发明领域
本发明涉及用于在不加入任何水或任何其他介质的情况下对生皮(hide)/裸皮(skin)进行鞣制的分散剂组合物。本发明进一步涉及用于使用所述分散剂进行鞣制的方法，由此方法，使得鞣制在不加入任何介质的情况下作为无水过程进行。因为不会生成流出物，所以预期本发明在制革工业中具有巨大的应用潜力，以确保不增加环境污染的环保的皮革加工。因此预期本发明在提高与鞣制相关的经济和环境益处中起到关键作用。
发明背景
为了将原料生皮和裸皮转化为成品皮革，皮革制造涉及使用大量的水。通常在皮革加工中，首先用水处理保存的生皮和裸皮以使裸皮再水合。随后，将它们用石灰和硫化物或酶处理以促进附着至裸皮的毛发和肉的移除。在这个阶段的材料被称为浸灰毛皮(limedpelt)。之后在木桶中使用水作为加工介质来加工这些毛皮。在被称为脱灰(deliming)和软化(bating)的操作中，用酸盐处理毛皮以移除残留的石灰和所存在的短毛发。该操作采用每千克毛皮约2-3l的水。之后将介质作为流出物排出。有时，还连同脱灰和软化一起进行用于移除过量脂肪的脱脂(degreasing)。随后，用每千克毛皮1-2l的水连同盐和酸一起用于处理毛皮以从约8.0的毛皮ph调节为2.5-2.8的ph。该操作被称为浸酸(pickling)。将所使用的介质作为富含盐分的流出物再次排出。之后在被称为铬鞣制的过程中用每千克材料约2-3l的水连同8％铬系鞣制剂和多种碱的混合物一起处理浸酸的毛皮。在铬鞣制的最后得到的材料被称为“湿蓝皮革(wetblueleather)”。皮革的ph将会在3.8-4.0的范围内。
有时用植物鞣质代替铬来处理毛皮。通过这样的过程得到的皮革被称为植物鞣制皮革。
基本上所有这些操作都在桶中采用水作为介质以制造确定的品质的皮革。全球范围内，仍然进行皮革制造的实践，并且为了将一千克的毛皮转化为鞣制皮革，采用了将近5-6l的水，其包括在多个操作之间的皮革的陆续洗涤。
在在一方面，对水的需求引起严重的可利用性问题的同时，因为大部分水作为流出物排出，所以大量带有所有残留化学品的流出物的处理是另一个主要的环境挑战。每天全球范围内加工将近30,000吨的生皮和裸皮，导致每天使用约1.5-2亿升的水。每天，相同量的具有高盐分、铬残留物和其他未利用的化学品的水需要作为流出物被处理。这样的实践已经威胁了皮革制造的可持续性。
人们正在努力避免在皮革加工中水的使用。我们的共同待审专利(0085/del/2014)涉及一种用于无水无浸酸鞣制的鞣制组合物。这需要碱式硫酸铬(bcs)作为用于鞣制组合物制备的成分，限制了广泛制造和应用的范围。另外，其仅适用于铬鞣并且不适用于植物鞣制。
因此，考虑到迄今为止报道的现有技术的缺点，本发明的发明人认识到，对提供这样的一种组合物存在迫切的需求：消除了以上限制并且确保在不使用水或任何其他介质的情况下进行与在常规工艺中完成的鞣制过程的组合物。
发明目的
因此本发明的主要目的是提供用于在不加入任何水或任何其他介质的情况下对生皮/裸皮进行鞣制的分散剂组合物，该组合物消除了如上所述的限制。
本发明的另一个目的是避免用作用于皮革加工的介质的水，以及在不加入任何水的情况下仅通过底物中的固有水分辅助进行处理，从而不生成任何流出物。
发明概述
本发明提供用于在不加入任何水或任何其他介质的情况下对生皮/裸皮进行鞣制的分散剂组合物，其中所述组合物包含：
(a)60-80重量％的聚亚烷基多元醇化合物，所述聚亚烷基多元醇化合物具有在c3至c15的范围内的碳链长度、在水中的高溶解度以及透明至半透明的外观；
(b)5-25重量％的有机酸；和
(c)5-15重量％的非离子表面活性剂。
