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EXTRACTION DE COLLE ANIMALE.
La présente invention a trait à l'extraction de colle animale en présence d'une base insoluble.
Le but principal de cette invention est de fournir un procédé dans lequel la colle peut être extraite de la matière première solide dans de l'eau de pH non acide, sans augmenter la teneur en sel inorganique de la colle ainsi extraite- D'autres buts et avantages apparattront au cours de l'exposé suivant.
On a découvert que le but susdit pouvant être atteint en employant un acide soluble dans l'eau pour aciduler les solides de matière pre- mière, et un produit basique insoluble dans l'eau pour maintenir la neutralité de l'eau d'extraction, le procédé étant caractérisé par le fait que l'acide soluble dans l'eau réagira avec la substance basique insoluble dans l'eau pour former un sel insoluble dans l'eau. Spécifiquement, on a trouvé qu'on pouvait le mieux obtenir ces résultats en employant du carbonate de calcium ou.. si on le désire, un autre carbonate d'un métal alcalino-terreux comme substance basique insoluble, et de l'acide oxalique pour acidifier les solides de matière première.
La matière première à employer dans le procédé de cette inven- tion peut être n'importe quel tissu animal contenant une substance collagène. Le procédé convient parfaitement pour le traitement des peaux et plus particulièrement des peaux de bestiaux. Les deux types de peaux de bestiaux les plus généralement employées sont a) des déchets de peaux salées et b) des parties de peaux fraîches telles que les "oreilles" et les "lévres". Le procédé peut également être appliqué avec succès à de l'écorce de lard.
La matière première partiellement ou complètement préparée peut
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alors être traitée dans un bain acide, tel que de l'eau à un pH inférieur à 6,5, et de préférence à un pH compris entre 1,5 et 6,0. Dans la prati- que commerciale courante, les peaux chaulées sont traitées d'habitude dans de l'eau dont le pH est aux environs de 6,0, quoique pour la méthode d'ex- traction de la présente invention, il vaudrait probablement mieux employer à ce stade une eau à pH plus faible. Dans l'application mentionnée ci-des- sus, les peaux préalablement conditionnées au point de vue des micro-orga- marnes, sont mises à tremper dans de l'eau dont le pH est compris entre 1,5 et 3,5 pour les faire gonfler .
Comme indiqué, il est toutefois préfé- rable de s'en tenir à un pH compris entre 2 et 2,5 parce que l'on a re- marqué qu'on obtenait un gonflement maximum aux environs de 2,3. Pour le traitement à l'acide, ou stade de gonflement, on peut employer divers aci- des, mais c'est l'acide chlorhydrique qui est préférable. On peut toutefois remplacer l'acide chlorhydrique par de l'acide nitrique, de l'acide sulfu- rique, de l'acide acétique, de l'acide phosphorique, etc.
Après le gonflement de la matière première, ou comme continua- tion de ce gonflement à l'acide, il est préférable de remplacer l'acide chlorhydrique ou l'un des autres acides mentionnés ci-dessus par un acide qui, en présence de carbonate de calcium ou d'une autre substance basique insoluble dans l'eau et rentrant dans le cadre de la présente invention comme décrit ci-dessous, formera un sel insoluble dans l'eau, de sorte qu' il puisse être séparé de la colle extraite, par un procédé de séparation mécanique tel que par filtrage ou en le centrifugeant. On a constaté que l'acide oxalique répondait parfaitement à cet usage.
Si on le désire, la matière première peut être acidulée entièrement à l'aide d'une solution aqueuse d'acide oxalique ou, si l'on préfère, on peut la faire gonfler d' abord dans l'acide chlorhydrique ou un autre acide minéral fort, comme décrit ci-dessus, et remplacer ensuite dans les morceaux de tissus cet aci- de minéral fort par de l'acide oxalique. Gela peut se faire en retirant ces morceaux du bain d'acide chlorhydrique et en les lavant ensuite dans une solution aqueuse d'acide oxalique. Alternativement, on peut laver les morceaux sortant du premier bain avec de l'eau et les mettre à tremper en- suite dans une solution d'acide oxalique. Des pH de 2 à 2,7 s'obtiennent facilement de solutions d'acide oxalique convenablement diluées.
