动物皮肤基材处理设备和方法与流程
本发明涉及一种借助固体颗粒材料(本文中也称作“大量固体颗粒”)处理动物皮肤基材的改进的方法和设备。特别地，本发明提供了一种在处理流程期间或之后分离固体颗粒材料与动物皮肤基材的方法和设备。优选地，动物皮肤基材可以为兽皮或毛皮。动物皮肤基材可以经受一个或多个过程以形成皮革。
背景技术：
目前处理或加工动物皮肤基材的方法必须使用大量的水。例如，在动物皮肤基材包括兽皮的处理方法中，典型地每kg兽皮需要30kg的水。为了从动物皮肤中去除无用的材料(如那些容易分解的)，以及在涉及化学改性以赋予基材特定性能的过程的后续步骤中，均需要大量的水。基材的化学改性可以出于以下目的实施，包括：保存、防水、着色和/或提供任何所需的纹理或审美特质。上述各步骤一般将在包含一种或多种组分的处理制剂的存在下进行。
由于相对于动物基材的重量需要大量的水，本领域内目前已知的处理过程也需要处理制剂中使用适当的比例的化学品，以确保在一个可接受的时间内有效地处理基材。因此，这样的过程中会产生过量的污染和环境破坏流出物。此外，也需要较长的过程时间。
许多供人类使用的动物皮肤基材的制备方法仍以传统工艺为主，近年来进展缓慢。例如，皮革的加工和制造方法在过去的75年里基本保持不变。1991年提交的ep0439108提出了一种使用二氧化碳对兽皮进行脱灰的方法，公开了本领域最近发展的实例。
在本发明的创新之前，发明者先前已经解决了在主要关于洗衣的家用或工业清洁方法中减少水消耗的问题。因此，在wo-a-2007/128962中公开了用于清洁脏污基材的方法和制剂，所述方法包括借助包含大量聚合物颗粒的制剂处理润湿的基材，其中所述制剂不含有机溶剂。可将脏污基材湿润，从而使得基材与水的比例在1:0.1至1:5w/w之间，且可选地，所述制剂可以还包含至少一种清洁材料，其典型地包含表面活性剂，最优选具有清洁剂的特性。脏污基材可以包括织物。聚合物颗粒可以，例如，包括聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚氨酯或它们的共聚物颗粒，尼龙珠粒是一具体的例子。
随着这种方法的发展，本申请人还设计了特别适于通过聚合物颗粒的再循环以清洁脏污基材(主要是洗衣)的设备。因此，在wo2011/098815中，本申请人提供了一种用于清洁脏污基材的设备，该设备包括壳体装置，所述壳体装置具有带有一旋转安装的圆筒形笼体的第一上腔室以及位于圆筒形笼体下方的第二下腔室，另外还包括至少一个再循环装置、出入装置、泵送装置和大量输送装置，其中，所述可旋转安装的圆筒形笼体包括具有穿孔侧壁的滚筒，其中所述侧壁的高达60％的表面面积包含穿孔，穿孔所包括的孔洞的直径不大于25.0mm。
虽然wo2007/128962和wo2011/098815公开的方法和设备为清洁脏污基材提供了相当大的改进，这些发展主要适用于洗衣领域，其中基材典型地包括纺织衣物。然而，wo2007/128962和wo2011/098815的方法和设备(也称“珠粒清洁技术”)并不具体适用于或针对动物皮肤基材处理。
本公开内容因此旨在提供一种用于动物皮肤基材处理的设备和方法，能够改善或克服与现有技术相关的至少一些上述问题。特别地，期望一种处理动物皮肤基材的方法和设备，其与现有技术的过程相比可以需要较少量的水，并且会减少产生的污染和有害流出物的量。此外，还期望一种借助固体颗粒材料处理动物皮肤基材的方法和设备，其可为分离固体颗粒材料与基材提供有效的手段。
技术实现要素：
本文描述了一种借助固体颗粒材料处理至少一个动物皮肤基材的设备，所述设备包括用于容纳所述动物基材、所述固体颗粒材料和处理液的一旋转安装的滚筒，所述滚筒包括
一出口开口
一带孔筛，所述带孔筛设置在所述出口开口且配置为允许所述固体颗粒材料和所述处理液通过所述出口开口行进并且阻止所述动物皮肤基材通过所述出口开口行进，以及
一封件，所述封件在一第一位置和一第二位置之间运动，在所述第一位置所述封件关闭所述出口开口使得所述动物基材、所述固体颗粒材料和所述处理液不能穿过所述出口，在所述第二位置所述出口开口打开使得固体颗粒材料和所述处理液可以通过所述出口开口离开所述滚筒。
优选地，当所述封件处于所述第二位置时，所述带孔筛从所述出口开口可移动，以允许所述动物皮肤基材通过所述出口开口加载或卸载。在典型的优选的设置中，所述带孔筛可为铰接的或可滑动的。
所述滚筒的内部可被当作处理空间，在所述设备执行处理期间，所述处理空间内不时地容纳有所述动物皮肤基材、所述处理液和所述固体颗粒材料中一个、一些或所有。
因此，优选地所述旋转安装的滚筒包括其中的固体颗粒材料。处理液可与固体颗粒材料一起存在于滚筒中。
因此，本领域技术人员将理解，旋转安装的滚筒未穿孔，从而能够拦截流体。
优选地，存在于滚筒内的固体颗粒材料具有的平均粒径可为1mm至100mm，优选地1至50mm或1至25mm或1至15mm或1至10mm或2至8mm或4至8mm或5至7mm。
优选地，所述固体颗粒材料具有的颗粒长度可为1mm至100mm。所述固体颗粒材料具有的颗粒长度可为1至50mm或1至25mm，或1至15mm或1至10mm，或2.0至8.0mm或4.0至7.0mm，或5.0至7.0mm，或1.0至5.0mm或2.5至4.5mm。
然而，技术人员应当理解，根据带孔筛的孔的最大尺寸，可以对固体颗粒材料的颗粒的直径和长度进行选择，以确保固体颗粒可以自由穿过带孔筛。
优选地，所述滚筒为一大致圆筒形的滚筒，所述大致圆筒形的滚筒包括大致圆筒形的侧壁以及相对的端壁，且其中所述出口开口设置在所述圆筒形的侧壁内。
在其他优选的实施例中，所述滚筒的垂直于其旋转轴线的横截面可以为多边形，所述出口开口形成在一侧壁中。
优选地，所述滚筒配置为绕一大致水平轴线旋转。
优选地，所述设备还包括一驱动装置以及一驱动控制器，所述驱动装置配置为旋转所述滚筒，所述驱动控制器配置为控制所述驱动装置的操作。
优选地，所述驱动控制器配置为使所述滚筒绕其旋转轴线旋转至少一个完整旋转。优选使用本发明的所述设备的处理过程的阶段或循环可以包括多个完整旋转。然而，某些阶段或循环可以包括部分旋转，即小于360°。例如，出口开口主要位于旋转轴线的下方时，在一些阶段中可能会有正向和反向旋转。
例如，驱动控制器可以配置为或编程为带动滚筒旋转一确定的时间段或转数或包含不同时间、旋转方向和速度的一系列旋转。
驱动控制器可以是整体设备控制器的一部分。设备控制器可以控制封件在第一和第二位置之间运动。优选地，提供诸如液压致动器的致动器以实现封件的打开和关闭，即，封件在第一和第二位置之间的运动。设备控制器可以控制致动器的操作。当然，可以提供有别于设备控制器的致动器控制器。
优选地，所述带孔筛为一网状筛或一穿孔筛。
优选地，所述带孔筛包括多个孔。所述多个孔的尺寸允许固体颗粒材料通过，但是阻止动物皮肤基材通过。
优选地，所述带孔筛的孔具有的最大尺寸为约2至125mm，约2至100mm，约2至75mm，约2至50mm，约2至约35mm，约2至26mm，约2至25mm，约2至约10mm或约6至约10mm。可选地，所述孔具有的最大尺寸为约10mm或约5mm或约2mm，或者最大尺寸为约26mm至约125mm。
至少当所述封件处于所述第二(打开)位置时，所述带孔筛配置为支撑所述动物皮肤基材的重量。在一个典型的设置中，所述处理空间可容纳总重量高达50000kg的动物基材。所述处理空间可以容纳的动物基材的总重量为约50至约50000kg，约500至约30000kg，约1000kg至约25000kg，或约2000至约20000kg，或约2500至约10000kg。
优选地，所述带孔筛包括金属、金属合金、塑料、玻璃纤维复合材料或聚合物材料。典型地，所述带孔筛是抗腐蚀的。所述带孔筛为抗处理液内可能存在的任何化学品或添加剂的腐蚀特性的。优选地，所述带孔筛包括钢，尤其不锈钢。
优选地，所述封件包括一滑动设置的门，所述门可滑动地在所述第一位置和一第二位置之间运动，在所述第一位置所述门覆盖所述出口开口，在所述第二位置所述门部分覆盖所述出口开口或不覆盖所述出口开口。
优选地，所述设备还包括设置在所述滚筒外的一存储容器，以保留进入所述滚筒前的固体颗粒材料和/或保留从所述滚筒回收的固体颗粒材料。
优选地，所述设备还包括从所述存储容器延伸至所述滚筒的一进给导管，以及一控制装置以控制固体颗粒材料从所述存储容器至所述滚筒的进给。
优选地，所述设备还包括一套体或罩体，所述套体或罩体在所述滚筒的至少一下部处设置在所述滚筒外且配置为接收通过所述出口开口离开所述滚筒的固体颗粒材料。
优选地，所述设备还包括一收集容器，所述收集容器设置在所述套体或罩体的下方且与所述套体或罩体连通，以收集已经离开所述滚筒的固体颗粒材料。
优选地，所述设备还包括一传输导管，所述传输导管配置为将固体颗粒材料从所述收集容器传输至所述存储容器。优选地，所述传输导管也向一分离器传递处理液。所述传输导管可以包含一泵送装置，所述泵送装置可以泵送所述固体颗粒材料和处理液通过所述传输导管。优选地，所述泵送装置设置在所述滚筒外的一循环通道内。所述循环通道如下文所限定。优选地，所述泵送装置可以位于所述收集容器的下游，特别地正下游。
优选地，所述设备还包括至少一个产品入口，所述产品入口区别于所述出口开口且配置为用于将固体颗粒材料和/或处理液供给至所述滚筒。
优选地，所述动物皮肤基材为一兽皮或一毛皮。
优选地，在、与或通过本发明的设备，重复使用所述固体颗粒材料一或多次用于所述动物基材的处理。如所述存储容器一样，下文限定的所述循环通道促进所述固体颗粒的重复使用。优选地，在、与或通过本发明的所述设备，固体颗粒重复使用至少两、三、四、五或更多次，例如10、20、50或100或更多次，用于动物皮肤基材的处理。固体颗粒典型地不会重复使用超过10000或超过1000次。
根据本发明的第一方面，提供了一种借助固体颗粒材料处理至少一个动物皮肤基材的设备，所述设备包括用于容纳所述动物基材、所述固体颗粒材料和处理液的一旋转安装的滚筒，所述滚筒包括
一出口开口
一带孔筛，所述带孔筛设置在所述出口开口且配置为允许所述固体颗粒材料和所述处理液通过所述出口开口行进并且阻止所述动物皮肤基材通过所述出口开口行进，
