原題は『The Principles of Leather Manufacture』、著者は H. R. Procter です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『皮革製造の原理』開始 ***
このテキストの末尾にある転写者注記をご覧ください。
表紙画像はこの文書のために作成されたものであり、パブリックドメインに属します。
カバー画像
皮革製造
の原則
口絵。
図版1。
仔牛の皮の断面。(凡例については図9を参照。)
皮革製造
の原則
H. R. プロクター、FICFCS著
リーズのヨークシャー・カレッジ皮革産業学教授。
国際
皮革化学者協会元会長。
ロンドン:
E. & FN SPON, Limited、125 STRAND
ニューヨーク:
スポン&チェンバレン、リバティストリート123番地
1903
皮革製造における 科学研究の先駆者である
、FL・ナップ・
ゲハイメン・ホフラート教授(哲学博士、工学博士)に捧ぐ
[vii]
序文。
本書の起源は、著者が1885年に出版し、長らく絶版となっていた小冊子『なめしの教科書』の第二版を準備しようとした試みにある。長年にわたり執筆を続けてきたものの、他の業務による絶え間ないプレッシャーもあって、また、この分野に関する知識と、それに注がれてきた科学的思考の急速な進歩もあって、本書は完成に至らなかった。本書の着手にあたっては、ウィーンの帝国王立皮革産業研究所所長ヴィルヘルム・アイトナー氏に多大な功績があるが、彼が始めた進歩は、ウィーンだけでなく、フライベルク、リーズ、ロンドン、リエージュ、コペンハーゲン、ベルリンなどのなめし学校や研究所、そして小規模ながら民間の研究所でも精力的に推進されてきた。
この急速な成長のプレッシャーの下、作品全体を完成させることは不可能であったため、著者は1898年に、純粋に化学的な側面を扱った分冊を『皮革産業実験書』というタイトルで出版した。この分冊はドイツ語、フランス語、イタリア語に翻訳されており、英語版も急速に廃刊に近づいている。
本来であれば先行するはずだったこの研究は[viii] 本書『実験マニュアル』(しばしば「LILB」と略される)は、業界の一般的な科学的原理を扱おうと試みているが、その実践的な方法については詳細に説明していない(ただし、多くの実践的な点については付随的に議論されている)。この主題を完結させるには、さまざまな製造方法の具体的な手順を記した第3巻を執筆すべきである。しかし、主題の難しさや「多くの本を作る」ことの煩わしさとは別に、取引方法は非常に変動しやすく、一時的な状況に左右されるため、科学の進歩の記録ほど永続的な価値を持たない。
本書は化学者と実務的な皮なめし職人の両方を対象としているため、化学者にとっては既に馴染みのある内容が多く含まれており、実務的な皮なめし職人にとっては理解しにくい内容も含まれているため、両者にとってある程度不十分な点があることは否めません。こうした点やその他の不備について、著者は読者の皆様のご容赦をお願い申し上げます。
著者は、本書のいくつかの章の執筆にあたり、トム・ガスリー博士とA・B・サール氏に多大な協力をいただいたこと、校正刷りの読解と原稿の印刷準備に多大なご尽力をいただいたA・ターンブル博士と F・A・ブロッキー氏に多大なご支援をいただいたこと、そして挿絵として版木や図面を提供または使用を許可してくださった多くの紳士方に深く感謝の意を表します。
ヨークシャー・カレッジ(
リーズ)
[ix]
コンテンツ。
第1章
入門的かつ歴史的。
皮革製造の原始的な方法 ― 古代人による皮革の使用 ― イギリスにおける皮革製造の進歩 ― 皮革の製造方法 ― 植物タンニンなめし ― 複合タンニンなめし ― アルミニウム、鉄、クロムの使用 ― 油脂皮革 ― 科学的処理の難しさ1ページ目
第2章
皮革製造の概説。
なめしの目的 ― 洗浄と浸漬 ― 石灰による毛の除去 ― 腐敗による脱毛 ― 脱毛と肉付け ― 脱灰 ― 浸漬、濾過、浸漬 ― 植物タンニンなめし工程 ― なめし ― ミョウバン、クロム、セーム革7ページ
第3章
生きた細胞。
細胞の構造 ― 白血球 ― 酵母細胞 ― 表皮細胞 ― 植物の形成10ページ
第4章
腐敗と発酵。
発酵の性質 — 組織化された発酵と組織化されていない発酵 — 組織化された発酵の分類 — 発酵の一般的な性質 — アルコール発酵 — 酵素または組織化されていない発酵の作用 — 熱と消毒剤による発酵の破壊 — 発酵生成物 — なめし工場の発酵 — ベーティングとピュアリングにおける発酵 — なめし液における発酵 — カビと [x]カビの発生抑制 ― 発酵の制御15ページ
第5章
消毒剤および殺菌剤。
防腐剤と消毒剤の区別 — 石灰 — 二酸化硫黄 — 硫酸の製造 — 亜硫酸水素塩とメタ亜硫酸水素塩 — ホウ酸とホウ酸塩 — 塩化第二水銀 — ヨウ化第二水銀 — 硫酸銅 — 亜鉛塩 — ヒ素 — フッ化物 — フェノール — 石炭酸の使用 — オイデルミン — クレオソート — クレオリン — サリチル酸 — 安息香酸 — クレオチン酸 — 抗カルシウム — 「CT」ベイト — ナフタレンスルホン酸 — ナフトール — ヒドロナフトール — オキシナフトエ酸 — 二硫化炭素 — ホルムアルデヒド — トリホルモール — カンフルと精油21ページ
第6章
皮革の起源と加工方法。
皮のマーキング ― 羊皮のフェルモンガーリング ― 塩の使用 ― パッカー皮の塩漬け ― 塩水漬け ― 乾塩漬け ― インドの石膏療法 ― 塩土の分析 ― 塩と鉄の染み ― 皮の乾燥 ― 昆虫による損傷 ― ウマバエ ― 焼き印による損傷 ― コックル33ページ
第七章
皮膚の構造と成長。
哺乳類の皮膚の類似性 — 皮膚の発達 — 子牛の皮膚の構造 — 表皮 — 毛の構造 — 皮脂腺 — 毛の発達 — 毛鞘 — 毛筋 — 硝子層 — 真皮 — 結合組織 — 脂肪細胞 — 横紋筋 — 弾性繊維 — 脱毛過程 — 発汗過程46ページ
第8章
皮膚の化学成分。
ケラチン組織 ― 結合組織からのゼラチンの生成 ― 皮とゼラチンの分析 ― ゼラチンの構成 ― ゼラチンの分析と反応 ― ゼラチンの分解 ― ゼラチンの反応 ― コンドリン ― コリン ― 皮アルブミン ― 「酸性」および「アルカリ性」アルブミン ― 卵アルブミン ― ビテリン ― カゼイン ― ケラチン ― 弾性繊維 ― 分析法 ― ケルダール法 [xi]プロセス56ページ
第9章
皮革繊維の物理化学。
膨張と収縮の原因 — なめし工程の基本 — 物質の構成 — 分子の性質 — 蒸気圧 — 表面張力 — 溶解圧 — ゼリー — 結晶 — 浸透圧 — 電解解離 — 電気分解 — イオンの反応 — ゼラチンによる水の吸収 — アルコールによる脱水 — 酸、アルカリ、塩がゼラチン繊維に及ぼす作用 — 膨張の物理的説明 — 酸がゼラチンに及ぼす作用 — アルカリがゼラチンに及ぼす作用 — 塩の影響 — ピクルス処理73ページ
第10章
製革工場で使用される水。
天然水の不純物 — 硬度 — 石鹸試験 — 一時硬度 — クラークの軟化法 — アーチバットとディーリーの軟化装置 — その他の装置 — なめしと染色における一時硬度の影響 — 永久硬度 — ボイラースケール — 泥 — 鉄 — アルミナ — ソーダ — 銅、鉛など — 硫酸 — 硝酸塩と亜硝酸塩 — 塩素 — 炭酸 — ケイ酸 — 配管における硬度の影響 — 泥炭水93ページ
第11章
皮革の浸漬と軟化。
生皮の洗浄 ― 腐敗の危険性 ― 塩漬け皮の浸漬 ― 乾燥皮および塩漬け皮の浸漬と軟化 ― アメリカ式洗車機 ― 化学的方法 ― 高温乾燥皮の軟化の難しさ108ページ
第12章
脱毛。
脱毛方法 ― 発汗法 ― 石灰処理 ― 石灰の供給源 ― 生石灰 ― 石灰の消石灰化 ― 水への石灰の溶解度 ― 石灰の分析 ― 「有効」石灰 ― 皮に対する石灰の作用 ― ピットでの石灰処理 ― 懸濁石灰 ― 石灰を温める効果 ― 必要な石灰の量 ― 水牛法 ― 古い石灰の作用 ― 石灰による皮質物質の溶解 ― ナトリウム [xii]カリウム水和物 — ペインとプルマンの方法 — アルカリ炭酸塩 — アルカリ硫化物 — 硫化ナトリウム — 水酸化カルシウム — ガス石灰 — タンク廃棄物 — ラフキンの石灰調剤 — 水酸化バリウム — 鶏冠石灰、または赤色硫化ヒ素 — 「無害な」脱毛液 — アープの特許 — 梁上での脱毛 — 脱毛機 — ヴォーン式脱毛機 — レイドゲン式脱毛機 — ストックとウォッシュホイールでの脱毛 — ジョーンズ式脱毛機 — 肉付け — ヴォーン式肉付け機 — 丸め119ページ
第13章
皮むき、皮むき、ピューリング、そして浸漬。
石灰を除去し膨潤を軽減する方法 — 酸の使用 — 乳酸、酢酸、ギ酸 — ボラール — 重亜硫酸ナトリウム — ホウ酸 — ホウ砂 — 「引き下げ」法 — 塩化アンモニウムと硫酸アンモニウムの使用 — 酸洗液 — 乳酸による浸漬 — メタ重亜硫酸ナトリウム — 石灰の洗浄、フランス式 — ネスビット法 — 炭酸の使用 — 石灰酸 — クレソチン酸 — オキシナフトエ酸 — 「アンチカルシウム」 — 「アクリレンバッティング酸」 — 「CTバッティング」 — 硫化物と多硫化物の使用 — バブールポッド — ふすま浸漬 — バッティングとプーリング — バッティング効果の原因 — ペプシン — トリプシンまたはパンクレアチン — ウッドの研究 — エロジン — パーマーの実験 — その他の人工バッティング — 犬糞と鳩糞の相対的な効果ベイツ ― 糞の分析 ― 「スカディング」または「微細毛状化」 ― 糞の保存と利用152ページ
第14章
ミョウバンなめし、または製革。
皮革の性質 — 鉱物性なめし剤 — アルミニウム塩 — ミョウバン — 硫酸アルミニウム — なめしにおける塩の影響 — 塩基性アルミナ溶液 — 敷物用皮革のなめし — 子牛革の製造 — 手袋用子牛革 — 生皮およびその他の複合なめし184ページ
第15章
鉄とクロムのなめし革。
鉄なめし — クロムなめし — クロム化合物の化学 — ナップのクロムなめし法 — カヴァリン — スワン — ハインツァーリング — フンメルの改良 — シュルツの方法 — 二浴法の理論 — 二浴法の実際的な管理 — デニスのクロムなめし液 — プロクターの液 — 基本法の理論 — 基本液の実際的な使用 — 洗浄と中和 — クロムなめし革に対する硫黄の影響 — ブルーバック — 加脂 — 染色 [xiii]クロムレザー – 艶出しと仕上げ198ページ
第16章
植物タンニンなめし工程の原理
靴底革のなめし方法 — 靴底革の仕上げ — 植物タンニンなめしの理論 — 靴底革の脱灰 — なめし液の「まろやかさ」 — なめし液の浸透 — 靴底革の乾燥 — ドレッシングレザーのなめし — なめしの準備 — 「ブルーム」の回避 — モロッコ革およびその他の皮革のなめし220ページ
第17章
植物タンニンと鉱物タンニンの組み合わせ。
初期の複合なめし ― 鉱物なめしと植物なめしのそれぞれの効果 ― 加脂液の使用 ― 鉱物なめし剤と植物なめし剤の相互作用 ― デンマーク製およびスウェーデン製の手袋用革 ― グリーンレザー ― 加脂液の製造 ― クロムなめし236ページ
第18章
植物タンニンなめし剤。
植物におけるタンニンの分布 ― 樹皮の構造 ― 重要ななめし原料の植物学的リスト242ページ
第19章
タンニンの化学。
タンニンの供給源 ― タンニンの一般的な性質 ― 化学構造 ― カテコールタンニンとピロガロールタンニン ― カテキン ― カテコールタンニンの光による変色傾向 ― 「生理的」タンニンと「病理的」タンニン ― 媒染着色物質の存在294ページ
第20章
なめし材料のサンプリングおよび分析。
国際皮革化学者協会 — 米国農業化学者協会 — 材料のサンプリング — 分析用溶液の調製 — 固形物の抽出 — 全可溶性物質 — 溶液の蒸発 — 残留物の計量 — 非タンニンの測定 — 皮粉フィルター [xiv]方法 — 皮脂粉末振とう法 — 水分測定 — 色測定300ページ
第21章
なめし原料の粉砕。
原始的な粉砕方法 — ベルミルまたはコーヒーミル — ディスクミル — 粉砕機 — カーの粉砕機 — カーターの粉砕機 — 粉砕機の調整 — ウィリアムズ粉砕機 — ミロバランとバロニアの粉砕機 — 製材機 — 削り機 — 染料木材切断機 — 粉砕材料のふるい分け — 樹皮の除去 — 粉砕機と火災保険 — 粉砕機からの粉塵 — チェーンコンベア — ベルトコンベア — 振動コンベア316ページ
第22章
なめし原料の抽出、および抽出物の製造。
浸出 ― 初期の浸出装置 ― 圧搾浸出システム ― 浸出液の取り扱い ― 分配槽と弁 ― 浸出装置の構造 ― 温度の影響 ― 静音沸騰ジェットの使用 ― 密閉式抽出器 ― 散水式浸出装置 ― 抽出液の製造 ― 抽出液の脱色 ― 可溶性抽出液 ― 抽出液の濃縮 ― ヤリャン蒸発器 ― 多重効果 ― 製革工場における抽出液の使用 ― 抽出と色に対する温度の影響328ページ
第23章
脂肪、石鹸、油、ワックス。
脂肪と油の特性 — 化学組成 — 石鹸の性質と製造 — 不溶性石鹸 — 脂肪の蒸留 — 油の溶剤 — 乾燥油 — 飽和脂肪酸 — 非乾燥性液体脂肪酸 — 低飽和液体脂肪酸 — ヒマシ油 — 獣脂 — ニートフット油 — 羊毛脂 — ホールデン脂 — 蒸留羊毛脂 — 蒸留ステアリン酸 — オリーブ油 — ヒマシ油 — ターキーレッド油 — 亜麻仁油 — 煮沸油 — 皮革用ジャパンワックス — 綿実油 — ゴマ油 — タラ油 — サメ肝油 — 鯨油 — アザラシ油 — メンハーデン油 — 魚油 — 魚脂 — デグラ油とソッド油 — ワックス — マッコウクジラ油 — ミツロウ — カルナバワックス — ジャパンワックス — 揮発性油または精油 — 白樺油 — ウィンターグリーン油 — 鉱物油と [xv]ワックス — ワセリンおよびワセリンオイル — パラフィンワックス — オゾケリット — 樹脂オイル — 樹脂350ページ
第24章
油のなめし、およびカレーにおける油脂の使用。
皮革製造における油の原始的な使用法 ― シャモア加工とウォッシュレザーの製造 ― モエロンまたはデグラの製造 ― ソードオイル ― ホルムアルデヒド皮革 ― 「クラウン」と「ヘルベティア」皮革 ― 油皮革の理論 ― カレー加工の工程 ― 詰め込み工程の理論 ― 手詰め ― ドラム詰め ― 乾燥皮革の詰め込み ― 「スプーイング」とその原因 ― 加脂378ページ
第25章
染料と染色。
コールタール染料 — 酸性染料と塩基性染料 — 染色の理論 — 皮革への染料の定着 — 媒染剤と媒染染料 — 皮革職人のインク — 釉薬と仕上げ — 染色の「補助剤」 — ブロンズ染め — 色の退色 — 皮革染色の実際的な方法 — 染料木の使用 — 鉄製の「ストライカー」 — タンニン黒 — 染色 — 混色理論 — 染色皮革の仕上げ — 染料の試験 — 染色における金属の有害な影響394ページ
第26章
蒸発、加熱、乾燥。
蒸発の理論 — 沸点と蒸気圧 — 蒸発における熱の消費 — 熱量単位 — 熱の機械エネルギー — 「多重効果」による蒸発 — 大気中の水分の蒸気圧 — 乾球温度計と湿球温度計 — 皮革乾燥に必要な熱と空気 — 建物からの熱損失 — 蒸気管と温水管から供給される熱量 — 乾燥用スクリューファン — 遠心ファン — 「タレット」乾燥機 — 下方換気 — 蒸気管の配置 — 温水管420ページ
第27章
製革工場の建設および維持管理。
敷地の選定 — 建物の配置 — 火災保険 — 自動スプリンクラー — 拡張の可能性 — 生産と流通 [xvi]動力 — 電動モーター — シャフト、プーリー、ベルト — 機械のバランス調整 — 樹皮製材所からの火災リスク — チェーンコンベア — 潤滑油 — ピットの建設 — 地下パイプと高架トラフ — ポンプとポンプ装置444ページ
第28章
廃棄物とその処分。
毛髪 — 肉片および糊剤 — 脂肪 — 鞣しくず — 角 — 廃鞣液 — 鞣し炉 — 下水およびその他の廃液 — 下水の化学的浄化 — 沈殿槽 — フィルタープレス — 下水の細菌浄化 — 製革廃液460ページ
付録A
国際皮革取引化学者協会によるなめし材料の分析方法:1901年版に修正。
バルクからのサンプリング — 分析準備 — 抽出液の調製 — タンニンおよび非タンニンの測定 — 色度測定 — 使用済み酒の分析475ページ
付録B
十進法。
メートル法の重量と測定単位 ― セ氏温度計481ページ
付録C
アメリカ公定農業化学者協会のなめし剤分析法:1901年版に修正。
試料の調製 — 材料の量 — 水分 — 全固形分 — 可溶性固形分 — 非タンニン — タンニン — 皮粉の試験 — 非タンニン濾液の試験482ページ
付録D
マッカラム氏提供の、皮革の染色および着色に適したコールタール染料のリスト。
革の染色用カラー — 植物タンニンなめし革の染色用カラー — クロムレザーの染色と仕上げ — クロムレザーに適したカラー一覧485ページ
索引499ページ
[1]
皮革製造
の原理
ライン
第1章
序論と歴史
皮革製造の起源ははるか昔、先史時代にまで遡り、おそらく人類が最初に実践した技術の一つであった。旧石器時代から現代に伝わる遺物や、現代の探検家の経験は、農業が狩猟生活よりも後の、より高度な発展段階であることを示している。そして、寒冷地では何らかの衣服が常に必要であったことから、衣服は当初動物の皮で作られていたと結論づけることができる。[1]
[1]創世記 3章21節も参照。
濡れた皮は腐敗して腐る一方、乾いた皮は硬く角質化します。狩猟者にとって、動物の脂肪で乾いた皮をこすってこの問題を解決しようとするのは、ごく自然なことです。狩猟者は、自分の肌に脂肪が柔らかくなる効果を実感しているはずです。こうして柔らかく丈夫な革を作ることができ、脂肪、脳、牛乳、バター、卵黄などの脂っこい物質やアルブミン質の物質でこすったり練ったりするこの工程は、アジアの草原地帯のタタール人やアメリカの大草原地帯のインディアンなど、今日でも広く用いられています。それだけでなく、私たち自身も最高級の毛皮の加工や、セーム革、様々な種類のレースやベルト用の革製品の製造に、同じ原理を用いています。
このような過程は、『イリアス』(第17巻389-393行)の中で、パトロクロスの遺体をめぐる争いの描写に見られる。
[2]
「男が
滑りやすいラードに酔った巨大な牛皮
伸ばされるために与える、彼の召使たちの周りに
配置された、ちょうど間隔で、タスク
激しい練習、そして多くの人が懸命に努力する
四方均等に伸ばすと汗をかきます
水分を排出し、聖油を吸収する。
当時、火の使用に欠かせない木材の煙が、その煙で乾燥させた皮に防腐効果と保存効果をもたらすことも早くから認識されていたに違いない。燻製革は今でもアメリカで、インディアンとより文明化された皮革製造業者の両方によって作られている。詩篇作者はこの方法に言及している。[2]彼が「私は煙の中の瓶のようになった」と言うとき、ヤギの皮全体から作られたそのような瓶は、東洋の旅人にとって今でも馴染み深いものです。
[2]詩篇119篇83節
植物タンニンを用いたなめしは、先史時代にまで遡るものの、私が説明した方法ほど古くはなく、おそらく染色の初期の試みの中で発見されたのかもしれません。染色技術は、衣服の使用よりもさらに古い起源を持つ技術だった可能性もあります。タンニンは植物界に広く分布しており、ほとんどの樹皮や多くの果実から革を作ることができます。
ミョウバンと塩を用いたなめし技術は、おそらくさらに後になって導入されたもので、ミョウバンが天然物として産出される国々で生まれたに違いない。この技術は、ムーア人によってスペインにもたらされるまで、ヨーロッパでは失われていたか、あるいは知られていなかった。
古代エジプトでは皮革製造がかなりの完成度に達しました。ベルリン博物館には、おそらく少なくとも4000年前の花崗岩の彫刻が保存されており、そこには皮革職人が描かれています。一人は桶か穴から虎の皮を取り出し、もう一人は別の桶で作業し、三人目はテーブルの上で皮を加工しています。紀元前9世紀のミイラからは、型押しと金箔を施した革のストラップが見つかっており、型押しされたヤギ革のエジプトの船の覆いや、染色と彩色を施したモロッコ革の靴は、比較的良好な状態で保存されています。この技術は中国では非常に古くから存在し、ギリシャ人やローマ人にもよく理解されていました。チェスターのグロブナー博物館には、青銅の釘が打ち込まれたローマ時代のカリガの靴底が展示されており、今でもかなり柔軟性があります。ローマ帝国の崩壊後、多くの技術がヨーロッパで失われましたが、[3] 上質な革の染色と仕上げの技術が再び導入されたのは、ムーア人がスペインに侵攻してからのことだった。
英国は、多くの父権的な立法や特定の物品税といった化石化作用の影響により、前世紀末までこの製造業において非常に後進的でした。これらの物品税は1830年にようやく廃止されました。それ以降、この技術は特に省力化機械の使用において急速な進歩を遂げ、現在では英国は全体として他のどの国にもほぼ匹敵すると言えるでしょう。ただし、特定の製造業においては、ヨーロッパ大陸やアメリカに劣っています。しかし、このような比較を行う際には、特に靴底の皮革なめしにおいて、ここ数年で最も急速な進歩を遂げたのは、より後進的だった国々であることを忘れてはなりません。そのため、英国の優位性は以前ほど顕著ではなくなっており、生産方法に著しい改善が導入されない限り、数年後にはおそらく消滅してしまうでしょう。
先ほど述べた皮革製造の発展の概略では、腐敗しやすい動物の皮を、耐久性があり、容易に腐敗せず、かつ用途に応じた十分な柔らかさや柔軟性を保つ素材に変換することが目的であると示唆されました。用途は靴底から子羊革の手袋まで多岐にわたるため、使用される工程だけでなく、使用される素材やその応用原理にも大きな違いがあります。
皮革製造において最も重要な方法は植物タンニンなめし剤の使用であり、厳密に「なめし」と呼べるのはおそらくこの方法だけだろうが、その区別は厳密に守られているわけではない。これには、靴底革から、ストラップ、馬具、ドレッシングレザー、子牛革、山羊革、そしてモロッコ革とその模造品を生み出す様々なスマックなめしまで、あらゆるものが含まれる。最初と最後のものを除くこれらの製品はすべて、なめし後に「カレー加工」と呼ばれる工程を経る。この工程で最も重要な作業は、柔軟性を高め、ある程度の耐水性を与えるために、油分や脂肪分を「詰め込む」ことである。スマックなめし革は厳密には「カレー加工」されないが、通常は「仕上げ」の工程で一定量の油分が加えられる。
[4]
植物タンニンなめしに次いで重要なのは、ミョウバンと塩を用いて製造される「鞣し」革であり、ベルトの紐やエプロン用の「白革」、子牛革、手袋用の子羊革などが含まれる。なめしと鞣しの関連性は、「グリーンレザー」、「ドンゴラ」、「コンビネーション」なめしに見られ、これらではミョウバンと塩が植物タンニンなめし剤、特にガンビアと併用される。
いくつかの金属の塩、特にアルミニウム、鉄、クロムの塩には、皮膚を革に変える力があり、クロム塩を用いるプロセスは近年、非常に大きな商業的重要性を獲得している。
子牛革や手袋用子牛革の製造においては、ミョウバンや塩に加えて、卵黄、オリーブオイル、小麦粉のグルテンなどのアルブミンや脂肪分が重要な役割を果たしており、インディアンやカルムイク人が用いていた原始的な製法と、現在「クラウンレザー」や「ヘルベティアレザー」をはじめとする多くの種類のベルトやレース用革が脂肪やアルブミンで処理されて製造される製法の両方に関連している。
これらからさらに、「シャモア」や「バフ」と呼ばれる革、そして油脂のみを使用したドイツの「フェットガー」と呼ばれる革へと容易に移行できます。そして、これらは恐らくホルムアルデヒドやその他のアルデヒドを用いて製造される革と化学的に関連していると考えられます。
読者は、これらの複雑なプロセスすべてを科学的な観点から考察しようとする際、現在の皮革製造法が何世紀にもわたる経験と数え切れないほどの失敗の積み重ねの結果であることを常に認識し、したがって、それらが容易に取って代わられるとは期待すべきではない。科学は先導する前に後続しなければならず、その第一の責務は、現在の慣行の理由と原理を理解しようと努めることである。なぜなら、私たちは既に学んだことの上にしか新しいものを築くことができないからである。実務家が科学に求めるもう一つの事実は、皮革製造において提起されるあらゆる問題が、化学と物理学の最も難解な問題、すなわち、最も複雑な有機化合物の化学、溶液、浸透、コロイド体の構造の物理学に基づいているように見えるということである。これらの問題は、今日の最高科学をもってしても、いまだに完全には克服されていない。
[5]
このような主題を科学的に扱うこと自体が大胆に思えるかもしれない。実際、我々の知識はそれを完全に成し遂げるにはまだ程遠いことを認めざるを得ないが、将来の研究の基礎を築くには十分な成果が得られており、少なくともそれを要約して分かりやすい形でまとめることはできる。この主題は自然に二つの部分に分けられる。第一の部分では、製造工程を一般的な用語で、かつ読者がそれらの基礎となる科学的考察と、それらに適用できる調査方法を理解できる程度に十分に説明する。第二の部分では、その業界に関する一般的な知識を持つ人が様々な分野で実験を成功させるのに十分な、様々な工程の具体的な詳細を説明するよう努めるべきである。当初は、これら 2 つのセクションを著者の「なめしの教科書」の第 2 版として 1 冊の本にまとめて出版する予定でしたが、出版が大幅に遅れたため、最初のセクションを現在のタイトル「皮革製造の原理」で出版し、後者のセクション「皮革製造の工程」は後日、しかもやや不確かな時期に出版することに決定しました。一方、厳密に化学的な部分は既に「皮革産業実験帳」に掲載されており、次のページでは「LILB」という略称で頻繁に言及されています。量や詳細が記載されている場合でも、盲目的に従うべきレシピとして、あるいはあらゆる場合において最もよく知られている方法としてではなく、さまざまな条件や要件に合わせて変更する必要のある、単なる実験のガイドとして捉えるべきです。こうした問題に対する科学的なアプローチは、従来の方法とは異なり、プロセスの各段階における原因と結果を把握することで、困難を克服し、新たな状況に適応できるよう調整できるという特別な利点を持っている。言うまでもなく、多くの方法は企業秘密として厳重に守られており、詳細な情報は入手困難な場合が多い。
先に述べたことを踏まえると、皮革製造業者にとって実践的な知識と経験が非常に重要であることを強調しておくべきでしょう。コールタール染料の製造など、科学的に最も発展した分野であっても、実験室での小規模な実験は、経験や時には失敗なしには製造工程に結びつきません。そして、これは[6] 特に皮革製造のような分野では、実際の変化に関する知識がまだ不十分なため、こうした状況はさらに頻繁に起こります。一方で、製造規模での実験には通常莫大な費用がかかるため、科学的知識に乏しい人でも、それ以上のことを試みる前に、実験室で学べることをすべて習得しておく方が得策だと認めざるを得ません。また、現在の不完全な化学変化に関する知識でさえ、無益な実験を思いとどまらせ、成功への道筋を示してくれることがよくあります。化学の知識は、おそらく、過去における機械工学の知識と同様に、私たちの業界の将来にとって少なくとも同等に重要なものとなるでしょう。
[7]
第2章
皮革製造の概要
なめしの目的は、動物の皮を不滅でしなやかな状態にすることであるとされているが、現在では毛付きの革を必要とすることは稀であるため、毛を取り除き、なめしに適した状態にするための前処理が必要となる。そして、これらの前処理の性質は、その後に生産される革の特性に大きな影響を与える。
最初のステップは通常、皮膚を洗って血液や汚れを取り除くことです。一方、塩漬けや乾燥が起こった場合は、塩分を取り除き、皮膚を元の柔らかく浸透性の高い状態に戻すために、より念入りに浸す必要があります。
次に、毛髪は、根元にある表皮組織を軟化させ、部分的に溶解させることによって緩められます(47ページ参照)。これは一般的に、数日間石灰乳に浸すことによって行われ、場合によっては苛性アルカリや硫化物を加えることで促進されます。後者を濃縮溶液で使用すると、毛髪自体と表皮組織の両方が数時間のうちに軟化して破壊されます。石灰は毛髪を緩めるだけでなく、皮組織を構成する繊維束を膨張させて分裂させ、なめし加工に適した状態にします(125ページ参照)。
用途によっては、石灰処理の代わりに、制御された腐敗処理が用いられる。皮を湿潤で暖かい部屋に吊るし(119ページ参照)、表皮の内側を形成する柔らかい粘液層を、直接的な腐敗と発生したアンモニアの作用によって分解し、毛を削り取ることができるようにした。この場合、皮の繊維は膨潤しないため、必要な膨潤は後続の工程で得る必要がある。
どのような方法で毛が緩められたにせよ、鈍くやや湾曲した二本柄のナイフで削り取られる。[8] 傾斜した丸い木製または金属製の「梁」。この作業は「除毛」と呼ばれる(144ページ参照)。
これに続いて一般的に行われるのが「肉抜き」で、これは同じ梁の上で、やや似たようなナイフ(ただし両刃で鋭利なもの)を使って行われます。この作業では、肉の一部、および真の皮の下にある脂肪や緩い組織(147ページ参照)を削ったり切ったりして取り除きます。肉抜き用の機械も特定の用途で広く使用されています( 148ページ参照)。
靴底用の革の場合、皮は軟水で洗浄されて石灰分を取り除いた後、実際のなめし工程に進む準備が整います。しかし、より柔らかい革の場合は、石灰分を除去し、さらに繊維の結合物質の一部を溶解・除去することで皮を柔らかくするために、より徹底的な処理が必要です。
この処理は一般的に発酵または腐敗によるもので、最も一般的な方法は「バッティング」と呼ばれるもので、ハトや鶏の糞の発酵液に浸すというものです。その作用機序はまだ完全には解明されていませんが、その効果は主に、存在する細菌によって生成される無秩序な加水分解発酵によるものです。同時に、生成される弱い有機酸とアンモニア塩によって石灰が中和され除去され、石灰でふっくらと膨らんでいた繊維は、非常に弛緩して弱くなります。
手袋用の子ヤギ革や子羊革、モロッコ革など用のヤギ革や羊革といった最も軽い革では、鶏糞の代わりに犬糞が使われ、その工程は「プーリング」と呼ばれます(170ページ参照)。
これらの工程の後にはしばしば「浸漬」が行われ、実際にこれらの工程の代わりに、皮を発酵させたふすま液に浸すこともあります。この浸漬では、発酵によって生成される少量の酢酸と乳酸が活性物質となり、石灰を中和・溶解し、皮を洗浄してわずかにふっくらとさせます(166ページ参照)。
その後に行われるなめし工程は、様々な植物性製品の浸出液に毛皮を浸すことから成ります。これらの浸出液には「タンニン」と呼ばれる物質が含まれており、タンニンは皮膚繊維と結合して革に変える力を持っています。
最初に濃い煎じ液を使用すると、皮膚の表面に強く作用しすぎて皮膚が硬くなり収縮するため、その後の内部のタンニングが妨げられる。[9] そして、革の表面、つまり「木目」が「引き伸ばされて」しわが寄ってしまう。これを避けるために、まずはより高度な工程で既に使用されている非常に薄い浸出液を用いる。工程の後半では、より濃度の高い溶液が使用され、革には粉末状のなめし剤が頻繁に散布される。
靴底用の革の場合、これらの工程には2ヶ月から12ヶ月かかる場合があります。その後、革は機械的な手段で乾燥、平滑化、圧縮され、使用できるようになります。
子牛の皮から馬具用の革まで、ドレッシングレザーは、より短いなめし工程を経て、脂肪や油による処理が施されます。この処理と機械的な加工を合わせたものが「カリーイング」と呼ばれます。繊維の表面に広がる薄い油膜によって、革はしなやかになり、ある程度防水性も備えます。
モロッコ革のような軽量で高級な革は染色され、用途に合わせて加工したり、外観を向上させたりするために、多くの複雑な工程を経る。
子牛革、手袋革、グラッセキッド革など、多くの革はなめし加工を施されず、ミョウバンと塩の溶液で「鞣し」されます。この溶液には、革を柔らかくし、厚みを持たせるために、小麦粉と卵黄の混合物が加えられることがよくあります。
クロム塩は、ミョウバンや塩の代わりに用いられることもあり、同様に柔らかいが、より耐久性のある革を作り出すことができる。
最後に、ウォッシュレザー(いわゆる「シャモア」)やバフレザーは、準備した毛皮に魚油や鯨油を染み込ませ、その後の酸化によって皮を革に変えることで製造されます。この酸化の過程でアルデヒドが発生します。
[10]
第3章
生きた細胞
皮革製造に用いられる材料の大部分は有機物由来であり、皮膚自体も組織化された構造体である。また、腐敗や発酵といった生命過程は、皮革製造において大きな役割を果たしている。したがって、これから述べる内容を十分に理解するためには、生物学的構造と過程に関するある程度の知識が必要であり、生命の根源について少し触れておくことも適切であろう。
あらゆる生命構造の構成要素は、生きた「細胞」とその産物であり、これらの基本要素は、生命が動物か植物かによってほとんど、あるいは全く違いがない。両者の違いは、細胞そのものの違いというよりも、むしろそれらの組み合わせ方によって生じるのである。実際、最も単純な生物は、ほとんどが活発な運動能力を持ち、栄養摂取や生殖の様式も両界に共通しているため、どちらの分類に属するかを判断するのはしばしば困難である。
最も単純な形態では、動物細胞であれ植物細胞であれ、厳密に言えば細胞ではなく、単に生きたゼリー状物質または原形質の微小な塊から成り立っています。水や湿った土壌に見られるアメーバもそうですし、私たちの体のリンパ球や白血球もそうです。また、古いタンの山に黄色い粘液の這う塊として見られることがあるエタリウム・セプチカムのような、少なくとも最も原始的な菌類のいくつか段階もそう です。唾液の1滴をカバーガラスの下、1/6の対物レンズと小さな絞り開口部を備えた顕微鏡で観察すると、[3] レンズ豆または小さなエンドウ豆ほどの大きさで、丸みを帯びた半透明の物体が散在しているのがいくつか見られる。これらはリンパ小体である(図1)。その内容は[11] 小さな顆粒で満たされており、素早く観察するか、スライドを体温程度の温度に保つと、これらの顆粒が絶えず流動的に動いているのがわかります。温度を一定に保つことは特別な装置なしでは難しいのですが、細胞を時々観察すると、細胞が円形を失って突起(偽足)を出し、そのうちの1つが徐々に大きくなり、細胞全体を吸収して這い回る様子がわかります。こうして、これらの細胞が体のあらゆる組織をさまよい、鍵穴に指を通した妖精が反対側に成長して穴を通り抜けるように、最小の孔を通り抜けていく様子が容易に理解できます。この独立した生命力は、温かく適切な栄養液の中では1週間以上、アメーバの場合はまったく無期限に続くことがあります。
[3]本書および次章における顕微鏡操作の詳細については、LILBの234ページ以降を参照してください。
図1.カエルのリンパ小体。形態が徐々に変化していく様子を示す。(ランヴィエ)
注意深く観察すれば、細胞内に油滴のような丸みを帯びた、あるいは細長い物体が見えることがあるが、一般的には細胞を殺して薄いヨウ素溶液で染色した方がはっきりと見える。これが核であり、その中にはさらに小さな点があり、核小体と呼ばれる。[12] これは細胞のライフサイクルにおいて重要でありながら、いまだ十分に解明されていない役割を担っている。一定期間後、細胞はやや複雑な変化を経て二つに分裂し、核も伸長して分裂する。それぞれの半分は生きた原形質ゼリーの一部を運び、こうして二つの完全で独立した細胞が形成される。これはリンパ細胞だけでなく、多かれ少なかれ変化はあるものの、あらゆる生細胞や組織のライフサイクルである。
図2.―酵母細胞(拡大図)