La matière première acidulée peut ensuite être extraite directe- ment sans neutralisation préalable par la méthode de la présente invention Il est toutefois désirable de séparer les morceaux de tissus le plus pos- sible du liquide ayant servi au traitement acide. Gela peut se faire aisé- ment par vidange ou à la centrifuge, après quoi l'on donne un rinçage à l'eau. Les morceaux de tissus obtenus de la sorte auront alors le pH acide employé au cours du processus de gonflement. Ces morceaux de tissus sont alors mis dans de l'eau contenant une substance basique insoluble, tel que du carbonate de calcium. Pour neutraliser l'acide contenu dans les morceaux de tissus on peut du reste employer n'importe quelle substance basique insoluble qui, réagissant avec cet acide, forme un sel insoluble dans l'eau.
Il s'est toutefois avéré que les carbonates des métaux alca- lino-terreux, et plus particulièrement le carbonate de calcium donnaient les meilleurs résultats. On peut remplacer le carbonate de calcium par des oxydes basiques insolubles dans l'eau,tel que l'oxyde d'aluminium (Al2O3), à condition qu'ils réagissent avec l'acide employé de manière à former un sel insoluble dans l'eau.
L'acide oxalique peut aussi être remplacé par d'autres acides ayant les caractéristiques mentionnées ci-dessus. Ainsi par exemple, les sels provenant de métaux alcalino-terreux et d'acides ordinaires tels que les acides sulfurique, phosphorique, sulfureux, citrique etc., sont tout à fait insolubles dans l'eau; on pourra donc employer ces acides pour 1' acidification interne des morceaux de matière première, tandis que les liqueurs collagènes pourront être neutralisées par des composés basiques, insolubles dans l'eau,de métaux alcalino-terreux, tels que les carbonates de ces métaux.
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Il est préférable d'employer le matériau basique insoluble à 1' état finement pulvérisé afin de pouvoir le répartir uniformément dans le bain d'extraction. Il y a aussi avantage à employer un excès de substance de substance basique insoluble, c'est-à-dire qu'il est bon d'en mettre plus qu'il n'en faut pour neutraliser l'acide extrait avec la colle. Si la ma- tière première doit être soumise à une série de cuissons, il faudra généra- lement employer plus de matériau basique insoluble dans la première cuisson que dans les suivantes, puisqu'il faudra extraire plus d'acide de cette première cuisson.
Il n'y a du reste aucun désavantage à appliquer un fort excès de substance basique insoluble, puisque l'expérience a démontré qu' elle se laissait facilement séparer de la liqueur collagène par filtrage ou par la centrifuge.
Au cours de l'extraction, la colle est extraite dans les condi- tions d'acidité régnant à l'intérieur des morceaux de tissus, mais dès que cet acide a diffusé vers l'extérieur, il est neutralisé par sa réaction avec la substance basique insoluble, maintenant ainsi la colle extraite dans un état de pH non acide, ce qui évite toute altération de sa viscosité Dans ce procédé, la colle extraite agit comme agent dispersif des particu- les du matériau insoluble employé pour neutraliser l'acide, et de ce fait ces particules seront bien réparties dans toute l'étendue du bain, et donc prêtes à neutraliser l'acide extrait. Lorsqu'on emploie un carbonate inso- luble, ce qui est préférable, l'anhydride carbonique dégagé au cours de la réaction de neutralisation contribuera pour sa part à agiter le mélange.
Apparemment, les particules de la base insoluble pénètrent à peine dans les tissus, puisque l'intérieur des morceaux de tissus peut être maintenu à des pH acides pendant une série de cuissons en présence d'une base insoluble. L'acide soluble dans l'eau, tel que l'acide oxalique, réagit avec le composé basique insoluble dans l'eau, tel que le carbonate de calcium pour former un sel insoluble dans l'eau, tel que de l'oxalate de calcium.
Le sel insoluble ainsi formé, se laisse facilement séparer des liqueurs collagènes, en même temps ,que tout excès de base insoluble, par simple filtrage ou au moyen de la centrifuge.
Au stade d'extraction de la colle, on peut procéder aux températures conventionnelles de 65 à 100 C. Pour citer un cas d'espèce, la matière première peut être soumise à extraction quatre fois par exemple, en la recouvrant d'eau contenant la base insoluble, et en lui faisant subir une série de cuissons de 3 heures chacune, à 65 , 75 , 85 et 100 C. La liqueur de colle obtenue de cette manière peut alors être séparée du sel insoluble et de tout excès de base insoluble par la centrifuge ou par filtrage.
La présente invention est illustrée plus en détail par les exemples spécifiques suivants.