一封件，所述封件在一第一位置和一第二位置之间运动，在所述第一位置所述封件关闭所述出口开口使得所述动物基材、所述固体颗粒材料和所述处理液不能穿过所述出口，在所述第二位置所述出口开口打开使得固体颗粒材料和所述处理液可以通过所述出口开口离开所述滚筒；
其中所述设备还包括一套体或罩体，所述套体或罩体在所述滚筒的至少一下部处设置在所述滚筒外且配置为接收通过所述出口开口离开所述滚筒的固体颗粒材料；以及
其中所述设备还包括一收集容器，所述收集容器设置在所述套体或罩体的下方且与所述套体或罩体连通，以收集已经离开所述滚筒的固体颗粒材料。
根据本发明的第二方面，提供了一种处理至少一个动物皮肤基材的方法，包括：
在一旋转安装的滚筒内搅动所述动物皮肤基材以及固体颗粒材料和处理液至少一第一时间段，
打开所述滚筒的一出口开口
在所述滚筒内搅动所述动物皮肤基材一第二时间段，所述滚筒还包括一带孔筛，所述带孔筛设置在所述出口且配置为使得在所述第二时间段期间固体颗粒材料和处理液通过所述出口开口离开所述滚筒且所述至少一个动物皮肤基材被保留在所述滚筒内，以及
在一收集容器内收集所述固体颗粒材料。
在本发明的第二方面中，所述滚筒优选为本处所述的设备的一部分，优选为根据本发明的第一方面所述的设备。本发明的第二方面所述的滚筒可以具有与本处所述的设备相关的，特别地与本发明的第一方面所述的设备相关的，如上所述或限定的任意特征或特征的任意允许的组合。
本发明的第二方面所述的固体颗粒材料优选由本处所述的设备的任意实施例所限定，特别地由本发明的第一方面所述的设备所限定，和/或由任意下述实施例所限定。
优选地，打开所述出口开口包括使得设置在所述滚筒上的一封件从一关闭的第一位置运动至一打开的第二位置，在所述关闭的第一位置所述封件覆盖所述出口开口，在所述打开的第二位置所述出口开口由所述封件部分覆盖或不被所述封件所覆盖。
优选地，所述封件可滑动地设置在所述滚筒上。所述封件可以为一门；所述门可以可滑动地设于所述滚筒。
优选地，所述搅动包括绕一大致水平轴线旋转所述滚筒。
优选地，所述方法包括将收集的所述固体颗粒材料从所述收集容器传送至一存储容器。
优选地，所述固体颗粒材料与由所述收集容器收集的处理液一起传送。
优选地，所述方法还包括将所述固体颗粒材料和所述处理液传送至一分离装置并且在所述分离装置内分离所述固体颗粒材料与所述处理液。
优选地，所述分离装置设置在所述存储容器内，并且所述方法还包括将分离的所述固体颗粒材料保留在所述存储容器内以及从所述存储容器排放所述处理液。
优选地，所述方法还包括在所述第一和/或第二时间段期间，间断地或持续地，将至少一些排放的所述处理液经由所述滚筒的一入口端口返回至所述滚筒的内部。
优选地，所述方法还包括在所述第一时间段期间，间断地或持续地，将至少一些排放的所述固体颗粒材料经由所述滚筒的一入口端口返回至所述滚筒的内部。
优选地，所述方法还包括处理由所述收集容器收集的固体颗粒材料，以去除残留处理液和/或所述动物皮肤基材的残余物。
优选地，所述固体颗粒材料的所述处理在所述固体颗粒材料到达所述存储容器之前生效。
优选地，重复使用在所述收集容器内收集的所述固体颗粒材料，用于以相同的处理方法进行的所述动物皮肤基材的所述处理，或者用于根据所述方法的后续处理中的进一步动物皮肤基材的处理。
因此，在本发明的第二方面中，所述固体颗粒材料优选重复使用一次或多次，用于根据本发明的第二方面所述的方法的所述动物皮肤基材或进一步动物皮肤基材的处理。这样的重复使用或多次重复使用优选在本处所述的设备内进行，且优选在根据本发明的第一方面所述的设备内进行。如所述存储容器一样，下文限定的所述循环通道促进所述固体颗粒的重复使用。优选地，在、与或通过本发明的所述设备，固体颗粒重复使用至少两、三、四、五或更多次，例如10、20、50或100或更多次，用于动物皮肤基材的处理。所述固体颗粒典型地不会重复使用超过10000或超过1000次。
优选地，所述方法还包括从所述收集容器取回所述动物皮肤基材以及使所述基材经受一二次固体颗粒材料去除过程以分离残留固体颗粒材料与所述动物皮肤基材。
优选地，所述二次固体颗粒材料去除过程包括在相对旋转的圆筒形刷之间传递所述动物皮肤基材或借助一抽吸装置通过抽吸将所述动物皮肤基材上的所述固体颗粒材料去除。
有利地，本发明使用大量固体颗粒(本文中也称为固体颗粒材料)以在所述滚筒旋转时，在所述动物皮肤基材上施加一更均匀和加强或有效的机械作用。这样可以减少所需的处理循环的持续时间，相对于现有技术的程序提供了效率改善。通过夹杂大量固体颗粒，本发明可以促进仅仅有限量的处理液(典型地包括至少一些水)的使用，从而与本领域内常规使用的标准程序相比，提供了显著的环境效益。由于本发明所需的处理液的量可以显著减少，从而相对于一给定量的基材，用以提供所述动物皮肤基材的一有效的处理的化学品的用量也减少了。此外，根据本发明的滚筒上设有的穿孔筛为在滚筒内分离固体颗粒与动物皮肤基材提供了一有效的装置。固体颗粒与所述基材的有效的分离提高了处理的效率和/或效力，并且增加了供当前处理循环或后续处理循环使用的可用颗粒的数量。有利地，本发明能够以大于75％，如大于80％、或85％、或90％的分离效率分离固体颗粒与动物皮肤基材。
如本文所述，“处理液”包括本发明的设备或处理过程中使用的液体介质。优选地，所述处理液可包括水或混有至少一种处理剂和/或如下文详述的任何其他添加剂时的水。
如上所述，所述或每个动物皮肤基材优选为一兽皮或一毛皮。使用本发明的所述设备的所述处理过程可以为皮革生产中的一过程。在皮革生产中使用本发明的所述设备的处理过程之前或之后，所述兽皮或毛皮可以经受一个或多个附加处理步骤。所述兽皮或毛皮可以为一处理的或未处理的动物皮肤基材。
在本发明的第二方面中，优选提供一循环通道，用于所述固体颗粒材料以及用于所述处理液。各个循环通道可以为一公共通道，或具有公共部分的多个通道。用于所述固体颗粒材料的一通道可以从所述滚筒至所述收集容器，然后至一分离器，所述分离器可以位于一存储容器内。所述固体颗粒材料的循环通道可以从所述存储容器经由一合适的滚筒入口持续至滚筒内部，所述滚筒入口优选地可以不同于滚筒的出口开口。用于所述处理液的循环通道可以从所述滚筒至所述收集容器，然后至一分离器，所述分离器可以位于一存储容器内。所述处理液的循环通道可以从所述存储容器可选地经由一合适的液体存储容器持续至滚筒内部。所述处理液循环通道可以经由一合适的滚筒入口进入所述滚筒，该合适的滚筒入口优选地可以不同于滚筒的出口开口。所述滚筒和所述分离器之间的所述固体颗粒材料和所述处理液的各个循环通道的部分可以是公共部分。
借由处理液循环通道，在所述处理方法的适当的阶段或循环中，处理液可以流动通过所述滚筒。处理液的这种流动，优选地与在所述滚筒内所述动物基材的持续搅动一起，可有效地实现固体颗粒与所述动物基材的期望分离。
优选地，所述设备包括一处理系统，其中所述处理系统接收来自所述收集容器的所述处理液和所述固体颗粒。所述处理系统可以优选地设置在所述固体颗粒材料的所述循环通道中。
优选地，配置为分离所述处理液与所述固体颗粒的所述分离器是所述处理系统的一部分。
处理液与所述固体颗粒的分离可以促进所述固体颗粒材料的有效的重复使用。
优选地，所述处理系统包括从所述固体颗粒材料去除残留处理液和沉积物的一装置。所述沉积物可以来自所述动物皮肤基材。所述装置可以实施一个或多个洗涤或漂洗进程。这样残留处理液和沉积物，优选地在所述固体颗粒材料被传递至所述存储容器或被再引入至所述滚筒的所述处理空间之前，可以从所述固体颗粒材料去除。
优选地，所述处理系统包括一个或多个出口，所述一个或多个出口用于排放处理液和/或处理过程中产生的无用的物质。
优选地，所述固体颗粒具有的平均粒径为1mm至100mm，或1至50mm或1至25mm或1至15mm或1至10mm或2至8mm或4至8mm或5至7mm。
优选地，所述固体颗粒具有的长度可为1mm至100mm，或1至50mm或1至25mm，或1至15mm或1至10mm，或2.0至8.0mm，或4.0至7.0mm，或5.0至7.0mm，或1.0至5.0mm或2.5至4.5mm。
然而，技术人员应当理解，根据带孔筛的孔的最大尺寸，可以对固体颗粒材料的颗粒的直径和长度进行选择，以确保固体颗粒可以自由穿过筛。
优选地，所述固体颗粒为球状、球形或椭圆形。
优选地，所述固体颗粒材料包括大量聚合物颗粒。
优选地，所述固体颗粒材料包括大量非聚合物颗粒。
优选地，所述固体颗粒材料包括大量聚合物和非聚合物颗粒的混合物。
优选地，所述聚合物或非聚合物颗粒可以包括珠粒或为珠粒状。
优选地，所述聚合物颗粒具有约0.5g/cm3至约3.5g/cm3且优选约0.5至约2.5g/cm3的平均密度。可替代地，所述聚合物颗粒可以具有0.5至小于1g/cm3的平均密度。
优选地，所述聚合物颗粒的聚合物包括聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚硅氧烷或聚氨酯或其共聚物。
所述聚合物颗粒的聚合物可以包括聚烯烃或聚氨酯，或其共聚物。
所述聚合物颗粒的聚合物可以包括聚酰胺或聚酯或其共聚物。
所述聚酰胺可以包括尼龙。所述聚酰胺可以包括尼龙6或尼龙6,6。
所述聚酯可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯。
优选地，所述非聚合物颗粒包括陶瓷材料、耐火材料、火成岩、沉积或变质矿物、复合材料、金属、玻璃或木材。
优选地，所述非聚合物颗粒具有0.5至20g/cm3，更优选2至20g/cm3，尤其4至15g/cm3且最尤其4至10g/cm3的平均密度。
优选地，所述滚筒具有500至200000升的容量。
优选地，所述滚筒具有一处理空间，所述动物皮肤基材的处理在所述处理空间内生效。根据本发明所述的方法中，所述处理空间具有至少10％体积，或至少20％体积，更优选30至70％或30至60％体积的一余量空间。这些余量空间可以在最大化所述设备的利用容量的同时提供高效的混合。所述滚筒可以构造为(例如在其内部容量方面)，在本领域中动物皮肤基材的典型加载的前提下，获得期望的余量空间。
优选地，所述方法包括以下步骤：
将处理液引入滚筒并在所述处理空间内搅动所述动物皮肤基材以及所述固体颗粒和所述处理液，为一第一搅动步骤；
