 사용된다.
그러나 예비유성에 글루타르디알데히드로 작업하는 것은 다음의 이유때문에 어려움이 있다.
비교적 적은 양의 글루타르디알데히드를 사용하면(100% 알데히드에 대해 그리고 나피중량에 대해 0.5-0.8%), 일반적으로 70℃ 이상의 수축온도를 얻을 수 없다. 따라서 얻어진 반제품은 탈수가 잘 되지 않는다. 셰이빙 단계동안 수피안쪽의 변질(접착)이 자주 발생하며 이것은 완성된 가죽의 품질을 저하시킨다.
반제품의 전체 횡단면에 대한 수축온도의 측정결과는 도시된 바와 같은 분포를 나타낸다(제1도).
반제품의 중간층에서의 비교적 낮은 수축온도는 실제의 어려움을 나타낸다. 수축온도의 분포는 글루타르디알데히드의 공급이 증가함에 따라 점점 더 균일해진다. 100%의 알데히드에 대해 그리고 나피중량에 대해 1.5-2.0%일때 매우 적은 차이가 나타난다. 그러나 이와 같이 처리하면 지나치게 유성된 가죽이 얻어진다.
표피조직의 비가역 다리결합은 완성된 가죽의 최종 특성을 이미 결정하며 제혁공이 원하는 바의 여러가지 후속처리를 할 수 없게 된다.
글루타르디알데히드의 사용량이 비교적 적을때(100% 알데히드에 대해 그리고 나피중량에 대해 0.3-0.8%) 그 작용이 개선은 횡단면에서 유성분자의 더 균일한 분포에 의해서만 이루어질 수 있다. 확산을 위해서 수렴성 성분을 가역적으로 불화성화 해야 하므로, 제1예비유성단계에서 다리결합이 억제되고 침투가 쉬워진다. 디알데히드, 특히 글루타르디알데히드와 콜라겐섬유의 다리결합은 하나의 결합으로 환원되는 것이 아니라(하기의 문헌에 따라) 다수의, 부분적으로는 여전히 알려지지 않은 결합으로 환원되기 때문에 가역 안정성은 보편적인 작용을 해야 한다.
* 상기의 문헌은 다음과 같다.
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Meek M. K. 등등 J. MO1. Biol. 185, 359(1985)
Tashima T. 등등, Chem. Pharm. Bull., 35, 4169(1987)
놀랍게도 하기 일반식의 화합물을 산성의 함수성 용액상태인 유성 작용을 하는 알데히드에 첨가함으로써 이것을 얻을 수 있다는 것을 발견했다.
상기 식에서, n은 정수 0 내지 10이고, x+y+z은 정수 1 내지 20이며 알콕시기의 배열은 임의이고(블록 중합체 및/또는 랜덤중합체), R1은 수소(단 n0), C1-12알킬, 또는 하나 다수의 히드록시기를 가진 C1-12알킬이다.
본 발명에 따른 혼합물은 다음과 같이 제조한다.
함수성용액(3-60%, 바람직하게는 35-55%)으로서 1몰의 지방족의, 2-8탄소원자를 포함하는 W,W'-디알데히드를 유기 또는 무기산으로 2.0 내지 5.0, 바람직하게는 3.5 내지 4.5의 pH 값으로 산성화시키고 0.2 내지 4몰의, 본 발명에 따른 히드록시 화합물과 혼합한다. 실온에 여러가지 방치한 후 또는 짧은시간 동안 가열후 본 발명에 따른 탄닌산제제를 얻는다.
탄닌산제제에 포함된 디알데히드중 예비유성에 사용되는 양은 0.2 내지 1.0%, 바람직하게는 0.3 내지 0.6%(100%의 W,W'-디알데히드에 대해 그리고 나피중량에 대해)의 범위에 놓여야 한다.