在本发明的一个实施方案中，所述组合物展现出在1-4的范围内的ph以及对酸和碱的稳定性。
在本发明的另一个实施方案中，所使用的聚亚烷基多元醇化合物可以选自山梨糖醇、甘露糖醇、甘油或它们聚合物形式。
在本发明的又一个实施方案中，有机酸化合物可以选自乙酸、丙酸、羟基丙酸。
在本发明的再一个实施方案中，所使用的非离子表面活性剂可以选自聚乙二醇、聚丙二醇。
此外，本发明提供用于制备用于在不加入任何水或任何其他介质的情况下对生皮/裸皮进行鞣制的分散剂组合物的方法，所述方法包括在30分钟至2小时的时间段内进行如下各项以得到希望的分散剂：
(a)混合60-80重量％的聚亚烷基多元醇化合物，所述聚亚烷基多元醇化合物具有在c3至c15的范围内的碳链长度、在水中的高溶解度以及透明至半透明的外观；
(b)加入5-25重量％的有机酸；和
(c)加入5-15重量％的非离子表面活性剂。
此外，本发明提供鞣制方法，其特征在于其使用如以上所述的分散剂组合物，其中步骤包括用一种混合物将脱灰毛皮处理3至10小时的时间段以得到鞣制的生皮/裸皮，所述混合物是以1∶5至3∶4的比率混合所制备的分散剂组合物和鞣制剂而得到的。
发明详述
本发明提供分散剂组合物和用于制备该分散剂组合物的方法。所述组合物可用于生皮/裸皮的无水鞣制。
分散剂通过混合下列各项而制备：60-80％的聚亚烷基多元醇化合物，其具有在c3至c15的范围内的碳链长度、在水中的高溶解度以及透明至半透明的外观；1-15％的有机酸；和5-15％的非离子表面活性剂，上述各项一起搅拌30分钟至2小时的时间，从而制备具有以下特征的分散剂：
ph：1-4
对酸和碱的稳定性：非常好
组合物用于以以下方式进行鞣制：
用所制备的分散剂和鞣制剂以1∶5至3∶4的比率混合的混合物将脱灰毛皮处理3至10小时的时间。
在本发明的重要的方面中，以这样的方式选择成分：处于广泛实验之后经标准化的适当的量，以使得所得分散剂能够完全代替用于皮革加工的水的使用，而同时不改变通过无水加工得到的皮革的性质并且确保与在皮革加工中使用的助剂和化学品的相容性。
实施例
以下实施例仅通过说明的方式给出并且因此不应以任何方式被解释为限制本发明的范围。
实施例1
通过以下方式制备分散剂：通过将200克的山梨糖醇、75克份(gmsparts)的乙酸和25克的聚乙二醇混合30分钟而制备出300克的分散剂。
产物具有以下特征。
ph：2.5
对酸和碱的稳定性：非常好
溶解度：高
用以上分散剂和400克的碱式硫酸铬和100克的甲酸钠将重10kg的十只山羊脱灰毛皮处理3小时以得到湿蓝皮革。
实施例2
通过以下方式制备分散剂：将800克的甘油、50克的羟基丙酸、150克的聚乙二醇合并并且混合120分钟而制备出1000克的分散剂。
分散剂具有以下特征。
ph：4
对酸和碱的稳定性：非常好
溶解度：非常高
用以上分散剂和2000克的碱式硫酸铬和1000克的甲酸钠将重50kg的五条牛脱灰毛皮处理10小时以得到湿蓝皮革。
实施例3
通过以下方式制备分散剂：将240克份的山梨糖醇、75克的丙酸、25克的聚丙二醇合并并且混合30分钟而制备出340克的分散剂。
分散剂具有以下特征。
ph：3
对酸和碱的稳定性：非常好
溶解度：高
用以上分散剂和1500克的金合欢(wattle)提取物将重10kg的十只脱灰绵羊毛皮处理5小时而得到植物鞣制皮革。
表1：使用所制备的组合物得到的鞣制效率
a＝聚亚烷基多元醇化合物，b＝有机酸，并且c＝非离子表面活性剂。
(*通过鞣制剂在生皮/裸皮的横截面中的渗透视觉评估的)
本发明的益处
■所制备的分散剂是多用途的产品。
■使用分散剂排除了对鞣制过程中的水和常见盐的需求并且因此排除了来自鞣制步骤的流出物。