允许所述处理液穿过所述带孔筛至所述收集容器以及从所述收集容器沿一循环通道传递所述处理液；以及
将所述处理液从所述循环通道再引入所述处理空间。
因此，有利地，本发明的所述方法允许所述处理液在多于一个阶段或给定的处理循环内与所述动物基材一起的多个搅动步骤中重复使用。
优选地，所述循环通道位于所述滚筒外。
优选地，所述方法包括从接收自所述收集容器的所述处理液中提取流出物和/或无用的物质，然后将所述处理液再引入所述处理空间。
优选地，所述方法包括以下步骤：
将所述固体颗粒引入滚筒并在所述处理空间内搅动所述动物皮肤基材以及所述固体颗粒和所述处理液，为一第一搅动步骤；
允许所述固体颗粒穿过所述带孔筛至所述收集容器以及从所述收集容器沿一循环通道传递所述固体颗粒，
将所述固体颗粒从所述循环通道再引入所述滚筒以及
在所述滚筒内搅动所述动物皮肤基材以及所述固体颗粒和所述处理液，为一第二或后续搅动步骤。在一第二或后续搅动步骤之后，可以打开所述封件使得，在进一步搅动时，所述固体颗粒材料可以通过所述出口开口离开所述滚筒。
因此，有利地，本发明的所述方法允许所述固体颗粒材料在多于一个阶段或给定的处理循环内与所述动物基材一起的多个搅动步骤中重复使用。
优选地，所述方法还包括分离至少一部分所述处理液与所述固体颗粒材料，然后将所述固体颗粒材料引入所述滚筒，为一第二或后续搅动步骤。
优选地，所述方法还包括使所述固体颗粒材料经受使用一清洁制剂的一清洁操作，然后将所述固体颗粒材料再引入所述滚筒，为一第二或后续搅动步骤。
因此，有利地，使所述固体颗粒材料经受一清洁操作可以延长它们的使用寿命，以用于多个搅动步骤。
优选地，本文所述的设备(优选本发明的第一方面的设备)和/或根据本发明的第二方面所述的方法的动物皮肤基材处理为一制革过程。
优选地，所述制革过程选自清洁、固化、鞣前处理、鞣制、复鞣、加脂、酶处理、染色和固色中的一种或多种。
典型的鞣前处理可包含浸泡、浸灰、脱灰、复灰、脱毛、去肉、软化、脱脂、净面、软化、酸洗和脱酸。
优选地，所述处理过程为用于皮革生产的一过程。
优选地，用于皮革生产的所述过程包含以下的一种或多种：固化、鞣前处理、加脂、预鞣、鞣制、复鞣、硝皮、半硝和染色。
优选地，所述滚筒被带动以约1至约15rpm的速度旋转。
特别地，其中所述处理过程是一个鞣前准备或鞣制或复鞣或加脂或染色过程，所述滚筒被带动以约3至约14rpm的速度旋转。其中所述处理过程是鞣前准备或鞣制过程或复鞣或加脂或染色过程，所述滚筒可被带动以从约5及13rpm的速度旋转。其中所述处理过程是一个鞣前准备或鞣制或复鞣或加脂或染色过程，所述滚筒可被带动以从约8及12rpm的速度旋转。
特别地，其中所述处理过程是一个鞣前准备过程，所述滚筒被带动以约9至约14rpm的速度旋转。
特别地，其中所述处理过程是一个鞣前准备或鞣制或复鞣或加脂或染色过程，所述滚筒被带动以不大于15rpm，或不大于13rpm，或不大于12rpm，或不大于10rpm，或不大于8rpm，或不大于6rpm，或不大于5rpm，或不大于4rpm，或不大于3rpm或不大于1rpm的速度旋转。
优选地，所述处理液为水溶液。所述处理液可以包括至少0.1％w/w的水、或至少1％w/w的水、或至少5％w/w的水、或5％和99.9％w/w之间的水。处理液可以包括不多于99.9％w/w的水。所述处理液内可含有少量的有机溶剂(优选少于10％w/w、更优选少于5％w/w)，然而优选不含有机溶剂。
可替代地，所述处理液基本不含水，除了来自所述或每个动物基材的水以外。因此，所述处理液基本不含水，除了(多个)动物皮肤基材内本身存在的任何潜在的流体以外。因此，来自所述动物皮肤基材的水可以被加载至滚筒内。在进一步实施例中，所述处理液基本不含水。
优选地，所述处理液包括选自鞣剂、复鞣剂、制革处理剂的至少一种处理剂。
优选地，所述处理液包括至少一种着色剂。
优选地，所述着色剂选自一种或多种染料、颜料、光学增亮剂或它们的混合物。
附图说明
为了更好地理解本发明以及展现如何实现本发明，可参考以下附图，其仅作为示例，其中：
图1为根据本发明的用于从动物皮肤基材中去除固体颗粒材料的设备的示意图；
图2为根据本发明的展现滚筒和封件的图像；
图3为根据本发明的用于从动物皮肤基材中去除固体颗粒材料的另一设备的图像；
图4为根据本发明的用于从动物皮肤基材中去除固体颗粒材料的另一设备的前视图；
图5为展现在每个时间间隔经由滚筒的出口去除的固体颗粒(珠粒)的量的图；
图6是示出固体颗粒材料：基材比例为1.5:1，经过30分钟循环，经由滚筒的出口去除的固体颗粒(珠粒)的累积量的示意图；
图7是示出固体颗粒材料：基材比例为0.9:1，经过80分钟循环，经由滚筒的出口去除的固体颗粒(珠粒)的累积量的示意图。
具体实施方式
本发明的设备和方法采用固体颗粒材料(本文中也称为大量固体颗粒)处理动物基材。在基材进一步处理或加工以形成制成品之前，使用本发明的设备和方法可以使动物基材的特性修改或变化。从而，在为消费者、家用和/或工业目的(例如，在服装(例如，鞋和球鞋)、室内装潢或汽车行业)制备基材前，本发明包括在兽皮、毛皮及类似物上执行的处理步骤。
值得注意的是，由本发明执行的处理区别于如“洗衣”的处理，其中基材典型地为成品服装或织物(为制成品)，且其中处理仅仅涉及从基材的表面去除污渍、脏污、和无用的物质。由于典型地包括柔软、肉质组织的基材的质地和组分，分离动物皮肤基材与固体颗粒较为复杂。这种基材的柔软、肉质的属性增加了固体颗粒在旋转滚筒内随基材一并搅动时更倾向于附着于基材表面或嵌入其中的可能性。因此，本发明的目的在于提供一种处理设备和方法，弥补现有技术的处理动物皮肤基材的水密集型方法的缺陷，同时提供一种分离基材与固体颗粒的实用且有效的方式。
现参考附图，本发明的方法在包括滚筒10的设备100内执行。在设备100的使用中，滚筒10容纳被处理的动物基材。滚筒10安装为绕一轴线旋转，且动物基材被引入滚筒10以与固体颗粒材料、处理液接触，所述处理液包括可能需要的任何处理剂和/或其它添加剂。典型地，滚筒10安装为绕一水平轴线旋转。
滚筒10具有出入装置，待处理的动物基材可通过该出入装置被装载到滚筒10，并且处理过程之后，处理完的基材可通过该出入装置去除。出入装置可以设有合适的封件，该封件设置为在打开和闭合配置之间运动。当出入装置的封件运动到打开位置时，允许出入以将一个或多个动物皮肤基材置于滚筒10内处理。当出入装置的封件运动到关闭位置时，滚筒旋转时动物皮肤基材被阻止离开滚筒10。
滚筒10由侧壁10a以及相对的端壁限定，它们包围了可含有动物基材与部分固体颗粒材料和处理液的内部空间。图2示出了具有圆筒形侧壁10a的滚筒10，然而，具有一个以上侧壁的非圆筒形滚筒也是允许的。
滚筒10的侧壁10a的内表面可包含适于或配置为在处理过程期间促进基材进一步搅动的结构。例如，侧壁10a的内表面可以包括当滚筒10旋转时可接触基材的突起或结构。滚筒10可以包括从侧壁10a的内表面突出的一个或多个楔子，如木或塑料销。突起可以为平面架状，该平面架状大致平行于滚筒10的旋转轴线延展。
设备100可以还包括一个或多个入口端口，以将处理过程中使用的各种组分(如固体颗粒材料、处理液、处理剂和/或任何其他添加剂)输送至滚筒10的内部。设备100可以包括多个入口端口，以将处理过程中使用的组分分别输送至滚筒10的内部。设备100可以因此包括第一滚筒入口端口18，以引入固体颗粒材料。固体颗粒材料可以或也可不与处理液、处理剂和/或任何其他添加剂一起从相同的入口输送。设备100可以包括第二滚筒入口端口19，以将处理液引入该滚筒10的内部。一个或多个入口端口可以通过侧壁10a的一部分延伸。为了添加其他处理剂或材料，需要时包含气体处理剂，可以提供其他入口端口。一给定的入口端口可以用于引入多种处理剂或材料。
滚筒10还包括出口开口14，该出口开口14为容纳在滚筒10内的固体颗粒材料和流体提供了出口。出口开口，优选地，与出入装置相同。出口开口14优选地成形于滚筒10的侧壁10a的部分。特别地，出口开口14可以在框架13限定的区域内延伸。出口开口14由框架13的内边缘界定。下内边缘13a、上内边缘13d以及第一和第二侧内边缘13c、13b分别限定了出口开口14的周边。此处，“下”和“上”参考如图2所示的出口开口14的位置限定。出口开口14的横截面积可以为约125cm2。
提供了一带孔筛，该带孔筛可以在使用位置跨出口开口14的整个面积延伸。带孔筛16可以为穿孔或网状筛16，从而包括多个孔洞或孔。优选地，带孔筛16为网状物的形式。带孔筛16可以方便地被活动地夹、锁或固定到框架13。可选地，带孔筛16可从框架13拆卸。可选地，带孔筛16铰接于框架13或可以相对于框架13可滑动地移动。通过移动带孔筛16远离其使用位置，可以供如为了装载或卸载动物皮肤基材出入滚筒10的内部。带孔筛的孔的尺寸使得(带孔筛处于其使用位置时)流体(特别是处理液)和固体颗粒材料可以穿过孔16并因此当滚筒10旋转到适当的方向且如下所述的封件20打开时经由出口14离开。然而，孔的尺寸使得无论滚筒10的方向如何，动物皮肤基材均不能通过筛16离开滚筒10。
带孔筛16可以包括多个孔，其中该些孔均具有一最大尺寸，最大尺寸为约125mm、100mm、75mm、50mm、35mm、26mm、25mm、10mm、5mm或约2mm。该些孔可具有的最大尺寸为约2至100mm、约2至75mm、约2至50mm、约2至35mm、约2至26mm、约2至25mm或约2至约10mm。带孔筛16包括的孔具有的最大尺寸可为约2至约10mm，特别为约4至约10mm，或该些孔具有的最大尺寸可为约5至约8mm或该些孔具有的最大尺寸可为约6至约10mm。可选地，带孔筛16包括的孔具有的最大尺寸可为约26mm至约125mm。优选地，带孔筛16包括的孔具有的最大尺寸可为约50mm。
带孔筛16包括足够强以承受或支撑装载入滚筒10的内部的动物皮肤基材的总重量的材料。根据如滚筒的尺寸，滚筒10可以容纳50kg和50000kg之间任意总重量的动物皮肤基材。此外，带孔筛16优选地包括表现出至少一些(且更优选至少显著)抵抗腐蚀的材料，以及特别地表现出抵抗处理液内任何化学品或添加剂的腐蚀影响的材料。因此，带孔筛16可包括抗腐蚀金属、抗腐蚀金属合金、塑料、纤维、玻璃纤维、复合材料或聚合物材料。也可以使用其它柔性/韧性材料。此外，带孔筛16可以是有涂层或未涂层的。