EXEMPLEI.
Des déchets de peaux de bestiaux, préalablement lavés pour les débarrasser quasi complètement de sel, sang, excréments, débris, etc., furent traités pendant 3 jours dans une solution d'acide chlorhydrique de pH 4 en présence de silicofluorure de sodium et de cultures de levure fraiches. Pendant tout ce temps la température du bain de traitement fut maintenue à 37 C. Les morceaux de peaux ainsi traités tarent alors retirés du bain et transférés dans une solution d'acide oxalique diluée où. ils restèrent pendant 4 jours à la température ambiante et maintenue à un pH de 2 à 2,7. Après avoir été retirés de ce bain de gonflement, les morceaux furent soumis à un rapide lavage à l'eau puis soumis à extraction tout en restant acidulés.
La colle fut extraite par cuissons successives dans 1' eau en présence de carbonate de calcium afin de maintenir la solution à l'état neutre. L'excès de carbonate de calcium ainsi que l'oxalate insoluble de calcium furent chassés à la centrifuge, après quoi la liqueur restante fut évaporée de manière à fournir des colles de toute première
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qualité.
EXEMPLE II.
Des colles à faible teneur en cendres furent obtenues à partir d'écorces de lard gonflées à l'acide, par le procédé suivant.
Les écorces de lard, lavées préalablement de façon à les débarrasser quasi complètement de sel, furent gonflées pendant 4 à 8 heures dans de l'acide oxalique dilué (0,2 - 2,0%). La matière ainsi gonflée à l'acide fut alors mise dans de l'eau pour en extraire, la colle. Du carbonate de calcium fut ajouté à :Peau et la colle fut extraite par cuisson répétées L'excès de carbonate ainsi que l'oxalate insoluble de calcium furent enlevés et la liqueur fut séchée après élimination de la graisse par écumage ou à la centrifuge. On obtint de cette manière de la colle de toute première qualité, à faible teneur en cendres, et ce, avec un haut rendement.
EXEMPLE III.
Des déchets de peaux de bestiaux, préalablement lavés pour les débarrasser quasi complètement de sel, sang, excréments, débris, etc., furent traités pendant 3 jours dans une solution aqueuse de silicofluorure de sodium en présence de levures fraîches et de cultures de levure additionnelles. Pendant tout ce temps, le bain de traitement fut maintenu à 37 C La matière traitée fut alors débarrassée de la solution employée pour le traitement, en la laissant égoutter, après quoi elle fut immergée dans une solution diluée d'acide sulfureux à pH 2,0 - 2,5 pendant quatre jours à la température ambiante. Après avoir été retirés de la solution de gonflage, les morceaux de peaux furent rincés sommairement à l'eau, puis soumis à extraction de la colle tout en restant acidulés.
La colle fut extraite par cuissons successives en présence d'un excès de carbonate de calcium afin d'assurer la neutralité de la solution. L'excès de calcium ainsi que le sulfite insoluble de calcium furent enlevés à la centrifuge, et la liqueur fut ensuite évaporée pour produire des colles de toute première quali- té.
Quoique dans les exemples qui viennent d'être donnés, des réalisations spécifiques de-$'''invention aient été mentionnées et que l'on y ait donné divers détails spécifiques, il apparaîtra tout de suite à ceux qui connaissent la branche, que beaucoup de ces réalisations et détails spécifiques peuvent être modifiés dans une large mesure sans qu'on ne s'écarte pour cela des grandes lignes de l'invention.
REVENDICATIONS
1.- Une méthode pour faire de la colle à partir de tissus de matières animales contenant une substance collagène, dans laquelle ces tissus sont préalablement conditionnés en vue d'en extraire la colle, caractérisée par le fait que la colle est extraite des tissus conditionnés susdits par de l'eau chaude contenant un composé basique insoluble dans l'eau alors que les parties internes desdits tissus sont maintenus à un pH nettement acide par un acide soluble dans l'eau, l'acide soluble dans l'eau formant par réaction avec le composé basique insoluble dans l'eau, un sel insoluble dans l'eau.
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ANIMAL GLUE EXTRACTION.
The present invention relates to the extraction of animal glue in the presence of an insoluble base.
The main object of this invention is to provide a process in which the glue can be extracted from the solid raw material in water of non-acidic pH, without increasing the inorganic salt content of the glue thus extracted. and advantages will become apparent in the course of the following discussion.
