鞣制动物生皮的工艺的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的鞣制动物生皮(animal hides)的工艺。

背景技术：

1、动物生皮的鞣制工艺已知多年，铬鞣已成为传统皮革制造中最重要的鞣制方法。而传统的铬鞣工艺中鞣剂的吸收率仅为65-75％。大量的铬未被皮革吸收而随废水排放，不仅增加了鞣制废水的污染水平，也浪费了宝贵的铬资源。在鞣制皮革领域已知数种优化的鞣制方法；然而，这些方法需要特殊的鞣剂或专门的鞣制设备。

技术实现思路

1、本发明涉及一种在工艺设备pe中鞣制动物生皮的鞣制工艺，

2、所述工艺设备包括制革容器tc、控制器con和温度调节设备tre，

3、控制器con根据输入到控制器con或由控制器con建立的温度设定点来控制鞣制容器tc中的温度

4、鞣制过程包括以下步骤

5、-基于动物生皮特征ahc初步确定工艺参数pp，所述动物生皮特征ahc包括至少动物生皮类型和动物生皮重量，

6、-工艺参数pp包括时间、温度、起始ph值和终点ph值这些参数中的至少一项或其任何组合，

7、-在大气压下在所述鞣制容器中基于所述工艺参数pp执行动物生皮的鞣制工艺，

8、所述鞣制工艺包括向所述鞣制容器tc中的所述动物生皮ah添加鞣剂

9、且鞣制包括以少于动物生皮的10％bw的量添加水。

10、应注意，就所选和所需的参数可以预设、然后可以相应地运行工艺而言，本工艺能够以工业规模运行。这意味着可以避免对鞣剂过载的运行时检查，并且在使用相对较少的水期间可以更快和更有效地运行该工艺。此外，由于水留在皮肤中，鞣制工艺产生的废水量将被最小化甚至消除。

11、特别值得注意的是，本发明促进了鞣剂的极高负载，即使在以工业规模运行也是如此，还减少了废物量。传统的水基鞣制现有技术中众所周知的是，在经鞣制的皮革中要获得较高含量的鞣剂，但在这种工艺中，需要在后鞣制期间，即在“主”鞣制期间进行碱化后，使用大量鞣剂。这在现有技术的鞣制中意味着，该工艺会产生大量的鞣制后废料，即铬、加脂剂的混合物。

12、因此，本发明提供了对未经鞣制的浸酸(pickled)生皮的第一次鞣制，其以自动化方式运行，所述自动化是指例如温度，鞣制工艺期间的温度分布，鞣制工艺期间，所需鞣剂的添加都可以预先确定，并在该工艺的大部分期间予以设定和遵守。这种根据本发明规定的铬的事先加载，使得可以在后鞣制工艺中，使用相对很少的后鞣剂例如铬而获得最终期望的极高加载量的铬。

13、根据本发明的规定事先加载铬，甚至使得可以避免后鞣制过程中的复鞣步骤/再镀铬步骤，这非常有利地导致既避免了后鞣制过程中的铬废水流、又进一步在后鞣制过程中使用更少的后鞣制化学品(chemicals)。之所以可以在后鞣制工艺期间使用更少的后鞣制化学品，是因为鞣制工艺期间的有利地高的铬载量通常导致更多的链接以将后鞣制化学品结合至动物生皮中，由此减少化学品的总浓度。

14、此外，由于动物生皮中的固定铬的含量高，可溶性铬的浓度较低。过高浓度的可溶性铬会导致整个生皮中铬分布不均匀，其中最高浓度的铬可能位于肉面。

15、特别要注意的是，该工艺可以在添加很少水或不添加水的情况下运行，并且优选地在初始确定的工艺参数或运行时修改的工艺参数下也相对接近大气压，同时在任何后鞣制之前仍然获得极高的铬载量。这种基于工艺参数的后鞣制前的高铬载量意味着，在对环境影响更为关键的后鞣制期间所需添加的铬较少。在这种情况下，后鞣制被理解为在初始鞣制过程结束时进行的碱化之后进行的过程。

16、优选地，鞣制工艺至少是半自动的，即诸如碱化剂之类的参数是事先确定的，温度从该过程的开始就被固定，或者至少按鞣制过程全程或至少鞣制过程起始步骤的预设温度进展来维持。鞣制过程因此可以在由初始确定的工艺参数确定的初始鞣制工艺步骤之后在进一步的鞣制工艺步骤中重新开始一次或多次。后续(即进一步)鞣制工艺步骤的工艺参数可以手动确定，但优选的是，至少一个进一步鞣制工艺步骤被基于初始确定的工艺参数或最晚在该进一步鞣制工艺步骤开始时新确定的工艺参数而自动执行，直到该进一步鞣制工艺步骤结束。