공업용 글루타르디알데히드를 기초로한 상기 제제를 예를들어 예비유성에 0.5%(제제에 포함된 100%의 글루타르디알데히드에 대해 그리고 나피중량에 대해) 사용하면, 표피조직 횡단면에서의 균일한 다리결합이 이루어지며, 이것은 수축온도로 나타난다(제2도).
제1도 및 2도로부터 공업용 글루타르디알데히드와 본 발명에 따른 제제의 유성 상태가 상이함을 명확히 알 수 있다. 이것은 본 발명에 따른 제제를 예비유성에 사용할때 다음의 장점을 나타낸다.
a) 높아진 수축온도(특히 내부영역에서)는 완벽한 탈수와 셰이빙을 가능하게 한다.
b) 예비유성된 반제품의 좋은 저장내성.
c) 본 발명에 따른 예비유성된 반제품은 부가적인 방부제 없이 종래의 반제품보다 더 강한 곰팡이에 대한 내성을 가진다.
d) 건조된 반제품은 신속하고 완전하게 수축될 수 있다.
e) 놀랍게도 강력한 천연 지방질을 함유한 비가공직물도 본 발명에 따른 제제로 문제없이 예비유성될 수 있다.
f) 완성된, 유성된 가죽에 있어서 수직의 가죽횡단면에서의 지방질 및 크롬분포는 비교되게 제조되는 통상의 가죽에서 보다 더 균일하다.
g) 공업용 글루타르디알데히드는 예비유성시 반제품을 매우 누렇게 변색시킨다. 이와는 달리 예비유성에 본 발명에 따른 제제를 사용하면 훨씬 밝은 반제품을 얻을 수 있어 깨끗한 가죽의 제조가 가능해진다.
h) 부스러기와 절단편은 금속염이 없으므로 이용가능한 부산물이 되며 쓰레기 또는 특수쓰레기가 되지 않는다는 또 다른 장점이 있다.
특별한 장점은 본 발명에 따른 탄닌산제제의 균일한 다리 결합작용으로 인해 탈수되고 셰이빙된, 크롬염을 가진 반제품을 유성하는데 더 적은 크롬탄닌산(셰이빙 중량에 대해 약 1.5% 크롬(Ⅲ) 옥사이드)이 필요하며, 이로 인해 최종 리커내의 잔여 크롬 함량은 100%의 리커일때 리터당 0.2g 크롬(Ⅲ) 산화물보다 적을 수 있다. 따라서 탈수력도 훨씬 감소된다.
하기의 실시예는 본 발명은 보다 구체적으로 설명하고자 하는 것이며 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 실시예의 부는 중량부를 나타내며 %는 “중량퍼센트”를 나타낸다.
W,W'-디알데히드로는 바람직하게는 25 내지 50% 함수성 용액의 형태인 글루타르디알데히드, 숙신디알데히드 및 아디프디알데히드를 사용한다. 히드록시화합물로는 바람직하게는 짧은 사슬의 알킬글리콜, 알킬 폴리글리콜, 지방족알코올, 글리세린 및 당류를 사용한다.
[실시예 1]
100부의 50% 함수성 글루타르디알데히드를 50부의 에틸렌 글리콜모노부틸에테르(에탄올-2 부톡시)와 혼합하고, 이 혼합물을 포름산으로 pH 3.5로 만들어 환류냉각하에서 50℃로 가열한다. 50℃로 15분동안 놔둔후 상기 탄닌산제제를 실온으로 냉각시킨다. 상기 탄닌산제제를 다음과 같이 예비유성 공정에 사용한다.
소생가죽
라이밍(liming)된 가죽을 3.3 내지 3.6mm로 스플리팅한다.
35℃로 10분간 세척한다-리커(liquor)를 따라버린다.
35℃로 10분간 세척한다-리커를 따라버린다.
50.00% 물 35℃
0.30% Na-염소표백액(약 10% 염소)에 10분간
2.20% 통상의 탈회제 : (NH4)2SO4
0.40% 통상의 표면활성제에 60분동안
100.00% 물 35℃
0.06% 통상의 침산화물(10.00LV)에 45분동안 담가둔다.