これらの細胞は、すべての生物と同様に、周囲の栄養分を摂取し、小さな固形食物粒子さえも包み込み、それらは徐々に溶解して消滅します。このようにして、白血球は血液に入り込み、そうでなければ病気を引き起こす可能性のあるさらに小さな生物を捕食し、破壊すると言われています。細胞が消費する物質は、もちろん破壊されるのではなく、単に別の形態に変換されます。その中には、細胞にとって役に立たないもの、あるいは有毒なものもあり、高等動物の分泌物のように周囲の体液に排出されます。一方、他の物質は保持され、細胞の成長に寄与します。このように、ほとんどの植物細胞はセルロース、つまり植物組織を分泌し、それが原形質を囲む壁を形成し、細胞という名前を正当化します。温水と少量の砂糖に、わずかに発酵するのに十分な量の酵母を加えると[13] 乳白色で唾液のように観察すると、最も単純な形態の典型的な植物細胞が目の前に現れる(図2)。同じ顆粒状の原形質があり、核もあるが、特別な準備なしでは見ることができない。丸い空間は、透明な液体で満たされているだけで、液胞と呼ばれる。しかし、アメーバの場合のように運動はなく、細胞はセルロースの丈夫な皮に包まれている。カバーガラスの上にろ紙を数枚重ねて置き、針の柄や丸いガラス棒で押しつぶすと、原形質が押し出され、皮は破裂した膀胱のように残るので、このことは明らかである。細胞をヨウ素やマゼンタで前処理しておくと、原形質は染色されるが細胞膜は染色されないため、このことはより明確になる。酵母細胞の増殖は、血球の増殖とはやや異なるが、容易に観察できる。全体として大きくなって2つの等しい細胞に分裂するのではなく、親細胞の側面に小さな芽が現れ、それが成長して、それ自体が芽を持つ親細胞になります。これらの芽はすぐには分離しないため、連鎖や細胞の集まりが形成され、顕微鏡を使えば成長中の酵母で容易に観察できます。酵母の主な栄養源はブドウ糖、つまりグルコースです。そして、動物が熱とエネルギーを得るために糖、デンプン、脂肪を消費するのと同様に、セルロース壁と新しい細胞の物質を生成するのに必要な量よりもはるかに多くのグルコースが消費されます。酵母では、この余分な糖は二酸化炭素に分解され、ガスとして放出されます。酵母はこの二酸化炭素のおかげでパンを膨らませる力を持っています。また、アルコールにも分解されますが、アルコールが多すぎると酵母自身にとって有毒です。
図3. —上皮細胞。ランヴィエ染色。p
:圧痕、g:顆粒状原形質。
唾液中のリンパ球を検査する際、不規則な多角形の輪郭を持ち、核が明瞭な、はるかに大きな物体が観察されることがある。これらは口腔内上皮細胞であり、皮膚の表皮細胞とは形状と大きさが異なるだけである(図3 )。重なり合った細胞の圧力によって生じた痕跡に注目してください。[14] これらの細胞の壁はケラチンまたは角質組織で形成されており、酵母のセルロースの代わりとなっている。
図 4. —一般的な緑カビであるペニシリウム グラウカム。
その他の単純な細胞形態としては、古い酒の表面に膜を形成するサッカロミセス・ミコデルマ (またはトルラ)があり、これは小さな酵母によく似ています。また、酒類、塩水、浸漬液に含まれる様々な発酵菌も挙げられ、これらについては次の章でより詳しく説明します。
酢酸菌や乳酸菌など、他のすべての細菌と同様に分裂によって増殖する菌の多くは分離せず、数珠のように鎖状または小房状に連結したままです。これらの菌から、ゆっくりと乾燥させた革によく見られる高等カビの菌糸や茎へと至る道のりは長くありません。高等カビは、隔壁や横隔膜の形成によって伸長および分裂する管状細胞から構成され、複雑な植物構造を構築します(図4)。植物や動物の生命のスケールが上がるにつれて、細胞の形態や産物はより多様になり、植物や動物のすべての機能を果たす単一の細胞ではなく、各細胞クラスがそれぞれ固有の役割と特性を持ち、それらが一部を構成する複雑な構造を維持するためにすべてが協力して働きます。
[15]
第4章
腐敗と発酵
前章で触れた酵母や細菌などの単細胞植物によって引き起こされる化学変化は、発酵と腐敗として知られており、皮なめし職人にとって良い面でも悪い面でも非常に重要であるため、この主題をある程度詳しく扱う必要がある。発酵と腐敗の間には科学的な区別はないが、後者の用語は、不快な臭いや味の生成物を生み出す窒素含有動物性物質の分解に限定して用いられるのが一般的である。
発酵と腐敗の両方を引き起こす生物は、総称して「発酵菌」と呼ばれます。近年では、この用語は拡張され、「組織化された発酵菌」または生物によって分泌される活性物質である、いわゆる「非組織化発酵菌」(酵素、チマーゼ)も含まれるようになりました。
後者はさらに3つに分けられるクラス:—
- 金型。
- 酵母(サッカロミセス属)
- 細菌。
同一分類群に属する生物は、その形態、そして特に、生活史において産生する物質によって、他の分類群の生物と区別される。現在では、これら3つの分類群はすべて菌類とみなされている。
すべての発酵食品には以下の3つの特徴があります。特性:—
- それらは窒素を含む物質である。
- それらは不安定であり、つまり熱や化学物質などによって破壊される。
[16]
- 比較的少量の発酵物でも、作用する物質に大きな変化をもたらすことができる。特に、変化の生成物が生成された時点で除去できる場合はなおさらである。
発酵の一般的な性質を理解するには、すでに説明した酵母細胞(12ページ)を詳しく調べ、その生活史を簡単に概説するのが最も良いでしょう。酵母は菌類に属する非常に単純なタイプの成長植物であることが示されています。これらの菌類は、高等植物が太陽光のエネルギーを利用して大気中の炭酸を同化し、酸素を放出し、炭素を組織の構築に利用することを可能にする緑色の色素を欠いています。したがって、動物と同様に、栄養素をあらかじめ形成し、酸化によってエネルギーを供給できる必要があります。すでに述べたように、酵母にとって適切な栄養源はグルコース、つまり「ブドウ糖」です。これは主に、より単純な化合物であるアルコールと炭酸に分解され、少量が細胞の構築と二次生成物の形成に利用されます。主な反応は次の式で表されます。
C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 6 O + 2CO 2
グルコース アルコール 二酸化炭素
酵母は通常のサトウキビ糖(C 12 H 22 O 11)を直接発酵させることはできませんが、インベルターゼと呼ばれる物質を分泌します。この物質は糖に作用し、1分子の水を吸収して、酵母の栄養となる2分子の発酵性グルコース(デキストロースとレブロース)に分解します。[4]このインベルターゼは、「非組織化発酵物」、酵素、またはザイマーゼとして知られる一連の物質の一種であり、組織化発酵物とは異なり、生命や複製能力を持たない単なる化学生成物であるが、作用する物質を無数に分解することができ、それ自体は変化しない。この作用の仕組みは明確には理解されていないが、硫酸がアルコールに作用して無数のアルコールをエーテルに変換するのと類似点が見られるかもしれない。硫酸はアルコール自体に永続的な変化を起こさない。[17] 酵素の作用は、糖の場合のように、複雑な物質をより単純な形に分解することに限られており、多くの場合、水分の吸収を伴います。一方、生きた発酵の生成物の中には複雑なものもあり、栄養素の一部は炭酸、湿性ガス、アンモニアなどの単純な生成物に分解され、残りの生成物を生成するために必要なエネルギーを供給します。
[4]O’SullivanとThompsonの論文(Jour. Chem. Soc., 1890, p. 834; 1891, p. 46)を参照。
酵母や細菌だけでなく、高等植物や動物の細胞からも生成される、非常に多くの種類の非組織化発酵物質が存在することが知られています。例えば、消化酵素であるペプシン、トリプシン、プチアリンなどがこれに該当します。プチアリンはジアスターゼと同様にデンプンを糖に分解します。このような物質は、動物と植物の両方の代謝において多くの機能を果たしています。発酵においても、病気と同様に、細菌の直接的な作用によるものと、細菌が生成する非組織化発酵物質によるものとを区別することはしばしば困難であり、ほとんどの自然発酵では複数の発酵微生物が存在するため、問題はさらに複雑になります。非組織化発酵物質の作用は、クロロホルムを添加してもその活性にはほとんど影響がない一方で、生菌の活性は麻痺するという点によって区別できる場合があります。高温にさらされると、細菌、酵母、カビは死滅し、未発達の発酵物は卵白のように凝固して機能しなくなるため、両方とも破壊されます。多くの消毒剤も微生物と酵素の両方の活性を破壊しますが、クロロホルムのように後者に作用しないものもあります。インベルターゼの場合のように、実際のチマーゼは水溶液からアルコールで沈殿させ、濾過して、水に移すことで活性を回復させることができます。両方の種類の発酵物は高温によって破壊されるため、十分な熱にさらされ、その後、新たな発酵菌が侵入できないほど密閉された容器に保存することで、すべての発酵プロセスは完全に永久的に停止します。身近な例としては、缶詰肉があります。完全に発達した細菌はすべて沸騰温度に非常に短時間さらされることで死滅し、ほとんどは60~70℃で死滅しますが、多くの種は破壊するのが非常に難しい胞子を生成します。 Globigによって発見され、Rabinowitschによってさらに研究された好熱性細菌は、[5] 60℃の温度でよく生育する。約8[18] これらの種は知られており、干し草の加熱や高温を伴う同様の発酵に関与しているため、使用済みのタンニンにも存在すると考えられる。
[5]中央。 Blatt für Bakt.、II。アブス。巻。 IP585。
完全な滅菌を行うには、加圧下で沸騰させて温度を例えば110℃まで上げるか、または胞子が発育できるように80℃~100℃の温度で24時間間隔で短時間ずつ繰り返し加熱する必要がある。このプロセスは、滅菌綿栓で蓋をしたフラスコや試験管で細菌学的観察を行う際によく行われる。滅菌綿栓は、そこから入ってくる空気から細菌を効率的にろ過することがわかっている(LILB、270ページ参照)。
発酵微生物は、適切な栄養と生育条件がなければ繁殖・増殖することができません。生育条件の中で最も重要なものの一つが水分量と温度です。この性質は、多くの食品等の保存に利用されています。生育に必要な条件のうち少なくとも一つを遮断することで、これらの物質の腐敗を防ぐことができるからです。例えば、皮は乾燥させることで保存されます。乾燥している間は十分な水分がないため、微生物の増殖は阻害されますが、少しでも湿るとすぐに腐敗が始まります。
生物の老廃物はしばしば自身にとって有毒であり、そのため発酵は物質全体が発酵しきる前に終了することが多い。したがって、ビールも酢も直接発酵では一定の濃度を超えるものを得ることはできない。アルコールや酢酸がそれぞれの発酵の進行を阻害するためである。酸っぱい牛乳の乳酸発酵で「固めた」グルコース溶液は、約0.5%程度の乳酸しか生成しない。しかし、石灰を加えると、生成された乳酸は中和され、発酵はグルコース全体が不溶性の乳酸カルシウムに変換されるまで続く。[6]これが完了すると、乳酸菌は栄養不足で死滅し、その代わりに別の微生物(必ず何らかの細菌が存在する)が乳酸カルシウムを発酵させて[19] 酪酸カルシウム。栄養が不足したり、液体中に少量でも存在する他の発酵菌よりも一方の発酵菌にとって条件が不利になったりすると、前者はすぐに増殖して死滅し、後者がその地位を占める。したがって、ふすま液の通常の発酵菌は、常に新鮮なふすま液に移し替えない限り、急速に死滅する。
[6]乳酸を実際に調製する場合、溶液には7 1 / 2~11パーセントのグルコースと、少量の窒素含有栄養素が含まれる。溶液は弱酸性であるべきである。詳細は、Journ. Soc. Ch. Ind., 1897, p. 516を参照のこと。
細菌の産物の多くは(一部の高等植物の産物と同様に)、動物と人間の両方にとって非常に毒性が強い。病気の重篤な症状の多くは、体内で生成されるこれらの毒素によって引き起こされる。例えば、破傷風菌はストリキニーネに似た作用を持ち、非常に毒性の強い毒素を生成する。このような毒素は、病原菌によって体内で生成されるだけでなく、腐敗発酵の初期段階でも生成されることが多い。後者は プトマインと呼ばれ、チーズや保存食品中に存在すると中毒を引き起こす可能性がある。このような腐敗は、不快な臭いや味を伴わないことが多い。
製革工程で最も重要な発酵は、まず第一に、皮革やその他の動物性物質を侵す通常の腐敗であり、これは通常、多くの種類の細菌やその他の微生物によって行われる複雑なプロセスです。これは一般的になめし職人にとって有害であると考えられますが、脱毛のための「発汗」工程や羊皮の「老化」工程では利用されています。どちらの工程でも、毛根を含む表皮の柔らかい粘液層が、皮革自体の繊維構造よりも早く腐敗するという事実が利用されています。浸漬工程でも、腐敗発酵の力を利用して皮革の結合物質を溶解しますが、この場合はなめし職人にとって有益かどうかは疑問です。石灰処理工程では、石灰が古くなり動物性物質が付着すると腐敗が顕著になり、皮革が柔らかくなり、最終的には革が緩くなり、空洞になり、「パイプ状」になりやすくなります。この場合、その効果は行き過ぎなければ多くの場合有益である。
発酵と熟成において、その作用はほぼ完全に細菌の酵素やその他の産物によるものであり、糞の本来の化学成分は明らかに重要性が低い。当然ながら、この液体は皮に最も有益な作用をする微生物以外にも多くの微生物の増殖に適しており、不適切な腐敗形態によって発酵液に損傷が生じる可能性がある。[20] それは非常に一般的であり、実際、多かれ少なかれ常に存在していると言えるでしょう。
浸漬処理の場合、その効果は最初は完全にふすまの細菌発酵によって生成される弱酸によるものですが、後の段階では腐敗発酵やその他の発酵によって複雑化し、それらの発酵は望ましい場合もあれば、そうでない場合もあります。
なめし液においては、発酵はそれほど顕著ではないものの、原料に含まれる糖類から細菌の作用によって酸が生成されるため、非常に重要である。生成された酸は、主にサッカロミセス・ミコデルマや高等カビ(14ページ参照)の酸化作用によって発酵・分解されやすく、これらのカビはタンニンにも破壊的な作用を及ぼす。
これらの酸は皮革を膨張させ、含まれている可能性のある石灰分を中和する効果があります。また、これらの酸は液に特有の酸味を与えるため、酢酸と乳酸を含む液は製革工場では通常「酸っぱい液」と呼ばれています。
乾燥工程によっても真菌の活動が完全に抑制されるかどうかは疑わしい。革小屋での革の加熱はバクテリアや高等カビによるものであり、アイトナーはこれらのカビの増殖が、革の「スプーイング」や「ガミング」の原因の一つであると考えている。
これまで述べてきたことから明らかなように、皮革製造業者にとって発酵に関しては、有利な発酵は利用しつつ、有害な発酵は抑制または除去したいという二重の課題が突きつけられています。これらの課題を解決する第一歩は、私たちにとって有益な微生物と有害な微生物についてより深く理解し、いわば味方と敵を区別することです。そうすれば、この問題に二つのアプローチで取り組むことができます。例えば、浸漬処理を例にとると、一方では、適切な発酵菌の「純粋培養」を滅菌したふすま液に導入し、必要な発酵のみを誘発することができます。他方では、様々な発酵菌が殺菌剤によって異なる程度で影響を受けるため、目的の微生物の増殖を促しつつ、他の微生物を死滅または抑制するような殺菌剤を選択することも可能です。また、栄養分、温度、酸性度などの条件を調整して、特定の微生物の増殖を有利にすることもできます。これら3つの方法はすべて醸造に適用され、良好な結果を得ている。
[21]
第5章
消毒剤および殺菌剤
「防腐剤」は、細菌やその胞子を必ずしも破壊することなく腐敗を抑制する物質と定義されることが多い一方、「消毒剤」は発酵微生物に有毒であり、実際にそれらを破壊します。両者の殺菌力には大きな違いがあり、この区別は種類というより程度の違いであり、実用的な価値はほとんどありません。例えば、食塩は濃縮溶液であってもほとんどの細菌を殺すことはできませんが、皮から水分を奪い、細菌の増殖を直接阻止することによって腐敗を抑制します。皮から食塩を洗い流すと、そこに存在する微生物によって腐敗がすぐに再開されます。一方、フェノール(「石炭酸」)や塩化第二水銀などの強力な消毒剤で一度殺菌された皮は、死滅した微生物が外部から新しい微生物に置き換わるまで、再び腐敗することはありません。硫酸ナトリウムやその他の多くの塩の作用は、この点において食塩と類似している。一方、芳香族化合物の大部分は永続的な消毒作用を持つが、その有効性は関与する細菌の種類によって異なる。
ビエルナッキらは、一部の消毒剤を極めて希釈すると、アルコール発酵、そしておそらく他の発酵菌の増殖を促進することを示した。例えば、塩化第二水銀(30万分の1)、サリチル酸(6000分の1)、ホウ酸(8000分の1)などである。また、多くの場合、微生物は、最初は致命的であったであろう量の消毒剤に慣れてしまう。
現在入手可能な消毒剤の種類は非常に多く、すべてを詳細に説明することは不可能ですが、以下に挙げるのは最もよく知られており、実際に使用されているものです。
石灰には殺菌作用があり、広く利用されている。[22] 糊工場へ出荷される前の肉片の保存に用いられる。最も便利な保存方法は、濃い石灰乳を満たした大きな桶に保管することである。希薄な苛性アルカリ溶液も石灰と同様の効果を持つ。
食塩(塩化ナトリウム、NaCl)は、その溶解性と、塩化物に共通する動物組織への脱水作用によって、ある程度効果を発揮します。この脱水作用により、皮やその他の保存対象物から水分が除去されます。おそらく、この脱水作用は細菌の増殖を抑制する効果に大きく関係していると考えられます。なぜなら、多くの細菌種は薄い塩溶液でよく繁殖し、中には塩水の中でも繁殖するものもあるからです。また、食塩の脱水作用は、十分な量を使用すれば多くの動物組織を硬化させ、組織に含まれる水分を塩水として流出させる効果もあります。
通常の岩塩には塩化第二鉄が含まれていることが多く、これは塩に元々含まれていたものか、あるいは塩が血液中の鉄に作用して生じたもので、いわゆる「塩染み」の原因となります。これらの染みは、硫化物を使用しない限り、皮の石灰処理中にはほとんど目立ちません。硫化物を使用すると、鉄の硫化物の生成により緑黒色の染みが現れます。しかし、皮がなめし液に浸されると、タンニンの作用により黒色または青色の染みが生じ、なめし工程中に液の酸によって部分的に除去されますが、一般的には完成した皮に多少なりとも残ります。鉄が原因ではないと思われる別の種類の塩染みがあり、これは真菌類または細菌の増殖によって生成された着色物質によるもので、事実上除去不可能であり、皮を以前に塩漬けした古い塩の使用が原因となる場合があると言われています。鉄の染みは、塩酸でわずかに酸性化したフェロシアン化カリウムまたはチオシアン酸カリウム溶液を用いることで最も容易に識別できます。この溶液を革に塗布すると、前者の塩が使用されている場合は染みが黒っぽい色から青色に、後者の塩が使用されている場合は赤色に変化します。より確実な証明方法は、希塩酸に浸したろ紙を染みの上に置き、フェロシアン化カリウムまたはチオシアン酸カリウムを用いてろ紙上の鉄の有無を調べることです。ろ紙自体に鉄が付着していないことを使用前に確認する必要があります。塩漬けの段階で発生した鉄の染みは、鞣し工程の後半で発生した染みよりも除去が困難です。[23] 塩類には独特のなめし力があり、なめされていない繊維にしっかりと付着します。ヨーロッパ大陸では、食塩に重税が課せられているため、食塩を「変性」、つまり食用として使えないようにするために、ミョウバン、石炭酸、ナフタレンなどの物質が頻繁に添加されますが、これらの添加物はなめし業者にとってしばしば問題の原因となります。
硫酸ナトリウム(Na₂SO₄ )は、希釈溶液ではほとんど消毒力を持たないが、エイトナーが提案したように焼成形態(無水硫酸ナトリウム)で使用すると、[7]皮革の保存に食塩の代わりとして、皮革から水分を奪い、10 Aq (約 56 パーセント) で結晶化します。これは塩水のように流れ出ることなく皮革内に留まり、皮革の重量を維持し、塩化物には阻害される傾向が強い石灰やリカーの中でふっくらと膨らみます。皮革の重量の 10 ~ 15 パーセントで十分ですが、食塩はほぼ 2 倍の量を使用する必要があります。使用する硫酸塩には硫酸水素ナトリウム (NaHSO 4)が含まれていないことを確認する必要があります。硫酸水素ナトリウムは硫酸と同様に皮革繊維に強力な膨潤作用を及ぼします。中性硫酸塩はメチルオレンジやリトマス紙を赤くしません。ピクルス処理されたスキバーは、ピクルス浴で使用される食塩に硫酸が作用して生成される硫酸ナトリウムによって部分的に保存されることがあります ( 90 ページ参照)。
[7]ガーバー、1880年、185ページ。
より強い鉱酸は相当な殺菌力があり、アルカリ溶液で最もよく増殖する発酵菌に対しては特に致命的です。スキバーの酸洗における硫酸の使用については既に触れましたが、塩を加えずに非常に希釈した溶液を生皮に塗布すると腐敗を防ぎます。ただし、その主な目的は皮をふっくらとさせ、なめし工程で消失する見かけ上の重量と物質を作り出すことです。このような皮は当然、リトマス試験紙に対して強い酸性反応を示します。少量の硫酸は、EIキップの浸漬に有効に使用されています。ごく少量の塩酸は腐敗した排水を殺菌し、硝酸や硫酸も同様の効果を発揮するでしょう。しかし、鉱酸は動物繊維に対して強力な作用を持ち、セメントや鉄に対しては溶解作用を持つため、殺菌剤として一般的に使用することはできません。
さらに重要なのは亜硫酸と二酸化硫黄の使用であり、これらは弱酸性で優れた殺菌作用を持つため、[24] 二酸化硫黄の殺菌力は、さまざまな有用な用途に利用できる。二酸化硫黄の殺菌力についてはかなりの疑問が呈されており、乾燥ガスは溶液として、または製革工場でほぼ常にそうであるように湿った材料に適用した場合よりも、乾燥した物体に対しては効果が低いことは確かである。二酸化硫黄は、消毒剤の効力をテストするために最も頻繁に使用されてきた病原菌よりも、一部のカビや腐敗菌に対してはより効果的に作用する可能性がある。しかし実際には、醸造所やゼラチン製造において非常に有用であることがわかっており、製革工場でそれほど有用でない理由はない。
このガスは、硫黄を燃焼させることで最も簡単に生成でき、その重量の2倍の二酸化硫黄が発生します。乾燥室やカビが発生しやすい場所を「ストーブ」で処理する場合は、火災の危険を避けるよう注意が必要です。一般的には、レンガや砂の上に置いた浅い鋳鉄製の鍋が最も適した容器で、硫黄は、赤熱した鉄片や、あらかじめ溶かした硫黄に浸した布で着火できます。金属を腐食させ、多くの色を脱色しますが、皮革には目立った悪影響はありません。ただし、酸化によって生成された硫酸は、除去しないと最終的に皮革を柔らかくする可能性があります。
多くの用途ではガスの溶液が必要であり、これは小型の金属製または耐火レンガ製のストーブで硫黄を燃焼させ、その煙を「スクラバー」に通すことで最も簡単に作ることができます。スクラバーは、小型の場合、コークスまたは砕いた陶器を詰めた大型の釉薬付き衛生管で作られ、その上に水が滴り落ちるようになっています。一番下のパイプには分岐管用の開口部があり、ストーブに接続され、酸性溶液を溜めてガスの漏れを防ぐ水封を形成する桶の中の3つのレンガの上に置かれています。ガスの入口の上には木製の格子が固定されており、その上にコークスが置かれています。スクラバーの高さは10~15フィートで、上部で煙突または蒸気排出装置に接続して通風を発生させます。この配置は図5に示されています。別の方法としては、硫黄を密閉されたシリンダー内で燃焼させ、空気圧縮機または蒸気噴射装置を用いて生成物を水に通す方法がある。
スクラバーを使用する代わりに、蒸気エジェクターで排ガスを直接タンクに吹き込むこともできます。これは非常に優れた方法です。[25] 洗髪や脱色などには適していますが、大量の溶液が必要な場合はスクラバーに劣ります。硬質鉛またはレグルス金属のエジェクターを使用する必要があり、乾燥ガスよりもスクラバーからの非常に希薄な湿潤排気ガスの影響を受けにくいです(335ページ参照)。
図5 ― 亜硫酸実験装置。
亜硫酸水素塩には強力な殺菌作用もあります。「重亜硫酸ナトリウム」(水酸化ナトリウム亜硫酸塩)溶液は、スクラバーに炭酸ナトリウムまたは炭酸ナトリウムの溶液を供給することで作ることができます。石灰重亜硫酸塩は、石灰乳を使用するか、コークスの代わりにチョークまたは石灰石(鉄分が少ないもの)をスクラバーに充填することで作ることができます。いずれの場合も、水のみの場合よりもはるかに強力な溶液が得られます。
ボークスの「メタ重亜硫酸ナトリウム」[8]は、少量の亜硫酸が必要な場合に非常に便利な亜硫酸源です。これは無水亜硫酸塩、Na₂O・2(SO₂)であり、重量の67.4パーセントがSO₂です。この塩の1分子(=190)は、亜硫酸全体を遊離させるためにH₂SO₄の1分子(=98)を必要とします。多くの用途では、生成される硫酸ナトリウムは無視でき、酸性化溶液を直接使用できます。
[8]Boakes, Ltd.、ストラトフォード、ロンドン、Eによって特許取得。
亜硫酸塩および亜硫酸溶液の分析については、LILBの16ページと37ページを参照してください。
ホウ酸、ホウ砂、その他のホウ酸塩は、強力な消毒剤ではありません。皮膚に有害な作用はありませんが、効果を発揮するには、1パーセントなどのかなり濃い溶液で使用する必要があり、また、比較的高価であるため、製革工場での一般的な消毒剤としては適していません。ただし、ホウ酸(ホウ酸)は、浸漬剤および脱灰剤として非常に有用です( 156ページ、229ページ、およびLILB、37ページを参照)。
塩化第二水銀、昇汞、HgCl₂は極めて腐食性が高い。[26] 強力な消毒剤であり、30万分の1という非常に低い濃度の溶液でも一部の細菌種の増殖を阻止する(コッホ)。1万4000分の1は消毒剤である(ミケル)が、その効力は微生物によって大きく異なり(ヨルゲンセンはペニシリウム・グラウカムを殺すには400分の1が必要だと述べている)、極めて毒性が強いことと、使用される材料に含まれる様々な物質によって不活性化されることの両方から、皮革製造のほとんどの用途には適していない。
ヨウ化カリウム溶液に溶解したヨウ化第二水銀は、コリン氏とベノワ氏によってなめしにおける消毒剤として特許を取得しましたが、塩化第二水銀と同じ理由で効果がありません。ただし、好ましい条件下では、塩化第二水銀よりも強力な効果を発揮します。
硫酸銅、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、その他多くの金属塩は強力な消毒剤ですが、皮革産業での用途は限られており、通常は実際に殺菌するわけではありません。皮革のなめしに使用されてきたヒ素(亜ヒ酸)は優れた殺虫剤ですが、消毒剤としては特に効果的ではありません。また、石灰( 139ページ参照)に使用された硫化ヒ素(鶏冠石)は、ほとんど消毒効果がないようです。亜ヒ酸はアルカリ溶液に容易に溶解します。
フッ化物は製革工場における消毒剤として提案されてきたが、実用的な価値はあまりないように思われる。
現在最も重要な消毒剤は、コールタール由来の芳香族化合物である。中でもフェノール類(石炭酸、クレゾールなど)が最も広く用いられている。
純粋なフェノール、すなわち「純粋な結晶性石炭酸」はヒドロキシベンゼンC₆H₅(OH)ですが、一般的に用いられる粗製フェノールには、水素原子の1つ以上がCH₃基で置換されたクレゾール類や、より高次の化合物が含まれています。これらは水にほとんど溶けない油状物質であり、純粋なフェノールでさえ冷水には約7%しか溶解しません。不溶性の油状粒子が皮を汚し、なめしを不可能にするため、粗製石炭酸は製革工場で使用すべきではありません。適切な石炭酸は、新鮮な状態では淡黄色(ただし、空気と光にさらされると色が濃くなります)であり、十分な量の水に完全に溶解する必要があります。比重は1.050~1.065であるべきです。化学分析法については、LILB、40ページを参照してください。石炭酸の飽和溶液[27] ほとんどの腐敗菌に対して皮を完全に殺菌するが、一種のなめし効果があり、繊維に頑固に付着するため、洗浄しても除去できない。また、この方法で処理された皮は、通常の方法で石灰処理をしても、多少時間がかかるものの、発汗による除毛はできない。水や酒類と混ぜる際には注意が必要で、未溶解の滴は粗酸と同じ効果を生じる。皮は、先ほど述べたように、一般的な石炭酸で変性した塩によって染まることがある。エイトナーは、石炭酸を同量の粗グリセリンに溶解した溶液の使用を推奨している。この溶液は水に容易に溶解し、皮への有害な影響を防ぐようである。
皮の殺菌には、1パーセントの石炭酸水溶液で十分ですが、長期間保存したい場合は、より濃度の高い溶液(最大4パーセント)を使用しても構いません。[9]
[9]ガーバー、1889年、98ページ。
1000分の1という微量でも酒の発酵を抑制し、表面にカビが生えるのを防ぎ、タンニンを節約し、既に存在する植物酸を保持するが、同時に発酵による植物酸の生成を減少させるため、なめし工程の初期段階で問題が生じることもある。石炭酸は厳密には酸ではなく、むしろアルコールの性質を持つが、塩基とは弱い化合物を形成する。強力な麻薬毒であり、濃縮された状態で皮膚に付着すると重度の火傷を引き起こす。火傷の治療には油が最も効果的であるが、中毒の場合は油とチョークを内服する必要がある。しかし、石炭酸を大量に摂取した場合は効果がない可能性が高い。石炭酸は安価で効果的であるため、今後ますます使用されるようになるだろうが、特殊な用途には、より新しい消毒剤の方が大きな利点を持つものもある。
オイデルミンは、フランクフルト・アム・マインのシュパイアー・アンド・グルント社が製造するタール油で、充填用グリースに添加してカビや噴出を防ぐための防腐剤として使用される。アイトナー社もこの用途を推奨している。[10]また、グリースに対して10パーセントなどの割合で使用できます。クレオソートとクレゾールは油や詰め物用グリースに溶解でき、防腐剤として作用します。[28] ただし、水溶液中ほど強力ではない。ロジン油とテレピン油にも殺菌作用がある。
[10]ガーバー、1893年、41ページ。
クレオソート(「重質石炭油」または「デッドオイル」とも呼ばれる)は、炭化水素、フェノール、クレゾールの複雑な混合物で、石炭タールを蒸留して得られる。水よりも重く、水にはほとんど溶けない。主に木材の防腐剤として使用される。カルボリネウムはこの種の油で、沸点は300℃以上、木材への塗布を目的としている。乾燥した木材に80℃で1回または複数回塗布する。高温のクレオソートは痛みを伴う水ぶくれを引き起こすため、作業員の手は手袋で保護しなければならない。[11]は、 製革工場のピット、柱、その他の木工品の保存にこれを使用することを推奨している。ウッドクレオソートは、木タールから得られるやや類似した製品である。
[11]ガーバー、1889年、183ページ。
重質のクレゾールは水への溶解度が非常に低いため、通常の形態では消毒剤としては役に立ちませんが、「クレオリン」、「ジェイズ液」、「リゾール」、「イザル」、「可溶性フェニル」などの名称でいくつかの製剤が作られており、これらは石鹸やアルカリを添加して処理することで、乳化または水に溶解し、一般的には乳白色の液体になります。これらは強力な殺菌剤であり、フェノールに比べて無毒であるという利点があります。0.1~0.5パーセントのクレオリン溶液は、バッティング後の皮を殺菌し、液中で腐敗が起こらないようにします。JTウッド氏は、製革工場の一般的な用途、ピットや浴槽の消毒、および少し行き過ぎた製品に対するプエルやドレンチの効果をチェックするために、0.2パーセントの溶液に浸すことでクレオリンを使用することを特に推奨しています。
サリチル酸(オルトヒドロキシ安息香酸、C₆H₄OH ( COOH))は、現在ではフェノールから人工的に合成されている。フェノールよりも毒性がはるかに低く、無臭であるため、特定の用途には有用であるが、ほとんどの工業用途には高価すぎる。多くの細菌は徐々にサリチル酸の作用に慣れていくようで、フェノールについても程度は低いものの同様のことが言える。
サリチル酸はプロトカテキン酸や没食子酸と密接な関係があり、これらと同様に鉄塩と反応して黒っぽい色を呈します。熱水にはよく溶けますが、冷水にはほとんど溶けません。サリチル酸1部に対してリン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、または硝酸カリウムを1~2.5部加えると、溶解度が大幅に向上します。[29] 細菌の発育は石炭酸よりも優れている。この点において、水666にサリチル酸1部を溶解した溶液は、石炭酸200にサリチル酸1部を溶解した溶液と同等であると言われている。
安息香酸(C 6 H 5 COOH)は、医薬品以外ではあまり使用されていないが、さらに強力な消毒剤であり、人体に無毒であるという利点がある。
クレソチン酸は、サリチル酸がフェノールから誘導されるのと同様にクレゾールから誘導されるが、サリチル酸よりも溶解性が高い。毒性はそれほど強くなく、強力な消毒剤である。フォイエルバッハのハウフは、粗製クレソチン酸を皮革の石灰除去剤として導入した。これは、真の石灰除去剤のような軟化作用はないものの、非常に効果的である。ピンクがかった染みを生じやすく、ある程度繊維をなめす傾向がある。さらに、その価格は、広範な工業用途にはかなり高価である。(162ページも参照。)
「アンチカルシウム」は、同じ会社がベイト剤として最近発売した製剤である。[12]これはクレゾールから誘導された混合スルホン酸の溶液で、かなりの消毒力があります。石灰を非常に効果的に除去しますが、酸性のため皮膚がやや腫れます。薄い皮膚の洗浄剤として非常に効果的に使用されています(163ページ)。
[12]ガーバー、1895年、133ページ。
「CT」(コールタール)ベイトは、タール臭のある灰色の結晶状のペースト状物質で、化学的にはアンチカルシウムと非常によく似ており、場合によっては同一である。
ナフタレンスルホン酸は強力な殺菌作用を持つ。その殺虫剤としての使用は、バーンズとクロスによって特許取得されている。( 163ページ参照)
ナフトール類、C 10 H 7 (OH) ― フェノール類とベンゼン類の関係に類似したナフタレン類であるこれらの化合物は、強力な消毒剤です。ナフタレン自体にも消毒作用があると考えられており、塩の変性剤として用いられることがあります。ナフトール類には、分子内のOH基の位置が異なる2種類があり、αナフトールとβナフトールと呼ばれています。αナフトールはより強力な消毒作用を持ち、毒性も低いですが、βナフトールの方が安価なため、一般的に市販されています。αナフトールは1リットルあたり0.1~0.4グラムという少量で微生物の増殖を防ぐのに十分であるのに対し、βナフトールではその約10倍の量が必要であると言われています。
ナフトールはそれほど高価ではありませんが、その価値は[30] 水に溶けないという事実によって、その効力は低下する。アルカリ溶液には溶けるが、塩基との化合物は殺菌作用が著しく低下し、アルコール溶液についても同様である。アルコール溶液を水に加えるとナフトールが沈殿するが、アルコール溶液に石鹸や樟脳を加えると、ナフトールは溶解しないまでも、非常に微細な粒子状のまま残る。
オキシナフトエ酸に関するエイトナーの提案(下記参照)を採用すれば、皮革はまずアルカリ性ナフトール溶液で処理し、次に非常に希薄な酸で処理してナフトールを遊離させることで滅菌できることは間違いないだろう。
「ヒドロナフトール」、β-テトラヒドロナフトール(C₁₀H₁₂O )は、 β-ナフトールをナトリウムで還元することによって得られる(Rideal社)。これは優れた消毒剤であると思われる。
オキシナフトエ酸、α-ヒドロキシナフトエ酸、C 10 H 6 (OH)COOH は、サリチル酸がフェノールに対して持つ関係と同様にナフトールに対しても関係があり、サリチル酸よりも安価で、より強力な殺菌剤であると言われています。その塩には殺菌力はありません。市販品は、無臭ですが刺激味のある赤みがかった結晶性粉末で、粉塵は激しいくしゃみを引き起こします。水にはほとんど溶けず、保管中に何らかの変化を起こして殺菌力が低下すると言われています。アルコールには容易に溶け、水と混合すると乳白色の液体になります。この酸15グラムを水4リットルに溶かした溶液は、皮を殺菌することができます。Eitnerは、[13] ナフトールの場合に提案されたように、それを希ソーダ溶液に溶解し、皮をそれに浸した後、塩酸でわずかに酸性化した水に通すべきである。この方法はクレオソチン酸にも適用でき、皮は永久的に滅菌されるため、通常の方法で石灰化されるが、汗によって毛が抜けることはない。
[13]ガーバー、1888年、101ページ。1889年、99ページ 以降。163ページも参照。
二硫化炭素。モレはこの化合物の水溶液を消毒剤として提案しており、かなりの殺菌力があるように思われるが、可燃性、毒性、不快な臭いのため、広く使用される可能性は低い。