17、因此，在一个实施方案中，本发明提供了优化的鞣制工艺，其具有最大程度的鞣剂吸收和最小量的废产物，但仍然使用用于工业生产的常规鞣制设备。

18、根据本发明的一个实施方案，根据工艺参数pp、且不包括后鞣制过程而鞣制的动物生皮的鞣剂含量达到所述动物生皮的3.5-12％bw，例如所述动物生皮的4-10％bw，例如所述动物生皮的4-8％bw。

19、根据本发明的一个实施方案，根据工艺参数pp、且不包括后鞣制过程而鞣制的动物生皮的鞣剂含量达到所述动物生皮的3.5-12％bw，例如所述动物生皮的4-10％bw，例如所述动物生皮的4-8％bw，且鞣剂是铬。与在整个鞣制过程中(不包括鞣前和鞣后)应用低于动物生皮重量的10％的水、以及上述声称的鞣剂含量的本规定有关的工艺参数pp通常是温度进展(包括恒温设定)和耗时。初始鞣制步骤应优选设置得尽可能长，以确保有高效的工艺，其只需尽可能少的手动干预、不会冒鞣剂不可逆的过度饱和的风险。

20、根据本发明的一个实施方案，鞣制涉及以小于动物生皮的8％bw、例如小于动物生皮的5％bw、例如小于动物生皮的3％bw的量来添加水。

21、根据本发明的一个实施方案，鞣制涉及以动物生皮的3-10％bw、例如动物生皮的5-8％bw的量来添加水。

22、根据本发明的一个实施方案，鞣制工艺包括第一工艺和第二工艺，其中第一工艺为根据权利要求1所述的工艺，和第二工艺为后续的后鞣制工艺。

23、根据本发明的一个实施方案，动物生皮具有肉面(flesh side)和粒面(grainside)，此两面从肉面到粒面限定了肉面层fla、中间层mla和粒面层gla，且所述动物生皮在第一工艺之后包含重量浓度均匀分布的鞣剂。

24、根据本发明的一个实施方案，鞣剂浓度在肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于6％bw且在粒面层gla和中间层mla之间的偏差小于6％bw，如肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于5％bw且粒面层gla和中间层mla之间的偏差小于5％bw。

25、根据本发明的一个实施方案，鞣制工艺还包括后鞣制(post tanning)工艺，包括中和neu、复鞣ret、染色dye、加脂(fatliquoring)fat、伸展(setting out)seo和/或挤水(sammying)sam这些工艺。

26、若有需要，复鞣可以例如在另一鞣制容器中运行。

27、根据本发明的一个实施方案，动物生皮按照包括后鞣制过程的工艺参数pp来鞣制，达到所述动物生皮的铬含量在所述动物生皮的3.5-12％bw之间。

28、根据本发明的一个实施方案，按不包括后鞣制工艺的工艺参数pp而鞣制的动物生皮的铬含量达到所述动物生皮的3.5-12％bw。

29、本发明的一个优点是，在例如传统的鞣制工艺设备上以最佳参数进行的鞣制过程导致鞣剂在整个动物生皮上有最大且均匀的加载量，同时防止鞣剂过载使生皮和随后的皮革出现颜色差错。通过一组可选地预设的工艺参数，所述鞣制工艺可以以比传统鞣制更低的用水量或根本不用水、且以使得铬最高效地吸收并结合到动物生皮上的优化参数，在工业规模上高效地执行。

30、根据本发明鞣制的动物生皮通常可以是已经浸过酸的(pickled)动物生皮。

31、在本发明的一个实施方案中，根据不包括可选的后鞣制工艺的工艺参数鞣制的动物生皮的铬含量达到所述动物生皮的3.5-8％bw，例如所述动物生皮的3.5-6％bw。

32、根据本发明的一个实施方案，根据包括后鞣制工艺的鞣制工艺鞣制的动物生皮具有所述动物生皮的5.5-12％bw之间的鞣剂含量，且鞣剂在经过鞣制的生皮的整个横截面上均匀分布。