因此，带孔筛16可以包括金属和金属合金，包括但不限于：钢、铝、黄铜、铜、钛和钨。优选地，带孔筛16包括不锈钢。
因此，带孔筛16可以包括复合材料，包括但不限于：碳、硼或玻璃纤维填充的聚酯或聚碳酸酯。
因此，带孔筛16可以包括塑料材料，包括但不限于：聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、尼龙、聚氯乙烯、高密度聚乙烯或聚四氟乙烯。
带孔筛16可以包括上述材料的各种组合。例如，带孔筛16可以包括使用合适的金属或金属合金加固的塑料材料。
其中带孔筛16为网状物的形式，合适的网状物包括但不限于：芳族聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯或聚丙烯酸聚合物网状物。
优选地，本发明使用的固体颗粒具有的平均粒径为1mm至100mm，或1至50mm或1至25mm或1至15mm或1至10mm或2.0至8.0mm，或者固体颗粒具有的直径为4.0至7.0mm或5.0至7.0mm。可选地，固体颗粒具有的平均粒径为1.0至6.0mm，或1.0至5.0mm或2.5至4.5mm。也可以通过简单假设颗粒是球形，利用颗粒的平均体积计算有效平均直径。平均优选为数值平均。优选对至少10个，更优选至少100个颗粒，且尤其至少1000个颗粒进行平均。
固体颗粒具有的长度可为1mm至100mm，或1至50mm或1至25mm或1至15mm或1至10mm或2.0至8.0mm或4.0至7.0mm或5.0至7.0mm，或固体颗粒具有的长度可为1.0至6.0mm或1.0至5.0mm或2.5至4.5mm。所述长度可以定义为每个三维固体颗粒的最大二维尺寸。平均优选为数值平均。优选对至少10个，更优选至少100个颗粒，且尤其至少1000个颗粒进行平均。
滚筒10还包括封件20，可操作该封件20以关闭出口开口14。封件20可以是门的形式。封件20可以安装到滚筒10的侧壁10a的一部分，并且配置为在打开和关闭位置之间运动。优选地，封件20安装到侧壁10a的外部部分。当封件20运动至关闭位置时，阻止流体和固体颗粒材料通过出口开口14离开滚筒10。封件20的尺寸和设置使得当其运动至关闭位置时，其完全覆盖出口开口14。有利地，可以提供夹紧装置或类似装置以促进封件与框架13密封接合。可以提供锁定装置或设备以将封件20保持在其关闭位置。优选地，当封件20运动至关闭位置时，封件20的内表面与侧壁10a(例如框架13)的外部部分之间不存在可供流体和/或固体颗粒材料通过的间隙。
封件20可以是门、特别为实心门的形式。封件20可以铰接安装或滑动安装于滚筒10的侧壁10a的一部分。优选地，封件20滑动安装于侧壁10a的一部分。为了使得封件20在打开和关闭位置之间运动，前缘20a可以朝向框架13的下内边缘13a滑动。当前缘20a移动到与下内边缘13a重合或超出其的位置时，来自滚筒10的出口开口14被关闭。如果前缘20a移动到与上内边缘13d重合或其上的位置时，来自滚筒10的出口开口14完全打开。存在一系列的中间位置，其中前缘20a可运动至限定在上内边缘13d和下内边缘13a之间的各种点。在这些中间位置，因为出口开口14仅有一部分被封件20覆盖，出口被部分打开。对于出口被部分打开的中间位置，出口开口14的周边由封件20的前缘20a和框架13的下内边缘13a以及第一和第二侧内边缘13c、13b所限定。
设备100还可以包括控制器，可操作该控制器以使封件20在打开位置和关闭位置之间运动。优选地，控制器将信号发送到设置在滚筒10上的致动器，该致动器响应该信号致使封件20从关闭位置运动至打开位置，反之亦然。特别地，控制器可操作以在设备100的预定操作时间之后使所述封件20从关闭位置运动至打开位置。所述预定周期由(多个)动物皮肤基材的处理中所执行的处理类型或处理周期中达到的阶段限定。控制器可以是电子控制器，其中所述电子控制器配置为响应地将信号发送到设置在滚筒10上的致动器，该致动器响应该信号致使封件20在该预定时间段之后从关闭位置运动至打开位置。
控制器可操作以在预定时间段之后致使封件20从打开位置运动至关闭位置(可选地通过致动器的介入)。因此，控制器可以是电子控制器，其中所述电子控制器被配置为响应地将信号发送到设置在滚筒10上的致动器，以致使封件20在预定时间段之后从打开位置运动至关闭位置。
滚筒10的尺寸通常可以在加工动物兽皮的皮革厂中找到，并且典型地具有500至4000升区域的容量。滚筒10在此范围内处理动物兽皮的典型尺寸通常包括一圆柱体，具有0.1至10m、优选0.5至5m范围内的直径，以及0.1和10m、优选0.5和5m之间的宽度。然而，也允许较大尺寸的滚筒，可以具有高达200000升的容量。滚筒可以包括一圆柱体，具有约1.2m的直径和约0.6m的宽度。优选滚筒10具有大于100升、更优选大于1000升的容量。该滚筒10具有的容量可以为500至200000升，优选为500至135000升，更优选为500至75000升，且最优选为500至40000升。
滚筒10的内部空间足够大，以便容纳所需数量的待处理的(多个)动物皮肤基材、以及固体颗粒材料和处理液，同时仍提供足够的余量，以在处理过程期间搅动时，允许材料的高效循环和混合。典型地，在相对于所需加载的动物皮肤基材、固体颗粒材料和处理液选择滚筒的尺寸时，所需的允许的余量应当为至少10％的体积，优选至少20％的体积，最优选至少30至70％或30至60％的体积，以在最大化处理过程的利用容量的同时提供高效的混合。因此，可以实施将动物皮肤基材、固体颗粒和处理液(以及任何添加剂)装载到设备100内，以提供上述余量。
设备100还包括存储容器40以存放运输到滚筒10之前的固体颗粒材料。设备100可还包含分散器30以及导管18a，导管18a连接至第一滚筒入口18，以将固体颗粒材料引入滚筒10。来自存储容器40的固体颗粒材料可以经由导管32被传输至分散器30。存储容器40可以还包括与吹气和/或抽吸装置连通的一个或多个入口或出口，以促进固体颗粒材料至导管32的流动。
此外，存储容器40可以包括一个或多个阀或门以控制固体颗粒材料进入导管32从而调节进入滚筒10前的固体颗粒材料的流量。可替代地，或此外，分散器30可以包括一个或多个阀或门以控制固体颗粒材料进入导管18a从而调节固体颗粒材料至滚筒10的流量。
存储容器40和/或分散器30的一个或多个阀或门可进一步用于分离固体颗粒材料。然后可以在存储容器40和/或分散器30内对分离的固体颗粒材料进行清洁、洗涤、以及漂洗。优选地，存储容器40和/或分散器30还包括一个或多个入口，用于引入清洁剂以清洁固体颗粒材料。此外，该存储容器40和/或分散器30可以包括一个或多个入口，以引入气体清洁剂用于清洁固体颗粒材料。
在封件20处于打开位置(例如“完全打开”或任意“部分打开”位置)且带孔筛处于其使用位置时，滚筒10的旋转使得固体颗粒材料和处理液通过侧壁10a中的出口离开滚筒10。固体颗粒材料和处理液在重力的影响下离开滚筒10。因此，固体颗粒材料和处理液的流出至少部分取决于滚筒10的旋转设置，不时地包含在滚筒内的动物皮肤基材、处理液和固体颗粒材料的量，以及出口相对于底板的位置。典型地，当滚筒10旋转到使得出口基本上向下(即，当出口开口14已经旋转到位于滚筒的旋转轴线下方并且包含通过滚筒的旋转轴线的垂直平面的位置)时，固体颗粒和处理液通过出口从滚筒10的流出被最大化。相比之下，当滚筒10旋转到使得出口基本上向上(即，当出口开口位于滚筒的旋转轴线上方)时，固体颗粒和处理液通过出口开口14的流出将受限或不存在。在中间旋转设置下，允许固体颗粒和处理液通过出口的一些流出。然而，发生这种情况的程度将取决于滚筒10内的材料的量。通过示例，在滚筒10中的液面相对较高时，与上述基本上向下的位置相比，在旋转设置时显著较早地发生固体颗粒和处理液通过出口的流出。
处理设备100还可以包括围绕滚筒10的至少一部分的外壳体、罩体或外套体11，在其中滚筒可绕其轴线旋转。外套体11可以包括第一和第二侧壁11a、11b，下前壁11c，顶壁11d和后壁11e。外套体11可以具有大于滚筒10直径的长度尺寸以及同样大于滚筒10的宽度尺寸。因此，下前壁11c和后壁11e之间的距离大于滚筒10的直径，以及如图2所示，外套体的第一和第二侧壁11a、11b之间的距离大于滚筒10w的宽度。此外，外套体11的壁与滚筒10的外壁间隔开来。外套体11的结构使得随着滚筒10旋转，从出口离开的处理液和固体颗粒材料被外套体11的壁的内表面截取。
处理设备100还可以包括用于经由出口离开滚筒10的固体颗粒材料和处理液的收集区域50。优选地，收集区域50可以包括设置在滚筒10正下方的收集容器52。收集容器52可以包括上部部分，该上部部分具有口部52a，该收集容器52适当地与滚筒10对准，使得至少当出口开口14处于向下指向的位置时，固体颗粒材料和处理液从滚筒10的出口掉落并通过口部52a进入收集容器52。在一些实施例中，收集容器52可为漏斗并且包括倾斜侧壁52a。倾斜侧壁52a可以倾斜，以将固体颗粒材料和处理液引导至收集容器52的最下部分52b。特别地，倾斜侧壁52a相对于竖直面的倾斜角可以为约1°至约89°或约1°至约75°或约25°至约65°。优选地，倾斜侧壁52a相对于竖直面的倾斜角为约45°。
收集容器52可以与外套体11为一体。在这些实施例中，收集容器52的倾斜侧壁52a可以从外套体11的壁延伸。因此，这样的结构可以促进被外套体11的壁的内表面截取的任何处理液和/或固体颗粒材料流入收集容器52。
设备100还可以包括用于传输接收在收集容器52中的固体颗粒材料和处理液的导管、传递器及类似物60。优选地，导管60是柔性螺旋传递器。固体颗粒材料和处理液可以从位于收集容器52的最下部分附近的入口60a进入管道60，并且可以被向上传递至出口60b。在导管60的情况下，可以提供合适的泵以通过导管传递固体颗粒材料和处理液。在离开出口60b之后，从滚筒10回收的固体颗粒材料和处理液可经由导管42进入存储容器40。