ホルムアルデヒド(COH₂ )は、最近、40%のホルムアルデヒドを含む水溶液として消毒剤として導入された。[31] 少量のギ酸と混ぜて「ホルマリン」「ホルモール」などの名称で用いられる。強力な消毒作用があり、価格が下がれば皮革製造の様々な工程で有用となる可能性があるが、皮の繊維やゼラチン質に対して奇妙な硬化作用があり、非常に薄い溶液では皮革を生成する。[14]ホルムアルデヒドまたはその凝縮生成物であるパラホルムの蒸気は、顕微鏡標本を硬化させるために使用できます。ホルムアルデヒド1部、したがって「ホルマリン」2 1/2部を水12,000部に溶解したものは殺菌効果があるとされており、この割合で良好な消毒液が形成されます。上記よりもかなり高い割合でも毒性はないようで、昇華ホルムアルデヒドの毒性を持たずに、昇華ホルムアルデヒドの殺菌力を持っています。ホルムアルデヒドは、ほとんど、あるいはすべての他の消毒剤よりも優れている点として、液体状態でも気体状態でも使用できる点があり、そのため、濡れると汚れてしまう部屋や物品の消毒に広く使用されています。気体ホルムアルデヒドは、徹底的に消毒しながらも、最も繊細な布地の色を損なうことはありません。
[14]ガーバー、1897年、67ページ。同書、1899年、101、205、218ページ。
ホルムアルデヒドは、ゼラチン状の物質を硬化させ、水に不溶性にする性質があるため、細心の注意を払って使用する必要があるが、0.2~0.3パーセントの濃度であれば、モロッコ革の仕上げにおける「シーズニング」の調製において、卵白と混合して効果的に使用できる。また、兵士の装備品や同様の用途のための様々な種類の白い革を製造するために商業的にも使用されている(380ページ)。
トリホルモール(トリオキシメチレン、「パラホルム」)は、ホルムアルデヒドの重合生成物であり、ホルムアルデヒド溶液を湯浴で蒸発乾固させることによって製造される。その殺菌作用はホルマリンよりも強力であると言われているが、消毒剤として広く使用されることはなく、細菌学的な目的で細菌をゼラチンに固定するために多用されている。
樟脳や精油、テレピン油にはかなりの殺菌力があり、ウィンターグリーン、クロカバ、サッサフラス、アニスなどの安価な精油は、特にアメリカでは保存によく使われています。[32] ペースト、仕上げ剤、調味料などに使用され、同時に不快な臭いを覆い隠します。精油の香りは希釈するほど強くなり、上記の目的にはごく少量で十分です。ロシアの革に香りを付けるのに使われるような白樺タール油(372ページ参照)には、かなりの殺菌効果があります。
[33]
第6章
皮革の起源と加工
皮革製造に使用される原皮の相当部分は、食肉用に屠殺された動物の皮であり、これらはしばしば下処理を施さずにそのまま皮革加工業者によって使用される。国内産の原皮は現在、重量と品質による選別・分類の後、主要都市の週市で競売にかけられるのが一般的である。[15] これは多くの点で、肉屋から直接購入するという従来の方法よりも改善されているが、配達の遅延につながることが多く、暑い時期には皮が腐敗する。ほとんどの場合、損傷は革の耐久性に深刻な影響を与えるほどではないが、「銀面」の繊細な膜が傷つき、皮は着色革や、外観のわずかな損傷が重要な用途には適さなくなる。肉屋は塩の使用を嫌う。塩は塩水として皮から水分を奪うため、[34] 塩漬けにすると重量が減るが、軽く塩漬けにすれば大きな損傷は防げる。毛が「抜け落ちている」皮や毛皮は、高級皮革の製造には不向きである。
[15]肉屋に計上されるイギリス産の市場向け皮革の重量は、通常、尻尾に近い尻尾の端にナイフで切り込みを入れてマークされます。その計数方法は図6で十分に説明されており、水平線を横切る切り込みはそれぞれ20ポンド、その上の切り込みは10ポンドを表し、それより少ない量はローマ数字で表されます。
大陸では、重量は通常、0.5キログラム単位のポンドで表されます(50キログラム=110ポンド)。パリでは、重量表示は尾部に行われ、 図6にも示されています。
図6. — 皮に重量をマーキングする方法。97ポンド。
羊皮は通常、なめし職人が直接購入するのではなく、羊毛を剥ぎ取る毛皮商が購入します。そして、羊毛は通常、皮よりもはるかに価値が高いため、皮はしばしば非常に雑に扱われ、羊毛の実際の、あるいは想像上の改良のためにその品質が犠牲にされます。多くの場合、皮は、皮の腐敗から生じるアンモニアが大量に充満した温かく湿った部屋に吊るされ、「発汗」または「老化」させられ、羊毛が十分に緩んで「引き抜ける」まで処理されます。この処理を非常に注意深く行えば、皮は深刻な損傷を免れることができますが、ほとんどの場合、繊維が弱くなり、損傷の基礎が築かれ、それがなめし工程全体に影響を与えます。なめし職人の目的においては、皮の肉側に厚めの石灰液を塗って石灰処理をするのがはるかに良い方法です。皮を背中側に折り返して肉側を内側にして、石灰が羊毛にできるだけ届かないようにしてから、穴に入れて水に浸し、石灰が皮を通して羊毛を柔らかくするまで待ちます。アメリカの家畜市場では一般的に、またヨーロッパでもある程度使われている、さらに満足のいく方法は、皮を水で洗って血や汚れを取り除き、濡れた状態で肉側を上にして置き、石灰でとろみをつけた約25パーセントの硫化ナトリウムを含む溶液を塗ることです。塗装された皮は、背中側を内側にして折り重ね、屋根瓦のように互いに重なり合うように床に数時間、または一晩置いて、羊毛が十分にほぐれて引き抜けるようになるまで放置し、その後、皮は石灰処理され、通常の方法で処理されます。一般的に、イギリスの毛皮商人は皮をなめし業者に売るまで石灰に浸けておきますが、小規模なヤードでは一束集めるのに時間がかかるため、初期の皮は過剰な石灰処理によって大きなダメージを受ける可能性があります。甘くて新鮮な石灰でさえ繊維の結合物質を溶かし、羊皮の自然な緩い質感を増しますが、アンモニアや細菌生成物が付着した古くて古くなった石灰を使用すると、ダメージははるかに大きくなります。これはよくあることです。[35] アメリカの畜産場では、皮は一般的に、脂分に作用し、繊維を膨潤・分離させるのに必要な時間だけ石灰処理され、その後すぐにプーリング、浸漬、そして「ピクルス処理」によって保存されます。「ピクルス処理」の詳細については、 89ページを参照してください。プルマン式石灰処理(137ページ)は、皮を加工した皮にも適している可能性が非常に高いです。塩化カルシウム処理後、商品はかなりの期間、損傷を受けずに保存できるからです。
皮革を新鮮な状態ですぐに使用できない場合、塩漬け以上に良い保存方法は恐らくないでしょう。塩は細菌に致命的なダメージを与えるわけではありませんが、多くの微生物に対する直接的な殺菌作用と、皮から水分を奪うことによって細菌の増殖を著しく抑制するため、十分に塩漬けされた皮はほぼ無期限に良好な状態を保つことができます。1週間か2週間程度保存するだけであれば、肉側に軽く塩を振りかけるだけで十分ですが、長期間保存する場合は、より徹底した処理が必要です。どんなに丁寧に塩漬けしても、12ヶ月以上保存すると皮革は劣化すると言われています。
シカゴの家畜市場で「パッカー」と呼ばれる革に用いられていた塩漬け方法は、徹底的な塩漬けの好例と言えるでしょう。まず、革から不要な「枝」を取り除き、付着している大きな脂肪分も除去します。塩漬けは、コンクリートの床を備えた広くて涼しい地下室で行われます。詳細は、『シュー・アンド・レザー』誌の以下の抜粋に詳しく記載されています。記者:
「皮の汁が塩と接触してできる塩水が保持されるように、パックの側面を中央よりも高くするように細心の注意が払われます。塩水は浸透によってのみ逃げ出すことができるため、皮の繊維は完全に乾燥されます。皮の貯蔵庫の床は通常コンクリートで、パックは長さ15~20フィート、幅は上の床を支える柱の間隔と同じです。パックの側面は最初に4~6インチの高さに構築され、次に横方向の層が置かれます。横方向の層は通常、両側に3枚ずつ、2枚は内側、1枚は端まで引き伸ばされます。長さ20フィートのパックでは、側面の層にはそれぞれ約25枚の中サイズの皮が、横方向の層には12枚または14枚の皮が入ります。パックを始めるには、トラック1台分の皮を前面に運びます。[36] 選定された場所で、一人の作業員が皮の尻を、もう一人の作業員が頭をつかみ、二人でそれをベッドの後ろになる場所まで運びます。次に皮を下ろし、折り畳んだ背中が柱の内側の線と平行になり、内側の線から 15 ~ 20 インチ離れ、頭は尻よりも少し内側になるようにします。先頭の作業員は左手で喉のたるみと前脚を持ち、右手を皮の腹に沿って必要なだけ伸ばして端を持ち上げ、後方の作業員は片手で脇腹を、もう一方の手で後脚を持ちます。彼らは足を塩を投げる人の邪魔にならないようにし、塩を投げる人は一回の投擲で皮全体に塩をかけ、作業員が持っている端に十分な塩が当たって、折り畳んだときに目立つ隆起ができるようにします。毛の表面に少量の塩を投げ、尻を約 1 フィート折り返します。折り畳んだ端をパックの外側の線と平行になるように引き出します。角が十分に高くなるまで、同じように皮をさらに重ねていきます。その後、各皮を前方にさらに重ねて、後方から前方まで平らな面を作ります。前方の角の頭は、開始位置で底が折り返されていたように折り返します。反対側も同様に構築し、次に、パックが平らになるまでクロスレイヤーを交互に重ねていきます。平らになったら、再び以前と同じように側面を構築します。クロスレイヤーの最初の皮を重ねるときは、塩を振りかけるときに再び折り返せるように端から投げ入れます。その後、レイヤーを前方に続けます。底を持つスプレッダーが、すべての場合においてガイド役を務めます。彼は底を正確な位置に置き、両手で上部の側面とシャンクを持ち、下部のシャンクに片足を置いて固定し、手に持っているものをかなりの力で投げます。先頭の男はパートナーを見守り、折り畳んだ皮をピンと張ったままにして、パートナーと同時にそれを落とします。彼は片手で膝の付け根にある前脚を、もう一方の手で上部のヘッドピースを持ち、下側に足を置き、後ろの作業員と同時に上側を前方に投げます。熟練した2人の敷き職人は、一緒に作業することに慣れているため、一度に1枚の皮を広げますが、塩を塗る前に手で少し整える必要があります。敷き職人2人、塩を撒く人1人、塩を運ぶ人1人からなる作業班は、1時間に40枚の皮を広げます。作業班が2人になると、2人が敷き作業をすべて行い、残りの2人は皮を扱いやすい場所に置くだけです。[37] 作業班は1時間に80枚の皮を敷く。塩運搬人は、片側が開いていてシャベルが入るようになっている箱型トラックで塩を荷台まで運ぶ。塩撒き人は、荷台の端と角に塩をいっぱい詰めておく。肉面全体が塩で覆われていることを確認しなければならない。皮1枚につき、砕いた岩塩または粗い白塩をシャベル2杯分、同量の古い塩または二番塩と混ぜる。塩撒き人は、独特の振り子運動でシャベルを前方と片側に投げ、また後方に戻すことで、塩が皮の表面全体に均一に降り注ぐようにする。作業班の作業の容易さと速さは、塩撒き人の効率に大きく左右される。荷台が高すぎて作業員が快適に作業できなくなると、水平に下げてきれいな塩で覆う。そうすると、非常にきれいで職人らしい外観になる。塩撒き人と塩撒き人は1時間あたり20セント、運搬人は17 1/2セントを受け取る。温度を一定に保てば、2週間あれば皮を熟成させるのに十分な時間です。
「皮を剥ぐ作業では、2人の男が荷から皮を剥ぎ取ります。皮は後ろから前に下ろされたので、逆方向に剥ぎ取られます。上にどれだけ塩が散らばっていても、男はどの部分に手を置けばよいか正確に知っています。皮が前に動かされるにつれて、散らばった塩は前に投げ捨てられます。1人の男が溜まった塩を取り除き、それを塩庫に運び、新しい塩と混ぜて再利用します。幅約3.5フィート、長さ約6フィート、床から2.5フィートの高さの角材の網でできた「馬」が荷の前に置かれ、その上に皮が肉面を下にして置かれ、皮に付着した塩を落とすために振られます。この作業には、各角に1人ずつ、計4人の男が必要です。皮は馬の上で2回強く叩かれ、その後、肉面を上にして床に広げられ、検査官による検査を受けます。検査官は2人おり、1人は農場を代表し、もう1人は皮の買い手は、残っている塩分を払い落とし、切り傷、ただれ、焼き印、糞、幼虫がいないか検査します。また、皮が適切に計量され、分類されているかを確認します。契約で特別なトリミングが必要な場合は、ここで行います。次に、2人の男が皮を巻き始めます。まず、脚、頭、首の部分を重ね合わせます。次に、側面を折り返して再び重ね合わせ、ロールの幅を15~18インチにします。[38] 幅広に広げ、両端を内側に折り込み、わずかに重ね合わせます。最後に折り目を付けると、皮は結ぶ準備が整います。結ぶのには物干しロープほどの太さのロープを使用し、長さは約7フィート(約2.1メートル)に切ります。上記のような束を結ぶには3人の作業員が必要です。結束後、きちんとまとめられた束は計量され、出荷のために貨車に積み込まれます。買い手にはわずかな風袋引きが認められます。皮の貯蔵庫で働く一般作業員の時給は17セント半、検査員の時給は25セントです。
皮の生重量の約25パーセントの塩分が、完全な鞣しに必要です。砕いた岩塩がよく使われますが、これは酸化鉄や塩化鉄の形で鉄分を含んでいる可能性が高く、それが「塩染み」として知られる独特の大理石模様の原因となります。そのため、白い結晶塩を使う方がはるかに良いのですが、それでも血液中の鉄分によって染みが生じる可能性があります。塩染みの中には、鉄分を含まず色素細菌の作用によるものもあるようです。長期間塩漬けにされた、または不適切な条件下で保管された皮では、肉面が赤くなることがよく見られ、湿式塩漬けされた南米産の皮では非常に頻繁に見られます。このような皮からは、健全な皮ほどしっかりとした革は得られないと言われています。
皮革の鞣しは、乾燥塩をまぶす代わりに、塩水に浸して行うことも少なくない。この方法は主に、見かけ上の重量を増やすために用いられる。塩水に浸した皮革は鞣し工程で十分にふっくらせず、乾燥塩で鞣した皮革に比べて品質が劣り、鞣し効果もはるかに低い。
多くの皮革は、保存のために塩漬けだけでなく乾燥も施されます。その方法については詳細な記録はあまり残っておらず、地域によって大きく異なることは間違いありませんが、おそらく、皮革を積み重ねて塩漬けにする場合と、塩水に漬けて吊るして乾燥させる場合とがあるでしょう。この乾燥の主な目的は、重量と輸送コストを削減することですが、皮革を洗浄してなめしに適した状態にするのが非常に難しくなり、塩の結晶化によって繊維が弱くなる可能性もあります。このようにして加工された皮革は「乾塩漬け」と呼ばれます。
インドの小型在来牛の皮の多くは、乾燥塩漬けの状態でこの国に輸入されている。[39] 彼らの治療に関する以下の詳細は、著者とW・トウズ氏による論文から引用したものである。[16]
[16]インド農業協会誌、1895年、1025ページ。
乾燥塩漬け、あるいは一般に「石膏漬け」と呼ばれるダッカやメハポール産のものは、白い物質で厚くコーティングされている。これは、最初は単に塩漬けに使用される塩性土壌の不溶性部分であるが、多くの場合、重量を増やすという単純な目的で必要以上に多く塗布される。塩漬けについては、数年前に皮なめし職人としてかなりの経験を積んだWGエヴァンス氏が次のように説明している。カンプール:
「現地の人々が使用する塩は塩土であり、彼ら自身もそう呼んでいます。これはカンプール、アグラ、デリー、ラクナウ、パトナなどの地域で広く産出され、これらの地域における皮なめしや関連産業の集積と関係があることは間違いありません。使用される手順はほぼ次のとおりです。塩土を非常に薄いペースト状に混ぜ、これを皮の肉側に軽く塗り、一晩覆いをかけて放置します。翌日、最良の皮を得るためには、同じ溶液を再び広げた皮の肉側に塗り、多孔質のレンガで擦り込み、その後、正式な塩漬けのために、覆いをかけて乾燥させます。輸出用の場合は、塩漬けを3回または4回行うこともあり、皮は屋外で処理され、強い日差しにさらされます。これが、イギリスなどで再び塩漬けにされる皮の数が多い理由です。」
「皮革業者との契約には、きれいな水に2日間浸けても自然な柔らかさに戻らない皮革は返品するという条項がありました。ヒ素による皮なめしについては何も知りませんし、以前ほど流行もしていません。カンプール、ラクナウ、アラハバードなどでは、古くて質の劣る皮革を新しい皮革で処理して輸出する商売が盛んです。地元の業者たちは、雨季が始まる前に在庫を減らそうと必死です。というのも、雨季の後には皮革の価値が30パーセントも下がってしまうと言われており、私もその通りだと思います。雨季特有の湿気が皮革に非常に悪影響を与えるのです。」
特定の状況下では、この処理方法により皮に広範囲にわたる鉄染みが生じるため、ダッカとメハポールのキップから削り取った物質の分析は、[40] この損傷の原因を解明するために、以下は、硬化処理で削り取られたかなりの量の繊維状有機物を焼却によって破壊した後の残渣に対して行われた分析結果である。おそらくアンモニアの痕跡も含まれていた。 塩類:—
— ダッカ。
完全なる治療法。 メハポア。
完全な治療。
砂とシリカ 20.55 27.38
Fe₂O₃ 2.77 1.86
Al₂O₃ 2.48 2.74
Mn3O4 0.60 0.40
CaO 2.60 3.70
MgO 3.38 3.69
Na₂O 28.97 26.80
SO 3 38.90 33.75
Cl 0.22 0.18
H₃PO₄とCO₂ 痕跡 痕跡
100・47 100・50
ダッカキュアの可溶性塩類も以下を用いて別途分析した。結果:-
CaO 0.70
MgO 0.60
Na₂O 29.00
SO 3 37.90
Cl ・22
不溶性 32.12
100.54
したがって、それは微量の塩化物を除いて、硫酸塩のみで構成されていた。焼成後の硬化剤はどちらもフェノールフタレインに対して中性であったが、焼成前のダッカは明らかにアルカリ性であり、これはおそらくアンモニウム塩の存在によるもので、どちらも焼成前の方が焼成後よりも炭酸塩の痕跡がかなり多かった。
これらの分析で最も顕著な特徴は、ごく微量の塩化物しか検出されなかったことである。したがって、これらの治療法は[41] 食塩はほとんど含まれておらず、その殺菌力は含有する硫酸ナトリウムによるもので、実際、硫酸ナトリウムが主成分となっている。硝酸塩は全く含まれていないようである。硫酸ナトリウムは、これらのキップを浸すためのくぼみの中で大きな結晶を形成することがある。
先に述べた皮革の鉄による着色は、皮革が鞣された後、長時間湿潤な環境にさらされた場合にのみ発生するようで、その環境中に存在する炭酸もおそらく何らかの役割を果たし、鉄が水酸化カルシウムとして溶解すると考えられる。
分析結果は、アットフィールド博士が示したワイオミング州のソーダ鉱床の分析結果と驚くほどよく似ている。[17]ただし、炭酸ナトリウムの割合は小さいが、これはブルナー氏の「炭酸ナトリウムの天然鉱床の可能性のある起源」に関する要約に照らして十分に理解できる。[18]これは、炭酸ナトリウムが下等生物の還元作用と炭酸化作用によって硫酸ナトリウムから生成されるという見解を裏付けている。
[17]インド農業協会誌、1895年、4ページ。
[18]同上、1893年、116ページ。
ここで注目すべきは、硫酸ナトリウムの保存特性はよく知られており、無水硫酸ナトリウムは食塩の代替品として推奨されているということである(23ページ参照)。
乾燥は、皮革やその他の腐敗しやすい物質を保存する非常に一般的な方法です。細菌を殺す効果はありませんが、腐敗は相当量の水分が存在する場合にのみ進行します。皮革に適用する場合、なめし職人にとって、乾燥は最も満足のいく方法の1つではありません。皮革を作業開始時に必要な湿潤で膨張した状態に戻すのに非常に大きな困難が伴いますが、塩のコストと乾燥皮革の重量減少の両方の理由から、海岸から遠く離れた原始的な輸送手段しかない地域では、乾燥が唯一の実用的な方法です。乾燥方法によって、乾燥した皮革が柔らかくなる容易さには大きな違いがあり、使用した温度が高いほど難しくなります(111ページ参照)。最良の乾燥方法は、肉面を外側にして、涼しい風がよく吹く日陰に吊るすことです。熱帯の太陽の下で乾燥させた皮は、柔らかくするのが難しいだけでなく、構造上、柔らかくならない部分や、石灰処理中に水ぶくれができたり、バラバラになったりする損傷部分が生じやすい。[42] 熱によって皮が損傷する場合、まず外側の表面が乾燥して不浸透性の層を形成し、内部からの蒸発を妨げるため、湿った内部が溶けてしまうが、外側は全く問題ないように見える。このような損傷は、浸漬と石灰処理によってのみ発見されることが多い。外側が乾燥した後、内部が腐敗することによっても非常によく似た損傷が発生する可能性があり、良好な結果を得るには、特に暑い気候では、乾燥は徐々に行う必要があるが、迅速に行わなければならない。南米産の皮は、毛面を外側にして、頭と尾を杭に吊るして、主に太陽の下で乾燥させる。
乾燥中に腐敗による損傷のリスクは、消毒剤の使用によって軽減される。ヒ素溶液はこの目的で頻繁に使用されており、乾燥させたインディアンキップの多くは「ヒ素処理」として知られているが、筆者はこれまで調べたものからヒ素を検出したことはなく、その使用は決して一般的ではないようだ。亜ヒ酸は通常、ソーダ溶液に溶解される。かなり多量に使用しない限り、消毒効果はほとんどないが、しばしば非常に破壊的な昆虫の攻撃を防ぐのに役立つ。小型甲虫であるDermestes vulpinusの幼虫は、しばしば皮の組織全体を食い尽くし、表皮だけを残す。
ここで、皮革に生じる損傷や欠陥について少し触れておくのが良いだろう。ただし、それらの損傷や欠陥の中には、必ずしも皮の加工工程に起因するものではないものもある。最も深刻でありながら、予防可能な損傷は、肉屋の切り方によるものである。皮の価値は肉の価値に比べてごくわずかであるため、多くの肉屋は非常にいい加減な仕事をしており、一部の市場で「傷んだ皮」という曖昧な分類がそれを助長している。また、肉の見た目は薄い白い皮の層を残しておくことで良くなるという考えもあり、この理由と単なるいい加減さから、肉屋は皮の脇腹に浅い切り込みを入れることが多く、その結果、皮の価値は著しく低下する。アメリカ合衆国の「パッカー皮」や、リービッヒ社のような南米の大規模な食肉加工業者(「塩漬け」業者)の製品は、この点において熟練した仕事がどのような成果をもたらすかを示している。米国では、皮剥ぎの多くは鋭利なナイフではなく木製の包丁で行われる。子牛や羊の皮に推奨される別の方法として、皮を剥ぐ前に死体を空気で膨らませる方法がある。[43] 皮膚と体をつなぐ組織を引き裂く圧縮注射器は、皮剥ぎをはるかに容易にする。
焼き印は皮に大きなダメージを与える原因となるが、テキサスの草原や南米のパンパのように、柵のない平原を牛が自由に歩き回る場所では、所有権の証明に焼き印は不可欠であるように思われる。他に十分な永続性と視認性を備えたマーキング方法はないからである。残念なことに、動物が密集して近づくことができないため、焼き印は大きくなければならないだけでなく、皮の最も価値の高い部分に付ける必要がある。一般的にパンパでは、焼き印を片面だけに付けるように努めているため、南米の皮では、焼き印のない面と焼き印のある面を選ぶことができる。米国では現在、多くの土地が有刺鉄線で囲われているが、これにより焼き印の必要性はなくなるものの、「有刺鉄線による引っかき傷」という別の弊害が生じており、これは「パッカー皮」でしばしば問題となる。
図7. — Hypoderma bovis。1、卵;2、ウジ;4、蛹の殻;6、ハエ、拡大図(Brauer);3、5、蛹とハエ、実物大(B. Clark)。
図8.ウグイスの嚢。開口部の周囲に表皮が成長している様子を示す。
牛を荷役に使う国では、牛の刺し傷が頻繁に怪我の原因となり、大型の牛ダニの中にはスペインや南米の皮革にかなりの被害を与えるものもいる。しかし、なめし職人の視点からすると、最も害を及ぼす昆虫は「ウマバエ」または「ウマバエ」(Hypoderma bovisおよび近縁種、図 7)である。これらの昆虫の卵がどのように産み付けられるかについては、いまだに議論の余地がある。[44] ウマバエでは、最初に皮膚に産み付けられた卵が動物に舐め取られて飲み込まれ、胃の中で発育し、幼虫と蛹の時期を動物の内皮に付着して過ごし、成虫になる前に糞とともに排出されることが知られています。このことといくつかの直接観察によって裏付けられたアメリカの博物学者の中には、少なくともアメリカ種は胃の中で孵化し、微小な幼虫として途中のすべての組織をさまよい、皮膚に到達してそこでさらに発育するという意見を持つ人もいます。イギリス種を綿密に研究した故ミス・オーメロッドは、[19]によると、卵は毛の上で孵化し、幼虫は皮膚の下を食い進み、小さな赤い穴を残し、その後、尾にある気門に空気を取り込むためにその穴を拡大する。成長するにつれて、鉤状の顎で腔の下部を刺激し続け、その際に生じる膿や物質を餌とする。体長は3/4インチにも達し、皮膚と皮下組織の間にある腔(図8)は、しばしばクルミの半分ほどの大きさになる。幼虫期だけでなく蛹期も嚢の中に留まり、外見上の違いはほとんどなく、完全に発育する前に地面に落ちる。数が少ない場合、ウグイスは動物の健康にほとんど害を与えないようだが、実際に炎症によって動物が死亡した事例も知られている。疫病の規模は、筆者が所有するインド産のキップに680個ものウジ虫の穴があり、イギリス産の皮にもほぼ同数の穴が数えられているという事実からある程度想像できるだろう。予防策としては、ハエが最も蔓延する夏の間は牛を屋内に避難させること、産卵を防ぐために油またはグリースにタール油と硫黄を混ぜたものを毛に塗布すること、そして秋と冬に幼虫の初期段階で呼吸孔にグリース、あるいはより良い方法として水銀軟膏を塗って駆除することなどが挙げられる。[45] 十分に早い段階で処置を行えば、穴は永久的な損傷を残さずに治癒するが、成長期間中に穴が開いたままにしておくと、その側面が表皮の成長によって部分的に覆われ、皮膚組織による適切な結合が永久的に妨げられる。幼虫は遠くまで移動しないと考えられているため、ある地域で組織的に駆除すればすぐに絶滅すると考えられている。
[19]「Œstridæ に関するいくつかの観察」、EA Ormerod、Simpkin and Marshall、ロンドン、1884 年、価格 4ペンス。
子羊や羊の皮膚に発生する非常に厄介な病気に「コックル」と呼ばれるものがあります。この病気では、皮膚に厚くなった組織の斑点が多数発生し、その形はまるで二枚貝の殻のように見えます。この病気は羊毛が密集している春に多く見られ、毛刈りをするとほぼすぐに消えますが、その原因や予防法についてはほとんど分かっていません。
気候と品種は、皮革の品質に大きな影響を与える。一般的に、品種改良があまり進んでいない品種や、極端な気候条件にさらされる品種ほど皮が厚く、多くの場合、品種改良された動物は、なめし業者が最も重視する特性を犠牲にして、肉の生産能力、あるいは羊の場合は羊毛の生産能力を高めてきた。
[46]
第7章
皮膚の構造と成長
一見すると、さまざまな動物の皮膚には共通点がほとんどないように見えるが、詳しく調べてみると、哺乳動物はすべて同じ一般的な構造の皮膚を持っていることがわかる。したがって、牛の皮膚の解剖学的記述は、羊、山羊、子牛の皮膚にもほぼ同様に当てはまるが、質感や厚さの違いにより、これらのさまざまな素材の実際の用途は大きく異なる可能性がある。トカゲ、ワニ、魚、ヘビの皮膚は、主に表皮にかなりの変化があり、硬くなって「鱗」を形成し、繊維の配置にもかなりの違いがある点で、高等動物の皮膚と異なっている。たとえば、多くの魚の皮では、繊維は連続した層になっており、互いに直角で皮膚に対して斜めになっているが、絡み合っていない。
自然の状態では、皮膚は動物の単なる覆いではなく、感覚器官と分泌器官でもあるため、その構造はやや複雑です。皮膚は主に表皮(上皮、クチクラ)と真皮(真皮、皮膚)の2つの層から構成されています。これらは構造と機能だけでなく、起源においても全く異なります。鳥の卵や高等動物の卵子では、生きた胚は単一の細胞からなり、受精するとすぐに細胞分裂を繰り返して増殖を開始します。このようにして形成された細胞塊は、初期に3つの異なる層に分化し、その最上層から上皮が生じ、真皮は骨や軟骨とともに中間層から生じます。
この起源の違いは、解剖学的および化学的特徴の大きな違いに対応しています。子牛の皮膚の模式図を図9に示し、実際の外観をより正確に表したものを図版I(口絵)に示します。[47] 表皮は、それが覆っている真皮に比べて非常に薄く、なめし加工の準備段階では完全に除去されますが、それでも重要な機能を持っています。図10のaとbに、より拡大した表皮が示されています。真皮cの上に接する内側の粘液層b、すなわちマルピーギ網は柔らかく、核を持つ生きた細胞で構成されており、これらの細胞は分裂によって増殖し、ケラチンの細胞壁を形成します。これらの細胞は深層では細長く伸び、表面に近づくにつれて徐々に平らになり、そこで乾燥して角質層aを形成します。この角質層は、死んだ皮膚の鱗片として絶えず剥がれ落ち、細胞の増殖によって下から絶えず再生されます。毛髪、汗腺、脂肪腺は、この上皮層から発達します。
図9. —子牛の皮膚の垂直断面、約50倍に拡大。a 、表皮;b、顆粒層または乳頭層;c、皮膚の線維層;d、毛;e、脂肪腺;f、汗腺;g、汗腺管の開口部; h、毛筋。
それぞれの毛は鞘に包まれており、それは[48] 表皮は、古い毛が抜け落ちると新しい毛が生えてくる部分です。毛自体は、屋根のスレートのように重なり合った鱗状の層で覆われていますが、その形状は不規則です。この鱗状構造によって毛の側面はギザギザになり、羊毛や一部の毛皮のように発達するとフェルト化する性質を持ちます。この鱗状構造は「毛のキューティクル」と呼ばれ、毛の本体を形成する繊維状の物質が含まれています。また、常にではありませんが、中心部には細胞性の髄があり、顕微鏡で見ると、閉じ込められた空気の光学的効果により、しばしば黒く不透明に見えます。水、アルコール、またはテレピン油で煮沸したり、長時間浸したりすると、空気の空間が液体で飽和し、透明になります。
図10.表皮層。
毛の繊維部分は長い紡錘形の細胞で構成されており、毛に色を与える色素を含んでいます。鹿の毛は、他のほとんどの動物の毛とは異なり、ほぼ完全に多角形の細胞で構成されており、白い毛では通常、これらの細胞は空気で満たされています。黒い毛では、毛と毛鞘の両方に強い色素が含まれていますが、毛の方がはるかに色素が多く、そのため毛球は通常、はっきりとした暗い形をしています。石灰処理によって毛が除去された皮の黒い毛の部分は、毛鞘の色素細胞によってまだ着色されており、これは「バッティングとスカディング」によってのみ完全に除去できます。
図11. — a、皮脂腺;b、毛髪; c、立毛筋。倍率200倍。
図12. — a、毛髪;b、毛髪キューティクル; c、内毛根鞘;d、外毛根鞘;e、毛根鞘の真皮層;f、内毛根鞘の起始部;g、毛球;h、毛乳頭。
毛鞘が皮膚表面に開口する付近では、皮脂腺(または脂肪腺)の導管が毛鞘内に入り込み、毛を潤滑する油を分泌します。皮脂腺自体は、ブドウの房のように並んだ大きな核細胞から構成されており、上部の中央付近の細胞には脂肪物質が豊富に含まれていることが知られています。その外観は図に示されています。[49]図11 に示すように、毛の基部は毛球で、毛乳頭h(図12)を包んでいます。毛乳頭hは真皮の突出した突起で、内部の血管を介して毛に栄養を供給します。毛球は丸い柔らかい細胞で構成されており、これらの細胞は急速に増殖し、毛鞘を突き破って上方に押し上げられ、硬化して毛の長さを増します。
図12のfで示されている球根の外側の細胞は、成長するにつれて上方に移動し、毛の周囲に「内根鞘」と呼ばれるコーティングを形成します。
胚発生では、表皮の下面に、真皮の毛細血管の結節の上に小さな細胞の塊が形成され、それが大きくなり、真皮の奥深くに沈んでいきます。その間に、若い毛の毛根球が形成され、栄養を得る毛細血管を取り囲み、毛乳頭を形成します(図13)。成体動物の毛の再生も、これと非常によく似ています。古い毛の毛根球は萎縮し、毛は抜け落ちます。その間に、毛鞘の底部の表皮被覆が厚くなり、新しい毛が古い毛の下、通常は片側に形成され、毛鞘の中に伸びて古い毛の代わりになります。これが、脱毛の際に地毛を除去するのが難しい理由の一つです。地毛は短いだけでなく、古い毛よりも奥深くに埋まっているからです。
汗腺の発達過程[50] 毛髪の構造と非常によく似ています。毛髪は、真皮の縦方向の結合組織繊維でできた壁を持つ、多かれ少なかれ曲がりくねった管で構成されており、その内側には汗を分泌する大きな有核細胞の単層が並んでいます。非常に狭く、外側の毛鞘と同様の有核細胞の壁を持つ毛管は、表皮を直接貫通して開口することもありますが、多くの場合、皮膚表面の毛鞘の開口部に開口しています。それぞれの毛髪には、立毛筋または立毛筋と呼ばれる斜めの筋肉( 図11参照)があり、寒さや恐怖によって収縮し、毛髪を「逆立て」、つまり逆立たせます。付着している皮膚を押し上げることで、「鳥肌」と呼ばれる効果を生み出します。この筋肉は、無条筋または不随意筋の一種で、毛球の近くから表皮まで伸びており、皮脂腺のすぐ下に位置し、収縮すると皮脂腺を圧迫する。
表皮層は、毛髪、毛鞘、皮脂腺、汗腺の他に、角質の性質を持つ他の構造物も生成する。これには、角、蹄、爪、指の爪などが含まれる。これらは化学的にも解剖学的にも、ヤマアラシの針のような、肥大化した毛に類似している。
表皮全体は毛髪とともに、硝子層またはガラス層と呼ばれる非常に薄い膜によって真皮から隔てられています。これは、なめし革の非常に薄い黄褐色の「グレイン」表面を形成し、明らかに真皮の他の部分とは異なる構造をしています。なぜなら、なめし前にこの部分を削り取ると、露出した下の皮膚の部分は着色されずにほぼ白色のままになるからです。毛鞘全体は、神経と血管が供給され、真皮の一部を形成する弾性繊維と結合組織繊維の層で覆われています。
図13.―若い毛髪の発達。
図14.結合組織線維(ランヴィエ)。
真皮、すなわち真皮の構造は、先ほど説明した表皮の構造とは全く異なり、主に「結合組織」と呼ばれる種類の白い繊維の絡み合った束で構成されています(図14参照)。これらの繊維は極めて細い原繊維からなり、繊維自体よりもやや溶解性の高い物質によって結合されています。繊維自体は生きた細胞ではなく、繊維に接する細長い紡錘形の細胞によって生成されているようです。フェルト状の繊維束は皮膚の中央部ではより緩く絡み合っていますが、皮膚の縁近くでは再び密になります。[51] 肉。羊皮の場合、これは特に顕著で、中央部分は脂肪細胞で満たされ、非常に緩くなっています。湿式加工中に皮を粗雑に扱うと、この中間層がさらに緩み、繊維と肉が引き裂かれることがあります。羊皮の肉を割ったものは、シャモア加工の前にこの緩い脂肪層を焼き切る必要があり、牛皮のアメリカ製の「ワックス加工肉」は、この部分を割って平らにし、肉の上で仕上げます。表皮のすぐ下にある最外層は非常に密でコンパクトで、そこに伸びる繊維束は基本繊維に分離され、それらは非常に絡み合っているため、ほとんど認識できません。これが乳頭部であり、(非常に細かい外側のコーティングとともに)革の「グレイン」と呼ばれる明るい色の層を形成します。この部分には脂肪腺が埋め込まれており、毛根と汗腺はそこを通って下のより緩い組織へと伸びています。この部分は、外表面に小さな突起または乳頭があり、[52] 鋲が打たれており、様々な種類の皮に特有の模様を形成している。[20] (図9および図版Iを参照。)
[20]タンナーが「グレイン」という言葉を少なくとも3つの異なる意味で使用しており、それが多くの混乱を招いていることに留意すべきである。極めて薄い硝子層は皮膚に自然な光沢を与え、そのように表現されても差し支えない。乳頭と毛穴の形状と配置はグレインの「パターン」と呼ばれ、「グレイン」という言葉の使用は乳頭部に限定される。
図15.結合組織中の脂肪細胞。a :脂肪球、 p:原形質、n:核、m:細胞壁。(ランヴィエ法)
革の表面構造、特に毛穴の配列を研究することは非常に重要です。なぜなら、それは通常、革の原料となる皮の種類を特定する最も手軽な方法であり、人工的に模様がプリントされた革では、その特定が非常に困難な場合が多いからです。(図版II参照)検査は、革を濡らして伸ばし、良質のレンズ、または低倍率の顕微鏡を使用することで容易になります。[21]
[21]顕微鏡下では、皮膚は当然ながら窓からの直射光、あるいは集光器で集光されたランプの光によって上から照らされます。顕微鏡内では像が反転するため、初心者にとっては非常に不可解な擬似視覚効果が生じ、隆起部が窪みのように見えたり、その逆の現象が起こったりしますが、実際の照明方向を考慮すると、これらの現象は理解しにくくなります。
図版II。
様々な皮の繊維の顕微鏡写真(A. Seymour-Jones)。
- 牛革、2. 子牛革、3. 東インド産ヤギ革、4. 豚革、5. 東インド産羊革、6. ウェールズ産羊革。
[フェイス p. 52.