33、在本发明的一个实施方案中，根据包括可选的后鞣制工艺的工艺参数鞣制的动物生皮的铬含量达到所述动物生皮的4至8％bw，例如所述动物生皮的4至6％bw。

34、根据本发明的一个实施方案，该工艺是在鞣制设备中执行的自动鞣制过程，

35、包括至少初始鞣制工艺步骤的工艺参数pp，例如时间、温度、起始ph和终点ph。

36、因此，鞣制工艺可以是全自动工艺或至少需要很少的手动中断和测试的自动工艺，其中在制革厂(tanneries)执行鞣制工艺的鞣制者(tanners)可以基于工艺参数高效地完成鞣制工艺。自动鞣制工艺的完成可以只有最少的中间测试，例如沸腾试验，温度和ph值作为工艺参数均依据例如动物生皮的类型或厚度。

37、鞣制设备包括鼓(drum)，例如鞣制鼓，被设计用于将动物生皮注入鞣制鼓中，鞣制设备还包括温度控制装置，用于在鞣制工艺期间确定/控制鞣制鼓中的温度。计时器也可以包括在鞣制设备中，用于在鞣制工艺期间控制鞣制鼓中的时间。鞣制设备还包括ph控制装置，用于在鞣制工艺期间确定/控制ph。

38、根据本发明的一个实施方案，第一工艺包括碱化动物生皮以在该工艺期间提供改变和升高的ph值，由此使该工艺全程的ph值从较低的ph值改变为工艺终点时较高的ph值。

39、根据本发明的一个实施方案，动物生皮是牛亚科动物(bovine)的皮。

40、根据本发明的一个实施方案，动物生皮是牛类(cattle)的皮、母牛(cow)皮或小牛(calf)皮。

41、根据本发明的一个实施方案，预设的工艺参数时间为2-24小时。

42、根据本发明的一个实施方案，预设的工艺参数温度为30-55摄氏度。

43、根据本发明的一个实施方案，预设的工艺参数起始ph值为2.5-5。

44、根据本发明的一个实施方案，第一工艺的起始ph小于7，例如小于6，例如小于5，例如小于4，例如小于3。

45、鞣制工艺中的水溶液具有低ph值(例如低于4)是有利的，因为鞣剂(如硫酸铬)在酸性条件下可溶，因此适于在酸性条件下渗透生皮。工艺中可通过引入单一组分形式或混合物形式的酸来降低ph，所述酸可以例如是甲酸(hcooh)或硫酸(h2so4)。

46、根据本发明的一个实施方案，ph值被主动(actively)控制。

47、因此，ph通过添加碱来控制。它的一个例子可以是将feliderm mgo添加到设备中，在那里进行例如8小时的碱化过程，以便将鞣剂结合至动物生皮中。

48、根据本发明的一个实施方案，ph被反应性地(reactively)控制。

49、因此，ph值通过使用自我碱化的鞣剂来控制。它的一个例子可以是自碱化硫酸铬，例如baychrom a。通过使用自碱化剂，可以不需要额外的碱化剂，且碱化可以通过增加设备内部的热量来实现。

50、根据本发明的一个实施方案，鞣剂可以是以混合物或单个的形式提供的一种或多种化学品。

51、根据本发明的一个实施方案，鞣剂包括铬。

52、根据本发明的一个实施方案，铬是自碱化的。

53、由此，可以不需要额外的碱化剂，且碱化可以通过增加容器内部的热量以及约8小时的鞣制来获得。这种自碱化剂的一个例子是baychrom a，它是一种自碱化的硫酸铬，