It has been found that the above object can be achieved by employing a water soluble acid to acidify the raw material solids, and a water insoluble basic product to maintain the neutrality of the extraction water, the process being characterized in that the water soluble acid will react with the water insoluble basic substance to form a water insoluble salt. Specifically, it has been found that these results can be best obtained by employing calcium carbonate or, if desired, another carbonate of an alkaline earth metal as the basic insoluble substance, and oxalic acid for acidify raw material solids.
The raw material to be employed in the process of this invention can be any animal tissue containing a collagen substance. The process is perfectly suitable for the treatment of hides and more particularly of cattle hides. The two most commonly used types of animal hide are a) salted hide waste and b) fresh skin parts such as "ears" and "lips". The method can also be applied successfully to bacon rind.
The partially or fully prepared raw material can
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then be treated in an acidic bath, such as water at a pH below 6.5, and preferably at a pH between 1.5 and 6.0. In current commercial practice, limed hides are usually treated in water having a pH of around 6.0, although for the extraction method of the present invention it would probably be better. at this stage use water with a lower pH. In the application mentioned above, the skins previously conditioned from the point of view of microorganisms, are soaked in water whose pH is between 1.5 and 3.5 for them. inflate.
As indicated, however, it is preferable to stick to a pH of between 2 and 2.5 because it has been noted that maximum swelling is obtained around 2.3. For the acid treatment, or swelling stage, various acids can be employed, but hydrochloric acid is preferable. However, hydrochloric acid can be replaced by nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, phosphoric acid, etc.
After the swelling of the raw material, or as a continuation of this acid swelling, it is preferable to replace hydrochloric acid or one of the other acids mentioned above with an acid which in the presence of carbonate calcium or other basic substance insoluble in water and falling within the scope of the present invention as described below, will form a salt insoluble in water, so that it can be separated from the glue extracted , by a mechanical separation process such as by filtering or by centrifuging it. It has been found that oxalic acid responds perfectly to this use.
If desired, the raw material can be acidified entirely with an aqueous solution of oxalic acid or, if preferred, it can be swelled first in hydrochloric acid or another acid. strong mineral, as described above, and then replace in the tissue pieces this strong mineral acid with oxalic acid. This can be done by removing these pieces from the hydrochloric acid bath and then washing them in an aqueous solution of oxalic acid. Alternatively, the pieces emerging from the first bath can be washed with water and then soaked in an oxalic acid solution. PHs of 2 to 2.7 are easily obtained from suitably diluted solutions of oxalic acid.
The acidulated raw material can then be extracted directly without prior neutralization by the method of the present invention. It is, however, desirable to separate the pieces of tissue as much as possible from the liquid used for the acid treatment. This can be done easily by draining or centrifuging, after which a water rinse is given. Pieces of tissue obtained in this way will then have the acidic pH used during the bulking process. These pieces of tissue are then put in water containing an insoluble basic substance, such as calcium carbonate. In order to neutralize the acid contained in the pieces of tissue, any insoluble basic substance can be used which, reacting with this acid, forms a salt insoluble in water.
It has, however, been found that carbonates of alkaline earth metals, and more particularly calcium carbonate, give the best results. Calcium carbonate can be replaced by basic water-insoluble oxides, such as aluminum oxide (Al2O3), provided they react with the acid employed to form a salt insoluble in the water. water.
Oxalic acid can also be replaced by other acids having the characteristics mentioned above. Thus, for example, salts originating from alkaline earth metals and from ordinary acids such as sulfuric, phosphoric, sulphurous, citric acids etc., are completely insoluble in water; these acids can therefore be used for the internal acidification of the pieces of raw material, while the collagen liquors can be neutralized by basic, water-insoluble compounds of alkaline earth metals, such as the carbonates of these metals.
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It is preferable to use the insoluble basic material in a finely pulverized state in order to be able to distribute it uniformly in the extraction bath. There is also an advantage in using an excess of insoluble basic substance, that is to say that it is good to use more than necessary to neutralize the acid extracted with the glue. If the raw material is to be subjected to a series of fires, it will generally be necessary to use more insoluble basic material in the first firing than in the following ones, since more acid will have to be extracted from this first firing.
There is, moreover, no disadvantage in applying a large excess of insoluble basic substance, since experience has shown that it can be easily separated from the collagen liquor by filtration or by centrifuging.