[53]
図16.―縞模様のある筋線維、または随意筋線維。(ランヴィエ)
前述のように、肉に接する皮膚の表面は中心部よりも硬く、繊維が表面にほぼ平行に走っているため、多かれ少なかれ膜状の性質を持っています。皮膚は結合組織のネットワーク(脂肪組織)によって動物の体と結合しており、この結合組織はしばしば脂肪細胞で満たされているため、脂肪組織と呼ばれます。これは、「肉付け」の作業で実際の肉の一部とともに除去される白っぽい層を構成します。脂肪組織のごく一部を顕微鏡で観察すると、結合組織に絡まった脂肪球の塊で構成されているように見えます。しかし、カルミンやログウッドで染色すると、各脂肪球が細胞内に含まれており、脂肪を分泌した核のある原形質が細胞壁に密着していることがすぐに観察できます(図15)。同様の細胞は皮全体、特に中央部の緩い組織にかなりの量含まれているため、皮革製造においては、石灰処理などの方法で細胞を分解しない限り、脂肪を排出したり洗い流したりすることは不可能である。
多くの動物(牛、馬など)は、皮膚の内側に薄い随意筋層(赤肉)を持っており、これをぴくぴく動かしてハエを追い払います。粗肉加工では、この部分が残されることがあり、靴底の革に黒っぽい肉が付着する原因となることがあります。仕上げ済みの革でも、その縞模様の構造は顕微鏡で確認できる場合があります(図16)。
皮膚には結合組織繊維の他に、少量の細い黄色の「弾性」繊維が含まれています。薄い皮片を水、グリセリン、濃酢酸を等量混合した溶液に数分間浸し、顕微鏡で観察すると、白い結合組織繊維は膨張して透明になり、黄色の「弾性」繊維は酸の影響をほとんど受けないため、観察できます。毛球、汗腺、脂肪腺もこの処理によってはっきりと見えるようになります。一方、白いゼラチン状の繊維は[54] 組織切片を食塩水または硫酸アンモニウムの濃溶液に浸して観察するか、サフラニンなどのアニリン系色素で染色すると、最も容易に観察できます。これらの目的のために切片を作製するには、凍結ミクロトームを使用するか、または事前にアルコールで硬化させるのが最も効果的です。詳細については、LILB、254ページを参照してください。
通常、皮革の製造には真皮(皮)のみが使用されます。様々ななめし工程に適した状態にするためには、毛や羊毛、そして上皮を、皮自体を傷つけることなく完全に除去する必要があります。また、処理中に表皮に隣接する銀面(表皮層)が損傷を受けないよう、特に注意が必要です。用いられるすべての方法は、表皮細胞、特に真皮に隣接する柔らかい成長細胞、および毛根を取り囲む表皮層の細胞は、化学的性質が異なるため、真皮自体よりも容易に破壊されるという事実に基づいています。「除毛」工程は、基本的にこれらの細胞を化学的または腐敗性の薬剤で破壊し、毛と残りの表皮を機械的に除去することから成ります。この目的に使用できる様々な物質の中で、石灰は最も便利なものの1つです。石灰は水への溶解度が非常に低いため、皮を傷つけるほどの濃度の溶液を容易に作ることができないからです。一方、苛性アルカリは溶解度がはるかに高く、適切な量だけを使用するよう注意しないと、危険なほど濃度の高い溶液ができてしまい、結果として皮膚に損傷を与える可能性があります。少量の硫化物を石灰溶液に加えると、表皮構造に対する特殊な溶解作用、そしてアルカリ硫化物の場合は石灰との反応によって生成される苛性アルカリ作用により、脱毛が促進されます。アルカリ硫化物の高濃度溶液は、単独で使用した場合でも、毛髪と表皮の両方を急速に破壊し、濡れたパルプのように皮膚から掃き取れる塊に変えますが、実際の皮膚にはほとんど害を与えません。
「発汗」の過程では、表皮細胞が腐敗菌とその産物によって分解され、毛が緩んでこすったり削ったりして取り除くことができる。腐敗中に生成されるアンモニアは重要な溶媒作用も持ち、その存在は疑いなく[55] 脱毛と毛の破壊の両方のプロセスを加速させる傾向がある。
特定の皮膚の構造に関する有用な知識を得るために、非常に精巧で高価な顕微鏡は必ずしも必要ではなく、例えば、様々な形状の「木目」を観察したり、ある皮膚を別の皮膚に模倣するために型押ししたりするなど、良質なポケットレンズを使用するだけで有用な情報を得ることは十分に可能です。
顕微鏡の操作方法や選択方法の詳細については、LILBの234ページ以降を参照してください。
[56]
第8章
皮膚の化学成分
皮膚を構成する様々な成分の化学的性質は未だ十分に解明されていないが、バイルシュタインは有機化学の優れた手引書の中で、ゼラチン、アルブミン、ケラチンを「芳香族」系列に分類し、それらに「ベンゼン環」が含まれていることを示唆している。少なくとも、それらすべてが非常に複雑な構造をしていることは確かである。
表皮の構造は、凝固アルブミンと密接な関係にあるケラチン類に属します。一方、真皮(または真の皮膚)の白い繊維は、ゼラチンと同一であるか、分子構造や水分量のみが異なるものです。このゼラチン質の組織は真皮の大部分を構成していますが、栄養を供給するリンパと血液の成分としてアルブミン、血液およびリンパ管の上皮構造に含まれるケラチン、そしておそらくケラチン類と関連しているものの、分析のために分離することが困難な「黄色繊維」も含まれています。
皮の白い結合組織は、水で煮沸するとゼラチン(グルチン)に変化する。他の成分を含まない未変化の皮繊維を得ることは不可能であり、さらに未結合の水分を除去するためにどの程度乾燥させるべきかを決定することも不可能であるため、その組成がグルチンの組成と同一であるかどうかを分析によって証明することは不可能である。しかし、白い繊維は皮の大部分を占め、他の成分の組成比は白い繊維と大きく異ならないため、慎重に精製した皮の分析結果は、実際の繊維の分析結果と実質的に同一である。したがって、以下の皮とゼラチンの分析は興味深い。
フォン・シュレーダーとペスラーの分析[22]は、多数の個別の平均値であるため、特に重要である。[57] 窒素の測定はケルダール法で行われる。微量の灰分と微量の硫黄は無視され、おそらく差分によって得られる酸素に含まれていると考えられる。
[22]丁さん。ポリット。ジャーナル、1893 年、cclxxxvii。 258、283、300ページ。
精製されたコリウムの分析。
アナリスト。 材料。 C H N O S
ストーマンとラングバイン … 49.9 5.8 18.0 26.0 0.3
ミュンツ 牛革 51.8 6.7 18.3 23.2 …
フォン・シュレーダーとペスラー 雄牛、子牛、馬、ラクダ、豚、サイ 50.2 6.4 17.8 25.4 …
「 ヤギと鹿 50.3 6.4 17.4 25.9 …
「 羊と犬 50.2 6.5 17.0 26.3 …
「 猫 51·1 6.5 17.1 25.3 …
ゼラチン(灰分除去済み)の分析。
アナリスト。 C H N O
フォン・シュレーダーとペスラー 51.2 6.5 18.1 24.2
モルダー 50·1 6.6 18.3 25.0
フレミー 50.0 6.5 17.5 26.0
シュッツェンベルガー 50.0 6.7 18.3 25.0
チッテンデンとソリー[23] 49.4 6.8 18.0 25.1
[23]硫黄を0.7%含有していた。Journ. Physiol., xii. p. 23.
上記の皮膚の分析結果は、ゼラチンの分析結果の平均値よりも、互いに大きく異なっていることに留意すべきである。ただし、全体としては、後者の方が窒素含有量がやや高い。ゼラチンの分子量は非常に高いに違いない。[24]したがって、究極分析に基づく経験式は、全く仮説的なものである。Bleunard、[25]シュッツェンベルガーとブルゴワ、[26]とホフマイスターは、この公式に同意している。[58] C 76 H 124 N 24 O 29となり、以下の割合になります。 構成:-
パーセント
C 76 = 912 = 49.7
H 124 = 124 = 6.8
N 24 = 336 = 18.3
O 29 = 464 = 25.2
1836 100·0
[24]Paal(Berichte D. Ch. Ges., xxv. (1892) pp. 1202-36、および Ch. Soc. Abst., 1892, pp. 895-7)は、物理的方法(凝固点、沸点)から分子量を約900と計算している。
[25]アンナレス・ド・シミ [5] xxvi。 p. 18.
[26]完了レンド、lxxxii。 262-4ページ。
水分子が1つ加わると、これらの式で示される組成比に変化が生じるが、その変化は実験誤差の範囲内であり、したがって、その変化は水和によるものと考えられる。
ゼラチンは確かにカルボキシル基とアミド基の両方を含み、酸とアルカリの両方と結合することができる(84ページ参照)。
ライマー[27]は、精製した皮を1/2パーセント酢酸で数日間消化し、その後中和することによって、純粋で未変化の繊維物質と思われるものを得た。彼の分析では、C = 48.45パーセント、H = 6.66パーセント、N = 18.45パーセント、O = 26.44パーセントとなり、未変化の皮膚の直接分析から大きく乖離していた。ライマーの沈殿物は単なる分解生成物である可能性が高く、この結果にはほとんど重みを置けないことは明らかである。
[27]ディング・ポリト、ccv. p. 164。
ホフマイスター[28]は、ゼラチンを加熱すると水分が失われ、コラーゲンまたは皮繊維と同一であると考えられる無水物が形成されると述べている。ゼラチンを130℃で乾燥させると、沸騰温度でも水に溶けなくなり、加圧加熱によってのみ溶解する。コラーゲン(皮繊維、オセイン)は、通常のゼラチンよりも熱水に溶けにくいことは確かである。
[28]Bied. Centr.、1880年、772ページ。
現在の知見に基づけば、皮繊維は単に組織化された、おそらく脱水されたゼラチンであると考えることができるだろう。
ゼラチンまたはグルチン(穀物のグルテンと混同しないように)は、純粋で乾燥した状態では、角質の硬さを持つ無色透明の固体で、比重は1.3です。約140℃で溶け始め、同時に分解します。炭化水素、エーテル、または強いアルコールには溶けません。冷水では、数倍の水を吸収して透明なゼリー状に膨潤しますが、溶解しません。熱水では溶解します。[59] しかし、良質なゼラチンを1パーセントでも含む溶液は、冷却すると弱いゼリー状に固まります。ゼラチンゼリーの融点は、品質や分解生成物の有無によって大きく異なりますが、濃度の影響はかなり広い範囲(5~10パーセント)でほとんど受けません。最高級の硬質ゼラチンの10パーセント溶液は約38℃で融解しますが、低品質のゼラチンは15℃で固まらない場合があります。この事実に基づいた、ゼラチンの凝固力を調べるための有用な技術的テストは、温度計に取り付けた小さなチューブにゼリーの角ばった断片を入れ、ビーカーの水の中でかき混ぜ、ゼリーが溶けるまでゆっくりと加熱し、その温度を記録することです。チューブを円錐形に伸ばすと、正確な点がより簡単に確認できるかもしれません。ゼリーを底が開いた毛細管に入れて固め、水がチューブ内に上昇する瞬間を記録することもできます。融解温度は、ホルムアルデヒド、クロム塩、アルミナ塩、鉄塩の添加によって上昇し、これらは日焼け効果をもたらす。また、硫酸塩、酒石酸塩、酢酸塩、その他の塩類によっても程度は低いものの融解温度は上昇し、ヨウ化物、臭化物、塩化物、硝酸塩によって融解温度は低下する。[29]ゼラチン化するには濃度が低すぎたり温度が高すぎたりするゼラチン溶液は、かなりの粘度を持つ。そのため、他の粘性物質が存在しない場合、ゼラチンは粘度計によって推定することができる。粘度計は、液体が毛細管を通過するのにかかる時間を測定する装置である。[30]商業的に重要なゼリーの硬さは、リポウィッツ法によって測定されることが多い。この方法では、直径がちょうど 1 cm のわずかに凸状の円盤をアザミの頭の形をした漏斗管の底に接着し、ゼリーの中に沈むまで徐々に水銀を注入する。ゼリー (5 パーセントまたは 10 パーセント) は、試験を行う前に数時間固めておく必要がある。
[29]Pascheles、「Versuche über Quellung」、Archiv für ges を参照。パス、Bd。 71.
[30]プロリウス、丁を参照。ポリット。ジャーナル、ccxlix。 p. 425 人は 1% を雇用しています。解決;シュトゥッツァー、ツァイトとも。アン。第 31 章。 501-15ページ。
皮膚や骨から得られるゼラチン溶液は、偏光に対して強い左旋性を示します。30℃では、(A) D = -130°ですが、温度や溶液の反応によって得られる値が大きく変わります。
ゼラチンは、水溶液に強アルコールと硫酸アンモニウムの濃縮溶液、およびその他の塩類を加えることによって沈殿します。他の多くのコロイド体も同様です。[60] デキストリンとガムは同様の挙動を示すため、これらの物質がない場合、アルコールによる沈殿は、ゼラチンと接着剤、印刷用ローラー組成物、ゼラチン菓子の技術分析に利用できます。好ましくは約10パーセントのゼラチン溶液25ccを、ガラス製の撹拌棒とともに風袋引きした小さなビーカーに入れ、その3倍の量の無水アルコールを加えます。撹拌すると、ゼラチンは棒とビーカーの側面にしっかりと固まり、希釈アルコールまたは冷水で洗浄、乾燥させて重量を測定できます。非常に純度の高いフランス産ゼラチンでは98.6パーセントの沈殿が得られましたが、一般的な骨糊では約60パーセントの沈殿しか得られませんでした。無水アルコールはゼラチンゼリーから水分を奪い、角質の塊を残します。ゼラチンは、その溶液を塩化ナトリウムで飽和させ、硫酸または塩酸でわずかに酸性化することによっても完全に沈殿させることができます。酸性の塩溶液中では、アルコール中と同様にゼリー状の塊が固まるが、中性溶液ではほとんど影響がない。この原因を説明するのは難しいが、羊皮の塩漬け(89ページ)や白皮革の製造(186ページ)との関連性は明らかである。
分解。―ゼラチン水溶液を加圧加熱したり、グリセリンなどの沸点上昇物質の存在下で加熱したり、あるいは低温でゆっくりと加熱したりすると、冷却に伴い徐々にゲル化能を失い、ゼラチンは冷水に溶解するがタンニンによって沈殿する性質を持つ変種に変化する。ホフマイスター[31]によると、ゼラチンは3分子の水を吸収し、アルコールに可溶で塩化白金酸溶液では沈殿しないヘミコリンと、アルコールに不溶で塩化白金酸溶液で沈殿するセミグルチンに分解される。どちらも塩化第二水銀で沈殿する。乾燥ゼラチンは高温でグリセリンに可溶だが、おそらく同様の変化を受ける。したがって、ゼラチンの製造では高温と長時間の加熱を避ける必要があり、ゼラチンとグリセリンの混合物である印刷ローラー組成物を作る際には、ゼラチンを水で膨潤させ、低温でグリセリンと溶かす必要がある。
[31]Bied. Centr., 1880, p. 772、および Ch. Soc. Abs., 1881, p. 294。
ゼラチンは、加熱によって可溶性形態(ペプトン)に変換されるが、これはおそらく上記と同じものである。[61] 希酸や希アルカリの存在。これらはゼラチンと同様に、タンニンやメタリン酸によって沈殿する。[32]苛性アルカリ、バリウム、または石灰の水溶液で長時間または高温に加熱すると、ゼラチンは徐々に単純な生成物へと分解され、最終的には窒素またはアンモニア、水、炭酸になります。中間生成物の中には、アミド酢酸系列のさまざまな酸、例えばアミド酢酸(グリコシン、グリココール)、アミドプロピオン酸(アラニン)、アミドカプロン酸(ロイシン)や、アミドコハク酸系列の酸(アミドコハク酸=アスパラギン酸)などが挙げられます。[33]
[32]ローレンツ、プフリューガーのアーチ、xvii。 189-95ページ。ジャーナル。化学。協会、1891 年、A. p. 477.
[33]Schützenberger、Comptes Rend.、cii と比較してください。 1296-9ページ。ジャーナル。化学。協会、1886 年、A. p. 818.
酸による処理は非常に類似した効果をもたらす。最初の生成物は可溶性ペプトンである。[34]ゼラチン100部を水浴で水160部と濃塩酸40部で処理し、生成物が無水アルコールに溶解するまで処理した後、精製して、塩酸10~12パーセントを含む白色の吸湿性ペプトン塩塊を得た。[35]
[34]ベリヒテ、xxv。 1202-36ページ。ジャーナル。化学。協会、1892 年、A. p. 895。
[35]また、Buchner and Curtius, Ber., xix. pp. 850-9; Journ. Chem. Soc., 1886, A. p. 635も参照のこと。
ゼラチンが胃液と膵液によって消化された生成物はペプトンであり、その最終組成はゼラチンと実質的に異ならず、その作用はおそらく主に加水分解によるものである。[36]
[36]Chittenden and Solly、Journ. Chem. Soc.、1891、A. p. 849。
腐敗の初期生成物は非常によく似ている。多くの細菌はゼラチン状の物質を液化する能力を持っている。これはブルントンとマクファディンによって実証されている。[37]これは細菌の直接的な作用によるものではなく、細菌が分泌する可溶性チマーゼがゼラチンをペプトン化することによるものである。その作用はアルカリ性条件下で促進され、100℃の温度で破壊される。[38] 腐敗が進むにつれて、酪酸の生成により溶液は非常に酸性になり、その後アンモニアとアミド酸が生成されます。
[37]RS Proc.、xlvi、pp. 542-53。
[38]ページ 17、171 を比較してください。また、Ch。ツァイト、1895、p. 1487年。
ファリオン、[39]アルブミノイドとゼラチンはラクトンの性質を持つ縮合生成物であるという考えから始まり(LILB p. 185)、[62] ファリオンは、ラクトンと同様に鹸化によって解重合できると考え、これらの物質をアルコール性ソーダで溶解するまで消化し、溶液を塩酸で中和し、過剰分を繰り返し蒸発させて除去し、塩化ナトリウムをアルコールで処理して除去すると、いずれの場合も酸性反応物質が得られ、その組成から、シュッツェンベルガーのタンパク質酸、C 8 H 14 N 2 O 4と同一であると推測した。タンパク質酸は水とアルコールに可溶で、エーテルと石油には不溶で、結晶化せず、結晶化しない塩を形成する。ファリオンは、アイトナーが彼の「脱灰剤」(370ページ)に帰した窒素性は、おそらくこの物質による汚染によるものであり、その生成は皮革や他のタンパク質物質の分析に利用できる可能性があると示唆した。これらの生成物はその後、パール教授とシリング博士によってさらに研究された。[40]は、それらが塩酸を含み、その酸性反応は塩酸によるものであること、そしてそれらが以前にPaal教授(vs)がタンパク質を塩酸で消化することによって得たペプトン塩と同一であることを示している。遊離ペプトンは強い塩基性である。
[39]Ch. Zeit.、1895年、1000ページ。
[40]Ch. Zeit., 1895, p. 1487.
ゼラチンを乾留すると、ピロールとピリジン塩基の混合物が生成される。これは商業的には骨の蒸留によって得られ、「骨油」または「ディッペルの動物油」として知られている。ピロール(C 4 H 5 N)は、塩酸で湿らせたモミの木に紫赤色を与える点でフロログルコールに似ている(299ページ)。
ゼラチンの反応― ゼラチンは塩化第二水銀によって沈殿する。この点ではペプトンに似ているが、フェロシアン化カリウムでは沈殿しない。この点でアルブミノイドと区別され、また、熱で凝固しない点でアルブミンと異なる。ゼラチンを溶解すると、かなりの量のリン酸カルシウムが溶ける。そのため、骨糊には常にリン酸カルシウムが含まれている。ゼラチンとその分解生成物の一部は、メタリン酸によって沈殿する。[41]沈殿物には約7%のP₂O₅が含まれていますが、洗浄すると徐々に失われます。様々な塩類はゼラチンの熱水への溶解度を低下させますが、特にミョウバン類は顕著です。クロムミョウバンと塩基性クロム塩は特に強力で、ゼラチンをほぼ不溶性にします。約3%の二クロム酸アンモニウムまたは二クロム酸カリウムを加えると、溶解度が低下します。[63] 光照射によってクロムの塩基性塩が生成され、糊やゼラチンが不溶性になる。写真や防水接着剤として利用されてきた。ゼラチン以外のコロイドも同様の影響を受ける。
[41]ローレンツ、プフリューガーのアーカイブ、xvii。 189-195ページ。
ゼラチンは、非常に希薄な溶液であっても、あらゆるタンニンによって沈殿する。1リットルあたりわずか0.2グラムのタンニンを含む溶液でも、没食子酸または没食子の浸出液によって明らかに濁る。しかし、他のタンニンの中には、それほど敏感な反応を示さないものもある。沈殿物はゼラチンよりも過剰に存在するとかなりの程度溶解するため、ゼラチンを微量のタンニンの検出試験に用いる場合は、ごく少量のみ添加するように注意する必要がある。少量のミョウバンを加えると、反応はより繊細になる。沈殿物が明確な化学化合物であるかどうかについては議論があり、その組成はゼラチンまたはタンニンのどちらが過剰に存在するかによって変化する。ベッティンガー[42]は、過剰の没食子酸にゼラチンを加えることによって生成される沈殿物には窒素が10.7パーセント含まれており、ゼラチンが窒素を16.5パーセント含むと仮定すると、ゼラチンが66パーセント存在すると述べている(57ページ参照)。130℃の水で消化すると、沈殿物は分解され、タンニンを沈殿させる溶液が得られ、おそらくより酸性の化合物の形成を示している。過剰のオーク樹皮タンニンを含むゼラチンは、窒素を9.5パーセント含む沈殿物を与え、これはゼラチンの57.5パーセントに相当する。150℃の水で処理すると、この沈殿物は3つの生成物を与えた。1つは冷水に可溶、もう1つは熱水にのみ可溶、もう1つは不溶性である。ホルムアルデヒド(ホルマリン)溶液をゼラチン溶液に加えても、ゼラチン溶液が非常に高濃度でアルカリ性でない限り、低温では目立った変化は起こらない。しかし、加熱すると、ホルムアルデヒドとの化合物形成によりゼラチンは不溶性となる。ホルモゼラチンを生成するのに必要なホルマリンの量が非常に少ないため、これが明確な化合物であるかどうかは非常に疑わしい。
[42]リービッヒのアン。 der Ch.、ccxliv。 227-32ページ。
ワイスケ[43]は、すべてのミネラル物質を注意深く取り除いた骨ゼラチンは、微量の塩(例えば塩化ナトリウム)が加えられるまでタンニンによって沈殿しないと述べている。知られている限りでは、骨ゼラチンは皮膚のゼラチンと同一である。
[43]Bied. Centr.、1883年、673ページ。
コンドリンは、消化によって生成されるゼラチン状の物質である。[64] コンドリンは、120℃の水で3時間軟骨を沈殿させる。その物理的性質のほとんどはゼラチンと同一であるが、酢酸、酢酸鉛、ミョウバン、および鉱酸(これらが過剰に存在しない場合)によって水溶液から沈殿するという点でゼラチンと異なる。また、コンドリンは、希鉱酸とともにしばらく煮沸すると酸化銅を容易に還元できる物質を生成するという点でもゼラチンと異なる。コンドリンは、単に不純なゼラチンである可能性が非常に高い。[44]
[44]CP.ペトリ、ベリヒテ、xii。 p. 267;モルナー、スカンド。アーカイブ f.生理、つまり。 210-243ページ。そしてジャーン。化学。協会、1889 年、A. p. 736とツァイト。生理。化学、1895、xx。 357-364ページ。そしてジャーン。化学。 Soc.、1895、A. ip 254。Richter、Org. も参照。化学、ip 559。
コリン。—ロレ[45]は、皮やその他の結合組織を石灰水またはバリウム水に浸すと、繊維がより細い原繊維に分解され、作用が進むにつれて、これらがさらに細い原繊維に分離し、最終的には強力な顕微鏡でしか識別できないほど細くなることを示した。同時に、アルカリ溶液は繊維を結合させていた物質を溶解し、酢酸で溶液を中和すると、この物質は凝集沈殿物として沈殿し、回収することができる。ロレットはこの物質をアルブミン様物質と考えたが、ライマーは[46] は、それがゼラチン繊維と非常に密接に関連しており、実際にはアルカリ溶液の作用によってそれらから生成される可能性が高いことを示した。ライマーは実験に石灰処理した子牛の皮を使用し、蒸留水で長時間洗浄したため、可溶性成分は事前にかなり完全に除去されていたはずである。次に、密閉したガラス容器で石灰水とともに7~8日間消化し、透明な溶液を希酢酸で沈殿させた。彼は、同じ皮の部分を何度も繰り返し使用しても枯渇しないことを発見し、この物質は単に皮繊維の部分的な分解の産物であり、実際には明確な「セメント物質」はなく、繊維物質の水和または物理的状態の違いによって特定の方向に容易に分裂するだけであるという仮説を強く支持した。彼が「コリイン」と呼んだ溶解物質は、石灰水への繰り返し溶解と酢酸による再沈殿によって精製された。それは容易に溶解した[65] アルカリ溶液には溶けるが希酸には溶けない。ただし、場合によっては膨潤して細かく砕け、まるで溶解したかのように見えることもあった。しかし、約10パーセントの食塩水には非常に溶けやすく、多量の水を加えることによっても、溶液を塩で飽和させることによっても沈殿した。ライマーは、10パーセントの食塩水が石灰水と同様に皮からコリインを抽出するのに効果的であり、酸を加えると部分的に沈殿し、酸性化した溶液を塩で飽和させると完全に沈殿することを発見した。アルカリ金属およびアルカリ土類金属の他の塩も同様の作用を示したため、ライマーは当初、バリウム水で実験した際に誤解した。バリウム水は石灰水よりも濃度が高いため、酸で中和して生成したバリウム塩にコリインが溶解したままになり、沈殿を得るには希釈する必要があったからである。コリインの弱酸性溶液は、冷蔵状態でもフェロシアン化カリウムとの加熱でも沈殿を生じなかったため、アルブミノイドとは区別された。中性またはアルカリ性の溶液は、塩化鉄または塩化第二水銀、硫酸銅、または中性酢酸鉛との反応では沈殿を生じなかったが、塩基性酢酸鉛、塩基性硫酸鉄、または過剰のタンニンとの反応では沈殿が生じた。ライマーの分析では、炭素45.91%、水素6.57%、窒素17.82%、酸素29.60%が示され、彼は元の繊維との関係を示す式を示したが、十分な証拠に裏付けられているようには見えない。おそらくコリインは、皮繊維またはゼラチンの不純な分解生成物にすぎない。
[45]シッツ。ウィーン アカッド、xxxix。 p. 305.
[46]丁さん。ポリット。ジャーナル、ccv。 p. 153.