54、根据本发明的一个实施方案，皮革中的铬含量为至少2％，例如至少3％，例如至少4％，例如至少5％，例如至少8％，例如2％-8％，例如4％-6％。

55、根据本发明的一个实施方案，鞣制工艺期间生皮中的铬含量增加是以毛皮(pelt)重量计的至少2％，例如以毛皮重量计的至少3％，例如以毛皮重量计的至少5％。

56、根据本发明的一个实施方案，后鞣制工艺包括中和neu、复鞣ret、染色dye、加脂fat、挤水sam、伸展seo和/或干燥dry中的至少一种工艺。

57、根据本发明的一个实施方案，后鞣制过程在不使用鞣剂的情况下进行。

58、根据本发明的一个实施方案，鞣剂包括铬。

59、根据本发明的一个实施方案，第一工艺造成(make for)至少95％的包含在经鞣制的动物生皮中的鞣剂，例如至少98％的包含在经鞣制的动物生皮中的鞣剂。

60、根据本发明的一个实施方案，第一工艺造成100％的动物生皮鞣制。

61、根据本发明的一个实施方案，第二工艺造成动物生皮鞣制的不足5％，例如不足2％的包含在经鞣制的动物生皮中的鞣剂。

62、此处第二工艺是指后鞣制，因此鞣制应理解为复鞣(re-tanning)。

63、造成所述百分比的动物生皮鞣制应理解为，该百分比(例如95％)的鞣剂来自第一工艺。

64、根据本发明的一个实施方案，鞣制后化学品的减少为至少5％，例如至少10％，例如至少15％，例如至少20％，例如至少25％，例如10-30％。

65、通过根据本发明实施方案的工艺获得了若干优点，特别是减少了工艺期间用到的后鞣剂的量并进一步减少了工艺期间的废物。

66、根据本发明的一个实施方案，鞣制容器中动物生皮的ph值的横截面均匀性在鞣制工艺期间测量至少一次，以确定该鞣制过程的剩余运行时间的调整选项。

67、根据本发明的一个实施方案，涉及借助鞣剂进行鞣制的第一工艺始于输入至装有待鞣制的生皮的鞣制容器中的添加剂的特定起始ph，且获得动物生皮ph内预期的终点ph的手段是调整工艺时间和/或工艺温度。

68、根据本发明的一个实施方案，涉及借助鞣剂进行鞣制的第一工艺始于输入至装有待鞣制的生皮的鞣制容器中的添加剂的指定起始ph，且获得动物生皮ph内预期的终点ph的手段是调整工艺时间和/或工艺温度、而无需在第一鞣制工艺期间添加ph控制剂。

69、根据本发明的一个实施方案，第一工艺持续直至第一工艺期间添加到鞣制容器中的鞣剂的至少60％鞣剂重量、例如至少70％鞣剂重量、例如至少80％鞣剂重量被吸收和/或被加载到动物生皮中。

70、根据本发明的一个实施方案，鞣制工艺持续直至整个鞣制工艺期间添加到鞣制容器中的鞣剂的至少60％鞣剂重量、例如至少70％鞣剂重量、例如至少80％鞣剂重量被吸收和/或被加载到动物生皮中。

71、根据本发明的一个实施方案，初始确定的鞣制工艺参数pp被应用于运行基于所述工艺参数自动终止的自动鞣制工艺。

72、根据本发明的一个实施方案，初始确定的鞣制工艺参数pp被应用于运行基于所述工艺参数自动终止的自动鞣制工艺，且在手动和/自动检查鞣制工艺条件后，该鞣制工艺在进一步的鞣制工艺步骤中恢复(resumed)。

73、根据本发明的一个实施方案，初始确定的工艺参数pp的鞣制被应用于运行自动鞣制工艺，且基于所述工艺参数自动提供警报以指示用户：初始鞣制工艺步骤应中断或予以检查，并且该鞣制工艺可选地在手动和/自动检查鞣制工艺条件后在进一步的鞣制工艺步骤中恢复。

74、本发明还涉及一种经鞣制的动物生皮，其中，所述经鞣制的动物生皮具有肉面和粒面，此两面从肉面到粒面定义出肉面层fla、中间层mla和粒面层gla，并且其中动物生皮包含重量浓度均匀分布的鞣剂。

75、根据本发明的一个实施方案，鞣制工艺是基于基本上在大气压下使用鞣制容器、同时添加极少的水或按生皮重量计小于10％的水而进行的鞣制。如果控制得当，所得的经鞣制的生皮，皮革，可能含有大量鞣剂(例如铬)、同时比传统工艺产生更少的废水。更甚者，可以加工所得的经鞣制的动物生皮，皮革，使得中间层的鞣剂(例如铬)浓度与其他层(粒面层和肉面层)鞣剂浓度的偏差相对很小。应注意，术语粒面层、中间层和肉面层可能不是传统的描述鞣制过的生皮的方式。但应注意，本文提供的定义非常容易理解和应用，因为肉面层是指鞣制过的动物生皮朝向肉侧的一面，而粒面层是指鞣制过的动物生皮朝向“向外”的一面。中间层是的鞣制过的生皮中位于这些层之间的部分。定义这些层的要点在于，已经证明本发明的鞣制方法使得鞣剂在这些层之间的分布可以是均匀的。这很重要，因为传统鞣制中的中间层通常在鞣制生皮的中间层中掺入较少的鞣剂。这在现有技术中有几个含义，包括例如过少的鞣剂加载至生皮，因为外层(粒面层和肉层)形成了加载的限制，即这些表层上的过载将导致鞣制过的生皮不可逆地变得不适用于皮革。

76、如果像本发明的上述实施方案那样，鞣剂分布得更均匀，则可以将更多的鞣剂加载到动物生皮中，或者至少可以在不破坏动物生皮预期用途的情况下获得一定量的加载。

77、根据本发明的一个实施方案，经鞣制的动物生皮具有肉面和粒面，此两面从肉面到粒面定义出肉面层fla、中间层mla和粒面层gla，并且其中动物生皮包含重量浓度均匀分布的鞣剂，使得鞣剂浓度在肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于5％bw。