收集区域50和/或收集容器52可以还包括与吹气和/或抽吸装置连通的一个或多个入口或出口，以促进固体颗粒材料流动至导管60。
收集区域50，特别是收集容器52可以包括一个或多个阀或门以控制固体颗粒材料进入导管60，从而在进入存储容器40之前调节固体颗粒材料的流量。一个或多个阀或门可进一步用于分离固体颗粒材料。然后可以对分离的固体颗粒材料进行清洁、洗涤、以及漂洗。收集区域50，特别是收集容器52还可包括一个或多个入口，用于引入清洁剂以清洁收集容器52内的固体颗粒材料。此外，收集区域50，特别是收集容器52可包括一个或多个入口，以引入气体清洁剂用于清洁固体颗粒材料。
收集容器52可以包括称重传感器、称重秤或其他称重装置。包含这些特征可以使得能够计算传送到收集容器52的任意流体和/或固体颗粒材料的质量。
有利地，存储容器40可以包括分离器44，该分离器44包含一个或多个过滤器，以有效分离处理液与固体颗粒材料。一旦处理液与固体颗粒材料分离开来，液体可以被收集在存储容器40的下部。与存储容器的下部连通的阀70允许将处理液再循环回滚筒10或将其排放，以进行后处理程序和/或处置。阀70可以是三通阀的形式。如果要将处理液再循环，可以沿着沿导管72引导处理液以再引入滚筒10。因此，导管72可以与分配器30连通，分配器30又连接到导管18a和滚筒入口18。在替代实施例中，导管72可以代替地与第二滚筒入口19连通，以便将处理液再引入回滚筒10。在处理过程中不重复使用处理液的情况下，经由排水导管74可将处理液送到废液收集器80。
在通过分离器44将存储容器40内的残留处理液去除后，固体颗粒材料也可以被沿着导管32传输至分配器30，以经由导管18a和第一滚筒入口18再引入滚筒10。在设备100执行的单个处理程序中，可以循环以及重复使用固体颗粒材料。因此，固体颗粒材料经由传递器60的循环通道可由图1所示的箭头“a”所表示。
此外，设备100可以包括一装置，用于从该固体颗粒去除由处理过程产生的残留处理液以及沉积物。沉积物可以包括来自动物皮肤基材的任何物质。典型地，该装置可以执行一个或多个洗涤或漂洗进程。该装置可以位于在处于传递器的出口60b和滚筒10的入口18之间的循环通道的一部分内的设备100内。
利用本发明的方法中的处理过程可以由“处理循环”组成。如本文所用，术语“处理循环”指的可以是完成所需的动物皮肤基材的处理所必需的总持续时间，并且可以包括一个或多个阶段或进程。例如，在添加固体颗粒材料之前，可以将可包括水的处理液的第一部分添加至动物皮肤基材。作为处理过程的第一阶段，在设备的滚筒中动物皮肤基材可以与单独的处理液一起搅动，然后再与混有固体颗粒材料的处理液一起搅动。可以包含一种或多种处理剂和/或其他添加剂的处理液的第二部分可在处理循环中的不同时间点加入。可因此在处理循环的持续时间执行一系列处理阶段或进程，其中对于各个阶段处理液可以保持恒定或变化。
如上所述添加处理液的多个部分时，在整个处理循环可以保持固体颗粒。在其他实施例中，在加入处理液的另一部分之前，固体颗粒材料可进行更换。这可能是必要的，以确保动物皮肤基材不会由于不相容的化学成分之间发生相互作用而受到不利影响。例如，在引入处理液的一部分之后可能会粘附到固体颗粒材料的化学成分可能与处理液的后续部分内的化学成分不兼容，从而需要在继续处理循环前更换固体颗粒材料。
处理循环的各阶段可包括一个或多个搅动步骤，其中动物基材以及固体颗粒材料和处理液一起搅动。一给定的搅动步骤后，固体颗粒材料可以经由出口离开滚筒，然后可以被沿着循环通道经由传递器传送，并以上述方式再进入滚筒。以这种方式，可以用相同的固体颗粒材料实施进一步或后续的搅动步骤。
优选地，处理循环的持续时间是约1分钟至约100小时之间的任何时间，且优选地，处理循环的持续时间是约1分钟至约48小时。其中处理循环包括一个以上的阶段，处理循环的各个阶段可以持续30秒或以上或者1分钟或以上的任何时间，其中各个阶段的总和包括处理循环的总持续时间。处理循环的各个阶段可以持续30秒至10小时之间的时间。
优选地，在出口开口14关闭时，在滚筒10内搅动(多个)动物皮肤基材以及固体颗粒材料和处理液第一时间段。优选地，该第一时间段为至少30秒、至少1分钟、至少5分钟、至少15分钟、至少30分钟、至少1小时、至少5小时、至少12小时、至少24小时或至少48小时。
优选地，在滚筒10内搅动(多个)动物皮肤基材以及固体颗粒材料和处理液该第一时间段之后，出口开口14打开(即完全打开或部分打开)时滚筒旋转第二时间段。优选地，该第二时间段为至少30秒、至少1分钟、至少5分钟、至少10分钟、至少15分钟、至少20分钟、至少25分钟、至少30分钟、至少45分钟、至少1小时、至少1小时30分钟、至少2小时、至少4小时、至少5小时或至少12小时。
由于固体颗粒材料的存在可以增强在动物基材上执行的机械作用的效果或程度，本发明的设备和方法有助于显著降低典型的处理循环的持续时间。此外，由于本发明的设备和方法使得滚筒内所需的水或液体量减少，增加了处理液中溶解的化学品的有效浓度，从而导致物质更快传送至(多个)动物皮肤基材，并导致处理循环的持续时间减少。因此可以减少所述过程的各阶段的持续时间，使得与现有技术中采用的方法相比，典型减少了处理循环的20至50％的总持续时间。
可选地，凭借与固体颗粒材料一起搅动而在动物皮肤基材上执行的机械作用不足以损坏动物基材。优选地，例如由于固体颗粒材料的颗粒尺寸，固体颗粒材料并不穿透动物基材的表面。
本发明的固体颗粒材料可以重复使用一次或多次，用于单个处理循环内或后续处理循环内动物基材的处理。在本文中，固体颗粒材料的单个“使用”等同于滚筒内执行的与动物皮肤基材一起执行的单个搅动步骤。优选地，固体颗粒材料被重复使用至少两、三、四、五或更多次，例如10、20、50或100或更多次。固体颗粒材料典型地不会重复使用超过10000或超过1000次。
固体颗粒材料可经受清洁操作。当固体颗粒材料重复使用时，通常需要对固体颗粒材料进行间歇清洁。优选地，固体颗粒材料的清洁在设备100内进行。清洁操作可以在收集区域50、收集容器52和/或存储容器40内进行。可替代地，该固体颗粒材料的清洁可以在滚筒10内进行。清洁有利于防止无用的污染物积累和/或防止处理组分降解然后沉积在动物基材上。典型地，可以在每10、每5、每3、每2、或每1次搅动步骤之后，执行颗粒清洁步骤。清洁步骤可包括用清洁制剂洗涤固体颗粒材料。清洁制剂可以是液体介质诸如水、有机溶剂或它们的混合物。优选地，清洁制剂包括至少1wt％，优选10wt％，更优选至少30wt％，甚至更优选至少50wt％，尤其至少80wt％的水，更尤其至少90wt％的水。清洁制剂可以包括一种或多种清洁剂，以帮助去除任何污染物。合适的清洁剂可包括表面活性剂、洗涤剂、漂白剂(例如次氯酸钠)、氧化剂(例如过氧化氢)、染料转移剂、杀生物剂、杀真菌剂、助洗剂、酸、碱(如氢氧化钠和氢氧化铵)、还原剂和金属螯合剂。可以使用气体清洁剂如氨和臭氧。为了节省能源可在0至40℃的温度下对固体颗粒材料进行清洁，但为了更好的清洁性能，可以使用41至100℃的温度。清洁时间通常可以为1秒至10小时，典型地为10秒至1小时，更典型地为30秒至30分钟。清洁制剂可以ph酸性、中性或碱性，以最佳地供清洁从滚筒10循环的特定组分。
因此，本发明的设备100能够在各个替代位置清洁固体颗粒材料。因此，在收集区域52、收集容器50和存储容器40中的任意一个或多个可以使用上述清洁剂进行清洁操作。有利地，在随后的搅动步骤中，固体颗粒材料重新使用之前，可以在设备100内的不同位置处经受多于一次清洁操作。
如上所述，固体颗粒材料可在滚筒10内经受清洁操作。在这样的实施例中，处理液和固体颗粒的搅动步骤完成之后，可以首先从滚筒10排出处理液，然后将清洁制剂引入滚筒10。清洁制剂可以包括水和/或上述任何清洁剂。在引入清洁制剂后，可在滚筒内搅动固体颗粒。清洁操作完成后，可以重复使用固体颗粒，用于附加搅动和/或处理步骤。
可替代地，可将固体颗粒材料从设备100中去除，并在其再次使用于处理过程的附加阶段之前对其进行清洗。在进一步实施例中，可在开始处理过程中的附加阶段前更换固体颗粒材料。
设备100可以包括在处理过程的一阶段结束之后或处理过程完成之后促进固体颗粒材料方便去除的装置。设备100，优选滚筒10，因此可以包含真空风机、鼓风机、磁铁或其它适当的装置，以促进固体颗粒的去除。
本发明的设备和方法中使用的固体颗粒材料可以包括大量聚合物或非聚合物颗粒。最优选地，固体颗粒材料可包括大量聚合物颗粒。可替代地，固体颗粒材料可包括聚合物颗粒和非聚合物颗粒的混合物。可替代地，固体颗粒材料可包括大量非聚合物颗粒。因此，本发明的固体颗粒材料可以包括单独的聚合物颗粒，单独的非聚合物颗粒或有任何需要的相对量的聚合物和非聚合物颗粒的混合物。贯穿本公开的内容，引用的关于聚合物和/或非聚合物颗粒的比例将被理解为对可能构成固体颗粒材料的聚合物和/或非聚合物颗粒的总和的参考。
聚合物或非聚合物颗粒的形状和尺寸可以允许其良好的流动以及与动物皮肤基材紧密接触。可以使用各种颗粒的形状，包含圆柱形、球形、椭圆形、球状或长方体；可以采用合适的横截面形状，包含，例如，环形环、狗骨和圆形的。椭圆形、球状或球形固体颗粒特别优选。颗粒可以具有光滑的或不规则的表面结构，并且可以是固体、多孔或中空构造。包括天然存在的材料如石头的非聚合物颗粒可以具有各种形状，这取决于它们的属性以在制造过程中以各种不同的方式切割。最优选地，然而，颗粒可以包括圆柱形、椭圆形、球状或球形珠粒。
本发明所用的大量固体颗粒优选为这样的尺寸，具有的平均质量范围为1mg至500g，更优选为1mg至100g，更优选为1mg至1g且最优选为5mg至100mg。
本发明的大量固体颗粒可为化学改性的以包含附加成分。因此，颗粒可以进行化学改性，以进一步包含选自以下组合的一个或多个部分，组合由酶、氧化剂、催化剂、金属、还原剂、化学交联剂和杀菌剂构成。