皮のアルブミン。—新鮮な皮には、実際のアルブミン、すなわち血清とリンパ液に含まれるアルブミンが一部含まれており、これは豊富な血管に含まれているだけでなく、繊維状結合組織にも浸透し、その栄養源となっています。このアルブミンは、なめし工程の前段階である石灰処理とビーム処理によって、皮から大部分が除去されます。おそらく、靴底用の革の場合、アルブミン自体は皮に残しておくと、タンニンと結合して革に強度と重量を与えるのに役立つため、むしろ有利でしょう。しかし、後述する理由から、アルブミンと結合している可能性のある石灰は必ず除去する必要があります。また、血液の着色物質には鉄が含まれており、タンニンと結合すると色あせの原因となるため、なめし工程の前に皮から血液を完全に除去しなければなりません。
[66]
アルブミンは、卵白を代表例として挙げることができる、密接に関連した物質群を形成します。また、牛乳のカゼイン、フィブリン、そしてより遠縁ではありますがゼラチンとも関連があります。この物質群に関する多くの情報は、ワットの化学辞典第2版の「タンパク質」の項、バイルシュタインの「アルブミン」の項、およびアレンの「商業有機分析」第4巻に記載されています。
アルブミンの最も特徴的な性質は、熱による凝固です。この凝固温度はアルブミンの種類によって多少異なり、卵白アルブミンと血清アルブミンは72~73℃で凝固します。乾燥アルブミンは、110℃でしばらく加熱すると不溶性になります。微量の酸は凝固温度をわずかに下げ、微量のアルカリは凝固温度を上昇させる傾向があります。塩化ナトリウムやその他のいくつかの中性塩は凝固を促進します。アルブミン溶液は、フレークが形成される温度よりわずかに低い温度で乳白色になります。
アルブミンはアルコールや強鉱酸によっても凝固します。凝固したアルブミンは熱を加えることによってのみ強酸や強アルカリに溶解し、ケラチンと非常によく似ています(56、68ページ)。
アルブミン溶液は偏光に対して左旋性を示す。
「酸性」アルブミンと「アルカリ性」アルブミンは、低温下で希酸(酢酸、塩酸など)やアルカリがアルブミン溶液に作用することによって生成されます。これらは加熱しても凝固せず、注意深く中和することで沈殿しますが、酸、アルカリ、またはアルカリ炭酸塩の過剰量には溶解します。塩化ナトリウムまたは硫酸マグネシウムで飽和させると溶液から析出します。アルブミンが酸または塩基と結合するかどうかは疑わしく、「酸性」または「アルカリ性」アルブミンは、ペプシン消化の第一段階で生成されるパラペプトンと同一である可能性が高いです。
腐敗時、あるいは酸やアルカリによるより厳しい処理によって、アルブミンはゼラチンと同様の方法で分解し、ほぼ同一の生成物(57ページ参照)を生成します。その中でも、酢酸系列のアミド酸、チロシン(パラオキシ-α-アミドフェニルプロピオン酸)、アスパラギン酸(アミドコハク酸)が最も重要です。
アルコールソーダで処理すると(62ページ参照)、ゼラチンに似たペプトンが得られる。[47]
[47]ポール、Ch.ツァイト、1895、p. 1487年。
[67]
希硝酸(1:2)で数日間加熱すると、アルブミン、ゼラチン、ケラチンを含むすべてのタンパク質は、「キサントタンパク質酸」と呼ばれる黄色の凝集物を生成する。これは組成がやや不明確な物質で、アンモニアや固定苛性アルカリに溶解し、橙赤色または茶褐色を呈する。
ミロン試薬は、アルブミン、ケラチン、またはゼラチンと加熱すると、鮮やかな赤色を呈する。この試薬は、2.5グラムの水銀を20ccの濃硝酸に溶解し、50ccの水を加えて沈殿させ、上澄み液をデカントすることによって作製される。
アルコールで煮沸しエーテルで洗浄して精製したアルブミンを、加熱しながら濃塩酸(比重1.196)に溶解すると、紫青色を呈するが、反応はしばしば不明瞭である。ゼラチン、コンドリン、ケラチンはこの反応を示さない。
微量の硫酸銅と過剰量の苛性カリ溶液で処理すると、アルブミンは紫色になり、ゼラチンとペプトンはピンク色の溶液になる(ビウレット反応)。
アルブミンとペプトンは、氷酢酸に溶解し、濃硫酸で処理すると、紫色で微かな蛍光を発する溶液となる。酢酸の代わりに糖溶液を用いた場合も、ほぼ同様の反応が得られる。
酢酸で強酸性にしたアルブミン溶液は、フェロシアン化カリウム、食塩、硫酸ナトリウム、酢酸鉛、塩化第二水銀、タンニン、ピクリン酸、タングステン酸によって沈殿する。
卵白に含まれる卵白アルブミンは、水で泡立てることで膜が破れ、濾過によって除去することができます。新鮮な状態では弱アルカリ性を示し、左旋性です。
レーマンによれば、卵白は87%が水分、13%が固形物で構成されており、後者はほぼすべて卵白アルブミンでできている。この卵白アルブミンは60℃に加熱すると凝固し、水に溶けなくなる。
ビテリン(アルブミンまたはグロブリン)[48]卵黄の)は水に不溶性で、未乾燥卵黄を多量のエーテルで抽出すると白色の顆粒状の残渣として得られる。筋肉の主要グロブリンであるミオシンによく似ているが、飽和溶液に溶解するという点で他のグロブリンと異なる。[68] 食塩。非常に希薄な塩水に溶解したビテリンの中性溶液は、70~75℃で凝固する。
[48]グロブリンは、希薄な塩溶液には溶けるが、水には溶けないアルブミンの一種である。
塩、ホウ砂、またはホルマリンを添加して保存した卵黄は、「タウイング」と呼ばれる皮革加工工程において皮革の仕上げに使用されます(191ページ参照)。このような卵黄の分析については、LILBの159ページを参照してください。皮革加工業者にとって最も重要な成分は卵油であり、卵黄には約30パーセントの卵油が含まれています。
牛乳の主成分であるカゼインは、密接に関連しているアルブミンと関連付けてここで言及されることがある。動物の皮とは全く関係がないものの、皮革の「調味料」または艶出し剤としてある程度利用されており、その用途に適している。また、現在ではバター製造の副産物としてかなりの量で出回っている。カゼインは、煮沸しても凝固しないか、ごくわずかしか凝固しない点でアルブミンと異なる。しかし、酸(塩酸、酢酸、酪酸)を加えると、またレンネットの作用によって、すぐに凝乳状のフレークに分離する。この凝乳は、少量の希アルカリ、石灰水、炭酸ナトリウムやホウ砂などのアルカリ性塩に容易に溶解する。溶解に必要な量以上のアルカリを用いなければ、カゼインはフェノールフタレインに対して酸性反応を示し、元の牛乳と同様に、レンネットと希酸によって凝固する。カゼインは、希鉱酸または有機酸による消化によっても溶解することができる。
毛髪、表皮、腺。これらはすべて上皮層に由来するため、推測されるように、化学組成において多くの共通点を持つ。化学者はすべてこれらを「ケラチン」または角質組織という一つの名称で分類しており、その最終分析によれば、基本組成においてアルブミンと非常によく似ている。しかしながら、角質組織は単一の化合物ではなく、むしろ一つの分類群であることは明らかである。
ケラチンは長時間水に浸すことで徐々に緩み、パパンの消化器で160℃で煮沸を続けると硫化水素を発生すると同時に、冷却してもゲル化しない濁った溶液に溶解する。ケラチンは苛性アルカリによって溶解する。表皮と柔らかい角質組織は容易に侵されるが、毛髪と角質は完全に溶解するためには強い溶液と加熱が必要である。苛性アルカリ土類金属は希アルカリ溶液と同じように作用する。したがって、石灰は表皮を容易に侵し、毛髪を緩めるが、毛髪を容易に破壊しない。アルカリ硫化物、[69] 一方、ケラチンは、柔らかい組織と少なくとも同じくらい容易に硬い組織を攻撃するようで、毛髪はしばしば完全に崩壊するが、表皮はほとんど無傷のままである。そのため、毛髪を破壊することによって脱毛に利用できる。ケラチンは硝酸とキサントプロテイン反応を起こし、ミロン試薬で赤色に着色し、硫酸溶液からフェロシアン化カリウムで沈殿するという点でもアルブミンに似ている。ケラチンは、炭酸カリウムとの融解、または希硫酸との長時間の煮沸によって分解され、ロイシン、チロシン、アンモニアなどを生成する。ケラチン(毛髪、角など)のアルカリ溶液に油と硫酸バリウムを混ぜ、酸を加えることによって生成される沈殿物は、プッツ博士によって皮革の充填材として用いられており、その用途においては、子羊革の製造に用いられる卵黄と小麦粉と同様の働きをする。アイトナーは樹皮鞣し革に同じ目的で使用しようと試みたが、あまり成功しなかった。プッツはまた、まずその溶液を皮革の毛穴に浸透させた後に、この物質を沈殿させることも提案している。
弾性繊維― 皮革の弾性繊維、または黄色の繊維は非常に安定した性質を持つ。長時間煮沸しても完全に溶解せず、酢酸や苛性アルカリの熱溶液でもほとんど影響を受けない。タンニンと結合することもなく、なめし工程でもほとんど変化しない。皮革中の含有量は1パーセント未満である。
分析方法― 皮膚の主要成分を識別する反応は、以下にまとめられています。テーブル:-
試薬。 ゼラチン。 アルブミン。 ケラチン。
冷水 うねりのみ 可溶性 不溶性。
水で加熱 可溶性 72℃~75℃で凝固させる。 100℃以上の温度でのみ溶解する。
酢酸とフェロシアン化カリウムの水溶液 沈殿物なし 沈殿する 沈殿する
ミロン試薬 反応なし 赤色 赤色。
高温の濃塩酸 着色なし バイオレットブルー 着色なし。
[70]
皮膚の様々な構成要素を定量的に分離する簡単な方法はありません。そのため、一般的には、材料の特定の部分に含まれる窒素の量を単純に測定し、真の皮膚の大部分を占めるゼラチン繊維には17.8パーセントの窒素が含まれているため、この数値を基に皮膚の量を推定します(57ページ参照)。
窒素の定量に最も便利な方法はケルダール法であり、これは次のように最も簡単に実行できます。以下に続く:
窒素を約 0.1 グラム含む既知量の物質 (皮 0.5 グラム、またはそれに相当する量の液体) を、500 ~ 700 cc の容量を持つイエナガラスのフラスコに、濃硫酸 15 cc とともに入れます。フラスコの内容物を、小さなブンゼンバーナーの炎で 15 分以上煮沸し、水分がすべて蒸発して物質が完全に分解するまで加熱し、その後 100 ℃ 以下に冷却します。次に、乾燥粉末過硫酸カリウム 10 グラムを加え、液体が無色になるまで煮沸を続けます。煮沸操作は、風通しの良い場所、または屋外で行う必要があります。物質が炭化し始める前に、フラスコの首に小さな漏斗を差し込み、できる限り硫酸の飛散と損失を防ぐことをお勧めします。
図 18. —ケルダール装置。
無色の液体を十分に冷却した後、 図18に示すように、フラスコにねじ込み式の漏斗とチューブを取り付けます。このチューブの直径は4mm以上でなければならず、フラスコ内の端は、液滴がフラスコに戻りやすいように斜めに切断します。チューブは12~15インチの高さまで斜めに伸び、図に示すように折り曲げられ、ゴムチューブで接続されます。[49] 100 cc ピペット、または同様の形状のチューブに、もう一方の端が、2 番目のフラスコに入った正確に 50 cc の「標準」塩酸の表面のすぐ下に浸かるようにします。処理済みのサンプルが入ったフラスコに約 50 cc の蒸留水を入れ、その後、付属のタップ付き漏斗を使用して、100 cc の水に 50 グラムの水酸化ナトリウムを溶解した溶液 100 cc を注意深くゆっくりとフラスコに注ぎます。[71] フラスコの中身を約30分間煮沸し、[50] 受器フラスコ内の通常の酸は、フラスコを冷水に浸して冷却する。次に、この2番目のフラスコ内の液体を、メチルオレンジを指示薬として通常の炭酸ナトリウムで滴定する。使用した酸の体積である50ccと、それを中和するのに必要な通常の炭酸ナトリウムの量の差(cc)に0.014を乗じると、測定に使用した物質の重量中の窒素量(グラム)が求められる。また、0.0786を乗じると、同じ物質中の皮繊維の重量が求められる。[72] 物質の量。一部の化学者は、強硫酸で物質を煮沸する前に硫酸銅または水銀を1滴加えるが、そのような物質を使用すると、プロセスが複雑になるだけで、ゼラチン状の物質の場合はより正確な結果が得られるわけではない。使用する酸とアルカリはアンモニアを含まないことが絶対条件であり、窒素を含まない純粋な砂糖を用いてブランク実験を行い、必要に応じて含まれるアンモニアに対する補正を行うべきである。[51]
[49]ガラス管の両端はぴったりと密着させ、ゴムがアンモニア蒸気の作用にできるだけさらされないようにする必要がある。
[50]この段階では突沸が非常に厄介な問題となることが多く、別のフラスコから蒸気を流したり、毛細管開口部のある管を通してアンモニアを含まない空気を沸騰液中に流したりすることで防ぐことができます。純粋な亜鉛、白金、または壊れたタバコパイプの破片は効果がはるかに劣ります。アンモニアの漏出を防ぐための追加の安全策として、ガラスの破片を入れた小さな吸収管を吸収フラスコに固定します。通常の酸をこの管を通してフラスコに流し込み、割れたガラスを濡らし、最後に吸収フラスコに洗い流してから内容物を滴定します。
[51]Cp. Procter and Turnbull, Jour. Soc. Chem. Ind., 1900, p. 130; また、Nihoul, Composition des Cuirs Belges, p. 14 (Bourse aux Cuirs de Liège, Sept. 1901) は酸化に過マンガン酸カリウムの使用を提唱している。Law (Jour. Soc. Ch. Ind., 1902, p. 847) も参照。
上記のように過硫酸カリウム10gを使用する代わりに、通常の硫酸カリウム10gを使用し、操作の終盤に過硫酸カリウムを少量ずつ加えて、完全に無色の溶液が得られるまで続けることができる。
[73]
第9章
皮革繊維の物理化学
原皮が革に変化する過程で起こる変化の性質、そして湿式加工やなめし工程の様々な段階における膨張や「垂れ下がり」の原因は、我々が取り組むべき最も難しい問題の一つであり、物理化学における最新の発見である事実を考慮に入れなければ、理解できる説明を与えることはできない。そして、それらの事実について、我々の知識はまだ決して完全ではない。
皮の構造を研究した結果、天然の状態では、皮は柔らかく水分を吸収して膨潤し、腐敗しやすいゼラチン状の繊維から構成されていることがわかっています。これらの繊維は乾燥すると収縮して互いにくっつき、糊やゼラチンのシートに似た、硬くほぼ均質な塊を形成します。なめし工程の後、繊維は形状は変わりませんが、性質が変化します。もはや水分を自由に吸収しなくなり、乾燥時に互いにくっつかず、分離したまま独立して動くことができます。そのため、革は多孔質で柔軟性があり、繊維表面からの光の散乱により不透明になりますが、個々の繊維は半透明です。同時に、繊維が通常の腐敗を起こさなくなるような化学変化も起こっています。したがって、皮を革に加工する上で最初に必要なことは、繊維がくっつかないように乾燥させることです。これは、最も原始的な皮革加工法で、革がゆっくりと乾燥する間に脂肪物質を機械的に皮に塗り込むことによって達成されます。これにより、繊維がコーティングされて分離され、揉み込みと伸張によって繊維が緩められます。同時に、脂肪は防水コーティングを形成し、腐敗に必要な水分を再び吸収するのを防ぎます。同様の結果は、[74] 革は、繊維自体に化学変化を起こさせて水に不溶性にし、結果として接着性をなくすことによって作られます。また、繊維間の水を、繊維が不溶性である強アルコールに置き換えるだけで、ある種の革を作ることもできます。強アルコールは繊維から水分を吸収して除去し、繊維を収縮させて硬化させ、接着を防ぎます。革の製造におけるこれらの基本原理を最初に明確に観察し、表現した功績は、現在では尊敬されているナップ教授にあります。彼は1858年に短い論文(「繊維と革の性質と本質」)を発表しましたが、これは明快な説明と実践的な実験の模範となっています。しかし、ナップは主に、繊維を革に変えるために必要な繊維の状態の変化を扱っており、その物理的な原因については扱っていません。これらの変化がどのようにして起こるかを説明する前に、彼が執筆して以来、はるかに明確になった解決策に関するいくつかの事実と理論を知っておく必要があります。
すべての物質の粒子(分子)は、太陽系をまとめている重力とほぼ同じ性質の引力によって互いに引き合っています。重力は、物質の重さの原因でもあります。実際、これらの力は同一である可能性さえあります。重力と同様に、これらの分子間の引力は、引き合う物体間の距離が短くなるにつれて急速に強くなります。そのため、分子が密集している固体や液体では、これらの引力は非常に強力ですが、気体や蒸気ではほとんど感知できません。これらの引力は、熱の運動によって相殺されます。熱の運動は、太陽系における惑星の運動エネルギーと同様の役割を分子物理学において果たします。固体では、引力によって分子はしっかりと固定され、熱の運動は固定点の周りの短い振動に限られます。その影響は、温度上昇による膨張として現れます。温度が上昇すると、ほとんどの物質は液体になります。液体では、粒子は互いに回転できますが、太陽が地球を宇宙空間に飛び出させないように支えているように、依然として互いの引力によって結合しています。温度が上昇し続けると、分子の軌道は大きくなり、液体は膨張し、最終的には分子は液体の質量の引力の及ばない接線方向に飛び出し、固体や他の液体との衝突によってのみ軌道から逸れる。[75] 飛び交う分子が、そこから跳ね返ってくる。これが蒸気または気体の状態である。
分子は通常、原子のグループから構成されています。例えば、水蒸気では、各分子は酸素原子1個と水素原子2個が結合した構造をしており、この内部のグループが分解されるのは極めて高温の場合に限られます。当然ながら、分子グループが複雑で重ければ重いほど、外部要因によってより単純なグループに分解されやすく、分子は液体や固体として存在し、気体になる前に分解してしまうことがあります。このような物質について、化学者は「分解せずに揮発させることはできない」と述べています。気体分子が単一の原子から構成されていることは非常にまれであり、水素、酸素、窒素といった最も完全な気体でさえ、既知の温度では分解されない原子対から構成されています。気体の圧力と膨張する傾向は、単に気体分子の運動と衝突によるものであり、同じ温度と圧力では、すべての気体の同体積には同じ数の分子が含まれていることに注意が必要です。軽い分子は、その軽さを速度の速さで補っているのです。凝固点における酸素分子(O₂)の平均速度は毎秒461メートル、つまりライフル弾の速度にほぼ匹敵します。しかし、固体、液体、気体のいずれにおいても、すべての分子がどの温度でも均一な速度で運動しているとは限らず、個々の分子は瞬間的に静止状態から非常に高速まで変化する可能性があり、質量の温度は平均を表しているに過ぎないということを理解してはいけません。そのため、すべての液体、さらには固体においても、どの温度においても一定の割合の分子が表面から離れて蒸気の形をとるのに十分な速度を持ち、一定の割合の分子は落下して捕捉され保持されます。したがって、すべての液体、そして理論的にはすべての固体は、温度とともに上昇し、温度のみに依存する「蒸気圧」を持ち、液体の沸点では大気圧、つまり約15ポンド/平方インチに等しくなり、液体の内部に気泡を形成することができます。少量の液体がフラスコ内に閉じ込められている場合、フラスコ内はその蒸気で満たされ、液体が存在する限り、蒸気の圧力は温度のみに依存し、液体と蒸気のそれぞれの量には全く依存しない。[76] また、フラスコ内に存在する他の蒸気やガスの圧力にも影響されず、フラスコ内の全圧力は、存在するすべてのガスと蒸気の「分圧」の合計となる。[52]
[52]421ページ参照。
気体や蒸気の挙動は、溶液中の物質の挙動と非常に類似しているため、かなり詳細に記述されてきました。液体の分子は、分子間の距離が非常に短いため、非常に強い引力によって結合しており、ほとんどの場合、断面積1平方センチメートルあたり数トンにも達しますが、その作用範囲は非常に狭いです。液体の内部では、分子の一方の側の引力は当然ながら反対側の引力と完全に釣り合っているため、分子は液体内で妨げられることなく自由に動くことができますが、表面では、表面層の引力による力のごく一部が不均衡になり、液体をまとめる一種の弾性膜として働き、「表面張力」と呼ばれます。この身近な例としては、管の端にある液滴を支える力、わずかに油を塗った針を水面に置いても沈まないこと、そして一部のハエがまるでゴムのシートで覆われているかのように水面を歩くことができることなどが挙げられます。水とアルコールのように、多くの液体は任意の割合で混ざり合ったり溶け合ったりします。アルコールが水分子に及ぼす引力は、アルコールがアルコールに及ぼす引力や水が水に及ぼす引力と同等かそれ以上です。水と油、水と石油アルコールのように、実際には混ざり合わない場合もあり、これは相互の引力が小さいためです。接触点ではそれぞれがかなりの表面張力を保持しますが、自由表面の表面張力よりは小さく、それぞれが互いに引力を及ぼし合っています。また、クロロホルム、石炭酸、エーテルと水のように、中間的なケースも多くあります。これらの場合、それぞれの溶媒が他方の溶媒の一部を溶解しますが、2つの溶液は混ざり合わず、別々の層を形成します。このような場合、平衡状態に達し、どちらの液体も他方の層に浸透する傾向と他方の層から浸透する傾向が等しくなります。この点は、蒸気圧について述べたことと非常によく似ています。また、溶液に浸透する傾向は、しばしば溶解圧と呼ばれます。そして、均衡に達したときには、[77] 溶解圧は変化するが、各成分の蒸気圧は両方の溶液で等しい。蒸気圧と同様に、溶解圧も通常は温度の上昇とともに増加し、各成分が他方の溶液に多く溶け込み、最終的には2つの層の組成が同一になり、表面張力が消失して完全な混合が起こる。フェノール(石炭酸)と水の場合、これは約70℃で起こる。
液体の相互溶解について述べてきたことのほとんどは固体の溶解にも当てはまりますが、後者はコロイドと結晶質という2つの非常に異なる種類に分けられます(ただし、これらは互いに境界が曖昧です)。コロイドまたは粘着性のある物質は、溶解する液体とほぼあらゆる割合で混和し、明確な飽和点というものは存在しません。しかし、部分的に混和する液体と非常によく似たゼリーを形成するものもあります 。相互溶解性があり、固体の一部が液体溶液に溶解し、残りの液体が固体に溶解して体積が増加しますが、固体状態の特性は保持されます。温度が上昇すると、この相互溶解性は一般的に増加し、ある時点でゼリーが溶けて、部分的に混和する液体の場合と同様に完全な溶解が起こります。これらの現象はなめしの理論において非常に重要ですが、結晶質について少し説明するまで、その詳細な検討は延期する必要があります。これらは規則的な結晶形を特徴としており、分子間の引力が一定の方向に作用し、一定の幾何学的配置で互いに結合する傾向があることを示しています。これらは溶媒を全く溶解しませんが、溶媒によって溶解され、固体粒子がさらに溶媒に溶け込む傾向と、既に溶解した粒子が残りの固体に付着する、つまり「結晶化する」傾向が釣り合う平衡状態に達します。このような溶液は固体残渣に対して「飽和」していますが、固体結晶が存在しない限りこの言葉は意味を持ちません。また、ある物質が複数の結晶形を持つ場合(時折起こるように)、溶液はそれらのうちの1つに対して飽和状態であっても、他の結晶形に対しては飽和状態よりも多かれ少なかれ飽和状態である可能性があります。「過飽和」溶液では、適切な形の「種結晶」を加えることで直ちに結晶化が始まります。
[78]
硫酸銅などの結晶質物質を溶媒(例えば水)に入れると、溶解した塩は徐々に溶媒全体に拡散していくが、液体の流れが全くない場合はその動きは極めて遅く、数フィート上昇するのに何年もかかることがある。多くの場合、塩は水性ゼリーの中を静止した水の中を拡散するのと同じ速度で拡散する。一方、コロイド状物質は拡散力がほとんど、あるいは全くなく、ゼリーの中を全く通過できないことがほとんどである。これが、鉱物塩によるなめしが、コロイド状で皮のゼラチン繊維を極めてゆっくりと拡散する植物性タンニンによるなめしよりもはるかに速い理由である。
すべての溶解結晶質がゼラチン膜を同じように容易に通過するわけではなく、溶解塩の拡散を許さず、水は自由に通過させる物質(主にゼラチン沈殿物)が知られています。このような沈殿物の薄い層は、「半透膜」と呼ばれるものを形成します。このような膜の存在により、拡散傾向、一般に「浸透圧」と呼ばれるものを直接測定することが可能になります。[53]溶解物質の圧力。このように、多孔質の陶器製電池セルを硫酸銅溶液に浸し、フェロシアン化カリウム溶液で満たします。こうして、セルの細孔は、水は透過するがほとんどの溶解物質は透過しない、フェロシアン化銅のゼラチン状沈殿物で満たされます。次に、セルに砂糖などの結晶質の希薄溶液を満たし、垂直管を取り付けた穴の開いたコルクで上部を閉じ、セルを水に浸すと、水がセル内に流れ込み、希薄溶液は管内を上昇して、外側の水面から数フィートの高さになります。垂直管の代わりに水銀圧力計を使用すると、セル内の圧力を正確に測定できます。これは溶解物質の浸透圧です。一見すると、水が溶液に流れ込むのは、明らかに大きな圧力に逆らっているように見えるため逆説的ですが、説明は簡単です。[79] 液体の分子間の引力によって生じる巨大な内部圧力については既に述べたとおりである。溶液中では、この圧力の一部は溶解した物質によって支えられ、外部から水が流入して、溶解した物質の浸透圧に等しい内部機械圧力が生じる。溶解現象と蒸気圧現象の類似性については既に述べたとおりであり、測定された浸透圧は、溶解した物質が溶液と同じ温度で同じ体積を占める蒸気状態にある場合に生じるであろう圧力と完全に一致するため、定量的な類似性も認められる。実際、それはまさに蒸気の「分圧」として作用する。溶解した物質の浸透圧を測定する間接的な方法はいくつかあり、例えば、純粋な溶媒と比較して溶液の凝固点が低下したり沸点が上昇したりすることから測定できます。これらの方法はすべて直接測定の結果を裏付け、同じ体積で同じ温度であれば、分子の種類に関わらず同じ数の分子が同じ浸透圧を生み出すこと、あるいは逆に、同じ浸透圧と温度であれば、同じ体積の溶液には必ず同じ数の分子が含まれることを示しています。これらの事実を分子量の決定に利用することは明らかです。
[53]溶解圧と浸透圧は、実際には同じ力を指す二つの名称である。前者は固体が溶解しようとする傾向を表し、後者は溶解した物質がそれ以上の溶解を阻害する圧力を表す。したがって、固体と接触している飽和溶液では、この二つの圧力は常に等しいが、互いに逆方向に作用する。
しかしながら、塩、酸、アルカリ、そして一般的に電解質の溶液では、この法則からの奇妙な逸脱が見られます。例えば、希薄な塩化ナトリウム溶液は、存在するNaCl分子の数に対応する浸透圧のほぼ2倍の浸透圧を生じ、実際にはNaとClが別々に存在する溶液であるかのように振る舞います。このような溶液は電流を非常に容易に伝導し、同時に塩素は正極へ、ナトリウムは負極へと運ばれ、そこでNa₂とCl₂に分離します( Naは存在する水を分解してNaOHを生成します)。実際、現代の電気分解理論では、これらの解離した原子は電気によって互いに分離されるのではなく、電解質溶液中に既に分離した状態で存在し、単に電気の担体として作用するだけであり、電気が行う仕事は塩分子を分解することではなく、解離した原子に新たな電荷を与え、それらが新しい分子として結合して脱出できるようにすることであると主張しています。[80] 電解質から。複雑な塩は必ずしも単一の原子に分解するとは限らないため、硫酸カルシウムは Ca と SO 4に、硫酸水素(硫酸)は 2H と SO 4に解離するなど。これらの解離した原子および原子団は「イオン」と呼ばれ、一価、二価などがあり、二価イオンは一価イオンの 2 倍の電気量または電荷を持つ。電気そのものの究極的な性質について議論することなく、この問題は、溶解していない塩の分子が、+ 電荷を持つイオン(「陽イオン」、例: Na)と – 電荷を持つイオン(「陰イオン」、例: Cl)で構成され、これらの電荷の電気的引力によって結合していると仮定することで最も簡単にイメージできる。溶液中では、これらのイオン間の引力は他のイオンの引力によって相殺されるため、イオンは液体中を自由に移動できます。しかし、Na 2や Cl 2のように分子状の遊離元素となって溶液から脱出するためには、一対の陽イオンが負極へ移動して正電荷を放出し、同時に一対の陰イオンが正極へ移動して正電荷を受け取る必要があります。このようにして、Na と他のすべての陽イオンは負極で分離し、Cl と他のすべての陰イオンは正極で分離します。
これまで述べてきたことから明らかなように、自由イオンは溶液中でしか存在できず、蒸発したり固体として分離したりすることはできません。しかし、液体中では他の溶解分子とよく似た働きをし、互いに、あるいは溶解した塩とは独立して独自の浸透圧を及ぼしますが、溶液中には常に同数の正イオンと負イオンが同時に存在しなければならないという制約があります。溶液が希釈されると、より多くのイオンが遊離し、濃縮されると、より多くのイオンが再結合して未解離の塩を形成します。これは例を挙げるとより明確になります。固体塩が存在する飽和塩化ナトリウム溶液では、結晶塩の溶解圧で溶解した塩と、飽和塩溶液の解離圧でNaイオンとClイオンが存在し、どちらも互いに影響を与えません。ここで塩酸を加えると、塩の溶解度には直接的な影響はありませんが、HClは主にHとClに解離するため、Clイオンの圧力が上昇し、Clの圧力が通常の値に戻るまで塩の再結合が促されます。これにより、未解離の塩溶液の濃度が上昇し、溶液が塩結晶に対して過飽和状態ではなくなるまで、塩が沈殿または結晶化します。
ほとんどの化学反応、特に酸同士の反応[81] 酸と塩基の反応は、実際にはイオンの反応です。したがって、希薄溶液中のNaOHは主にNaとOHに電離し、HClも同様にHとClに電離します。一方、水はごくわずかにしか電離しません。したがって、混合すると、HとOHが結合して熱を伴って水を形成しますが、NaとClは希薄溶液中にある限り、実際には結合しません。このため、強酸、強塩基、強塩はほぼ完全に電離するため、すべての強酸と強塩基の中和熱は、その性質に関係なく同じです。作用の速さ、したがって、酸または塩基の「強さ」または「親和性」と呼ばれるものは、溶液中の遊離イオンの数に依存します。非常に弱い酸と塩基はほとんど電離しませんが、その塩は希薄溶液中でほぼ完全に電離します。これは、非常に実用的な事実の説明につながります。強酸である塩酸は、溶液中でほぼ完全に電離します。酢酸は弱酸であり、イオン化はごくわずかです。一方、酢酸ナトリウムと塩化ナトリウムは塩として、ほぼ完全にイオン化しています。酢酸ナトリウム溶液に塩酸を加えると、溶液中にナトリウムイオン、酢酸イオン、塩素イオン、水素イオンが存在します。酢酸イオンと水素イオンの圧力は酢酸の解離圧力よりも大きいため、圧力が等しくなるまで結合して酢酸を形成します。その結果、溶液中には、わずかにイオン化した遊離酢酸、塩化ナトリウムのナトリウムイオンと塩素イオン、そして残った過剰な酢酸ナトリウムのナトリウムイオンと酢酸イオンが存在することになります。塩酸がナトリウム全体と結合するのに十分な量であれば、多くの(イオン化した)塩化ナトリウムと少量の酢酸ナトリウム、そして多くの遊離酢酸と少量の塩酸を含む平衡状態になります。このようにして、「強い」酸が「弱い」酸を置換することになります。
別の例を挙げると、酢酸溶液に酢酸ナトリウムを加えるとします。酢酸の電離圧は酢酸ナトリウムの電離圧よりもはるかに低く、両者とも共通のアセト酸イオンを持つため、酢酸の電離は減少し、未解離の酢酸がより多く生成され、濃度によって両者の電離圧が等しくなります。遊離酢酸の総量は変化しませんが、電離する割合は少なくなり、より弱い酸のように作用します。このように、中性塩を加えることによって弱酸の活性が低下することは、しばしば議論の的となります。[82] 化学者による利用。なめし工程における例としては、クロムなめし工程におけるクロム酸と二クロム酸カリウムの過剰使用、なめし液の作用を「穏やかにする」中性塩の効果、および「酸漬け」における塩の使用などが挙げられる。
それでは、これらの事実をなめしの物理学に適用してみましょう。まずは、電気分解が起こらない最も単純なケースから始めます。湿った皮は、ゼラチンゲルの繊維の塊でできており、その間に水が満たされていると考えることができます。実際、多くの実験目的においては、繊維間に機械的に保持された水や溶液によって生じる複雑さを避けるために、皮の代わりに膨潤したゼラチンのシートを用いることができます。
乾燥ゼラチンシートを水に入れると、膨潤して自重の7~8倍もの水を吸収しますが、ほとんど溶解しません。平衡状態は、水分子がゼラチンに及ぼす引力が、ゼラチン自身の凝集力と外部の水分子の内部引力の合計に等しくなったときに達成されます。ゼラチンの凝集力が増加すると、ゼラチンは収縮して水の一部を排出する傾向があり、この収縮はさらにゼラチンの凝集力と、減少した水分子に対するゼラチンの引力を増加させる傾向があり、これらの要因は明らかに相反する方向に作用します。したがって、この平衡状態は非常に不安定であり、わずかな原因でも膨潤度に大きな変化が生じることが予想されますが、実際その通りです。温度を上げるとゼラチンの凝集力が低下し、ある時点で水に対する引力よりも弱くなると、ゼリーは突然固体状態を失って溶解する。
コロイド(ゼラチンを含む)による水の吸収は、吸収された水の体積の収縮(圧縮)と熱の発生を伴い、ケルナーが指摘したように、[54]温度の上昇によって、膨張は抑制され(膨張は減少する)。一方、溶解は熱を吸収するため、温度の上昇によって促進される。
[54]Beiträge zur wissenschaftlichen Grundlage der Gerberei、フライベルク、1899 年。
膨潤したゼリーをアルコールに入れると、水と分離して収縮する。ゼラチンとアルコールは互いに溶解しない。水とアルコールの引力とゼラチンの凝集力の合計は、水とアルコールの引力よりも大きい。[83] 後者は水に相当し、アルコールはゼラチンに浸透できないため、水が外に出てゼリーが収縮します。アルコールの濃度が高いほど、ゼリーはより完全に脱水され、強いアルコールでは完全に硬く固くなります。現代の化学者には馴染みのある言葉で同じ事実を表現したいが、化学に詳しくない読者には分かりにくいかもしれないが、アルコールはゼラチンの外側に浸透圧を及ぼすが、内側にはほとんど、あるいは全く及ぼさないため、水が押し出されると言えるでしょう。ゼリーとアルコールの両方の浸透圧が等しくなるまで、水がゼリーから出てくると言うことも同様に正しいでしょう。ゼリーは、ゼラチン中の水の真の「固溶体」であり、溶液では、2つの成分のどちらかを溶媒とみなすことができます。混ざり合わない2つの溶媒間の第3の物質の分配(76ページ参照)、例えば水とエーテル間のアルコールの分配に、全く同じ類似例が見られます。
ゼラチンの膜は水は透過するがアルコールは透過しないという事実を利用すれば、アルコールへの水の浸透圧を非常に簡単な方法で実証できます。78ページに記載されている実験を、ゼラチン溶液で事前に洗浄したセルにアルコールを入れ、そのセルを水に入れることで行うと、水がセル内に入り、アルコール溶液は垂直管内で数フィート上昇します。ゼラチンがアルコールに不溶性であることは、ゼラチンの定量に利用できます。ゼラチンを含む溶液に、その体積の3倍の量の無水アルコールを加えると、ゼラチンは撹拌棒上またはビーカーの側面に固形物として分離し、さらにアルコールを加えて洗浄することができます。この方法は、ゼラチンロゼンジや「ゼリースクエア」、ローラーコンポジション、ヘクトグラフ質量などの分析、および接着剤や市販のゼラチン中の真の未変化ゼラチンの定量に役立ちます(60ページ参照)。しかし、他の多くのコロイドもアルコールによって沈殿する。
ナップの実験( 74ページ)のように、皮をアルコールで処理すると、その作用はゼラチンゼリーで説明したのと全く同じである。まず繊維間の隙間から、次に繊維自体から水分が除去され、繊維が分離して接着しなくなった状態で皮が乾燥し、事実上一種の革に変化する。しかし、水に浸すと元の生の皮に戻る。
[84]
糖類、グリセリンなどの溶液の作用は、原理的にはアルコールの作用と似ていますが、より複雑です。なぜなら、これらの物質は一般的に水だけでなく、ゼラチンや皮繊維にも溶解するため、その効果を予測することはできないからです。ただし、通常は膨張よりも収縮の傾向があります。一般的に言えば、平衡状態は、水と糖がゼラチンに及ぼす引力と、溶液中の両者の相互引力およびゼラチンの凝集力とのバランスによって決まります。そして、平衡状態は物質の性質だけでなく、温度や濃度にも左右されます。
酸、アルカリ、塩がゼラチン繊維に及ぼす作用はさらに複雑で、電解解離だけでなく、おそらく実際の化学結合も関係してくる。ゼラチンの化学構造はまだ完全には解明されていないが、この分子には酸と結合できるアミド基と、塩基と結合するカルボキシル基の両方が含まれていることが知られている(58ページ参照)。そのため、皮繊維は酸と塩基の両方を非常に強く吸収し、10ノルマル硫酸溶液は皮によって完全に除去され、リトマス試験紙で酸の痕跡が全く検出されない水だけが残るほどである。アルカリも同様に吸収され、どちらの場合もゼラチンまたはゼラチン繊維は吸水力が大幅に増加し、結果として膨潤する。この例としてよく知られているのは、酸や石灰による皮の膨潤であり、どちらの場合も添加された物質は水洗いだけでは短時間で除去することはできない。したがって、皮革から石灰や酸を取り除くには、アルカリを酸で中和するか(153ページ参照)、酸をチョークやアルカリで中和する必要がある(91ページ参照)。ゼラチンや皮革繊維が結合する酸やアルカリの量は、機械的に吸収される酸やアルカリ溶液の量、および水洗い時に化合物が部分的に分解する傾向によって複雑になるため、正確にはまだ決定されていない。著者の実験では、1グラムの風乾ゼラチンを非常に希薄な塩酸(HCl)溶液に入れると、約0.025グラムの塩酸と結合し、この化合物はゼリー状のまま40~45グラムの水を吸収するという結論に至った。酸とアルカリの両方において、最大の膨潤は希薄溶液で得られ、より強い酸の場合は、外側の溶液はほぼ[85] 平衡状態に達すると中性となり、酸の量を増やすと吸収される水分の量が減少する。強アルカリについても同様である。したがって、膨潤を目的とする場合、濃度が高すぎる溶液を使用すると目的が達成されないため、酸またはアルカリの量は溶液の体積ではなく、皮の重量に合わせて厳密に調整する必要がある。
酸性溶液やアルカリ性溶液がゼラチンに及ぼす影響に関する物理的な説明については、現時点で述べられることは、実際の科学的知識というよりはむしろ推測とみなさざるを得ない。また、ゼラチンと酸(またはアルカリ)との間で実際に化学結合が起こるという見解が最も可能性が高いように思われる一方で、異なる酸が必ずしもその当量に比例して結合するとは限らないという事実から困難が生じることも認めざるを得ない。ただし、実際に結合した酸の量と、単に機械的に吸収された酸の量をより正確に判断する方法が確立されれば、これらは見かけ上の異常に過ぎないことが証明される可能性が高い。