리커를 따라버린다.
200.00%물(28/23℃)로 각각 10분동안 2분 세척한다.
나피에는 석회가 없어야 한다.
침산
50.00% 물 23℃
8.00% 보통염, 10분동안 농도 6.5Be'(1.046g/㎤)
0.80% 포름산(85%)(물과 1 : 5) 30분동안
0.20% 황산(98%)(물과 1 : 10) 10분동안
예비유성(침산액내에서)
1.50% 탄닌산제제 : 2시간후 온도는 70℃ 이상으로 상승한다.
밤새 방치한다.
최종 pH값 3.9-4.8
최종 온도 72-77℃
리커를 따라버린다.
가죽을 탈수하고, 분류하고 완성된 가죽에 요구되는 두께보다 약 20% 적은 두께로 셰이빙한다.
재유성(셰이빙중량에 대한 퍼센트)
25℃의, 200.00% 물로 10분간 세척한다.
리커를 따라버린다.
100.00% 물 25℃
6.00% 통상의, 33%의 염기성으로 마스킹된 크롬유성제(1.7% 크롬(Ⅲ) 옥사이드에 상응하는) 용해없이 60분간 첨가한다.
0.40% 산화마그네슘
밤새 방치한다.
통상적인 방법으로 계속처리한다.
[실시예 2]
200부 25% 숙신디알데히드를 70부 글리세린과 혼합하고, 이 혼합물을 포름산으로 pH3.7로 만들어 12시간동안 방치한다. 상기 탄닌산제제를 다음과 같이 사용한다.
양가죽
출발물질 : 침산된 양의 나피
탈수
100.00% 물 30℃
5.00% 보통염
0.50% 통상의 표면활성제에 10분동안 담가둔다.
리커를 따라 버린다.
제산(Depickling) 및 예비유성
50.00% 물 30℃
5.00% 보통염
1.60% 나트륨비카보네이트에 60분동안
0.70% 포름산(1 : 5)에 10분동안
3.00% 탄닌산제제에 120분동안
2.00% 통상의 표면활성제에 30분동안 pH 3.5-3.8, 온도 69-72℃
100.00% 물, 시작온도(E. T.)=60℃
작업온도(A. T.)=40-45℃ 60분동안
리커를 따라버린다.
35/25℃의 200.00% 물로 2번 세척한다.
재유성
50.00% 물 25℃
5.00% 보통염의 10분
6.00% 통상의 33%의 염기성으로 마스킹된 크롬탄닌산(1.7% 크롬(Ⅲ) 옥사이드와 상응하는)을 용해하지 않고 60분동안 첨가한다.
100.00% 물 30℃
0.30% 산화마그네슘
1.00% 통상의 아황산 가지액(fat liquor)
밤새 방치한다.
통상의 방법으로 계속 처리한다.
Claims (3)
- 예비유성공정을 통해 가죽반제품을 제조하는 방법에 있어서, 3-60%의 함수성용액의 형태인 1몰의, 지방족의 2-8탄소원자를 포함한 W,W'-디알데히드를 0.2-4몰의 하기 일반식의 히드록시화합물과 혼합하여 실온에서 여러시간 방치하거나 짧은시간동안 가열한 후에 얻어지는 탄닌산제제로 예비유성을 수행하는 것을 특징으로 하는 가죽 반제품의 제조방법 :
- 제1항에 있어서, 2 내지 5, 바람직하게는 3.5 내지 4.5pH 값의 탄닌산제제를 제조하는 것을 특징으로 하는 가죽 반제품의 제조방법.
- 제1항 또는 2항에 있어서, 탄닌산제제에 포함된 W,W'-디알데히드의 사용량은 0.2-1.0%, 바람직하게는 0.3 내지 0.6%(100% 디알데히드에 대해 그리고 나피중량에 대해)의 범위인 것을 특징으로 하는 가죽 반제품의 제조방법.
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