聚合物颗粒可以包括聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚硅氧烷或聚氨酯。此外，聚合物可以是直链、支链或交联的。聚合物颗粒可以包括聚酰胺或聚酯颗粒，特别是尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒，典型地为珠粒状。上述聚合物材料的共聚物也可以用于实现本发明的目的。可以通过夹杂赋予共聚物特定性能的单体单元，根据具体要求定制聚合材料的性能。可以使用各种尼龙均聚物或共聚物，包括但不限于，尼龙6和尼龙6,6。尼龙可以包括尼龙6,6的共聚物，典型地具有的分子量的区域为约5000至约30000道尔顿，更优选为约10000至约20000道尔顿，最有选为约15000至约16000道尔顿。典型地，聚酯具有一分子量，通过溶液技术如astmd-4603测量，该分子量对应于测定的特性粘度在约0.3至约1.5dl/g的范围内。该聚合物颗粒可以包含合成或天然橡胶。
聚合物颗粒具有约0.5g/cm3至约3.5g/cm3的范围内的平均密度。可替代地，具有约0.5g/cm3至约2.5g/cm3的平均密度的聚合物颗粒特别适用。具有0.5至小于1g/cm3的平均密度的聚合物颗粒特别适用。
聚合物或非聚合物颗粒可以是固体、多孔或中空的。
固体颗粒材料可包括非聚合物颗粒。在这样的实施例中，非聚合物颗粒可以包括陶瓷材料、耐火材料、火成岩、沉积岩或变质矿物、复合材料、金属、玻璃或木材。合适的金属包括，但不限于，锌、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、钨、铝、锡、以及它们的合金(例如钢)。合适的陶瓷可以包括，但不限于，氧化铝、氧化锆、碳化钨、碳化硅和氮化硅。
非聚合物颗粒具有的平均密度为0.5至20g/cm3，更优为2至20g/cm3，尤其为4至15g/cm3，且最尤其为4至10g/cm3。
为了给处理系统提供润滑，可以润湿所述或每个动物皮肤基材。例如可以通过与管道水或自来水接触，以用水湿润基材来实现。然而，优选在本发明的设备内湿润基材。可以执行基材的湿润，从而使得水对动物皮肤基材的比例在1000:1和1:1000w/w之间。典型地，水对动物皮肤基材的比例可在1:100至1:1w/w，更典型地为1:50至1:2w/w，尤其典型地为1:40至1:2w/w，更尤其典型地为1:20至1:3w/w，且最典型地为1:15至1:5w/w。可选地，水对动物皮肤基材的比例为至少1:40w/w，至少1:30w/w，至少1:20w/w，或至少1:15w/w。可选地，水对动物皮肤基材的比例为不大于10:1w/w，不大于5:1w/w，不大于2:1w/w，或不大于1:1w/w。
除了由于先前的处理方法而存在于(多个)动物基材中的水，可能需要不再向动物皮肤基材添加进一步的水。因此，可以通过添加“干净”的处理剂或“干净”的处理剂的组合到滚筒10的处理空间14来形成处理液。在这种情况下“干净”优选指不包括进一步的液体稀释剂如水、有机液体和类似物，仅处理剂的活性或有效成分被添加并由此被引入处理空间。可以将处理剂以干粉或可替代地以仅含有活性成分的液体的形式添加到处理空间。从而，已经存在于预湿润或预润湿的动物皮肤基材的液体(尤其是水)足以在滚筒内“就地”形成处理液。有利地，这种方法可以确保处理过程中使用的液体或水的量甚至更低。此外，就渗入动物皮肤基材的处理剂的百分比以及均匀性、穿透深度而言，已发现本方法能够导致处理的进一步改进。以这种方式处理后得到的动物皮肤基材具有更好的质量(具有改进的化学、物理或美学特性)，处理方法后残留在液体内的处理剂的量甚至进一步减少。
(多个)动物皮肤基材：固体颗粒材料的重量比优选为10:1至1:10，更优选为5:1至1:5，优选为3:1至1:3，优选为2:1至1:2，最优选为1.5:1至1:1.5。优选地，(多个)动物皮肤基材：固体颗粒材料的重量比为约1:1.5。优选地，此比例的动物皮肤基材的重量是基于动物皮肤基材的湿重。本文使用的动物皮肤基材的湿重优选涉及动物皮肤基材内本身存在的任何潜在的流体(典型为水)。
优选，贯穿本发明的湿基材的干重为25至75wt％的湿重，典型地为约50wt％。因此，例如，2kg的湿动物皮肤基材包括1kg的干动物基材。
(多个)动物皮肤基材：流体(尤其是水)的重量比优选为约1:5至约100:1，典型地从约1:2，典型地从约1:1，且典型地从约2:1，典型地从约3:1且典型地从约5:1，典型地不大于约40:1，典型地不大于约30:1，典型地不大于约20:1，典型地不大于约15:1。优选地，此比例的动物皮肤基材的重量是基于动物皮肤基材的湿重。
干动物皮肤基材：流体的重量比按重量计优选为10:1至1:10，更优选为7:1至1:7，甚至更优选为4:1至约1:4，还更优选为3:1至约1:3，最更优选为2:1至约1:2。
优选地，滚筒的处理空间(以m3计)：滚筒内流体的重量(以公吨计)之比为约1：100至约100：1。
优选地，为了提高性能，滚筒的处理空间(以m3计)：滚筒内流体的重量(以公吨计)之比为至少1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、60:1和70:1。
为了提高性能，滚筒的处理空间(以m3计)：滚筒内流体的重量(以公吨计)之比优选为不大于约75:1、不大于60:1、不大于50:1、不大于40:1、不大于30:1、不大于25:1、不大于20:1和不大于15:1。
本发明所采用的处理液包括液体介质，优选包括水或混有至少一种处理剂和/或如下文详述的任何其他添加剂时的水。在处理过程内达到的任意给定的时间点，处理液的组合物可以改变。因此，例如，在处理过程开始时，处理液可以是水。在处理过程的稍后点处理液可以包括一种或多种洗涤剂和/或一种或多种其他添加剂。可替代地，在处理过程开始时，可以将一种或多种处理剂和/或一种或多种其它添加剂混在水中一起添加。在处理过程期间，处理液也可能包括从动物基材去除的悬浮脏污和/或颗粒沉积物。
处理液可以为水溶液。处理液可以包括至少0.1％w/w的水、或至少1％w/w的水、或至少5％w/w的水、或5％和99.9％w/w之间的水。处理液可以包括不多于99.9％w/w的水。
处理液可以仅包括水，或者它可包括水和一种或多种有机溶剂。有机溶剂可以为与水互溶的。优选的有机溶剂可以是醇、二醇和酰胺。处理液可以包括至少10wt％，更优选至少50wt％，尤其至少80wt％，更尤其至少90wt％以及最尤其至少95wt％的水。处理液优选包括少于10wt％，更优选少于10wt％的有机溶剂。可选地，除了处理液的其他组分内的微量杂质外，处理液不含有机溶剂。
可替代地，所述处理液基本不含水，除了动物皮肤基材内本身存在的任何潜在的流体(典型地为水)以外。因此，来自动物皮肤基材的水可以被加载至滚筒内。可替代地，处理液基本不含水
动物皮肤基材上执行的处理过程可包括清洁步骤。在基材的化学改性之前执行清洁步骤。为了去除附着在动物基材的外部的任何无用的物质，清洁可能是有必要的。在清洁步骤中使用的处理液可包括一种或多种酶。处理液可以包括蛋白水解酶。为了增强对动物皮肤基材的清洁，特别地在清洁步骤中，处理液可以包括一种或多种表面活性剂。优选地，处理液包括非离子表面活性剂。
处理过程可以包括一个或多个附加步骤，以从动物基材进一步去除无用的物质。例如，动物皮肤基材可以经受浸灰和脱灰。在这样的实施例中，至少对于这些附加步骤，处理液可以包括还原剂、碱、酸和/或中和剂。
本发明的处理液可以包括有效地以某种方式改良动物皮肤基材和可选地赋予改良的基材特定性质的一种或多种组分。因此，处理液可以含有执行清洁功能的成分以及引发其它效果如基材的化学改性的成分。本发明的处理液可以包括选自下组的一种或多种组分：溶剂、表面活性剂、交联剂、金属复合物、腐蚀抑制剂、络合剂、生物杀伤剂、助洗剂、催化剂、螯合剂、分散剂、香料、光学增亮剂、酶、染料、颜料、油类、蜡、防水剂、阻燃剂、染色剂、还原剂、酸、碱、中和剂、聚合物、树脂、氧化剂和漂白剂。
处理液中的适合使用的表面活性剂可以选自非离子和/或阴离子和/或阳离子表面活性剂和/或两性和/或两性离子和/或半极性非离子表面活性剂。
处理液可以包括合适的助洗剂，它们包括，但不限于，碱金属、聚磷酸盐的铵和烷醇胺盐、碱金属硅酸盐、碱土金属和碱金属碳酸盐、硅铝酸盐、聚羧酸类化合物、醚羟基羧酸、马来酸酐与乙烯或乙烯基甲醚的共聚物、1,3,5-三羟基苯-2,4,6-三磺酸、和羧甲基-羟丁二酸、各种碱金属、聚乙酸如乙二胺四乙酸和氨三乙酸的铵和取代铵盐、以及聚羧酸盐如苯六甲酸、琥珀酸、氧联二琥珀酸、聚马来酸、苯1,3,5-三羧酸、羧甲氧基琥珀酸和它们的可溶性盐。
可选地，处理液还可以含有分散剂。合适的水溶性有机材料为均聚或共聚酸或它们的盐，其中多聚羧酸可包括由不超过两个碳原子彼此分离的至少两个羧基。
可选地，处理液还可以含有香料。合适的香料通常可以是多组分有机化学制剂，其可含有醇、酮、醛、酯、醚和腈烯烃以及它们的混合物。足够直接提供残余香味的市售化合物包含佳乐麝香(1,3,4,6,7,8-六氢-4,6,6,7,8,8-六甲基环戊并(g)-2-苯并吡喃)，新铃兰醛(3-和4-(4-羟基-4-甲基戊基)环己烯-1-甲醛和降龙涎香醚((3ar,5as,9as,9br)-3a,6,6,9a-四甲基-2,4,5,5a,7,8,9,9b-八氢基-1h-苯并[e][1]苯并呋喃)。
处理液可以包含光学增亮剂。处理液可以包含的合适的光学增亮剂落入若干有机化学类别中，其中最常用的是二苯乙烯衍生物，而其它合适的类别包括苯并恶唑、苯并咪唑、1,3-二苯基-2-吡唑啉、香豆素、1,3,5-三嗪-2-yls和萘二甲酰亚胺。这样的化合物的例子可以包括，但不限于，4,4'-二[[6-苯胺基-4(甲氨基)-1,3,5-三嗪-2-基]氨基]芪-2,2'-二磺酸、4,4'-二[[6-苯胺基-4-[(2-羟乙基)甲基氨基]-1，3,5-三嗪-2-基]氨基]茋-2,2'-二磺酸二钠盐、4,4'-二[[2-苯胺基-4-[二(2-羟乙基)氨基]-1，3,5-三嗪-6-基]氨基]茋-2,2'-二磺酸二钠盐、4,4'-二[(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]芪-2,2'-二磺酸二钠盐、7-二乙氨基-4-甲基香豆素、4,4'-二[(2-苯胺基-4-吗啉代-1,3,5-三嗪-6-基)氨基]-2,2'-芪二磺酸二钠盐和2,5-二(苯并恶唑-2-基)噻吩。