膨潤の問題はひとまず置いておいて、これらの酸性(およびアルカリ性)ゼラチン化合物の性質について少し述べておく必要があります。この性質を知ることは、膨潤過程を理解する上で不可欠です。酸性ゼラチンを純水に懸濁すると、その一部が中性ゼラチンと遊離酸に分解され、後者が水中に拡散します。したがって、酸性ゼラチンは一定量の遊離酸が存在する場合にのみ存在できます。この水による解離はすべての塩に共通する性質であり、イオン化について述べたことから必然的に導かれますが、構成要素の結合親和性が弱い場合にのみ、実際に知覚できるようになります。水はごくわずかですが、HとOHにイオン化します。NaClのように、ほぼ完全にNaとClにイオン化する塩が水に溶解していると仮定すると、一定量のNaOHとHClが水イオンとの結合によって形成されることがわかります。上記の場合、ナトリウム水和物と塩酸はどちらもほぼ完全に電離しているため、その量は全く無視できるほど小さい。しかし、酸または塩基のいずれかが弱酸(つまり、電離度が低い)の場合、酸または塩基溶液の電離圧が塩の電離圧と等しくなるまで、結合反応は継続する必要がある。この酸または塩基はもはや電離状態ではないため、揮発によって溶液から除去することができる。[86] あるいは拡散。例えば、塩化第二鉄溶液を羊皮紙のトレイに閉じ込め、そのトレイを頻繁に交換する水の上に浮かべると、解離した酸は膜を通して水中に拡散し、最終的にそのすべてが除去され、トレイには水和酸化第二鉄のコロイド溶液だけが残ります。皮のゼラチン繊維が羊皮紙の膜と同じ役割を果たすこのような作用は、なめしの多くの現象において重要な役割を果たしています。[55]このように、酸で膨潤した皮の場合、繊維と酸化合物はいくらか解離しており、皮を絶えず交換される水に吊るしておくと、酸が皮に拡散し、最終的には、ゆっくりとではあるが、全体が除去される。同様の効果は、皮やクロムメッキされた革から「漂白剤」(炭酸カルシウム)で叩いて酸を除去する一般的な操作でも生じる。後者は水に不溶性であるため、皮に浸透することはできないが、拡散してきた酸と瞬時に結合するため、酸ゼラチン化合物は急速に分解される。これは、化合物のイオン化圧に等しいイオン化圧を持つのに十分な遊離酸を含む溶液中でのみ、この化合物が永続的に存在するためである。アルカリゼラチン化合物と石灰ゼラチン化合物についても同様のことが言える。
[55]おそらくクロム、アルミニウム、鉄の塩類は鉱物タンニンなめしの過程でこのように分解され、不溶性の 塩基性塩として皮革中に固定される。186、215ページ参照。
著者や他の研究者によって綿密に調査された具体的な事例、すなわち塩酸溶液がゼラチンに及ぼす作用を取り上げれば、述べられた結果を理解しやすくなるだろう。秤量したゼラチンシートを非常に希薄な酸溶液に入れると、水中よりもはるかに大きく膨潤し、外部溶液の濃度が1リットルあたり0.1~0.2グラムのHClで最大の膨潤が得られる。膨潤したゼリーの体積は、風乾したゼラチン1グラムあたり約45ccであり、濃度は膨潤したゼリー1リットルあたり約0.75グラムのHClに等しく、少なくとも外部溶液の約5倍である。後者の濃度が増加すると、ゼリー中の濃度も増加するが、その比率ははるかに小さく、ゼリーの体積は減少し、濃度が5グラムになると、外側溶液中の1リットルあたりのHCl濃度が、ゼリーの体積は[87] わずか約 18.5 cc で、濃度は 1 リットルあたり 6 g 未満です。このような溶液の法則は、化学変化が起こらない限り、それぞれの濃度が一定の比率を維持するというものであることから、ゼリー中の HCl の単純な溶解の理論ではこれらの事実を説明できません。吸着 (表面引力) で説明できる可能性もありますが、ゼラチンには酸と結合できるアミド基と塩基と結合できるカルボキシル基の両方が含まれていることが知られているため、実際の化学結合が起こり、固定された酸の量の見かけ上の不規則性は化合物の部分的な加水分解によるものである可能性がはるかに高いです。[56]
[56]ただし、ウォーカーとアップルヤードの「絹による酸の吸収」、Chem. Soc. Trans. 1896、p. 1334 を参照。
作業仮説として、以下を提案できる。水と塩酸はどちらもゼリーに出入りできるため、ゼリーはあらゆる点で外部溶液と浸透平衡状態にあり、溶液中の非イオン化塩酸も、ゼラチン化合物の加水分解によって生成される可能性のある少量の塩酸も、膨潤に影響を与えることはない。外部溶液が非常に希薄である限り、存在する酸の大部分はゼラチンに吸収されて固定され、外部の酸のほぼすべてがイオン化され、その一部はゼラチンと結合する。しかし、後者の場合、イオンはゼリーから出ることができず、内部浸透圧を引き起こし、Clイオンが外部溶液のClイオンと浸透平衡状態になるまでゼラチンは膨潤する。同時に、この内部のClイオンの圧力は、外部溶液からのClイオン(およびそれに伴うHイオン)の流入を阻害し、機械的に吸収される酸溶液の濃度は外部溶液よりもやや低くなります。外部溶液の濃度が増加すると、外部のClイオンの圧力が塩化ゼラチンのイオン化を抑制し、同時に加水分解の傾向も抑制します。したがって、ゼラチンと実際に結合する酸の量はやや増加するはずですが、膨潤は減少するはずであり、実際その通りになります。[57]塩酸の濃度を運ぶことは不可能です[88] 酸濃度が5グラム/リットルをはるかに超えてもゼラチンは溶解しないが、外液に食塩を加えると、同様に塩化物イオンの圧力が上昇し、膨潤がさらに減少するはずである。この場合、ナトリウムイオンは水素イオンと同様に外圧を上昇させる。実際、十分な量の食塩を加えると、ゼラチンが完全に固まり、自身の重量程度の水分しか保持しなくなるまで膨潤が減少するが、同時に見かけ上の結合酸は大幅に増加する。これは食塩の直接的な脱水作用によるものではない。なぜなら、濃縮塩化ナトリウム溶液は酸が存在しない場合にはゼラチンに対して脱水作用ではなく膨潤作用を示し、外液とゼリー中の食塩濃度は実験誤差の範囲内で全く同じであることが証明されているからである。これまでに述べた説明を裏付けるいくつかの事実も指摘できる。ゼラチンを膨潤させる傾向は、かなりの強さを持つすべての酸に共通しており、酸の濃度を適度に高めてもゼリーが溶解しない場合は、最大膨潤効果が観察され、酸の濃度が高くなるにつれて膨潤は減少します。他の塩も塩化ナトリウムと同様の効果を示します。例えば、硫酸による膨潤は硫酸ナトリウムによって抑制されます。塩化ナトリウムはすべての酸による膨潤を減少させるようですが、塩化ナトリウムが過剰に存在する場合、膨潤を最初に引き起こした酸の種類に関わらず、ゼラチンと結合する酸のほとんどは塩酸になると思われます。著者が観察した興味深い事実は、中性ゼラチンを非常に効果的に脱水する無水アルコールが、塩酸で膨潤したゼラチンから水も酸もほとんど除去できないということです。塩酸は無水アルコールにも容易に溶解するが、HイオンとClイオンはごく少量しか存在できないため、ゼリーの膨潤を引き起こし水分を保持する酸は、ゼラチンと実際に結合しているか、またはイオン化された状態で存在すると結論づけることができる。
[57]ゼラチンに保持される酸の量は、ゼリーに含まれる総量から吸収された溶液の体積に相当する量を差し引いて測定すると、最初は急速に最大値まで上昇し、その後わずかに減少してほぼ一定になる。しかし、提案された理論によれば、吸収された溶液は外部の溶液よりも希釈されているはずであり、実際の結合酸の量は上記の計算で示される量よりも大きいことは明らかである。指示薬によって測定された「結合」酸は、わずかではあるが継続的に増加する。フェノールフタレインに対しては酸性であるが、メチルオレンジに対しては中性である。
[89]
苛性アルカリ溶液の膨潤作用は、ほとんどの点で強酸の膨潤作用と類似している。アルカリの一部はゼラチンによって何らかの形で固定され、残りの一部は溶液として吸収される。最大膨潤効果は希薄溶液で観察され、濃度が高くなるにつれて減少する。これまでのところ、アルカリによる膨潤は塩化物によって減少することはなく、特に苛性ソーダによる膨潤は塩化ナトリウムによって減少しないことが注目される。提唱された理論によれば、膨潤剤にはClイオンがないため、アルカリによる膨潤が塩化物によって減少する理由はないが、共通のNaイオンを持つナトリウム塩が苛性ソーダによる膨潤を抑制しないのはやや奇妙である。現在の知識では明確な説明はできないが、この場合の膨潤はナトリウムイオンではなく、より複雑なイオン、あるいはアルカリのほとんどの特徴的な反応と同様に水酸化物イオンによって引き起こされている可能性が十分にある。どうやらゼラチンアルカリ化合物は依然として強いアルカリ性を示し、フェノールフタレイン指示薬に未結合のアルカリと同様の影響を与えるようである。この影響は遊離HO-イオンの存在によるものであることが知られている。
プロクターらは、実際の毛皮とゼラチンの両方について酸とアルカリの影響を研究し、量的にはゼラチンの場合とほぼ同じであるものの、質的にはほぼ同じであることがわかった。ただし、繊維間の隙間に機械的に保持された酸から正確な量を決定することはより困難である。膨潤量は酸の強さに比例せず、乳酸のような弱酸やイオン化度の低い酸は、塩酸や硫酸のような強酸よりも大きな膨潤を引き起こす。強酸は外部溶液中のイオン圧が高い。一般的に、希薄溶液は高濃度溶液よりも大きな膨潤を引き起こすため、繊維に損傷を与えることなく膨潤が必要な場合は、このような弱酸の希薄溶液が好ましい。また、中性塩の存在は避けるべきである。一方、石灰を除去したり、膨潤せずに毛皮を酸性状態にしたい場合は、中性塩、特に塩化物を添加することが有利である。この原理の非常に重要な応用例は、羊皮、特に羊の飼料を輸出用に保存するための「ピクルス漬け」である。[90] この工程の特徴は、まず硫酸で皮をわずかに膨潤させ、次に塩を加えるか、または後続の浴槽で塩を使用して膨潤を抑えることです。実際には、膨潤を緩和するために、現在では一般的に最初の浴槽にも塩が加えられています。「膨潤溶液」の適切な濃度は、1リットルあたり約80グラムの食塩と7.5グラムの硫酸です。したがって、この溶液100ccを中和するには、約15ccのN / 1アルカリが必要となり、皮の各ロットごとにテストし、適切な酸の添加によって同じ濃度に維持する必要があります。皮に吸収される酸は主に塩酸であり、硫酸ナトリウムが浴槽に蓄積されます。塩は酸と同じように皮に吸収されるのではなく、皮が持ち込む水によって継続的に希釈されるため、密度を約65°Bkrに維持するために、時折塩を添加する必要があります。 (比重1.065)この浴槽で約1/2時間または3/4時間攪拌した後、皮を飽和塩水に移し、塩分過剰によって液体の密度が維持されるように、完全に厚みがなくなるまで攪拌します。飽和塩水に数時間浸しておくと、より効果的です。
適度な範囲内であれば、上昇液の濃度はそれほど重要ではありません。なぜなら、皮は一定量の酸しか吸収しないからです(塩の濃度が高くなるにつれて吸収量は増加します)。第二の液、つまり下降液では、過剰な塩によって存在する酸がすべて皮に押し込まれ、浴中に拡散することはありません。皮は、上記で規定された量、または通常使用される量よりもはるかに少ない量の酸で効果的にピクルス処理でき、満足のいく鞣しもはるかに容易になります。ただし、カビが生えやすいと言われています。ピクルス処理は、皮を濃縮塩水浴に入れ、乾燥した皮1キログラムあたり硫酸0.1グラムを超えない計算された量の酸を加えることによっても行うことができますが、皮によって持ち込まれる水によって浴が希釈され、塩を常に大量に追加する必要があるため、実際には経済的ではありません。
漬け込んだ皮は水に触れさせてはいけません。水に触れると漬け汁が薄まり、過剰な酸が繊維に作用して破壊してしまうからです。皮に誤って水滴がかかっただけでもこの影響が生じ、濡れていない部分にも影響が及ぶと言われています。[91] 同様の理由から、塩漬けした皮をなめす際には、少なくとも塩を加えた液中で工程を開始する必要がある。必要な塩の量は、皮の塩漬けに使用した酸の量によって異なり、酸の量を最小限に抑えれば、皮に含まれる塩分以外に塩を加えなくてもなめすことができる。[58]ピクルス処理によって皮は一種の白い革に変わり、ピクルス処理後に塩水でなめした皮、またはウルシ液に酸と塩の両方を加えた皮は、ウルシの消費量を大幅に減らして、色が良く丈夫な革になります。このような革の耐久性はやや疑わしいですが、筆者は調べたサンプルから遊離硫酸を検出できませんでした。後の液に酸を加えない場合、ピクルス処理由来の酸がタンニンによって排出されるのかもしれませんが、これは非常に疑わしいです。
[58]塩漬け液を使う代わりに、皮をなめす前に、漂白剤と水、ホウ砂、またはその他の弱アルカリ性の溶液に浸して「脱塩」することもある。
前述のページで議論した事実は、皮に含まれるアルカリ性物質の単純な中和に依存する脱灰プロセスで作用する原因、および多くの種類の底革の製造工程の一部である酸による膨潤について十分な説明を提供するが、バテスとプエルの細菌産物によって引き起こされる、はるかに完全な皮の枯渇の原因を完全に解明するものでは決してない。中性状態のゼラチンと皮繊維は水で膨潤するが、このようにして達成される平衡は不安定であり、わずかな原因によって容易に影響を受けることが指摘されている(82ページ)。これらの原因の中には、ケルナーが指摘したように、[59]水と膨潤した繊維との間の表面張力は重要な役割を果たしており、このような表面張力は、細菌発酵物に属する多くの物質によって大きく影響を受ける。多くの塩類もまた、ゼラチン状繊維の吸水性を変化させ、温度、濃度、および塩類の性質に応じて、膨潤を引き起こしたり、収縮を引き起こしたりする。ほとんどの塩類は皮繊維に吸収されないようだが、Koerner(前掲書)が示唆するように、場合によっては塩基が酸基と結合し、酸が吸収される可能性がある。[92] 塩とゼラチン分子の塩基性基との結合によるものもあれば、塩が実際に解離し、その酸が皮繊維の親和性によって固定されるケースもある。この種の興味深いケースが最近、ペスラーとアペリウスによって証明された。[60] は、硫酸が水酸化ナトリウム硫酸塩溶液から吸収され、中性硫酸塩が溶液中に残ることを示した。同様の反応は、強酸と弱塩基のいくつかの塩でも間違いなく起こるが、この点は鉱物タンナージュの理論に関連してより詳しく議論する必要がある。
[59]Beiträge zur wissenschaftlichen Grundlage der Gerberei、Jahresberichte der deutschen Gerberschule zu Freiberg、1898 ~ 1899 年および 1899 ~ 1900 年。
[60]Wissenschaftliche Beilage des Ledermarkt、1901、ii。 p. 106.
[93]
第10章
製革工場で使用される水
なめしに用いられるあらゆる材料の中で、水ほど不可欠なものはない。水の質はなめしに大きな影響を与えることは疑いようもないが、実際にはなめし職人のミスに起因する欠陥やトラブルの原因として、常に水が非難されることが多い。
水は主に製革工場で、皮革の浸漬や洗浄、石灰、ベイツ、なめし液の製造、蒸気ボイラー、染色などに使用されます。これらの用途すべてにおいて、水はできる限り不純物のない状態であるべきですが、水は自然界で最も汎用性の高い溶媒であるため、純粋な状態で見つかることはなく、常に、水が流れてきた岩石や土壌に由来する鉱物質、および腐敗した動植物由来の有機不純物を含んでいます。後者には通常、腐敗菌(バクテリア)が伴い、鉱物質の不純物よりもさらに深刻な形でなめし用水の品質に影響を与える可能性があります。最も純粋な天然水は、硬い砂岩や火山岩の上だけを流れてきた水です。実験室での使用に十分な純度の水は、蒸留によってのみ得られます。暖房パイプからの蒸気水には通常、大量の溶解鉄が含まれており、ボイラーに入り込んだ油などからの揮発性有機物も含まれていることがよくあります。場合によっては、沸騰させて(含まれる炭酸第一鉄を沈殿させる)、その後沈殿または濾過することで使用可能になる。鉄分を含む蒸気水の使用は、製革工場において頻繁にシミや変色の原因となり、その柔らかさという利点を相殺してしまう。
天然水の「硬度」は、主に水に含まれる石灰塩とマグネシウム塩によるもので、これらは不溶性のステアリン酸塩とオレイン酸塩の形で石鹸を沈殿させ、洗浄には役に立たなくなります。硬度は一般的に、水の量を測定することによって推定されます。[94] 振とう時に持続的な泡を発生させるために添加する必要のある標準的なアルコール石鹸溶液。理論的には、炭酸カルシウム1部または同量の他の石灰塩によって、石鹸(ステアリン酸ナトリウムまたはオレイン酸ナトリウム)約12部が分解され、不溶性の石灰石鹸(ステアリン酸カルシウムまたはオレイン酸カルシウム)が生成される。実際には、水に溶解した際に石鹸が遊離アルカリ塩と酸性塩に解離するため、反応ははるかに複雑である。[61]は、理論量よりも1/3から1/2多く必要であり、温水では冷水よりも多く必要であると推定している。この不確実性は、石鹸溶液を既知の塩化カルシウム溶液と比較することで部分的に克服される。マグネシアの存在も試験を複雑にし、結果の不一致につながる。
[61]Journ. Soc. Chem. Ind., 1889, p. 256. また、Allen, ibid. 1888, p. 795も参照。
ヘーナーが考案した硬度測定法(LILB、19ページ参照)は、石鹸試験よりも簡便かつ正確であり、石鹸による洗浄に適した水かどうかを直接判定する場合を除いて、こちらの方が好ましい。イギリスにおける硬度の「度」は、炭酸カルシウム(CaCO₃) 10万分の1、または場合によってはガロンあたりのグレイン数(7万グレイン)で計算される。
硬度には「一時硬度」と「永久硬度」の2種類があり、前者は煮沸によって除去できるが、後者は煮沸では除去できない。
一時硬度は、過剰な炭酸によって溶液中に保持されたアルカリ土類金属の炭酸塩から構成されます。石灰は二酸化炭素1分子と結合して、水にほとんど溶けない通常の炭酸塩(チョーク)を形成します。しかし、過剰な炭酸が存在すると、比較的溶解性の高い水酸化カルシウム炭酸塩(重炭酸塩)が生成されます。これは、やや希釈した石灰水に二酸化炭素を通すことで容易に実証できます。最初は沈殿したチョークによって濁りますが、すぐに溶解性の水酸化カルシウム炭酸塩が生成されて透明になります。この溶液を沸騰させると、水酸化カルシウム炭酸塩が分解され、過剰な炭酸がCO₂として放出され、再びチョークが沈殿します。これらの反応は、以下の式で表されます。方程式:—
Ca(OH) ₂ + CO₂ = CaCO₃ + OH 2。(1)
CaCO₃ + CO₂ + OH 2 = – CaCO₃(2)
H₂CO₃
[95]
マグネシアは同様の方法で可溶性の複炭酸塩を形成するが、沸騰を続けると徐々に炭酸をすべて失い、水酸化マグネシウム Mg(OH) 2として沈殿する。
一時硬度に関連する最も重要な反応の1つは、水酸化カルシウム(消石灰)の添加によって引き起こされる反応であり、これはクラーク軟化法の基礎となっている。水酸化カルシウム炭酸塩溶液に同量の消石灰を加えると、「半結合」炭酸の水を置換し、2つ目の炭酸カルシウム分子を形成する。この2つ目の分子は、元々存在していた炭酸カルシウムとともに沈殿する。これは以下の式で表される。方程式:
CaCO₃ – + Ca(OH) ₂ = 2CaCO₃ + 2OH 2。(3)
H₂CO₃
水酸化マグネシウム炭酸塩も石灰によって沈殿するが、反応はやや異なり、水酸化マグネシウムとして除去される。以下に続く:
- MgCO₃ + 2Ca(OH) ₂ = 2CaCO₃ + 2OH 2 + Mg(OH) ₂。(4)
H₂CO₃
マグネシウム1分子を沈殿させるには、石灰2分子が必要であることに留意されたい。水酸化カルシウム1分子の代わりに水酸化ナトリウム(NaOH)または水酸化カリウム(KOH)2分子を使用しても同様の結果が得られ、場合によっては前者を使用する方が実際的に有利である。これは、一時硬度を沈殿させる際に生成される炭酸ナトリウムが永久硬度と再び反応し、石灰とマグネシウムを炭酸塩として沈殿させるためである。(101ページ参照)
図19.—アーチバットとディーリーの装置の平面図。
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一時的な硬水を軟化させるために石灰を用いる方法は、もともとマンチェスターのトーマス・ヘンリー(王立協会フェロー)によって提案されたものですが、実用的な方法として初めて適用したのはクラークでした。彼は混合槽で必要な量の石灰を水に加えた後、大きなタンクに静置して沈殿によって浄化させました。沈殿した炭酸カルシウムが沈殿するのに6~12時間かかりました。この方法は、必要な沈殿槽が大型で、場合によっては不便で高価になる点を除けば、元の形では十分に満足のいくものです。アーチバット&ディーリー社[62] は、[96] クラーク法は、沈降時間を大幅に短縮し、前工程で沈殿した炭酸カルシウムをタンク内に残し、新たに投入した水と石灰を混合する。[97] 蒸気噴射器は、タンク底部の穴あきパイプを通して空気の流れを送り込み、同時に水をわずかに温めます。この作用は、低温時よりもわずかに温度が高い方がはるかに速く進行します。また、不思議なことに、攪拌された沈殿物は、清澄化に要する時間を増やすのではなく、急速に沈降し、新しい操作で生成された沈殿物も一緒に沈降します。この装置は、マグネシアを含む水の処理に特に適しています。マグネシアを含む水からは、石灰とマグネシアの化合物がコロイド状で沈殿しやすく、これが濾過布を詰まらせ、容易に沈降しないためです。軟水化後、水は通常、コークスの燃焼によって発生したガスを、水が落下する浮遊出口パイプに通すことで「炭酸化」されます。これは、残留する炭酸カルシウムと炭酸マグネシアの痕跡を可溶性の形で保持し、パイプ内でのその後の沈殿を防ぐためです。この装置は、マンチェスターのマザー・アンド・プラット社製で、その配置は図19および図20に示されています。
[62]化学工業協会誌、1891年、511ページ。
図20。
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クラーク法にはいくつかの改良が加えられており、それらの改良では沈殿が連続的に行われる。[98] 断続的にではなく、より効率的に行われます。最も重要なのはポーター・クラーク式軟水器で、軟水化対象水の一部を過剰な石灰を含む攪拌機に通し、飽和石灰水を形成します。この飽和石灰水はゆっくりとシリンダー内を上昇し、懸濁している過剰な石灰を沈殿させます。こうして得られた透明な石灰水は、攪拌機を備えた別のシリンダー内で軟水化対象水の新たな部分と混合され、2つの液体の比率はコックで調整されます。炭酸カルシウムは直ちに沈殿し、フィルタープレスを通して除去されます。このプロセスは、ベバリーにあるホジソン社の製革工場で大規模に成功裏に稼働しています。
他にもいくつかのろ過方式が成功裏に用いられており、処理水が傾斜した仕切りのあるタンクを通過し、その仕切りに炭酸カルシウムが析出する方法も用いられている。後者の方式はもともとフランスでガイエ=ユエによって特許が取得され、スタンホープによってイギリスに導入された。
これまでのところ、なめし職人の視点からすると、石灰とマグネシアを区別する必要はほとんどなく、どちらも単に「硬度」とみなすことができる。硬水はおそらく純水よりも乾燥した皮を柔らかくするのに時間がかかるが、観察される所要時間の差は、多くの場合、硬水が一般的に採取される井戸の温度が低いことに起因する可能性がある。実際の「石灰」においては、水の硬度は顕著な影響を与えないが、脱毛に硫化ナトリウムのみを使用する場合、一時的な硬度による一定の無駄が生じるため、少量の石灰を加えることが望ましい場合がある。硬水の影響が最初に明確に感じられるのは、皮から石灰を洗い流すときである。石灰処理を施した皮革を、毛を取り除いた後に、一時硬度の高い水に入れると、クラークの軟水化処理と同様の作用が生じ、皮革の表面に石灰が沈着し、皮が硬くなり、「縮れ」やすくなったり、「スカッディング」の際に繊維が粗くなったりします。一般的な、しかし必ずしも満足のいく解決策ではない方法として、皮革を入れる前に少量の石灰、あるいはより良い方法としては、石灰液を数バケツ水に加えることが挙げられます。最良の方法は、適切に軟水化された水を使用することです。永久硬度は、このような形では悪影響を及ぼしません。
[99]
残念ながら、皮革を硬水で洗うと、革の表面だけでなく、沈殿した塩基が洗浄液に混入し、酸やタンニンと結合して化合物を形成します。この化合物は空気に触れると酸化して黒ずみ、あらゆる種類の皮革にシミや跡が付く最も一般的な原因となります。なめし前に皮革を浸漬または浸漬しても、損傷は防げません。なぜなら、皮革から石灰(そのまま)を除去できる弱い有機酸は、沈殿した炭酸塩にはほとんど効果がなく、炭酸塩はより強い酸でしか溶解できないからです。なお、軟水にも存在する遊離炭酸も、石灰処理された皮革に同様の悪影響を及ぼすことに留意する必要があります。
一時的に硬水を用いてなめし剤を浸出させると、炭酸はタンニンに置き換えられ、タンニンは前述の化合物と同様の化合物を形成します。これらの化合物はなめしができず、空気に触れると黒ずんで変色します。最も硬い水であっても1リットル中に含まれる石灰の量は非常に少ないですが、広い庭で毎週使用される数千ガロンの総量ではかなりの量になります。また、タンニンの分子量は非常に大きいため、破壊される量は存在する石灰の何倍にもなります。この損失は、(a)一時硬度を永久硬度に変換するのに十分な量の鉱酸を加える、(b)石灰全体をシュウ酸塩として沈殿させるシュウ酸を使用する、または(c)最も良い方法として、使用前に適切な処理によって水を軟化させることで防ぐことができます。炭酸カルシウム(CaCO 3)として計算される一時硬度1部(LILB、p. 19)には、結晶シュウ酸1.26部、または硫酸0.98部、あるいは比重1.840の通常の硫酸1部を水10万部に対して必要とする。
一時硬水に含まれる石灰とマグネシアは沸騰によって沈殿し、蒸気ボイラー内に軟質の沈殿物として堆積します。その多くは適切なスラッジングによって除去できますが、油や脂肪がボイラー内に入り込むと、軟質でかさばる付着性の堆積物が形成され、プレートへの水の浸透を妨げ、プレートが赤熱して崩壊や爆発につながる可能性があります。鉱物油はこのような影響を及ぼさず、むしろプレートへのスケールの付着を防ぐ傾向があります。また、鉱物油は、動物油や植物油よりも安価であるだけでなく、蒸気機関の作動部品への損傷もはるかに少ないため、適切な燃料として適しています。[100] シリンダー用途には、油または獣脂を常に優先的に使用すべきである。
炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムによって一時的に硬水となった水は、染色には適していません。炭酸塩が塩基性染料と反応して色素を沈殿させ、染料の一部を無効にしてしまうためです。さらに、この沈殿物が皮に付着すると、染色ムラが生じ、斑点や筋状の跡が残ります。したがって、塩基性染料で染色する場合は、使用前に水に十分な酢酸を加えて、含まれている炭酸塩を完全に中和することが推奨されます。もちろん、酸性染料を使用する場合は、通常染料に酸が添加されているため、このような処理は全く不要です。また、染色材には少量のカルシウム塩が含まれている方が好ましい場合もあります。
総硬度が1度上がるごとに、少なくとも水100ガロンあたり2オンスの石鹸が溶けなくなるため、石鹸と油で「脂肪液」を作る際には、水中の鉱物質による石鹸の沈殿による損失を考慮する必要があります。粘着性のある石灰石鹸は革に付着しやすく、艶出しを妨げるため、軟水を使用する方がはるかに良いでしょう。
水の永久硬度は一般的に硫酸カルシウムと硫酸マグネシウムによって引き起こされ、まれに塩化物や硝酸塩によって引き起こされることもあります。これらのいずれも石灰によって沈殿しないため、クラーク法では永久硬度を除去することはできません。また、一時硬度に起因するとされる石灰処理された皮革への有害な影響も生じません。さらに、石灰と硫酸マグネシウムは、タンニンがすでに強酸によって固定されているため、浸出に使用してもタンニンと結合することはなく、せいぜいタンニンの溶解度をわずかに低下させることによって有害な影響を及ぼすだけです。この影響さえも証明されたとは言えませんが、さらなる調査に値します。[63] したがって、永久硬度は製革工場の通常の用途においてはほとんど重要ではないが、染色工程の一部では大きな影響を与え、羊毛マット用の羊皮の洗浄のように石鹸で洗浄する場合には非常に有害である。炭酸カルシウムとして計算される石灰1部が、純粋な石灰の少なくとも12部を破壊するからである。[101] 石鹸(ステアリン酸ナトリウムまたはオレイン酸ナトリウム)は、繊維に付着する粘着性のある不溶性の石灰石鹸を生成します。底革のなめしでは、特に硫酸カルシウムと硫酸マグネシウムによる永久的な硬さが有利な場合があり、ヴィニョンは、硫酸マグネシウムと硫酸カルシウムは有害ではなく、皮をふっくらさせる傾向があるため、一時的な硬さの原因となる炭酸塩を完全に中和するのに十分な量の硫酸を、使用前に水に加えることを推奨しました。ただし、遊離した炭酸は、石灰処理された皮に依然として悪影響を及ぼす可能性があることを覚えておく必要があります。
[63]ニウールによるベルギーのなめし水に関する最近の調査(「水の性質がタンニン抽出に及ぼす影響」、リエージュ皮革取引所紀要、1901年9月)は、永久硬度が一般に考えられていたよりもタンニン抽出に悪影響を与えることを示しているようだ。
ボイラー給水に用いられる水において最も問題となるのは永久硬度であり、特に硫酸カルシウムは、150℃または55ポンドの蒸気圧で水にほとんど溶けなくなり、プレート上に硬い結晶スケールとして付着するため、ハンマーで削り取らなければならない。多くのボイラーを硬水で運転しなければならない場合、ボイラーに水を入れる前に苛性ソーダ、または石灰とソーダを一緒に使って水を軟化させるのが最も満足のいく方法であるが、必要な設備が高価すぎる場合は、ボイラー組成物が効果的な場合もある。ただし、一部の組成物がプレートに悪影響を与えるため、かなりの注意が必要である。多くのボイラー組成物の有効成分はソーダ灰または炭酸ナトリウムであり、これは硫酸カルシウムと複分解して硫酸ナトリウムを生成し、炭酸カルシウムを沈殿物として析出させる。この沈殿物は容易に洗い流すことができる。ほとんどのなめし剤、さらには使用済みのなめし液でさえ、給水に混ぜればスケールの形成を防止または軽減しますが、過剰に使用するとプレートを腐食させる場合があります。ソーダと併用すれば、この危険性は軽減されます。重質鉱油は、給水に少量添加するか、洗浄時にボイラー側面に塗布することで、凝集したスケールの形成を防ぐのに役立ちます。
石灰による軟水化に用いられるほとんどの装置では、計算された量の炭酸ナトリウムを添加することで、水の永久硬度を容易に除去できる。硫酸カルシウムの場合、その反応は次の式で表される。
CaSO₄ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + Na₂SO₄ 。
[102]
硫酸マグネシウムを炭酸マグネシウムに変換する場合も同様の方法で行うことができますが、炭酸マグネシウムはやや溶解性があるため、水和物として沈殿させるには、さらに同量の石灰を使用する必要があります。マグネシウム塩は溶解性が高いため、ボイラーにスケールを付着させることはありません(ただし、塩化物は腐食を引き起こす可能性があります)が、カルシウム塩と同様に石鹸を分解します。苛性ソーダは一時硬度を除去し、炭酸塩に変換された後、存在する永久硬度とさらに反応します。そのため、小規模な軟水化プラントでは便利な場合もありますが、石灰と炭酸ナトリウムの適切な混合物よりも効果的ではなく、かなり高価です。アーチバットは、これらの方法を用いても、永久硬度を軟水化するコストは、石灰のみで一時硬度を除去するコストの約10倍になると述べています。[64]
[64]1898年の機械工学会紀要、404-54ページには、軟水化に関する多くの貴重な情報が記載されている。
その他の不純物の影響については、我々の知識はまだ完全とは言えませんが、以下は存在する可能性が最も高い重要な事項です。
泥はどのような状況下でも好ましくない。泥には有機性の粘液や微生物が頻繁に含まれており、洗浄や軟化のために泥に浸された皮革の腐敗を促進する。また、泥はほぼ必ず鉄を成分の一つとして含んでおり、そのため革にシミをつけ、濃い色の液体となる。ろ過による除去は容易ではない。大きなろ過床は高価で維持管理が難しく、沈降による水浄化には広いスペースが必要となる。容易に洗浄でき、加圧下で使用できる機械式フィルターが最も効果的である。パルスメーター社は、穴の開いたピストンの下にスポンジを密に詰めたフィルターを製造している。フィルターを洗浄するには、逆方向に水流を流し、ピストンを手動または動力で上下に動かしてスポンジをほぐし、練り上げる。布、あるいは場合によっては砂をろ過媒体として使用するフィルタープレスも、この目的に適している。クラーク法などの方法で水を軟化させると、沈殿したチョークが泥やほとんどの生物を一緒に運び去ってしまう。
鉄は製革工場では常に好ましくない不純物ですが、生産される革の品質よりも外観に悪影響を及ぼします。実際、ドイツの靴底革の製革業者は[103] 革の色を濃くするため、また、実際かどうかはともかく、なめしを早めるために、古い鉄をハンドラーに入れることがよくありました。染色に使用する水には鉄が含まれていてはなりません。酸化鉄は泥状で存在することが多く、この場合は濾過によって除去できます。硫酸塩や塩化物は炭酸水素カルシウムの存在下では存在できないため、酸性炭酸塩以外の形で溶液中に存在することはまれです。この形態では、鉄は沸騰または石灰の添加によって、他の塩基による一時的な硬度と同様に、水酸化第二鉄の形で直ちに沈殿し、空気への暴露による酸化によってよりゆっくりと沈殿します。鉄を含む水を軟化させて生成された泥は、浸出に使用する前に濾過または沈降によって完全に除去する必要があります。そうしないと、鉄が液体の酸に再溶解します。鉄は石灰中では目立った害を及ぼさないが、浸漬槽や洗浄槽では、なめし液で黒くなるまでほとんど目立たない染みを引き起こすことがある。硫黄(硫化ナトリウムまたは浸漬槽や洗浄槽にほぼ必ず存在する硫黄細菌による硫酸塩の分解によるもの)が存在すると、染みは青みがかった黒または緑がかった黒になり、槽の側面に黒い沈殿物がしばしば生成され、その中に硫黄細菌(Thiothrix)の糸状構造が顕微鏡でしばしば確認できる。鉄塩はタンニンと結合するだけでなく、それ自体がなめし剤でもあるため(198ページ参照)、皮革に急速に吸収され、鉄は常に皮革灰中に存在する。(検出と定量については、LILB、218ページを参照。)
アルミナは、粘土の形態を除いて、水中に存在することはまれであり、なめしに使用される可能性のある水においては、おそらく無害である。
ソーダは、硫酸塩、塩化物、炭酸塩としてかなりの量で存在することがあります。硫酸塩は恐らく作用しません。塩化物は、多量に存在すると、ふっくら感を妨げ、薄くて柔らかい革の原因となる可能性があり、また、多量に存在すると、多くのなめし剤の適切な吸収を著しく阻害します。炭酸ナトリウムは、リーズ地区の一部の水のように、かなりの量で存在することがあります。一時硬度と共存し、同様の有害な影響を及ぼします。炭酸ナトリウムが存在する水は、真の永久硬度を持つことはできません。非常に慎重に酸を加えるか、永久硬水を混合することで中和できます。炭酸ナトリウムは、革のふっくら感を増す傾向があります。[104] 石灰は含まれていないが、靴底のなめしに必要ななめし液の遊離酸を中和する。
銅、鉛、その他の金属元素は、なめしに使用される水に、人体に有害となるほどの量で含まれている可能性は低い。
硫酸は水中に遊離した状態で存在することは稀で、存在する場合でも、なめしには無害な微量に限られるが、蒸気ボイラーには有害となる可能性がある。硫酸塩として存在するのが最も一般的である。アルカリ硫酸塩には有害な作用は知られていない。石灰とマグネシアの硫酸塩は、永久硬度の主な原因である(参照)。硫酸鉄は炭鉱水に見られることがある。
水中の硝酸塩と亜硝酸塩は通常、「以前の」下水汚染の結果であり、腐敗発酵の可能性を示す指標としてのみ重要であり、製造目的のみに使用される水ではほとんど意味がありません。一方、発酵に必要な窒素を供給することで、ふすまの灌注の「働き」を促進するのに役立つようです。
塩素は水中に遊離状態で存在することはほとんどなく、塩化物、中でも塩化ナトリウム(食塩)の形でしか存在しません。塩化ナトリウムの影響については 、前述および88ページで既に触れています。他の塩化物も、皮の膨潤に関しては同様の作用を示すと考えられます。塩化マグネシウムは、高温で塩酸を生成し、水面のプレートを腐食させるため、ボイラー水の成分としては非常に好ましくありません。この損傷は、ソーダを添加することで防ぐことができます。
炭酸は一時硬度の項で言及されている。遊離状態の炭酸の存在は、なめし革職人にとって重要な問題である(99ページ参照)。
水溶性のケイ酸は、一部の水にかなりの量含まれている。そのような水は革を硬化させると言われているが、筆者自身はそれを経験したことがない。
水の不純物が日焼けに及ぼす影響に関する正確な研究はほとんど行われていない。[65]そして、すでに述べたことから分かるように、それらは無害ではないが、多くの場合、水がトラブルの原因とされている可能性が高い。[105] これらは単に経営の不手際の結果であり、本来は丁寧で熟練した製造技術によるものであるはずの美点が、誤って評価されているに過ぎない。
[65]Nihoul、「Influence de l’eau sur l’extraction des matières Tannantes」、Bulletin de la Bourse aux Cuirs de Liège、1901 年 9 月を参照。
水の硬度、および水に溶け込んでいる炭酸の量は、水温とともに、皮が水中で膨らむか縮むかを決定する主な要因である。この点について、ほぼ唯一正確な調査を行ったのはW・アイトナーである。[66]彼は、汗で毛が抜け落ち、完全に平らに倒れた皮片を、46°F(8°C)の水に4日間浸し、以下の結果:-
- で 蒸留水 ほとんどふっくらしていない。
- 「 水 CO₂で飽和 ふっくらしている。
- 「 「 と 炭酸水素カルシウム、ドイツ硬度20° まあまあ ふっくらとした。
- 「 「 「 重炭酸マグネシウム、20° do。 「 「
- 「 「 「 硫酸カルシウム20°do。 ふっくらしている。
- 「 「 「 硫酸マグネシウム、20° ふっくらとした状態が一番良い。
- 「 「 「 塩化マグネシウム、20° do。 全くない ふっくらとした。
- 「 「 「 食塩、20°。 「 「
(ドイツ硬度1度は、10万分の1の酸化カルシウムに相当します。)
[66]ガーバー、iii. (1877) p. 183.