78、根据本发明的一个实施方案，经鞣制的动物生皮具有肉面和粒面，此两面从肉面到粒面定义出肉面层fla、中间层mla和粒面层gla，并且其中动物生皮包含重量浓度均匀分布的鞣剂，使得鞣剂浓度在粒面层fla和中间层mla之间的偏差小于5％bw。

79、根据本发明的一个实施方案，动物生皮包含以重量浓度均匀分布的鞣剂，使得鞣剂浓度在肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于6％bw，在粒面层fla和中间层mla之间的偏差小于6％bw。

80、在本发明的一个实施方案中，动物生皮包含按重量浓度均匀分布的鞣剂，使得鞣剂浓度在肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于5％bw，在粒面层gla和中间层mla之间的偏差小于5％bw。

81、在本发明的一个实施方案中，动物生皮包含按重量浓度均匀分布的鞣剂，使得鞣剂浓度在肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于4％bw，在粒面层gla和中间层mla之间的偏差小于4％bw。

82、根据本发明的一个实施方案，经鞣制的动物生皮具有肉面和粒面，此两面从肉面到粒面定义出肉面层fla、中间层mla和粒面层gla，并且其中动物生皮包含鞣剂，该鞣剂包括铬，铬以重量浓度均匀分布，使得铬浓度在肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于5％bw。

83、根据本发明的一个实施方案，经鞣制的动物生皮具有肉面和粒面，此两面从肉面到粒面定义出肉面层fla、中间层mla和粒面层gla，并且其中动物生皮包含鞣剂，该鞣剂包括铬，铬以重量浓度均匀分布，使得铬浓度在肉面层fla和粒面层mla之间的偏差小于5％bw。

84、根据本发明的一个实施方案，经鞣制的动物生皮具有肉面和粒面，此两面从肉面到粒面定义出肉面层fla、中间层mla和粒面层gla，并且其中动物生皮包含鞣剂，该鞣剂包括铬，铬以重量浓度均匀分布，使得铬浓度在肉面层fla和粒面层mla之间的偏差小于5％bw。

85、在本发明的一个实施方案中，动物生皮包含重量浓度均匀分布的鞣剂，使得鞣剂浓度在肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于6％bw，在粒面层gla和中间层mla之间的偏差小于bw 6％，该鞣剂含铬。

86、在本发明的一个实施方案中，动物生皮包含重量浓度均匀分布的鞣剂，使得鞣剂浓度在肉面层fla和中间层mla之间的偏差小于5％bw，在粒面层gla和中间层mla之间的偏差小于5％bw，该鞣剂含铬。

87、根据本发明的实施方案，可保留在动物生皮中的水的总量，或鞣剂的总量可基于动物生皮脱灰(de-liming)步骤之前的动物生皮初始重量来计算。在脱灰步骤之前，动物生皮具有特定的含水量，其中动物生皮的含水量可能取决于例如动物生皮的类型、动物生皮的厚度、动物生皮的大小、动物生皮是石灰剖层(lime split)还是保持完整物质(未剖层)等。因此，在脱灰步骤之前，动物生皮可被称重，动物生皮的初始重量指示生皮中的总水量，以及毛皮重量(生皮浸灰后的重量)。此外，当动物生皮已被浸酸，可以记录生皮的重量，其中浸酸后生皮的水含量大约为生皮可能保留的水的总重量的100％。如果生皮被挤水，可以记录从生皮释放的液体重量，或挤水后生皮的重量，以便可以知道须向生皮中添加多少水才能获得所述100％标志。

88、鞣制应理解为处理动物皮肤(skin)和生皮(hide)以生产皮革的工艺的一部分。鞣制工艺改变了皮肤的蛋白质结构，使其更耐用且不易分解。

89、“牛亚科动物(bovine)”用在本文中，参照传统分类学分组，是指包括例如牛类(cattle)、阉牛(ox)、牦牛(yak)等的一组动物。

90、动物生皮应理解为动物(例如牛类)的天然皮肤和毛发。生皮可以是牛类食品行业的产品，且可以被加工成皮革。

91、动物生皮、浸酸后的毛皮、以及毛皮可以互换使用，且应理解为：为获得皮革作为最终材料而经受诸如复鞣、鞣制、后鞣等工艺的原材料。

92、各种示例性实施方案和细节在下文(相关时)参考附图描述。应注意，附图可以按比例或不按比例绘制，且附图仅意在促进对实施方案的描述。