本发明的处理过程可包括一步骤，其中动物皮肤基材与包括一种或多种油的处理液一起搅动。处理液中夹杂的一种或多种油可赋予基材特定的性质。处理液可以包括具有至少一个硫基的油如硫酸和/或亚硫酸油，以给动物基材提供柔软性和弹性。可以包含油，以提供防静电控制，减少摩擦和/或以改善润滑。
处理液中可含有的合适的酸包含，但不限于，硫酸、甲酸。处理液内可以包含铵盐(例如硫酸铵和氯化铵)。合适的碱可以包含，但不限于，氢氧化钙和氢氧化钠。合适的中和剂包括，但不限于，碳酸钠和碳酸氢钠。
处理液中可使用的酶可以包括，但不限于，半纤维素酶、过氧化物酶、蛋白酶、碳酸酐酶、纤维素酶、木聚糖酶、脂肪酶、磷脂酶、酯酶、角质酶、果胶酶、角质素酶、还原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂肪氧合酶的酶、木质素酶、支链淀粉酶、鞣酸酶、戊聚糖酶、麦拉宁酶(malanases)、β-葡聚糖酶、阿拉伯糖苷酶、透明质酸酶、软骨素酶、漆酶、淀粉酶和它们的混合物。
处理液中可使用的染料可以包括，但不限于，阴离子、阳离子、酸性、碱性、两性、活性、直接、铬媒染、预镀金属和硫化染料。
处理液可以包含一种或多种漂白剂和/或氧化剂。这种漂白剂和/或氧化剂的例子可以包括，但不限于，臭氧，过氧化合物，包含过氧化氢，次氯酸钠，无机过氧盐类，例如过硼酸盐，过碳酸盐，过磷酸盐，过硅酸盐，和单过硫酸盐(如过硼酸钠四水合物和过碳酸钠)，和有机过氧酸如过乙酸，单过氧邻苯二甲酸，双过氧化十二烷二酸，n,n'-对苯二甲酰基-二(6-氨基过氧己酸)，n,n'-苯二甲酰亚氨基过氧己酸和酰胺基过氧酸。漂白剂和/或氧化剂可通过化学活化剂来活化。活化剂可以包括，但不限于，羧酸酯，如四乙酰乙二胺和壬酰氧基苯磺酸钠。可替代地，漂白化合物和/或氧化剂可以通过加热处理制剂活化。
优选地，本发明的处理过程包括一种或多种化学改性步骤，以对基材进行着色。因此，处理液可以包含至少一种着色剂。着色剂可以选自，例如，一种或多种染料、颜料、光学增亮剂或它们的混合物。
着色剂可以为选自阴离子、阳离子、酸性、碱性、两性、活性、直接、铬媒染、预镀金属和硫化染料的一种或多种染料。
固体颗粒材料可以基本不涂覆有处理液(不包括水)的一种、若干或所有成分。特别地，在至少一个第一搅动步骤之前，优选地未涂覆有着色剂(例如染料或颜料)。在搅动步骤之前，可以预混合处理液和固体颗粒材料，但是这在不促进或使得着色剂涂覆固体颗粒材料的颗粒的条件下是优选的。因此，例如，着色剂可以是可溶于处理液的染料，例如具有的溶解度大于1g每升，更优选大于2g每升且尤其地大于5g每升处理液，和/或可以将附加有机溶剂加入到处理液的水，以促进染料的溶解，和/或可以选择具体与染料不亲合的固体颗粒材料。合适的有机溶剂可包括水溶性醇、二醇、酰胺及类似物。当着色剂在处理液中不溶或仅部分可溶，优选着色剂与一种或多种分散剂分散。这些可以是阳离子、阴离子或非离子分散剂。通过具有在搅动步骤期间同时稳定固体颗粒材料和着色剂的相同类型的分散剂可以防止或抑制对固体颗粒材料的涂覆。例如着色剂和固体颗粒材料可以被阴离子分散剂散分散，可以被阳离子分散剂分散或可以被非离子分散剂分散。分散的着色剂优选为颜料、不溶性染料或微溶性染料(<1g每升)染料。将着色剂分散或溶解在存在颗粒固体的处理液中，优选在30℃以下、更优选在25℃以下完成。使用较低的温度往往可以降低涂覆固体颗粒材料的可能性。
着色剂可以分散或溶解在处理液中。着色剂可以分散或溶解在不存在固体颗粒材料的处理液中。这可以帮助防止着色剂预涂覆固体颗粒材料的任何可能性。然后，在搅动之前或期间，可以加入固体颗粒材料。可替代地，着色剂可以分散或溶解在水性液体介质(也不存在固体颗粒材料)，然后被加入到处理液中。
含有着色剂的处理液和固体颗粒材料的混合物可以使得基本上不产生固体颗粒材料的涂层，以及着色剂不渗入固体颗粒材料。可以通过如下确定：i.将100g固体颗粒材料添加到含有2wt％的着色剂的100g水；ii.在25℃下搅动混合物1小时；iii.通过过滤装置将固体颗粒材料从水中去除；iv.测量水中残留的着色剂的量(例如通过色度(colourimetic)、紫外线、折射率或重量分析)；以及v.计算未涂覆或未渗入固体颗粒材料的着色剂的量。优选地，此值应意味着大于90wt％，更优选大于95wt％，尤其地大于98wt％，更尤其地大于99wt％的着色剂残留在水中。优选地，水的ph值为7。
处理液可以包括着色剂，处理过程可包括将着色剂施加到动物皮肤基材，其中至少一些如此施加的着色剂来源于处理液。典型地，至少一些，更典型地基本上所有的如此施加的着色剂，在施加之前，与固体颗粒材料物理分离。优选地，至少50wt％，更优选至少70wt％，尤其地至少90wt％，更尤其地至少99wt％，并且最尤其地基本上所有的施加到动物皮肤基材的着色剂来源于处理液(而不是来自固体颗粒材料的表面或内部)。优选地，在包括将着色剂施加到动物皮肤基材上的方法中，从固体颗粒材料不存在着色剂的可测量净损失。这表明，基本上所有的施加到动物皮肤基材上的着色剂来源于处理液。典型地，在搅动过程中，颗粒固体内或涂覆的着色剂的量将保持恒定。或仅仅略微上升。
处理液可具有碱性(>7)，酸性(<7)或中性(7)的ph值。可以期望，在某些处理步骤或进程的处理液的ph值是酸性的。酸性ph值通常小于6.9，更典型地小于6.5，甚至更典型地小于6以及最典型地小于5.5。酸性ph值典型地不小于1，更典型地不小于2以及最典型地不小于3。在根据本发明的处理过程中不同的时间、点或进程，ph或处理液可以不同。优选地，在搅动期间，处理液可以在至少一些时间内具有上述典型的ph值。
在该将动物皮肤基材和处理液以及固体颗粒材料一起搅动之前或之后，本发明的方法可以包含在皮革生产中使用的以下步骤中的任何一个或多个，以下步骤包含：硫化、加脂、净面、保存、去肉、分割、浸泡、浸灰、脱灰、复灰、脱毛、软化、脱脂、刮油、漂白、酸洗、脱酸、预鞣、鞣制、复鞣、硝皮、半硝、涂层和染整。
优选地，处理过程为制革过程，该处理液包括选自鞣剂、复鞣剂和制革处理剂的至少一种处理剂。
本发明的设备和方法可以促进以相当高的水平将处理剂如鞣剂掺入到物皮肤基材，而减少浪费到流出物的化学品的量。典型地，在现有技术中所用的方法中，流入流出物的化学品的减少可以为化学品的10-50％w/w。
优选地，制革过程选自清洁、固化、鞣前处理、鞣制、复鞣、加脂、酶处理、染色和固色中的一种或多种。
优选地，本发明的处理过程为在皮革生产中使用的过程，并且可以包含以下的一种或多种：固化、鞣前处理、加脂，预鞣、鞣制、复鞣、硝皮、半硝和染色。
本文中所使用的鞣前处理可包含浸泡、浸灰、脱灰、复灰、脱毛、去肉、软化、脱脂、净面、软化、酸洗和脱酸。
优选地，可以选择鞣剂和/或制革处理剂以对动物基材进行化学改性，诸如，例如，通过将动物皮肤基材的胶原蛋白链连接和锁定在一起。可以对动物皮肤基材的三维蛋白质结构进行改性。
有利地，本发明的设备和方法可促进鞣剂更深入和更均匀渗入到动物皮肤基材中，从而相比现有技术中使用的方法，改善了基材的保存。
优选地，本发明的过程包括将鞣剂或制革处理剂施加到动物皮肤基材，其中至少一些如此施加的鞣剂或制革处理剂来源于处理液。更优选地，基本上所有的鞣剂或制革处理剂来源于处理液。
优选地，鞣或复鞣剂选自合成鞣剂、植物鞣或植物复鞣剂和矿物鞣剂如含铁、锆、铝和钛的三价铬盐或盐和络合物。所有使用的鞣剂可以基本上不带有含铬化合物。
鞣剂可以是合成鞣剂。合适的合成鞣剂包括但不限于：氨基树脂，聚丙烯酸酯，氟和/或有机硅聚合物以及基于苯酚、脲、三聚氰胺、萘、砜、甲酚、双酚a、萘酚和/或联苯醚的甲醛缩聚物。
鞣剂可以是植物鞣剂。植物鞣剂包括典型为多酚的鞣质。植物鞣剂可以从植物叶，根，尤其是树皮获得。植物鞣剂的例子可以包含来自板栗、柞木、马桑(redoul)、栎(tanoak)、铁杉、白坚木、红树、金合欢的树皮，以及诃子的提取物。
鞣剂可以是矿物鞣剂。特别地，合适的矿物鞣剂包括铬化合物，尤其为铬盐和络合物。铬优选为铬(iii)氧化态。优选的铬(iii)鞣剂是铬(iii)硫酸盐。
它鞣剂可以包含醛(乙二醛、戊二醛和甲醛)、鏻盐、铬之外的(例如铁、钛、锆和铝化合物)金属化合物。处理液，尤其是用于鞣制的，可以为酸性、中性或碱性。植物和铬鞣剂优选与酸性处理制剂一起使用。在使用酸性制剂的实施例中，处理液可以优选包括硫酸、盐酸、甲酸或草酸。
可选地，处理液中的水已被软化或去矿物。
处理液可以包含一种或多种防水剂。合适的防水剂的例子为疏水性硅氧烷。在进一步实施例中，处理液可以包含一种或多种阻燃剂。合适的阻燃剂可包含，但不限于，六氟化钛或六氟化锆。处理液可以包括一种或多种染色剂。合适的染色剂可以包括，但不限于，聚砜、蜡、盐、有机硅聚合物和聚四氟乙烯(ptfe)。
由于相比现有技术的方法本发明的过程中水使用量显著较少，在本发明的实施例中，可以减少处理液内的化学品或化学负荷的量。
本发明的处理过程的一个或多个阶段可以在0至100℃的温度下执行。此外，方法可包括一个或多个加热或冷却步骤。因此，在整个处理循环的一个或多个点，温度可以在0和100℃之间上升或降低。该方法的一个或多个阶段可以在0至60℃例如20至60℃的温度下，或在30至50或60℃的温度下执行。由于本发明的方法可以导致处理循环的持续时间的减少，方法有可能在较低温度下有效地执行。例如，在处理循环的一个或多个阶段中，本发明的过程可以有效地在与现有技术的方法通常要求的较高的温度相反的环境温度下执行。此外，由于可使用较小量的处理液，可以基本上减少获得这些温度所需的能量。