水から取り出した皮片に見られた特徴は、ドイツ式にならって行われたなめし工程全体を通して維持された。このなめし工程では、蒸留水で作った薄い白樺樹皮液に皮を浸して全体を膨らませ、着色し、最後にオーク樹皮とバロニアの混合物に浸してなめしが完了するまで放置した。硫酸マグネシウムから作られたNo.6が最も良く、次にNo.2、No.3はそれほど良くなかったが、No.1からNo.6までのすべての皮片はしっかりとしていて、密着しており、質と質感が良好であった。No.1は酸性の液中でよく膨らんだ。一方、No.7とNo.8は液中でほとんど膨らまず、全体的に平らなままで、緩く、薄く、繊維が細かった。この実験から、硫酸塩と炭酸塩は皮の膨張に好ましい影響を与える一方で、塩化物は逆の効果をもたらすことが明らかである。塩化物自体は皮を膨張させないだけでなく、液中の酸の膨張作用にとって好ましくない状態に皮をさらしてしまうからである。これらの実験は、筆者の実際の経験によって完全に裏付けられている。ローライツ製革所の水は、乾燥した天候では主に元々海砂であった層から採取されており、その結果、[106] 塩化物の割合が非常に異常に高かった(10万分の68 NaClまで)ため、かなりの量の硫酸カルシウムと硫酸マグネシウムが含まれていたにもかかわらず、厚い革を作るには特別かつ非常に慎重な管理が必要でした。これらの事実は、靴底用革を目的とした原皮から塩分を完全に除去することの重要性も示しています。ドレッシング用の革では、膨らみは望ましくなく、液や洗浄水に少量の塩を使用することで、場合によってはベイト処理を省略できる可能性があります。ベイトと同様に、塩は原皮の物質のごく一部を溶解します(65ページ参照)。水から塩化物を除去する実用的な方法はありませんが、エイトナーは、一時硬度(重炭酸塩)を多く含む水に少量の硫酸を加えて、それを永久硬度(硫酸塩)に変換することを提案しています。これは、前述のように、より膨らみやすくなります。必要な量は、一時硬度の酸滴定法による測定から算出できます(LILB、19ページ参照)。簡単だがあまり正確ではない目安としては、リトマス紙を数分間水中で動かした後でも、紫色になるが赤色にはならない程度の酸を加えることです。実際には、酸は当然、かき混ぜたり浸したりして水と十分に混ぜ合わせる必要があります。アイトナーの実験は発汗処理された皮革で行われたものであり、溶解した石灰によってふっくらとした状態を保っている石灰処理された皮革では、炭酸と重炭酸塩に関して異なる結果が得られることに留意する必要があります。これらはどちらも皮革中の石灰を不溶性で不活性なチョークに変え、少なくとも石灰が完全に炭酸化すると皮革は沈みますが、皮革は石灰を中和できる物質が最も少ない水の中では最もふっくらとした状態を保ちます。このことから、水が純粋であればあるほど、石灰処理された皮革はよりふっくらとした状態を保つという、先験的に予想される結論を導き出すことができます。軟水だが泥炭質の水では、泥炭に含まれる弱い有機酸が石灰を中和するため、皮は急速に沈む。このような水は鉛を溶かす作用があるため、家庭用としては危険であるが、石灰岩製の貯水池に水を貯蔵するか、使用前に石灰岩製の暗渠をゆっくりと流すことで、この危険を完全に排除できる。イングランド北部の一部の町では、貯水池から水道本管に入る前に、水を中和するために少量の石灰が添加されている。
腐敗または有機物の分解条件がどこであっても[107] 浸漬液のように物質が存在すると、皮は急速に剥がれ落ち、極端な場合には、より強い酸が存在してもふっくら感を維持できない。エイトナーは、ボスニアのヴィソコにある小川の事例を挙げている。この小川は、皮を急速に剥がす力でなめし職人の間で特に評判が高く、町の豚が放牧されている共有地を源流としていた。この作用の原因は間違いなく腐敗生成物によるものだが、やや不明瞭である。浸漬液中に存在する細菌は、なめし工程の他の段階でも頻繁に損傷の原因となる。
雨水や、硬い火成岩でできた山岳地帯の小川の水は、一般的にミネラル成分がほとんど含まれていません。グラスゴーのキャトリン湖の水や、マンチェスターに水を供給するサールミア川の水もこれに該当します。このような水は、十分に冷たく、泥や有機不純物が含まれていなければ、製革工場のほぼすべての用途に最適です。ほとんどの河川水にはかなりの量のミネラルが含まれていますが、通常は湧水や井戸水よりも軟水です。
水の化学分析、およびその様々な成分の量を測定する方法の詳細については、LILBの18ページ以降を参照してください。
[108]
第11章
皮革の浸漬と軟化
前章で説明したように、皮は動物から剥がされたままの未加工(「生皮」)、塩やその他の防腐剤で保存されたもの、乾燥させたもの、あるいは両方の方法を組み合わせた「乾塩処理」されたもののいずれかの状態でなめし職人の手に渡ります。いずれの場合も、なめし職人の目的は血や汚れを取り除き、皮を柔らかく自然な状態に戻すことですが、必要な処理方法は皮の状態によって大きく異なります。
新鮮な皮は、血液と汚れを取り除くだけで十分です。血液は変色の原因となり、血液、リンパ液、付着した糞便はいずれも腐敗の原因となり、最終的には皮の繊維構造を侵食するため、洗浄が必要です。したがって、洗浄した皮は洗浄していない皮よりも保存状態が良くなります。腐敗を防ぐには冷水が最も望ましいです。水温が10℃を大幅に超える場合、または有機物や発酵菌が混入している場合、あるいはよくあることですが、皮が受け取った時点で部分的に腐敗している場合は、浸漬時間をできるだけ短縮し、石炭酸またはクレオリンで水を殺菌する必要があるかもしれません(26、28ページ)。このような場合、洗浄車またはタンブラーの使用が非常に望ましいです。洗浄車は皮を迅速に洗浄し、石灰処理を妨げ、繊維構造の損傷の深刻な原因となる付着した糞便を除去します。図21に示すアメリカ式の洗車機は、この目的に非常に適しています。生皮を数時間以上水に浸しておくことは決して望ましくありません。この時期の不適切な処理は、後になって初めて発見され、原因を特定するのが非常に困難な多くの問題を引き起こします。「弱い銀面」とは、透明層(50ページ)が破壊され、白っぽい色に鞣される状態です。「刺し傷」とは、銀面に穴が開いた状態です。[109] 小さなピンホール(後に大きな穴が開いて「ピット」になる可能性がある)や、繊維の全体的な弱化、軟化、不必要な重量減少などが、これらの結果に含まれる。参考になる例を挙げよう。ある大手なめし業者は、自分のなめし革に濃い色の小さな斑点や輪が付着し、染色には全く適さず、革を磨いても再び現れることに気づいた。黒のグレインに仕上げると、これらの斑点は樹脂状の小さなニキビのように「噴出」する傾向があった。革に詰め物をする前は、肉眼では欠陥は目立たなかったが、詰め物をした後、または溶剤でグリースを剥がすと、顕微鏡で見ると、脂肪を過剰に吸収する、開いた多孔質のグレインを持つ明るい斑点として見えた。なめし工程中はほとんど検出できなかったが、最初の着色では、鉄や鉄錆の粒子によって引き起こされるものとほぼ同じ黒っぽい斑点として数時間現れた。注意深く観察すると、石灰に由来することが判明した。石灰処理された皮革のサンプルがエイトナー所長に提出され、所長は欠陥を「スティッペン」と特定した。これは、石灰中では生存できない細菌の一種が原因であり、したがって浸漬液中に細菌が存在していたに違いない。作業の忙しさからやや手入れが行き届いていなかったこれらの浸漬液は洗浄され、クレオリン溶液で消毒されたところ、問題は解消した。注目すべきは、なめし職人が問題の始まりを「スペイン産」の馬皮の浸漬からとしており、これが感染源となった可能性があるということである。筆者の知るところとなった非常に類似した事例がいくつかある。
新鮮な皮や毛皮を石灰処理の前に必ずしも水に浸す必要はありません。水が不足している場合や水質が悪い場合、あるいは皮が汚れていたり毛が抜け落ちている場合は、薄めの石灰に直接浸すのが最善です。この場合、石灰処理は交代制で行い(131ページ参照)、最も古い石灰液をすべて流し出し、皮を速やかに新しい石灰に移さなければなりません。そうしないと、石灰液に有機物やバクテリアが過剰に蓄積し、皮がふっくらしなくなり、腐敗してしまう可能性があります。
塩漬けの皮は、塩分を取り除くだけでなく、塩漬けによって脱水・収縮した繊維を柔らかくふっくらさせる必要があるため、新鮮な皮よりも長時間浸漬し、より徹底的に洗浄する必要があります。塩分を含む製品の場合[110] ライムに取り込まれると、適切にふっくらしない。[67]また、しわや折り目(引き伸ばし目)が形成され、これは後処理では除去できません。これは特に靴底の革で重要です。方法を決定する際には、塩は溶けやすく、水やより薄い溶液に急速に拡散すること、また、薄い塩溶液は繊維の膨らみを妨げる傾向があるのに対し、約10パーセントの塩溶液は繊維の結合物質を溶解する力がかなり強く(65ページ)、重量と硬さを低下させることを念頭に置く必要があります。また、塩は真の消毒剤ではありませんが( 22ページ)、塩漬けの皮は新鮮な皮よりも腐敗しにくく、そのためより長い浸漬時間を安全に与えることができることにも留意してください。
[67]89ページ で述べられている実験は、塩がライムの膨張を防ぐ力に疑問を投げかけているが、本文中の見解は一般的に皮なめし職人の間で支持されている。
これらの条件は、塩分を除去するために、吊り下げたり、頻繁に扱ったり、回転させたりして、繰り返し水を交換することで得られる、水への自由な露出の望ましさを示しています。塩分の除去の程度は、最後の洗浄水中の塩素の推定によって容易に判断できます(LILB、p. 18)。アメリカのなめし職人は、湿った塩漬けの皮を3~4日間、同じ回数だけ水を交換しながら浸し、多くの場合、洗浄ホイールで数分で仕上げます。どんな洗浄タンブラーでも使用できますが、アメリカの洗浄ホイールの安価でシンプルな構造は、図21から容易に理解できます。側面は開いているので、スポークの間に皮を入れたり取り出したりできます。ホイールの縁は、軸を通るパイプから供給される水を排出するために、一般的に穴が開いており、ホイールは多くの場合、円周に沿ってチェーンまたはロープで駆動されます。生皮や塩漬け皮には、「ストッキング」のような厳しい機械的処理は必要なく、望ましくもありません。
乾燥皮革や乾塩皮革は湿塩皮革よりもはるかに長い浸漬時間が必要で、その時間は当然皮革の厚さや乾燥状態によって異なります。薄い皮革でも、強く乾燥させると繊維が柔らかくなり膨張するまでにかなりの時間を要しますが、すぐに水分を含んだ柔軟な状態になります。浸漬にはさまざまな方法が用いられてきました。皮革を流水に吊るしたり、浸漬液に浸して入れ替えたり、腐敗させたり、塩、ホウ砂、石炭酸を加えた水に浸したりすることもあります。[111] 腐敗を防ぐため、近年では苛性ソーダ、硫化ナトリウム、または亜硫酸の希薄溶液が大きな成功を収めて使用されている。
図21.アメリカの洗濯水車。
これらの方法のうち最初の方法は、たとえ望ましいとしても、河川汚染法が施行されている今日ではめったに実行できません。他の方法については、望ましい処理が皮の硬さや乾燥温度によって異なるため、どれが優れているかを判断するのは困難です。最大の目的は、腐敗によって皮が損傷しないように、皮を完全に柔らかくすることです。乾燥した皮は、乾燥前、あるいは船上で湿気や熱によって既に損傷していることが多いため、これを達成するのは容易ではありません。すでに述べたように、新鮮な皮にはかなりの量のアルブミンが含まれており、皮を高温で乾燥させると、アルブミンは完全にまたは部分的に凝固して不溶性になることがあります。ゼラチン繊維とコリン(後者が新鮮な皮に既に形成されている場合)は熱によって凝固しませんが、溶解しにくくなります。[112] 130℃で乾燥させたゼラチンは、酸または120℃の水でしか再溶解できない。(アイトナー)[68]は、同じ厚さの生の仔牛の皮片を異なる温度で乾燥させる実験を行い、その結果を以下に示す。テーブル:-
サンプル
。 乾燥温度
備考。
水の軟化にかかる時間
。 備考。 食塩水に
溶解したコリン。
私。 15℃ 真空中 24 営業時間 –
機械的な
作業なしで – 1.68 パーセント
II. 22℃ 日向 2 日 1.62 「
III. 35℃ 乾燥
室にて 5 「 2回
働いた 0.15 「
IV. 60℃ 「 – なめしに
適した柔らかさにならなかった
– 痕跡
[68]ガーバー、1880年、112ページ。
したがって、低温で乾燥させた皮革の場合、新鮮な冷水に短時間浸すだけで十分であり、暖かい天候を除けば腐敗の危険性はほとんどないことは明らかです。より厳しい乾燥では、より長い時間が必要となり、より強力な対策が必要になる場合があります。有名ななめし職人は、30°~35°バーコメーター(比重1.035、または約5%のNaCl)の塩水を推奨しました。これは、腐敗を防ぐだけでなく、皮革物質の一部をコリンの形で溶解するという二重の作用があります。これはなめし職人にとって間違いなく損失ですが、重量を損なわずに過乾燥皮革を柔らかくするプロセスがあるかどうかは疑問です。腐敗が起こるには低すぎる温度の冷水に長時間浸すだけでも、かなりの量の皮革物質が溶解するからです。しかし、塩化物は、その弱い殺菌力と膨潤を防ぐ傾向があるため、目的にはあまり適していないようです。これを防ぐために、ジャクソン・シュルツは、冬の間は80°Fの水に浸すことを勧めています。少量の(0.1パーセント)石炭酸を含む水がこの目的に推奨されており、腐敗を防ぐ一方で、皮に対して溶解力はなく、逆に凝固してアルブミン質を不溶性にする傾向があります。同じ目的でホウ砂が提案されており、1パーセント溶液では確かに腐敗を防ぎ、かなりの軟化力がありますが、非常に高価です。その他の化学的軟化法については、115ページに記載されています。
[113]
皮革の種類によっては、特にインド産のキップの場合、かつては腐敗液に浸す方法が広く用いられていました。腐敗作用によって硬くなった組織が柔らかくなり、溶解性が高まるためです。インドでは、現地のなめし職人が、あらゆる種類のなめし廃液を流し込む腐敗液に皮革を浸すことで、わずか数時間で皮革を柔らかくします。しかし、腐敗過程は常に危険を伴います。温度変化や液の状態の変化によって、腐敗作用が不規則になりやすく、皮革のある部分が他の部分よりも先に侵されたり、予想よりも早く進行したりする可能性があるからです。また、皮革はなめしの過程で腐敗や加熱によって多かれ少なかれ損傷を受けることが多く、腐敗液に浸すとこれらの損傷がさらに悪化します。そのため、浸け置き中の皮革は常に注意深く監視する必要があり、完全に柔らかくなったらすぐに取り出さなければなりません。腐敗は皮革を柔らかくするだけでなく、常に破壊しているからです。腐敗による軟化は、革底用の革よりも、キップやアッパーレザー用の革製品へのダメージが少ない可能性がある。これは、前者の場合、柔らかさと柔軟性を確保するために、アルブミンと繊維間物質を相当量除去し、繊維を構成繊維に十分に分解する必要があると一般的に考えられているためである。したがって、腐敗液に浸すことが適切に作用すれば、その後石灰とベイトによって行われるべき作業の一部が達成される。これは、皮の実際の繊維が、より柔らかい接着剤よりも腐敗しにくいように思われるためである。
腐敗は、これまで見てきたように、それぞれ独自の生成物と作用機序を持つ多種多様な生物によって引き起こされます。どの形態の腐敗が最も有利であるかを正確に知ることができれば、適切な条件によって他の形態を排除してそれを促進することができ、現在よりも良い結果が得られる可能性は十分にあります。しかし、腐敗浸漬(古い意味での)は、リスクが利点を上回ることが認識されているため、今日ではすべての進歩的ななめし職人によって使用されていません。また、乾燥塩漬けの皮を加工する場合、塩漬けの可溶性塩が有害なほど蓄積します。化学薬品を使用しない現代の方法は、皮または毛皮の各パックに少なくとも1回の真水を与えることです。この場合でも、キップや皮のように浸漬に7日から14日かかる場合はかなりの腐敗が起こります。[114] 技術的および衛生的な観点から、化学的および消毒的な浸漬方法の使用は、最終的には一般的に採用される可能性が高い。
軟化剤として希酸を使用することには多くの利点があり、繊維を膨潤させて水分を吸収させる力はアルカリとほぼ同等である一方、酸性液体中では腐敗菌はほとんど、あるいは全く繁殖しない。非常に希薄な硫酸は、東インド諸島のキップ(39ページ)のアルカリ性「石膏」を溶解するのに成功裏に使用されてきた。硫酸にはかなりの消毒力がある(23ページ)が、皮革繊維に対する作用は望ましくないほど強い。
亜硫酸の方がはるかに適しています。この目的での使用はメイナードによって特許取得されましたが、他のいくつかの可能な用途とともに、特許は現在失効しており、彼はそれを実用化することに成功していないようです。ヨークシャー大学および製造規模の製革工場での実験では、この方法が優れた結果をもたらすことが示されています。皮は、約 2 パーセントの SO 2を含む亜硫酸溶液に 24 ~ 48 時間浸漬され (製造についてはp. 24を参照、試験については LILB、pp. 16、37 を参照)、その後水に移され、そこで完全に厚みまで自由に膨潤します。すぐに石灰処理することも、最初に希水酸化ナトリウム、アンモニア、または硫化ナトリウムで中和することもできます。皮革の仕上げには、おそらく後者の方が望ましいでしょう。たとえ長時間水に浸けておいても腐敗は起こらず、酸は皮の繊維にほとんど、あるいは全く溶解作用を及ぼさないため、皮の強度はよく保たれる。ただし、皮は無菌状態であるため、新鮮な石灰で石灰処理を行うと非常に時間がかかるため(137ページ参照)、石灰処理は硫化ナトリウムを使用するか、古い石灰で行う必要がある。実験目的には、ボークスの「メタ重亜硫酸ナトリウム」の1/2パーセント溶液を使用し、これに水で希釈した1/4パーセントの濃硫酸を浸漬中に徐々に加え、最初に皮を取り出す。恒久的な作業には、硫黄を燃焼させてその場で酸を製造する方がはるかに安価であることがわかるだろう。
エイトナーが提案した苛性ソーダ溶液(1000分の1)または硫化ナトリウム溶液(1000分の1 1 / 2~3)の使用は、その簡便性と安全性から、現時点では他のすべての軟化方法に取って代わる可能性が高いと思われる。24~48[115] これらの溶液のいずれかに数時間浸漬し、必要に応じてその後、真水に短時間浸漬すれば、キップまたは皮を柔らかくするのに十分であると思われる。ヨークシャー・カレッジでの実験では、この濃度の溶液は皮の繊維にほとんどまたは全く溶剤作用を及ぼさないが、水中での膨潤を非常に効果的に促進するため、機械的な軟化は必要ない(ただし、軽く叩くことは有利である)ことが示されており、腐敗はほぼ完全に防止されるため、標準酸とフェノールフタレインで簡単に測定できる元の濃度を維持すれば、溶液は繰り返し使用できる(LILB、17ページ参照)。苛性ソーダも硫化ナトリウムも石灰処理に悪影響はないが、腐敗発酵の作用によって表皮が部分的に破壊される古い方法よりもやや時間がかかる可能性がある。使用される希釈溶液は、濃度が高いものよりも皮への損傷が少ないだけでなく、軟化効果も高い。アイトナー(ゲルバー、1899年、584ページ)は、1000分の1の濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用した場合、一部の皮を柔らかくするのに必要な時間はわずか2日であったのに対し、硫化ナトリウム溶液では3日、純水では4日かかったと述べている。また、ソーダ溶液では皮の皮質の約0.6パーセントしか溶解しなかったのに対し、硫化ナトリウムを使用した場合は0.7パーセント、純水のみでは1.9パーセントもの皮質が溶解によって失われたと述べている。
ドラム缶に40℃程度の温水を入れる方法は、数日間冷水に浸しておいた健全な皮を素早く柔らかくするのに非常に効果的ですが、皮が乾燥中に汚染されている場合は、その悪影響を増幅させる可能性が非常に高いです。内部が部分的に腐敗した皮、あるいは内部がまだ湿っている状態で強い日差しにさらされた皮は、乾燥中は健全に見えても、石灰処理をするとすぐに繊維が破壊されて水ぶくれができたり、バラバラになったりする可能性が非常に高く、これはどんなに丁寧に処理しても変わりません。汚染された皮には、硫化ナトリウムよりも苛性ソーダの方がおそらく好ましいでしょう。
皮を柔らかくするために多くの化学物質が特許を取得している。硫化ヒ素が使用されていると言われており、苛性ソーダ溶液に溶解した場合、通常の硫化ナトリウムと効果はほとんど変わらない。硝石も使用されてきたが、その効果があったとしても、おそらく単なる消毒作用に過ぎないだろう。通常のナトリウム[116] 炭酸塩も使用されてきたが、苛性ソーダほど効果的ではない。ガス液と、ガス液とタールおよび水の混合物はバロンによって特許取得されており、おそらく前者はアンモニアと硫化物によって軟化作用を発揮し、一方タールには石炭酸が含まれている。おそらく最もばかげた混合物はベリーによって特許取得されたもので、消石灰1/2バケツ、木灰1/2バケツ、炭酸カリウム12ポンド、硫酸5ポンド、食塩水4ポンドから構成されていた。
図22.―下落銘柄。
皮を水に浸すだけでなく、柔らかくするために機械的に加工する必要がある場合もあります。これは以前は鈍いナイフで梁の上で皮を「叩き割る」ことで行われていました。この工程は今でも多くの種類の皮に使われていますが、より厚い革の場合は、現在では通常「ストック」またはドラムの使用に取って代わられるか、補完されています。ストックは、独特な形状の木製または金属製の箱で構成されており、その中に2つの非常に重いハンマーが、ホイール上のピンまたはカムによって交互に持ち上げられ、皮に落下します。ハンマーは、一種の練り動作で、箱の湾曲した端に皮を押し付けます。この機械の一般的な形式は図22に示されています。いくつかの利点があると思われるより現代的な形式は、図23に示すアメリカの「ダブルショバー」または「ハイドミル」です。「クランクストック」は、[117] クランクで駆動する落木装置は、軟化作業に使用されることもあるが、より軽い用途に適している。
図23. —アメリカの皮革工場。
一度にストックできる皮の枚数は、皮とストックの大きさによって当然異なりますが、皮が規則正しく安定して繰り返し作業できる枚数にする必要があります。全枚を一度にストックに入れるのではなく、皮が規則的に作業できるようになったら、1枚ずつ追加していく必要があります。ストックに入れる時間は、皮の状態と性質に応じて10~30分です。皮は、繊維が切れたり伸びたりすることなく、鋭く折り曲げられるほど柔らかくなるまでストックに入れてはいけません。ストックに入れた後は、再び短時間水に浸し、その後、古い石灰に浸します。固い皮を柔らかくするのに非常に効果的であると、浸漬液またはストックに少量の硫化ナトリウムを加えることが推奨されています。細胞組織や角質組織に対するよく知られた軟化作用から、これはおそらく正当な理由があるでしょう。
様々な形状のタンブラードラムは、特に皮革の軟化に効果的に使用でき、重量と品質の両面において、ストッキングよりもはるかに悪影響が少ない。
ソールレザーやキップレザーの場合、近年、多くの先進的なタンナーはストックの使用を完全に廃止している。機械的な作業が必要な場合でも、ドラムが好まれ、数日間石灰処理を行った後、まず真水で軟化させた後にドラムを使用することもある。苛性ソーダ、硫化ナトリウム、または亜硫酸を使用すれば、機械的な軟化はほとんど不要となる。
図24.洗浄またはなめし用のドラム。
使用されるドラムは、原理的には樽型の攪拌器に似ており、直径6~12フィートの大きな円筒形の木製容器で、内部には水車のフロートのような棚、または皮が落ちる丸い杭が取り付けられている。[118]111ページ に掲載されているアメリカ式の洗濯車はこの種の機械の一例であり、より詳細な説明は図24に示されている。ドラムは、皮革製造において、軟化だけでなく、なめし、染色、その他多くの用途にも使用される。皮が丸まってしまうのを防ぐため、回転方向を反転できると便利である。
[119]
第12章
脱毛
皮や毛皮の軟化と洗浄が完了した後、なめし工程に進む前に、通常は毛や羊毛を取り除く必要があります。この目的を達成する最も古い方法は、初期腐敗を利用することでした。初期腐敗はまず表皮の柔らかい粘液質を侵し、真の皮膚を実質的に損傷することなく毛を緩めます。この毛の緩みは、塩漬けせずに長期間保管された皮でしばしば偶然に起こり、「スリッピング」として知られ、ある程度の繊維の損傷を伴う傾向があります。腐敗によって毛を緩める古い方法、または一般に「発汗」と呼ばれる方法は、皮を積み重ねて、通常は暖かく湿った場所に置くことでした。皮の腐敗が進みすぎるのを防ぐために、時折、軽く塩漬けをすることがありました。しかし、この場合の作業は非常に不規則であり、すべての文明国で完全に廃止されています。
図25.汗をかく場所。
現在用いられている方法は、皮を密閉された部屋(一般に「スウェットピット」と呼ばれる)に吊るすというものである(図25)。[120] 蒸し場は地上より高い位置に建設され、二重壁または土盛りで急激な温度変化から保護されている。皮は蒸し場内の小さな部屋に吊るされ、各部屋には50枚から100枚の皮を収容できる。温度は約15℃から20℃に保たれ、必要に応じて穴の開いた床の下から蒸気を導入して空気を温めるか、またはスプリンクラーからの水のシャワーで冷却する。スプリンクラーは皮に直接水がかからないように配置されているため、空気は常に湿潤状態に保たれる。換気はほとんど行われず、有機物の分解によって大量のアンモニアが発生し、表皮の溶解と毛の緩みに寄与していることは間違いない。筆者は、アンモニア蒸気だけでも非常に速やかにこの効果が得られることを発見した。
この処理を4~6日間続けると、毛が十分に柔らかくなるので、鈍いナイフで皮を梁の上でこするか、ストックや皮むき機(116ページ参照)を使って毛を抜くことができる。腐敗による穀粒の損傷を防ぐため、細心の注意と警戒が必要である。
皮はぬるぬるして完全に弛緩した「垂れ下がった」状態であり、皮革加工機で毛が肉に混入してしまうという問題が生じる。これを防ぐため、発汗処理後に少量の石灰処理を施すことがよくある。このようにして毛を取り除いた皮は、発汗処理では繊維が膨張したり裂けたりしないため、満足のいく底革を作るには、液中の酸で膨張させる必要がある。
ヨーロッパの一部の製革工場では、同様の工程がより高い温度で行われており、羊皮に対しても「スタリング」という名称で広く用いられているが、この場合は非常に粗雑で原始的な方法で行われることが多く、結果として毛皮にかなりの損傷を与えることも少なくない。
発汗処理は、いかに注意深く行われたとしても、大きな欠点は腐敗によって皮自体が侵され、「皮目が弱くなる」ことである。最も有利な用途は靴底用革であり、皮の成分の溶解量は石灰処理の場合とそれほど変わらないものの、溶解した物質は洗い流されることなく皮の中に残り、タンニンによって固定されるため、革の強度を高めるのに役立つ。
イギリスでは、石灰は脱毛剤としてほぼ普遍的に用いられているが、どの皮なめし職人もその欠点や不利な点を認めている。しかし、代替品を推奨するのは難しい。[121] 石灰は、他の方法に比べて同等かそれ以上の欠点がなく、また、代替が非常に難しい貴重な特性を1つか2つ備えています。その1つは、石灰は必然的に物質と重量の損失を引き起こしますが、適切な注意を払えば、石灰の使用によって皮の束を完全に破壊することは不可能であるということです。これは、他のいくつかの競合製品では決して当てはまりません。もう1つの利点は、石灰は水への溶解度が非常に低いため、使用量が多かろうと少なかろうと、比較的影響が少ないことです。また、皮を必要以上に数日長く放置したとしても、その悪影響は確実ではあるものの、注意深く正確な観察によってのみ発見できます。他のすべての方法では、正確な時間と量が最も重要であり、一般の職人にそのような細部に注意を払わせるのは容易ではありません。さらに、石灰の特性、その長所と短所は、何百年にもわたる経験から得られたものであり、そのような経験から学べる限り、私たちは石灰の扱い方を正確に知っています。一方、新しい方法は、予期せぬ新たな困難をもたらし、成功させるためには、脱毛そのものだけでなく、プロセスの他の部分にも変更を加える必要がある場合が多い。関連する化学的・物理的変化に関する知識が深まるにつれて、これらの障害をより容易に克服できるようになるだろう。
石灰の普遍的な原料は、炭酸カルシウムからなるチョークまたは石灰岩であり、窯で焼成することで二酸化炭素が除去されます。しかし、多くの石灰岩は純粋な炭酸カルシウムとは程遠く、マグネシア、鉄、アルミナを多く含んでおり、後者は石が形成された堆積物とともに粘土の形で元々沈殿していた可能性があります。このような粘土質の石灰岩を焼成すると、オオライトやその他の「水硬性」石灰のような天然セメントが生成され、水中でも固まる性質があります。マグネシアと粘土の存在は、石灰の量を減少させるだけでなく、石灰の消石灰化を著しく困難にするため有害です。また、酸化鉄は完全に不溶性であるにもかかわらず、皮革の繊維に機械的に固定され、その後の染みの原因となる可能性があります。窯での石灰の焼成は、教科書の式が示唆するほど単純な操作ではないでしょう。炭酸塩は加熱するだけで分解することは確かにできるが、完全に分解するには十分な白熱が必要であり、それはめったに達成されない。[122] 実際の燃焼では、存在する二酸化炭素の少なくとも一部は可燃性燃料ガスによって一酸化炭素に還元され、石灰から分離されると考えられる。一酸化炭素は石灰窯ガスの強い毒性の原因であり、純粋な二酸化炭素は呼吸不可能ではあるが、厳密には毒性はない。
生石灰(CaO)は水と接触すると、かなりの熱を発生しながら水と結合し、消石灰化して水酸化カルシウム(Ca(OH) ₂)に変化します。この変化は、チョークや良質な石灰石を低温で焼成して得られるような、軽くて多孔質の石灰の場合、迅速かつ容易に起こります。しかし、加熱されすぎたり「過焼成」されたり、窯の温度で融解するケイ酸塩やその他の塩類が含まれている場合は、緻密な石灰が形成され、消石灰化が困難かつ極めてゆっくりと進行するため、なめし職人にとって無駄になるか、あるいは消石灰化によって発生する熱が皮に接触して穴を開けるという、さらに深刻な結果を招くことになります。ル・シャトリエは次のように述べています。[69]密度の高い石灰の場合、低温で完全に消和するには 24 ~ 48 時間かかることが多いが、マグネシアはさらに頑固で、硬く焼かれた試料の完全な水和には数ヶ月かかる場合があり、石灰とマグネシアの混合物はその中間的な性質を持つ。消和は熱によって大いに促進され、ひどく焼かれたマグネシアでさえ 100 ℃ で約 6 時間で水和する。消和は塩化カルシウムまたは塩化マグネシウムの希薄溶液 (2 パーセント) でもはるかに速くなる。これらの事実から、石灰を迅速かつ効果的に消和するには、多すぎず少なすぎない適切な量の水が望ましい理由を容易に推測できる。水が少なすぎると、石灰は部分的にしか消和されず、さらに水が粉状塊の内部に入り込むのは容易ではない。一方、過剰に「浸水」すると、温度が低下し、プロセスがゆっくりと進行し、塊が容易に粉末にならず、石灰化プロセスで利用されなくなります。石灰を消石灰化するすべての方法の中で、石灰ピットに直接投入する一般的な方法は、おそらく最も非合理的であり、消石灰化されていない塊が形成され、皮を焼く可能性があり、石や土とともにピットをすぐに不要な物質で詰まらせます。最良の[123] この方法は、建築業者や多くのヨーロッパ大陸の造船所で採用されているもので、大量の石灰を浅いタンクに入れ、十分に湿らせるだけの水をかけ、24時間加熱して沈降させた後、さらに水を加えて固いペースト状にするものです。この状態であれば、材料の劣化なく数ヶ月間保存できます。使用する際は、ペーストを適量掘り出し、桶やタンクで水とよくかき混ぜてから、石や砂がタンクに残った状態でピットに流し込みます。こうすることで、粉塵によるあらゆる問題も回避できます。石灰を消火せずに保管すると、徐々に空気中の水分を吸収して沈降し、すぐに粉塵が出て完全に消火することが難しくなります。また、空気中の微量の二酸化炭素によって徐々に役に立たない炭酸塩に変化します。
[69]ブル。デ・ラ・ソック。 d’Encouragement、1895、x. 52-62ページ。ジャーナル。社会化学。インディアナ州、1895 年、p. 575.
