Brevet FR2365617A1 — publié le 19780421

La présente invention est relative à un procédé pour la préparation de colle et due gélatine à partir de peau, d'os macérés ou de substances analogues donnant lieu à de la colle, par traitement par une lessive alcaline et élimination, par lavage à l'eau de la teneur en alcali, neutralisation par un acide avec obtention d'un macérat ayant un pH compris entre 5 et 8 environ, suivie d'une séparation de la colle ou de la-gdlatine par fusion à l'aide d'eau chaude I1 est connu que les fabricants de gélatine et de colle provoquent, dans des fosses, -la désagrégation, par un chaulage au lait de chaux, des matières premières, notamment, de préférence, d'épiderme de bovins, de déchets de bovins, d'os macérés, libérés du phosphate de calcium par traitement à froid à'acide chlorhydrique ou phosphorique avec obtention d'un produit appelé osséine, ainsi que de l'osséine séchée, ou des déchets séchés, ou d'autres matériaux contenant du collagène, à l'exception de la couenne de porc. La durée de ce processus de désagrégation, qui doit avoir lieu à une température inférieure à 250C, dépend essentiellement de la température, de l'age de l'animal dont proviennent les peaux ou les os, et s'étend sur 1,5 à 4 mois environ. Lorsque l'on utilise de l'osséine séchée ou des déchets secs comme matières premières, le processus peut durer encore sensiblement plus longtemps. Par ailleurs, lors de la désagrégation par le lait de chaux, il est nécessaire, dans la plupart des cas, de changer le lait de chaux une ou plusieurs fois. Le procédé de chaulage antérieurement connu, basé sur l'utilisation de la chaux, nécessite de nombreuses fosses et, par conséquent, une importante surface de fabrication ainsi que la mise en jeu de capitaux relativement importants immobilisés pendant des mois. Un autre inconvénient du procédé connu, c'est-à-dire de ce mode de réalisation du chaulage, est représenté par les pertes relativement importantes en matières premières qui se produisent. Les morceaux plus minces et les morceaux provenant d'animaux jeunes se trouvent déjà en état de gonflement, tandis que les morceaux plus gros et les morceaux provenant d'animaux plus âgés ne sont que partiellement macérés. La matière macérée, contenant du collagène, est, après séparation de la boue de chaux, lavée avec de l'eau jusqu'à élimination de la chaux, puis neutralisée à un pH de macération com pris entre 5 et 8 environ, à l'aide d'acide chlorhydrique ou sulfurique. L'on a fréquemment tenté de supprimer ces inconvénients de l'état de la technique, en particulier en trouvant un procédé adéquat de désagrégation rapide. Ainsi, par exemple, le brevet allemand 532 115 décrit un procédé de préparation de colle et de gélatine à partir de peaux ou d'autres substances donnant lieu à de la colle, par traite ment par des alcalis ou par des acides, suivi d'un chauffage à ébullition avec de l'eau, après l'élimination par lavage nécessaire de l'acide ou de l'alcali, lequel procédé est caractérisé par l'utilisation d'alcalis ou d'acides dont la concentration est d'environ 1/25 normale. Le produit utilisé dans ce cas, dit de désagrégation rapide, à base de lessive de soude n/25, doit désagréger la matière première contenant du collagène en 1 à 3 jours. Il a cependant été constaté que lors de l'utilisation d'une matière re première normale et d'une lessive de soude n/25 normale, c'està-dire 0,04 normale, la désagrégation n'atteint pas le point optimal. Par contre, le procédé selon la présente invention, est en mesure de résoudre les problèmes techniques décrits ci-dessus et de satisfaire aux exigences mentionnées ; il a été trouvé, en effet, d'une manière surprenante, que le point optimal de désagrégation désiré des matières premières peut être atteint, par un procédé du type décrit ci-dessus, lorsque l'on utilise pour l'obtention de la désagrégation adéquate une lessive alcaline, de préférence une lessive de soude d'une concentration de 0,f à 1,2 normale, avec addition de substances inhibitrices du gonflement. En utilisant ces conditions de traitement, le cuir fournissant la colle et l'osséine commencent à gonfler très légère- ment ; pour conduire l'opération de désagrégation et atteindre un gonflement régulier des matières premières, il est proposé conformément à l'invention, comme second composant de la combinaison, outre la concentration critique de la lessive alcaline, l'addition de substances inhibitrices du gonflement. La combinaison d'une concentration optimale de la lessive alcaline et de l'addition de substances inhibitrices du gonflement, résoud d'une manière surprenante, le problème existant depuis des décennies, décrit ci-dessus, de la technique du procédé d'obtention de la gélatine et de la colle à partir de matières premières contenant du collagène. Comme substances inhibitrices du gonflement conviennent, en particulier, le sulfate de sodium, le sulfate de potassium, le sulfate d'ammonium, le sulfate de magnésium, le chlorure de