现在可以概述利用本发明的设备100的示例性处理过程。首先，经由出入装置将动物皮肤基材放置在滚筒10内。如果带孔筛处于其使用位置，则其可以从出口开口14移开(例如通过滑动)，以允许将动物皮肤基材放置在滚筒内。然后，带孔筛可以返回到其使用位置，在使用位置处该带孔筛穿过出口开口延伸。在出入装置关闭之后，将处理液与任意处理剂一起通过滚筒入口19引入滚筒内部。此外，残留在存储容器40中的固体颗粒材料经由分配器30通过滚筒入口18引入处理空间。在处理过程的这个阶段，封件20保持在关闭位置。处理液和固体颗粒材料将滚筒10填充到适当的程度，其通常允许约30至60％的余量空间，以便提供有效的混合，同时最大化处理过程的利用容量。滚筒10的旋转确保动物皮肤基材以及处理液和固体颗粒材料一起搅动。典型地，出口开口14关闭时，滚筒10以12rpm旋转15分钟。在出口开口14闭合时搅动基材之后，封件20运动至打开位置，以允许固体颗粒材料和处理液从滚筒10流出。可以首先停止滚筒10的旋转，然后使封件20运动至打开位置。在其他实施例中，电子控制器响应地将信号发送到设置在滚筒10上的致动器，以使得封件20在15分钟搅拌步骤之后从关闭位置运动至打开位置。一旦封件20运动至打开位置，滚筒10继续旋转，固体颗粒材料和处理液从出口滚筒10跌落并进入收集容器52。
在传送至收集容器52之后，处理液与固体颗粒材料一起经由传递器60被传输至存储容器40。通过分离器44的作用，固体颗粒材料与处理液分离。在分离残留处理液后，固体颗粒材料可以经由分配器30通过滚筒入口18再引入滚筒10。此外，固体颗粒材料可以在再引入滚筒10之前经受一次或多次洗涤和漂洗操作。是否将固体颗粒材料再引入滚筒10，以用于进一步的搅拌步骤或多个搅拌步骤，可以取决于在基材上进行的处理的性质。因此，可选地，固体颗粒材料不被再引入滚筒10，并且简单地被保留在存储容器40中。然而，在这样的实施例中，固体颗粒材料可以在后续处理中重复使用，以处理其他的动物皮肤基材。
此外，从收集容器52传递并与固体颗粒材料分离的处理液可以通过使用三通阀70再循环。因此，再循环处理液可以经由滚筒入口18，或者，滚筒入口19被再引入滚筒10。
如上所述，在处理过程中的适当阶段，可以停止将固体颗粒引入滚筒10。当固体颗粒停止流入滚筒10时，滚筒10可以继续旋转，并且在封件处于打开位置时可以将进一步处理液引入滚筒10。有利地，进一步引入处理液可以用于“洗掉”或置换存在于动物皮肤基材表面上的固体颗粒，以促进它们离开滚筒。可以以这种方式继续引入进一步(或再循环)处理液一预定时间段或直至实现固体颗粒与基材的预期分离。
根据所执行的处理过程，滚筒可以以不同的速度旋转。典型地，对制革过程而言，滚筒被带动以约1至约15rpm的速度旋转。特别地，其中所述处理过程是鞣前准备或鞣制或复鞣或加脂或染色过程，滚筒可被带动以约3至约14rpm的速度旋转。特别地，其中处理过程是鞣前准备过程，滚筒可被带动以约9至约14rpm的速度旋转。可选地，滚筒可以被带动以在不大于15rpm或更低的rpm的速度旋转。
有利地，根据本发明执行的处理过程展现了固体颗粒与动物基材的高效分离。固体颗粒与动物皮肤基材的分离程度可通过计算分离效率来确定。分离效率优选通过以下步骤来计算：
i.固体颗粒材料在由本发明的设备或以本发明的(多个)方法执行的处理过程中使用后，回收固体颗粒材料；
ii.漂洗和干燥步骤i)中回收的颗粒固体材料；
iii.记录回收的颗粒固体材料的重量—a；
iv.回收步骤i后残留的颗粒固体材料；
v.漂洗和干燥步骤iv)中回收的颗粒固体材料；
vi.记录回收的颗粒固体材料的重量—b；
vii.通过使用等式：分离效率(wt％)＝100×a/(a+b)计算效率百分比。
步骤iv可方便地通过从动物皮肤基材手动手工采摘和摇动残留颗粒固体材料来执行。
漂洗步骤可有利于去除任何动物皮肤基材和处理液残留物。优选地，这通过水漂洗完成。
本发明提供的固体颗粒与动物皮肤基材的分离效率优选大于80％、优选大于85％、更优选大于90％且最优选大于95％。
使用设备100的上述过程可以构成从动物皮肤基材中去除固体颗粒材料的主要手段。虽然使用设备100绝大部分(即大于80％)的固体颗粒典型地从动物皮肤基材中去除，但任何残留的固体颗粒可以通过一个或多个进一步处理步骤去除。因此，本发明还涉及从动物皮肤基材中去除固体颗粒材料的二次手段。
申请人指出，从动物皮肤基材有效去除颗粒固体颗粒材料可能是重要的，使得随后的过程或处理步骤如染色、加脂、涂覆等不因固体颗粒材料的存在而不完全或受到不利影响。例如，即使少量的固体颗粒材料的存在也可能导致成品基材的表面缺陷。
图3示出了用于从动物皮肤基材中去除固体颗粒材料的另一设备200。特别地，在设备100中处理基材后，设备200也可以被用作二次固体颗粒材料去除过程的一部分。设备200包括第一和第二辊202、204，在它们之间的(多个)动物皮肤基材可以被进给。因此，从处理设备100回收后，将基材展平并展开，然后在辊之间传递。每个辊可以为大致圆柱形刷子的形式，具有多个直立于大致圆柱形芯的表面的刷子。当(多个)动物皮肤基材在辊之间进给，第一辊202的刷子与动物皮肤基材的下表面接触，第二辊204的刷子与动物皮肤基材的上表面接触。以这种方式，使用设备200可以从基材表面去除任何残留的固体颗粒。例如通过驱动装置，刷子可以有利地相对于动物皮肤基材旋转。驱动装置可以是手动的，或者更优选可以是电动马达。
图4示出了用于从动物皮肤基材中去除固体颗粒材料的另一设备300。在设备100中处理基材后，设备300也可以被用作二次固体颗粒材料去除方法的一部分。设备300包括可方便地安装在一组车轮312上的桶体310。从而设备300可以是一台车的形式。设备300包括第一和第二辊302、304，在它们之间的(多个)动物皮肤基材可以被进给。第一和第二辊02、304可以是与上述辊202、204类似的结构，即，一般为圆柱形刷子。辊安装在桶体310的一部分，使得它们相对于桶体侧壁310a向内定位。特别地，辊302、304分别连接到从桶体侧壁310a延伸的辊支撑部303、305。
从处理设备100回收后，动物皮肤基材被装载到桶体310。然后可在辊之间拉动(多个)动物皮肤基材，由此第一辊302的刷子与动物皮肤基材的下表面接触，第二辊304的刷子与动物皮肤基材的上表面接触。例如通过驱动装置，刷子可以有利地相对于动物皮肤基材旋转。驱动装置可以是手动的，或者更优选可以是电动马达。以这种方式从基材去除的固体颗粒落入桶体310的内部，并可以保留以供附加处理过程进一步使用。
现在将通过参考以下实施例和相关附图来进一步说明本发明，但没有以任何方式限制本发明的范围。
例子
进行以下实验以证明，借助通过处理设备的滚筒的开口选择性地去除液体和固体颗粒材料，可以实现固体颗粒材料与动物皮肤基材的有效分离。使用的设备包括图1所描述和示出的特征。第一个试验中，在italprogetti有限公司(意大利，圣罗马)的sr-12滚筒(直径1200mm，宽600mm)中，将40kg处理的动物皮肤基材(牛湿蓝，具有约0.3m的面积和约3mm的厚度)与60kg固体颗粒(固体颗粒材料：基材比例为1.5:1)和10kg水混合。固体颗粒包括由teknorapex制造、密度为1.365g/cm3、平均直径为3.5mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。为了确保组分的有效混合，在开始珠粒去除实验之前，封件完全关闭，滚筒以12rpm旋转15分钟。随后，停止滚筒并打开封件(开口5×25cm：总珠粒去除面积/出口尺寸125cm2)。然后滚筒以12rpm旋转，使得珠粒和处理液流入滚筒的外套体。滚筒旋转1分钟后，将滚筒停止，去除(收集在外套体中的)分离的固体颗粒并称重。该过程以不同的时间间隔重复30分钟。
现在参考图5，该图示出了打开封件30分钟之后，在每个时间间隔，去除的固体颗粒的重量。在前三个时间间隔内，固体颗粒与基材的分离相当低，因为起初颗粒可能被夹在基材的几层之间。因此可能需要几分钟的翻滚作用来打开扭曲的基材并将固体颗粒引导到滚筒的壁上。当固体颗粒开始在滚筒内部自由运动时，分离率增加，并且更多的珠粒从出口离开滚筒，直到固体颗粒材料：基材比例降至小于1(即，滚筒中基材的重量大于固体颗粒材料的重量)。
现在参考图6，该图示出了以不同的时间间隔从滚筒中去除的固体颗粒的累积重量。总固体颗粒/去除率在前10分钟内较高，30分钟后开始稳定。这是由于固体颗粒材料：基材比例减少，以及滚筒内可用的固体颗粒数目的减少，加上来自出口的出口路径可能会被基材暂时阻挡的可能性较高。最终，在30分钟的固体颗粒材料去除循环后，57.1kg的固体颗粒与基材分离，提供95.2％的分离效率。
在相同的滚筒(italprogettisr12)中，使用相同类型的基材(牛蓝湿)和开口尺寸(125cm2)，但是较低的固体颗粒材料：基材比例0.9:1进行类似的实验。在该实验中，固体颗粒材料去除率从最大值1.9kg.min-1降低到0.2kg.min-1，其中在滚筒以12rpm持续转动10分钟后，从出口仅收集2.4kg固体颗粒。在该示例中，由图7中的图所示，认为在折叠和扭曲的基材之间夹带固体颗粒的可能性更高，并且认为来自出口的出口路径被基材阻挡的次数也是增加的。因此，在较低的固体颗粒材料：基材比例0.9:1时，最初加入到滚筒中的77kg固体颗粒中的66.1kg在80分钟后与基材分离，提供了86％的分离效率。
在上述两个实验中，使用如上所述的圆柱形刷的后续二次处理使得固体颗粒材料从动物皮肤基材中完全去除。
遍及本说明书和本申请的权利要求书，“包括”和“含有”及其变型词指的是“包含但不限于”，且其并非旨在(及不)排除其他部分、添加剂、成分、整数或步骤。遍及本说明书和本申请的权利要求书，单数涵盖复数，除非上下文另有所指。特别是，当使用不定冠词时，本论述应被理解为考虑到复数以及单数，除非上下文另有所指。
结合本发明的特定方面、实施例或例子，所说明的特点、整数、特征、化合物、化学成分或基应被理解为适用于任何其他方面、实施例或例子，除非与其不兼容。本说明书(包含任何所附的权利要求书、摘要和附图)中所公开的所有特征和/或任何方法或程序的所有步骤除了这些特征和/或步骤的至少某些互相排斥外，可组合成任何组合。本发明并不限于任何前述实施例的细节。本发明延伸至本说明书(包含任何所附的权利要求书、摘要和附图)中所公开的特征的任一新颖者或任何新颖组合，或如所公开的任何方法或程序的步骤的任一新颖者或任何新颖组合。
请读者注意与有关该专利申请的说明书同时或在这之前提交的并以此说明书开放给公众查阅的所有论文和文献，且所有这些论文和文献的内容以引用的方式被纳入本文。
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