During the extraction, the glue is extracted under the conditions of acidity prevailing inside the pieces of tissue, but as soon as this acid has diffused outwards, it is neutralized by its reaction with the substance insoluble basic, thus maintaining the extracted glue in a non-acidic pH state, which prevents any alteration of its viscosity In this process, the extracted glue acts as a dispersing agent for the particles of the insoluble material used to neutralize the acid, and therefore these particles will be well distributed over the entire extent of the bath, and therefore ready to neutralize the acid extracted. When an insoluble carbonate is employed, which is preferable, the carbon dioxide given off during the neutralization reaction will in turn help to stir the mixture.
Apparently, particles of the insoluble base barely penetrate the tissue, since the interior of the tissue pieces can be maintained at acidic pH during a series of fires in the presence of an insoluble base. The water soluble acid, such as oxalic acid, reacts with the basic water insoluble compound, such as calcium carbonate to form a water insoluble salt, such as sodium oxalate. calcium.
The insoluble salt thus formed can easily be separated from the collagen liquors, at the same time as any excess of insoluble base, by simple filtering or by means of the centrifuge.
At the glue extraction stage, one can proceed at conventional temperatures of 65 to 100 C. To cite a specific case, the raw material can be subjected to extraction four times for example, by covering it with water containing the insoluble base, and by subjecting it to a series of cookings of 3 hours each, at 65, 75, 85 and 100 C. The glue liquor obtained in this way can then be separated from the insoluble salt and from any excess of insoluble base by centrifugal or filtering.
The present invention is further illustrated by the following specific examples.
EXAMPLE I.
Cattle hide waste, previously washed to rid them almost completely of salt, blood, excrement, debris, etc., were treated for 3 days in a hydrochloric acid solution of pH 4 in the presence of sodium silicofluoride and cultures of fresh yeast. During this time the temperature of the treatment bath was maintained at 37 C. The pieces of skin thus treated tarry then removed from the bath and transferred into a solution of dilute oxalic acid where. they remained for 4 days at room temperature and maintained at pH 2 to 2.7. After being removed from this swelling bath, the pieces were subjected to a rapid washing with water and then subjected to extraction while remaining acidulous.
The glue was extracted by successive firing in water in the presence of calcium carbonate in order to maintain the solution in the neutral state. The excess calcium carbonate as well as the insoluble calcium oxalate were removed by centrifuge, after which the remaining liquor was evaporated to provide first-class glues.
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quality.
EXAMPLE II.
Low ash glues were obtained from acid-swollen bacon peels by the following process.
The bacon peels, washed beforehand so as to almost completely rid them of salt, were swollen for 4 to 8 hours in dilute oxalic acid (0.2-2.0%). The material thus swelled with acid was then put into water to extract the glue. Calcium carbonate was added to: Skin and the glue was extracted by repeated cooking The excess carbonate as well as the insoluble calcium oxalate were removed and the liquor was dried after removing the fat by skimming or centrifuging. In this way, glue of the very first quality, with a low ash content, was obtained with a high yield.
EXAMPLE III.
Waste from animal skins, washed beforehand to rid them almost completely of salt, blood, excrement, debris, etc., were treated for 3 days in an aqueous solution of sodium silicofluoride in the presence of fresh yeast and additional yeast cultures. . During this time, the treatment bath was kept at 37 ° C. The treated material was then freed from the solution used for the treatment, allowing it to drain, after which it was immersed in a dilute solution of sulfurous acid at pH 2, 0 - 2.5 for four days at room temperature. After having been removed from the inflation solution, the pieces of skin were briefly rinsed with water, then subjected to extraction of the glue while remaining acidulous.
The glue was extracted by successive firing in the presence of an excess of calcium carbonate in order to ensure the neutrality of the solution. The excess calcium as well as the insoluble calcium sulphite were removed by centrifuge, and the liquor was then evaporated to produce very first quality glues.
Although in the examples which have just been given, specific embodiments of the invention have been mentioned and various specific details have been given, it will immediately become apparent to those familiar with the branch that many of these specific embodiments and details can be modified to a large extent without departing for this from the outline of the invention.
CLAIMS
1.- A method for making glue from tissues of animal materials containing a collagen substance, in which these tissues are pre-conditioned with a view to extracting the glue, characterized by the fact that the glue is extracted from the conditioned tissues aforesaid by hot water containing a basic compound insoluble in water while the internal parts of said tissues are maintained at a markedly acidic pH by a water soluble acid, the water soluble acid forming by reaction with the basic water insoluble compound, a water insoluble salt.