sodium, le chlorure de potassium, le chlorure d'ammonium et le chlorure de magnésium. Les chlorures qui, comme on le sait, ont généralement une action inhibitrice du gonflement nettement plus faible que les sulfates correspondants, doivent être ajoutés à la lessive à des concentrations nettement plus élevées, de telles dispositions faisant partie des connaissances et des possibilités de l'homme de l'art dans ce domaine. Il est surprenant que ce soient justement des concentrations en lessives alcalines, en particulier en lessives de soude, comprises entre 0,S et 1,2 normale, qui se sont avérées convenir pour ce procédé de traitement par un alcali et que des concentrations plus élevées ne sont plus appropriées. Déjà pour une concentration en lessive de soude légèrement supérieure à 1,2 n, les colorations des peaux et de l'osséine se modifient nettement en tendant vers le brun. Les durées optimales du traitement par un alcali sont indiquées ci-dessous : 0,1 n NaOH env. 2 - 4 mois 0,5 n Na0H env. 8 - 14 jours 0,2 n " " 6 semaines 0,8 n " 2 2 4 " 0,3 n " " 4 " 1,0 n " " 1 " 0,4 n " " 2 - 3 Pour des lessives de soude jusqu'à 0,4 n, on ajoute comme substances inhibitrices du gonflement, des sulfates à des concentrations d'environ 0,3 à 0,5 % en poids ; pour des lessives de soude dont la concentration est supérieure à 0,4 normale, les sulfates inhibiteurs du gonflement doivent être ajoutés à des concentrations comprises entre 0,5 et 1 % en poids environ. Lorsque l'on utilise des chlorures comme substances inhibitrices du gonflement, on doit en ajouter environ 2 à 6 % en poids. La quantité minimale de substances inhibitrices du gonflement que l'on doit ajouter peut être, dans certaines conditions, inférieure aux valeurs indiquées, notamment lorsque la matière première est très dure, vieille, ou a été soumise à un début de tannage. Dès que la matière première a atteint dans les lessives alcalines de traitement, le degré de désagrégation optimal, ce que l'on-détermine par un essai de chauffage à ébullition sur de petites quantités prélevées, on-sépare la lessive alcaline et on lave à l'eau jusqu'à son élimination complète. On amène alors le pH de la masse traitée à une valeur comprise entre 5 et 8, à laide d'acide chlorhydrique ou sulfurique, et l'on sépare la gélatine par fusion à l'eau chaude en plusieurs opérations à des températures croissantes. Il a été constaté que la stabilité et la viscosité de la gélatine obtenue en mettant en oeuvre le procédé conforme à la présente invention, sont nettement supérieures à celles d'une gélatine obtenue par chaulage au lait de chaux. Un autre progrès technique important que permet d'obtenir le procédé conforme à la-présente invention,. réside dans le fait que le rendement en gélatine est augmenté d'environ 20 %. Par l'addition, conforme à l'invention, de substances inhibitrices du gonflement, on évite que les matériaux jeunes et minces gonflent trop et soient partiellement dissous par la lessive ou soient pulvérisés dans les machines à laver lors du proces sus de lavage et soient éliminés avec les eaux de lavage. Il n'est d'ailleurs pas possible d'obtenir de la gélatine ou de la colle de bonne qualité à partir d'un matériau trop gonflé. Outre le rendement supérieur et une meilleure qualité, le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il n'est plus nécessaire de procéder à un changement de la lessive alcaline de traitement. Un autre avantage résulte du fait que la diminution importante de la durée du traitement par la lessive alcaline permet d'éviter l'utilisation de nombreuses fosses et que, selon les besoins du moment, la durée du traitement peut varier d'un jour à -plusieurs mois. Lorsque l'on utilise, après évacuation de la lessive alcaline, la première eau de lavage pour un nouveau traitement par la lessive alcaline, et cela après un réajustement de la concentration à l'aide de lessive de soude, on peut économiser environ 35 % de lessive et en même temps 35 % d'acide pour la neutralisation de la lessive dans les eaux résiduaires. Les colts du chaulage et du traitement à la lessive de soude (calculés pour une concentration de soude de 0,3 n) sont à peu près identiques, mais si l'on considère, qu'outre une augmentation du rendement de 20 %, l'on obtient une qualité supérieure et une durée plus courte du traitement, llon économise environ 35 % de lessive de soude par la réutilisation des premières eaux de lavage à teneur élevée en lessive et également 35 % d'acide qui seraient nécessaires autrement pour la neutralisation des eaux résiduaires, et que de plus il n'est pas nécessaire, par ailleurs, d'éliminer des boues de chaux à partir des eaux résiduaires et que la purification des eaux résiduaires et leur neutralisation conformément au procédé objet de la présente invention, sont extraordinairement simples et bon marché, on voit au total l'enrichissement radical de la technique que l'on obtient par l'utilisation du procédé selon l'invention basé sur l'emploi de lessive de soude en comparaison avec le traitement à la chaux, traditionnel. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la des cription qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère à des exemples de mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention. EXEMPLE 1 5 kg de déchets de bovins sont traités pendant environ 6 semaines dans une quantité suffisante d'une lessive de soude 0,2 n contenant 3 % de chlorure de sodium. Au bout de 5 semaines environ, on en prélève, chaque 3ème jour, de petits échantillons et l'on détermine le degré de dégradation. Dès que le matériau atteint le degré de dégradation satisfaisant, on évacue la lessive, les déchets bovins sont lavés à l'eau et le pH est ajusté à une valeur comprise entre 5 et 8 environ à l'aide d'acide chlorhydri- que ou sulfurique. La gélatine est séparée par fusion avec de l'eau chaude, en plusieurs opérations, à des températures de plus en plus élevées. EXEMPLE 2 5 kg d'os de bovins macérés sont traités pendant environ 4 semaines dans une quantité suffisante de lessive de soude 0,3 n contenant 0,3 % de sulfate de sodium. Au bout de 3 semaines environ, on en prélève, chaque 3ème jour, une petite quantité et l'on en détermine le degré de dégradation. Dès que le matériau atteint le degré de dégradation satisfaisant, la lessive est évacuée, les os sont lavés à l'eau et le pH est ajusté à une valeur comprise entre 5 et 8 environ, à l'aide d'acide chlorhydrique ou sulfurique. La gélatine est séparée par fusion avec de l'eau chaude, en plusieurs opérations, à des températures de plus en plus élevées. EXEMPLE 3 5 kg d'osséine sèche (os macérés séchés) sont traités pendant environ 8 à 14 jours dans une quantité suffisante de lessive de soude 0,5 n contenant 0,5 % de sulfate de magnésium. Au bout de 6 jours environ, on détermine, chaque 2ème jour, sur une petite quantite d'osséine, le degré de dégradation. Dès que le matériau a atteint le degré de dégradation voulu, la lessive de soude est évacuée. L'osséine est lavée à l'eau et le pH est ajusté à une valeur comprise entre 5 et 8 environ à l'aide d'acide chlorhydrique ou sulfurique. La gélatine est séparée par fusion avec de l'eau chaude, en plusieurs opérations, à des températures de plus en plus élevées. EXEMPLE 4 5 kg de déchets de bovins sont traités par une lessive de potasse 0,6 n contenant 0,5 % de sulfate d'ammonium. Au bout de 4 jours environ, on détermine quotidiennement le degré de dégradation. Dès que le matériau a atteint un degré de dégradation satisfaisant, la lessive est évacuée. On lave les déchets à l'aide d'eau et la valeur du pH est ajustée à une valeur comprise entre 5 et 8 environ à laide d'acide chlorhydrique ou sulfurique. La gélatine est séparée par fusion avec de l'eau chaude, en plusieurs opérations, à des températures de plus en plus éle vées. EXEMPLE 5 5 kg de peau de bovins pilée sont traités pendant 1 jour par une quantité suffisante de lessive de potasse 1 n contenant 1 % de sulfate de potassium. Au bout de 24 heures environ, la lessive est évacuée, la peau est lavée à l'eau et amenée à une valeur de pH comprise entre 5 et 8 environ. La gélatine est séparée par fusion avec de l'eau chaude, en plusieurs opérations, à des températures de plus en plus élevées. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces exemples de mise en oeuvre, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Il résulte de la description qui précède que, quels que soient les modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient un procédé pour la.préparation de colle et de gélatine qui présente par rapport aux procédés visant au même but antérieurement connus, des avantages importants dont certains ont été mentionnés dans ce qui précède et dont d'autres avantages ressortiront de l'utilisation dudit procédé. REVENDICATIONS 10. Procédé de préparation de colle et de gélatine à partir de peau, d'os macérés ou de substances analogues donnant lieu à de la colle, par traitement par une lessive alcaline et élimination de l'alcali par lavage à l'eau, neutralisation par un acide à un pH compris entre 5 et 8 environ, suivie d'une séparation de la colle ou de la gélatine par fusion avec de l'eau chaude, lequel procédé est caractérisé en ce que l'on mkt en oeuvre une lessive alcaline d'une concentration de 0,1 à 1,2 normale, additionnée de substances inhibitrices du gonflement, afin d'atteindre le degré de dégradation optimal des matières premières traitées. 29. Procédé selon la Revendication i caractérisé par l'utilisation, comme lessive alcaline, de lessive de soude dont la normalité est comprise entre 0,1 à 4,2 n. 30. Procédé selon l'une quelconque des Revendications 1 ou a, caractérisé par l'utilisation, comme inhibiteur du gonflement, d'un ou plusieurs des composés du groupe qui comprend le sulfate de sodium, le sulfate de potassium, le sulfate d'ammonium, le sulfate de magnésium, le chlorure de sodium, le chlorure de potassium, le chlorure d'ammonium et/ou le chlorure de magnésium.