水への石灰の溶解度は非常に限られており、異なる化学者によって測定された数値は必ずしも一致していません。以下の表は、著者の研究室でA. Guthrie氏が行った測定結果を示しており、おそらく最も正確なものの1つです。[70] :—
飽和100cc 石灰水 5° C. 含む 0.1350 グラムのCaO
「 「 10° 「 0.1342 「
「 「 15° 「 0.1320 「
「 「 20° 「 0.1293 「
「 「 25° 「 0.1254 「
「 「 30° 「 0.1219 「
「 「 35度 「 0.1161 「
「 「 40° 「 0.1119 「
「 「 50° 「 0.0981 「
「 「 60° 「 0.0879 「
「 「 70° 「 0.0781 「
「 「 80° 「 0.0740 「
「 「 90° 「 0.0696 「
「 「 100° 「 0.0597 「
[70]化学工業協会誌、1901年、224ページ。
ほとんどの物質とは異なり、石灰の水への溶解度は温度の上昇とともに低下することがわかります。したがって、石灰水を標準溶液として使用する際には、一定温度で飽和状態になるように注意する必要があります。上記の表に示されている結果は、純粋な大理石由来の石灰を用いた場合の結果です。石灰岩由来の通常の不純な石灰を用いた場合、やや濃度の高い石灰水が得られることがよくあります。これは説明が難しいのですが、おそらく何らかの二重の要因が関係していると考えられます。[124] 水酸化カルシウムと水酸化マグネシウムが生成され、これはどちらかの水酸化カルシウム単独よりも溶解度が高い。この結果は、石灰石灰は純度の低い石灰石から作られたものよりも皮膚への作用が穏やかであるという、なめし革職人の古い信念と一致する。任意の石灰の溶解度は、栓をしたフラスコの水に過剰に加え、一定の濃度の溶液が得られるまで頻繁に振とうすることで簡単に測定できる。次に、この溶液の既知量(透明で未溶解の石灰が含まれていないもの)をフェノールフタレインを指示薬として、N / 10塩酸で滴定する。
飽和石灰水は、多くの用途においてアルカリ標準溶液として便利に使用できます。石灰を過剰に添加しておけば常に腐食性があり、通常の実験室温度ではその濃度はほとんど変化しません。この溶液はほぼ1/20規定ですが、正確な測定を行うには、 N / 10酸 を用いて濃度を正確に測定する必要があります。1リットルの純粋な石灰水を15℃で中和するには、471.4ccのN / 10酸が必要です。
石灰は水よりも砂糖水によく溶ける。このような砂糖水は標準溶液として用いられており、皮革への作用を高めるために石灰に砂糖が加えられてきた。
以下は、リーズの製革工場で使用されている石灰の分析結果であり、ヨークシャー・カレッジの皮革産業研究所で、理学士のGWフラワー氏によって行われたものです。[71] :—
パーセント
SiO₂および不溶性物質 17.70
Fe₂O₃ 6.42
CaO 49.86
CaCO₃ 14.21
CaSO₄ 3.01
CaCl₂ 0.33
MgO 2.09
有機物 0.80
水分差 5.58
100.00
[71]化学工業協会誌、1901年、224ページ。
サンプルには利用可能な石灰が31.02パーセントしか含まれておらず、残りは恐らくシリカと結合していた。また、かなりの量の酸化鉄も含まれており、これが機械的に皮の毛穴に入り込み、後の工程で溶解して皮の色を濃くする可能性がある。[125] 含まれる炭酸塩の量から判断すると、十分に燃焼していなかったようだ。
これと比較するために、バクストン産の良質な石炭紀石灰岩の石灰の分析結果を以下に示します。与えられたもの:
パーセント
CaO 91.95
MgO 1.30
二酸化炭素と水分 6.75
100.00
「利用可能な」石灰の測定。—なめし革職人にとっての石灰の実用価値は、大量の石灰の塊から小さな破片をいくつか切り取り、乳鉢で粗く粉砕し、その一部をできるだけ細かく素早く粉砕して、すぐに栓付きの瓶に移して計量することで簡単に測定できます。このうち1グラムを超えない量を、栓付きの1リットルのフラスコに振り入れ、熱くよく沸騰させた蒸留水をおおよそ標線まで満たし、時々振りながら数時間放置します。冷めたら、冷たい蒸留水を正確に標線まで満たし、再びよく振って沈殿させるか、または素早く濾過し、透明な液体25または50ccをピペットで抜き取り、10分の1塩酸または硫酸とフェノールフタレインで滴定します。N / 10酸1立方センチメートルは0.0028グラムのCaOに相当します。一般的に、なめしに質の劣る石灰を使用することは非常に誤った節約策です。なぜなら、コスト削減効果は、必要な量の増加、ピットの清掃頻度の増加、不完全な消和によるシミや火傷の危険性によって相殺されるからです。
石灰が皮に及ぼす作用については既にいくらか述べた。それは全体的に溶解作用である。表皮の硬化した細胞は膨張して軟化し、粘液層または成長層と毛鞘は緩んで溶解するため、鈍いナイフで削ると、どちらも毛とともにほぼ完全に剥がれ落ちる(これが「スカッド」または「スクラフ」、ドイツ語でGneist またはGrundとなる)。毛自体は、柔らかく成長している毛根部を除いて、ごくわずかに変化するだけであるが、真皮には強い作用が及ぶ。繊維は膨張して水分を吸収するため、皮はふっくらと膨らみ、同時に繊維の「セメント質」が溶解し、より細かい繊維に分解される。[126] 繊維:繊維自体はまず膨張して透明になり、最終的には腐食し、溶解する。同様の繊維の膨張はアルカリと酸の両方によって引き起こされ、おそらく繊維物質と形成される弱い結合が、未変化の皮よりも水との親和性が高いためである。[72]この膨潤は、皮に硬さが増すため、皮を「肉付け」(つまり、付着した肉から剥がす)しやすくする点で、なめし職人にとって有益である。また、繊維を個々のフィブリルに分解し、より多くの表面積をなめ液の作用にさらすことで、なめしを助ける。これは、後に甘味液でなめされるドレッシングレザーに有利である。ドレッシングレザーは、柔軟性を得るために繊維のセメント物質を溶解して除去する必要がある。また、ソールレザーの場合は、重量と硬さのために、工程のある段階で皮を膨らませる必要がある。しかし、この効果は、なめし液の適切な酸性度によって、物質と硬さの損失を少なくして得られる可能性が高い。石灰のもう1つの利点は、皮の脂肪に作用し、それを多かれ少なかれ完全に不溶性の石鹸に変えることである。[73]それによって、なめし後の工程や完成した革への悪影響を抑制します。後で鉱物酸または有機酸などの強酸を使用すると、この石灰石鹸は分解され、グリースが再び放出されます。汗をかいた、または石灰処理が非常に少ない皮では、このグリースは厄介な問題となり、完成した革に黒ずみやグリース斑点を引き起こします。
[72]84ページ参照。
[73]この点については疑問視する声もあるが、私はそれが正しいと確信している。
石灰処理の一般的な方法は、大きな穴に石灰乳を入れ、そこに皮を一枚ずつ水平に並べ、次の皮を入れる前に各皮が完全に浸かるように注意し、皮と皮の間に十分な量の液体が行き渡るようにすることです。毎日、あるいは一日に二度、皮を取り出し(「引き上げ」)、穴をよくかき混ぜて、溶け残った石灰を液体全体に行き渡らせます。その後、皮を再び穴に戻し(「セット」)、完全に広げるように注意します。必要な石灰の量は不明ですが、溶解度が限られているため、十分に消石灰化されていれば、過剰に使用しても害よりもむしろ無駄になります。使用する石灰の量、処理時間、作業方法は、革の種類だけでなく、同じ種類の革でも大きく異なります。[127] 異なるヤード。これまで見てきたように、石灰は1リットルあたり約1.25グラム、つまり(1立方フィートの水は約1000オンスの重さなので)1立方フィートあたり約1 1/4オンス、または通常の石灰ピットでは、皮1枚あたり1/4ポンド以下しか溶解しません。溶解した石灰のみが皮に作用しますが、液体中の石灰が消費されるか皮に吸収されるにつれて溶解する固形石灰を余剰分用意する必要があります。これは、一般的に慣習となっているように、皮がピットに平らに置かれ、液体の循環が不可能な場合に特に当てはまります。皮を石灰水に浸し、固形石灰を入れた別の容器で絶えず循環させ、攪拌して濃度を最大に保つと、石灰乳を使った場合と同じくらい早く毛が抜けるが、石灰の場合、皮を十分な頻度で引き上げて石灰を均一に分散させれば、この方法は通常の方法に比べて特別な利点はないようだ。溶解性の高い脱毛剤を扱う場合は話が別である。液体に浸して石灰処理を行う方法については様々な特許が取得されているが、このアイデアは現在では公有財産となっており、大陸で広く使われている。ピットの底に沈殿した石灰を攪拌して懸濁状態に保つ必要があるが、これは「サスペンダー」(221ページ)のようにフレーム上で皮を動かすか、ポンプの原理で作用する攪拌機で液体と底部のスラッジを汲み上げるかのいずれかによって行うことができる。このような攪拌機はドイツで特許を取得しているが、著者の製革工場ではそれよりずっと以前から使用されていた。蒸気船のスクリュープロペラの原理を利用した攪拌機をピットの底近くに設置し、格子で保護することも有効である(図26)。皮はパドルで石灰処理されるか、ピットに空気を吹き込んでかき混ぜられることが多い。後者の方法は、効率的でも経済的でもない。
図26. —懸濁石灰ピット。
既に述べたように、温度の上昇により石灰の溶解度、ひいては石灰液の濃度は低下するが、皮革に対する溶解作用は大幅に増加する。その結果、温かい石灰液中では毛の緩みがはるかに速く進行するが、皮革は十分にふっくらせず、緩んで空洞になり、繊維に沿って「パイプ状」になりやすく、重量も不正確になるため、靴底革にはこの方法はあらゆる点で致命的である。より軽い革で、皮の質感の明確な軟化と緩みが求められる少数のケースでは、以下の利点を活かすことができる可能性がある。[128] この効果はありますが、通常の石灰ピットの温度を正確に制御することは非常に困難であり、液体を常に循環させることができるサスペンダーを使用した方がおそらくより良い結果が得られるでしょう。石灰が非常に[129] 低温では、溶液の濃度が高くなるにもかかわらず、反応は大幅に抑制され、厳しい天候で石灰が穴に凍り付いた場合でも、通常の処理時間を大幅に超えても、過剰石灰化の危険性はほとんどありません。一般的に、石灰の処理は通常の夏の気温で行うのが最適であり、冬期には石灰を直接加熱するよりも、石灰置き場を暖める方が効果的です。消石灰処理後に冷えた石灰を使用する場合は、真冬でも石灰を作る水の温度を20℃を超えない範囲に安全に温めることができます。
異なるなめし業者が使用する石灰の量は、皮の種類や仕上がりによって大きく異なります。これは、石灰がもたらす効果や使用方法だけでなく、使用者の気まぐれにも左右されるためです。石灰の溶解度が限られているため、過剰に使用しても比較的無害だからです。靴底用の革の場合、推奨される石灰の量は、生皮の重量に対して1%未満から10~12%まで幅がありますが、実際に使用できるのはおそらく2~3%程度で、残りは無駄になります。しかし、石灰を全て使用するためには、均一に分散させるために、頻繁に攪拌または撹拌する必要があります。また、市販の石灰の強度は、利用可能な酸化カルシウムの80%以上から30%までと幅があることも留意する必要があります。
フォン・シュレーダーは、1リットルあたり6グラムの酸化カルシウム(CaO)で十分であることを発見したが、実際には、一般的にはそれよりもはるかに多くの量が添加される。また、完全に新鮮な石灰乳は、使用済みの石灰乳よりもはるかに濃度が高くなければならないことも注目に値する。これは、古い石灰の中では細菌の働きによってアンモニアが生成され、それが石灰自体の効果に加えて脱毛を促進すること、そして古い石灰乳では石灰がより長い時間懸濁状態を保ち、より均一に分散されることが一因である。
アメリカでは「バッファロー法」とも呼ばれる石灰処理法が靴底革の製造に広く採用されており、現在ではヨーロッパ大陸の多くの工場でも用いられています。この方法は、ごく短時間の石灰処理とそれに続く温水処理から成ります。石灰は、少量の硫化ナトリウムやその他の硫化物を加えることで、より鋭利に処理されることもよくあります。例えば、アメリカのある大規模な工場では、靴底革(塩漬けの「パッカー」)用の原皮を、石灰2ポンドと硫化ナトリウム2 1/2オンスでわずか10時間だけ石灰処理してい ます。[130] 片面ずつ、35~45℃の水に一晩浸しておくと、簡単に毛が抜けます。大陸式の硬質石灰は、少量の廃石灰を加えた薄めの生石灰に2日間浸し、その後32℃の水で6~8時間処理し、毛が抜けたら、スクッディングの前に2時間温水に戻します。石灰処理と温水処理のあらゆる組み合わせを使用できます。石灰処理が長くて強いほど、水の温度は低く、浸す時間は短くて済みます。この方法は、しっかりとした底革には非常に推奨されますが、グリースを鹸化したり、繊維を完全に膨潤させたりすることはなく、通常は後の段階で後者の目的で硫酸塩が使用されます。皮は実質的に石灰を含まない状態で液に浸され、皮の物質の損失は通常の石灰処理方法よりもはるかに少なくなります。
使用する石灰の量よりもおそらくはるかに重要な点は、石灰液を交換せずに石灰を加工する時間の長さです。古い石灰には、アンモニアや、皮膚に対する石灰の作用によって生じるチロシン、ロイシン(アミドカプロン酸)、カプロン酸などの生成物が蓄積されます。古い石灰液を硫酸で酸性化すると、不快なヤギ臭が非常に顕著になり、同時にかなりの量の部分的に変化したゼラチンが沈殿します(64ページ参照)。石灰にはかなりの殺菌力があり、新しい石灰は実質的に無菌ですが、非常に古い石灰、特に暑い時期には、活性細菌が多数含まれていることが多く、 1 / 6インチの対物レンズを備えた顕微鏡で観察できます。それらの存在は常に腐敗が進行していることを示しており、その数が非常に多い場合、そのような石灰から作られた革は一般的に緩く、中空で、光沢が鈍くなり、極端な場合には皮が完全に破壊される可能性があります。炭酸カルシウムの球状の凝結物も顕微鏡で見ることができ、これはペルム紀の石灰岩に見られるものに小さいスケールで似ており、おそらくどちらの場合も、多量の有機物を含む液体からの結晶化によって生じたものです。多くの製革工場では、石灰液からアンモニアを回収しても採算が合わない可能性が高いですが、古い石灰を適切な容器で蒸気処理し、アンモニア蒸気を希硫酸で凝縮すれば簡単に回収できます。その量はNH 3の0.1パーセントを超えることはめったにありません。アンモニアの定量方法については、LILB、30ページを参照してください。
[131]
ある程度までは、古い石灰の方が新しい石灰よりも毛が抜けやすく、軟化効果も高いことがわかっています。これは、革製品の仕上げに有利な場合が多いのですが、重量と硬さが最重要となる靴底革の場合は、古い石灰の使用は極めて限定的にしなければなりません。子羊革、モロッコ革、色付き子牛革など、しっかりとした光沢のあるグレインが求められる上質な革でも、硫化物を使用するなど、他の方法で上記のような効果が得られる場合が一般的です。軟化が難しく、石灰の作用に対する抵抗力が非常に強い東インド産のキップ革やその他の乾燥皮革には、古い石灰が明らかに有効ですが、それでも使用には限度があります。おそらく、石灰は少なくとも部分的に液換えをせずに、最長でも3か月以上放置すべきではないでしょう。また、ヤード内のすべての石灰を12か月間放置してからまとめて洗浄するという方法は、考えられる中で最悪の方法と言えるでしょう。はるかに良い方法は、石灰を定期的にローテーションで洗浄することです。必要に応じて、古い液の一部を新しい石灰の製造に使用して、急激な変化を避けるようにします。古い液は、もし価値があるとすれば、それに含まれるアンモニアと有機物によるものであり、溶解している石灰の量は考慮する価値がありません。アンモニアは、同量の石灰よりも皮を膨潤させることなく、溶解力と脱毛力を著しく高めます。場合によっては、この目的のために人工的にアンモニアを添加することが望ましいかもしれません。この場合、液体アンモニアよりも硫酸アンモニウムの形で添加する方が安価で便利です。アンモニアを保持したい場合は、石灰を覆って保管する必要があります。アンモニアと石灰を過剰に含む非常に古い石灰は、暑い時期には、繊維構造を破壊しながら、製品を透明に膨張させることがある。[74]筆者は、硫化物で強化された非常に弱く古い石灰に皮を数週間放置した実験において、同様の現象を観察した。溶解した動物性物質の主な効果は、新鮮な石灰では細菌が繁殖できないのに対し、腐敗した石灰にはおそらく存在する細菌によって生成される液化発酵物質も含まれており(17ページ)、それが皮を溶解する。エイトナーは、[132] 石灰によって溶解される皮脂の量に関する研究、[75] 彼は、石灰処理で毛が抜け落ちるほどの量の物質の損失は、新しい石灰よりも古い石灰の方が著しく大きいことを示している。ただし、石灰処理の最初の2日間は、新しい石灰の方が明らかに最も活性が高い。彼が述べているように、これは、現在広く採用されている、石灰処理を交代制で行い、古い石灰から始めて新しい石灰で完了させるという方法の賢明さを正当化するものである。(131ページも参照。)
[74]ガーバー、1884年、150、184ページ。
[75]ガーバー、1895年、157-9頁、169-72頁。
分析方法の詳細については、エイトナーの原著論文を参照する必要があるが、添付の表( 次ページ参照)に彼の結果を要約した。列の見出しの文字は、それぞれ以下の意味を持つ。
A. 炭酸による石灰の中和によって沈殿した皮質物質。
B. 塩酸でわずかに酸性化することによって得られる、さらなる沈殿物。
C. 次亜塩素酸または硝酸水銀によって沈殿した可溶性ペプトン。
これらの数値はいずれも溶解有機物の総量を表すものではないことは明らかであり 、それが測定されなかったことは残念である。しかしながら、この表は各液剤における相対的な溶解度を正しく表していると考えるのは妥当である。いずれの場合も、生皮1キログラムあたり2リットルの液剤が使用された。古い液剤を使用した場合は、元々含まれていた皮質物質の量を測定し、最終結果から差し引いた。
[133]
使用済みを非表示にする
。
ライムリキュールの説明。 デイズ
・リミング。 皮脂含有物質
(グラム/リットル)。 乾燥毛皮に対する損失率
(
%)
A. B. C. 合計。
1 牛革 新鮮なライム 1リットルあたり30グラム – 6 [76] 1.068 0.324 2.370 3.762 2.35
2 「 同上 9 2.764 0.540 3.624 6.928 4.14
3 「 生石灰30g、硫化ナトリウム1 / 2g /リットル – 5 [76] 0.852 0.172 1.816 2,840 1.75
4 「 同上 8 1.240 0.514 3.846 5,600 3.36
5 「 5週間前のライムで、4パックが通過した。 – 2 0.180 0.212 0.988 1.380 0.87
6 「 同上 5 [76] 0.868 1.318 3.356 5.542 3.46
7 「 生後5ヶ月の石灰(硫化ナトリウム入り) – 2 0.196 0.188 0.864 1.248 0.77
8 「 同上 5 [76] 0.928 1.198 3.004 5・130 3.06
9 牛革 上記の通り、新鮮なライム – 5 [76] 1982年 0.413 4.501 6.896 4.30
10 「 同上 8 3.132 0.672 5.741 9.545 5.94
11 「 上記と同じ生石灰と、1リットルあたり1/2グラムの硫化ナトリウム – 5 [76] 1.012 0.403 2.315 4.730 2.96
12 「 同上 8 2.521 0.653 5.026 8.200 4.87
13 「 古い使われなくなった石灰 – 5 0.344 0.291 2.341 2.976 1.84
14 「 同上 8 [76] 2.119 1.697 6.952 10.768 6.45
15 「 4週間前に使用した硫化ナトリウム石灰 – 5 [76] … 1,600 1.047 2.527 1.58
16 「 同上 8 0.791 0.519 4.592 5.892 3.43
[76]毛のない部分を隠す。
表に示すように、脱毛に必要な石灰処理のみを考慮すると、古い石灰では新しい石灰よりも損失率が常に高く、硫化ナトリウムで強化した石灰では石灰のみを使用した場合よりも損失率が低いことがわかります。この規則の唯一の例外はNo.15で、4週間経過した硫化石灰が脱毛に必要な時間内で最も損失が少ないことを示しています。実際、硫化石灰は必要な量の硫化物を添加して強化しておけば、非常にゆっくりと劣化するようで、5か月経過した石灰を使用したNo.8では、まだ良好と考えられる結果を示しています。エイトナーが特に注目したもう1つの点は、毛が緩むにつれて溶解効果が速くなるのに対し、石灰処理の初期段階では古い石灰の作用が弱いことです。いずれにせよ、損失は他の脱毛プロセスの支持者がしばしば主張するほど大きくはないようです。溶解した皮の物質すべてが革になる可能性があると仮定すると、除毛する程度に石灰処理した牛皮の最悪の損失は、可能な総量の 3 1/2 パーセント未満になります。そして、この損失の少なくとも一部は溶解した表皮物質で構成されており、これはどのような方法でも革に変換できないことを覚えておく必要があります。2、4、10、12、16 項では、除毛後に石灰をふっくらさせることで生じるかなりの損失について言及しますが、ドレッシングレザーの場合、必要な柔らかさを得るためには、少なくとも一部のセメント質を溶解することが不可欠であることを念頭に置く必要があります。[134] 柔軟性。エイトナーは、実験に基づき、元の皮100部が、生牛皮の乾燥純粋皮32部、生子牛皮の乾燥純粋皮25部、乾燥子牛皮の乾燥純粋皮56部に相当するという仮定に基づいて、生皮の乾燥重量を計算します。手袋用革に加工される子ヤギ革など、非常に柔らかさと伸縮性が求められる小型の皮では、損失は必然的に通常のドレッシングレザーよりもはるかに大きく、子ヤギ革の場合は20~27パーセントに達します。
石灰の純粋な化学作用、および脱毛過程における細菌と細菌発酵の作用による寄与は、依然として不確実であると考えられる。故フォン・シュレーダー教授[77]は、石灰処理と発汗に関する一連の実験を行ったが、これはいつものように注意深く徹底したものであり、化学作用が細菌作用よりもはるかに重要であることを証明する傾向があった。彼は屠殺直後に製革所で新鮮な皮をよく洗い、肉を取り除いた。次に、尻肉を約10cm(4インチ)四方の断片に切り、塩水に繰り返し浸して塩漬けにし、最後に飽和食塩水を入れたガラス瓶に保存した。彼は、塩を洗い流して16℃の温度の湿潤室に置くと、4〜5日で細菌作用により毛が十分に緩むことを発見した。塩を事前に除去せずに湿潤室に置いた断片は、約10週間放置した後で発汗の兆候を示した。同様の塩漬け皮片を用いて石灰処理実験を行った。塩を洗い流すために3日間洗った後と洗っていない場合の両方で実験を行ったが、どちらの場合も、断片は3〜4日で自由に毛が抜けた。これらの実験では、約200グラムの皮を入れた水1リットルあたり6グラム、18グラム、30グラムの石灰を使用して変化をつけたが、洗浄した部分と洗浄していない部分のどちらにおいても、毛をほぐすのに必要な時間に実質的な違いはなかった。石灰液を作る際に、使用済みの石灰液1容量を水3容量に加えたが、同様に目立った影響はなく、皮と石灰液を注意深く細菌学的に検査したところ、皮は強い塩漬けによってほぼ殺菌されており、石灰液は実質的に細菌が存在しないことがわかった。
[77]ゲルベライ・ケミー、ベルリン、1898。p. 646.
フォン・シュレーダーの結論は、使用によって利益は生じないというものである。[135] 溶液が飽和状態を保つ限り、過剰な量の石灰を加えることは、経験的にも科学的にも十分に正当化されるが、古い液や細菌の影響に関する彼の結果は、実際のなめし職人や他の科学的実験者の結論と矛盾する。
古い石灰と新しい石灰の異なる効果は、実務的ななめし職人にはよく知られており、実験室での実験で否定できるものではない。たとえそれがエイトナーの結果だけでなく、著者の研究室や他の場所で行われた相当量の研究によっても確認されていなかったとしてもである。一方、細菌の作用が必要であることは、細菌に対して完全に無菌であるソーダ溶液が、腐敗していない皮の毛を抜くことができないという事実によって、少なくとも可能性が高いとされている(137ページ参照)。著者の提案で行われたいくつかの実験では、完全に新鮮で滅菌された子牛の皮が、滅菌石灰液に10日間浸漬しても毛が抜けなかったが、石灰に細菌培養液を加えると急速に毛が抜けることがわかった。細菌を完全に排除することは極めて困難であり、クロロホルムや二硫化炭素で処理した完全に新鮮な皮を使用した場合でも、皮の毛を抜く準備ができた時点で必ず細菌が確認された。しかしながら、フォン・シュレーダーの研究は非常に綿密かつ信頼できるものであるため、これらの異なる結果は実験誤差以外の原因で説明されなければならない。古い液に関して言えば、アンモニアが脱毛工程に強力な促進剤となることは知られており、彼が使用した液にどの程度アンモニアが含まれていたかは定かではない。また、有機物を多く含む古い石灰は細菌の繁殖を自由に促進する一方、おそらくそれほど古くない液の25%に石灰と75%の水を加えると殺菌されるであろうことも確かである。この問題を正確な製革工場の条件下で公平に検証するためには、水ではなく、アンモニアと有機物を十分に含んだ古い石灰液のみで石灰を調製すべきであった。また、皮はフォン・シュレーダーの塩溶液に浸される前に製革工場で十分な量の細菌変化を受けていた可能性が高く、塩溶液自体が脱毛に何らかの特別な影響を与えた可能性も否定できない。また、彼の細菌培養はアルカリ性細菌の増殖に適さないゼラチン培地で行われたため、結果が陰性だった可能性もある。このような状況では、明確な結論を出すことはほとんど不可能である。[136] そして、これらの点に関するさらなる実験が極めて望ましいことは明らかである。
ナトリウム水和物とカリウム水和物。—最も古い時代から、主に炭酸カリウムからなる木灰は、単独で、または石灰と併用して脱毛に使用されてきました。実際、この方法のドイツ語名(Aeschern)は、この事実に由来しています。より近世では、既製品または石灰を加えてその場で苛性化した苛性ソーダが、石灰の代替品としてよく推奨されてきました。その作用は石灰と非常によく似ていますが、溶解度が高いため、はるかに強力です。おそらくこれが、これまでその使用における最大の障害の1つとなってきました。石灰水と同程度の濃度の溶液はすぐに使い果たされてしまう一方、それより濃度が高い溶液は皮に作用しすぎるためです。著者の研究室で行われた実験によると、苛性ソーダは石灰水と同じ濃度の溶液では、石灰水よりも皮の物質をかなり少なく溶解するが、石灰よりも殺菌力が高く、細菌の作用なしには容易に毛を抜くことができない(137ページ参照)。また、苛性ソーダはより激しく膨張するため、表面を滑らかでしわのない状態に保つのが難しい。
苛性ソーダは、水への溶解性、およびその炭酸塩の溶解性により、石灰の場合よりも洗浄によってはるかに容易かつ完全に除去できるという大きな利点があります。モロッコ革やより柔らかい革には本来緻密すぎる皮を柔らかくするために、苛性ソーダが効果的に使用されている例があり、乾燥品を柔らかくするのにも有効です(115ページ)。苛性ソーダが単に石灰を「鋭くする」ために必要な場合は、炭酸ナトリウム(ソーダ灰または結晶)の形で添加するのが最適で、これはピット内の石灰によって苛性化されます。このようにして皮の重量の0.25%または0.5%を添加すると、石灰の膨張力が明らかに増加します。硫化ナトリウムを石灰と併用する場合、苛性ソーダはその分解生成物の1つであることに注意してください。[78]そして、これはおそらく、この物質が石灰を研ぐ効果と赤色ヒ素との違いの大きな原因の一つである。
[78]これは否定されているが、おそらく正しいだろう。ただし、実際の反応を分析的に証明するのは容易ではない。しかし、皮への影響は、実際に述べられている通りである。
間接的な石灰施用法が最近特許を取得した。[137] ゴダルミングのペイン&プルマン社[79]これは科学的にも実用的にも興味深い。石灰の溶解性の低さ、そしてそれに伴う溶液の弱さから、通常の石灰処理は時間がかかる。しかし、苛性ソーダは皮を傷つけることなく、あるいは皮の物質の濃度が高い溶液で、はるかに濃度の高い溶液として使用でき、拡散性が高いため、非常に速やかに浸透する。ただし、単独で使用すると、皮はほとんどの用途には膨潤しすぎ、少なくとも特定の種類の皮革(例えばバフ革やシャモア革)では、皮の中に石灰が一定量含まれていることが、作業を成功させるために必要であると思われる。苛性ソーダで膨潤させた皮をその後塩化カルシウム溶液で処理すると、二重分解が起こり、苛性石灰が実際に皮の繊維の内部で形成され、ナトリウムは塩素と結合して食塩を形成する。どちらの溶液も都合の良い方法で使用でき、ドラム缶を使用すれば、石灰処理全体を5~6時間で完了できます。しかし、このように処理した完全に新鮮な皮は除毛できないことがわかっています。その理由は、通常の石灰処理では、細菌発酵とアルカリ溶液の共同作用により表皮が溶解するためと考えられます。除毛に使用する苛性ソーダに硫化ナトリウムを加えると、腐敗手段を使用せずに除毛できますが、毛を破壊せずに処理するのは困難です。プルマン社は現在、同社の方法で除毛するすべての皮または毛皮を、冬は48時間、夏は24時間、本当に腐敗した古い浸け置き液に浸けることを推奨しています。この必要性は、多くの用途においてこの方法の重大な弱点となります。腐敗した浸け置き液は常に皮の繊維に非常に危険であり、特に暑い時期にはその危険性が高まります。しかしながら、特定の目的においては、プルマン法によって皮を完全に石灰処理し、繊維を膨潤させて毛を緩めることなくなめしに備えることができるという事実を利用できる。著者は、このように処理された鹿皮を見たことがあるが、その毛は完全にしっかりとしており、石灰処理なしでは得られない柔らかさと豊かさを備えていた。
[79]英国特許第2873号、1898年。
プルマン氏は現在、治療を推奨しています。[138] 皮や子牛の皮は、ドラム缶やパドルよりもピットで処理し、苛性ソーダの濃度は10ガロンあたり1ポンド(1パーセント)を超えないようにします。皮や子牛の皮はこの溶液に約48時間浸し、その間に一度取り出して戻します。腐敗臭の浸漬が適切に行われていれば、この時点で毛は完全にほぐれているはずです。次に皮を2時間排水し、塩化カルシウム溶液が入った別のピットに移します。この溶液は苛性ソーダよりもわずかに濃度が高く、例えば10ガロンあたり約1.5ポンドです。皮はこの溶液に約48時間浸し、その間に一度取り出し、その後軟水(一時硬度のない水)でよく洗います。軟水では、皮は損傷を受けることなくしばらくの間保管できます。苛性ソーダ溶液と塩化カルシウム溶液はどちらも通常の腐敗菌に対して非常に無菌性であるため、ほぼ無制限に使用でき、濃縮原液を加えることで簡単に濃度を維持できます。これらの原液は比重1.4(80度Tw.)で調製でき、1ガロンあたり約5 1/2ポンドの苛性ソーダと5 3/4ポンドの塩化カルシウムの濃度になります。
時間の大幅な節約という利点に加え、通常の石灰処理よりも効果をはるかに容易に制御でき、皮に吸収されるソーダ(およびそれに続く石灰)の量を液滴定によって正確に測定できます。ソーダ石鹸は水溶性であるため、通常の石灰処理よりもグリース除去効果が高いですが、この効果を得るには、塩化カルシウム溶液に入れる前に石鹸を洗い出す必要があります。そうしないと、石鹸が不溶性の石灰石鹸に変わってしまうからです。多くの地域では、このプロセスでは実質的に廃液や石灰スラブが発生しないことが大きな利点となります。これらはどちらも処分が非常に困難な場合が多いからです。しかし、古くなった皮を浸漬することの深刻な欠点については既に述べました。
苛性ソーダを先に塗布し、その後塩化カルシウムを塗布する代わりに、皮を先に塩化カルシウム溶液で処理し、次に苛性ソーダで処理するか、または苛性ソーダを皮の肉面に塗布してもよい。これらの改良はプルマン社の特許で保護されているが、同社は少額の手数料で実験のためのライセンスを付与する用意がある。
アルカリ性炭酸塩は皮革への作用がはるかに穏やかである[139] 対応する水和物よりも効果が高く、石灰がない場合でも皮の毛を抜くことはできますが、その作用はやや不安定で遅いです。「ポリサルフィン」(ポリサルフィン社、ケインシャム)の脱毛力は、主として炭酸ナトリウムによるものであり、微量の硫黄化合物によるものではありません。
炭酸ナトリウムは、市販品では3つの形態で販売されています。「ソーダ灰」は、ほぼ純粋な乾燥炭酸ナトリウムです。「ソーダ結晶」、または洗濯ソーダ(Na₂CO₃・10Aq )は、結晶水を62.95%含み、空気中で風解します。ガスケルとディーコンの「結晶ソーダ」(Na₂CO₃・1Aq)は、結晶水をわずか14.5%しか含みません。炭酸塩を石灰と併用すると、苛性化してNaOHに変化することを覚えておく必要があります。
硫化物。—上質な皮革を作る際に、石灰に鶏冠石灰(またはヒ素の赤色硫化物(ドイツ語:Rusma))を添加する方法は、かなり古くから行われています。鶏冠石灰は、石灰単独の場合よりも少ないセメント質溶液で毛髪と表皮の構造を緩める性質があり、そのため、よりふっくらとして密度の高い皮革が得られます。ただし、この薬剤については、ナトリウムやカルシウムの硫化物など、より現代的で簡単な代替品を検討した後で検討するのが都合が良いでしょう。アルカリ金属およびアルカリ土類金属の硫化物は、例えば5パーセントの濃溶液で使用すると効果的です。濃度が1/4%以下の低濃度溶液では、毛髪や羊毛などの硬いケラチン構造を非常に速やかにパルプ状にする効果があり、まず内部の細胞を攻撃するため、毛髪はソーセージの束のように縮れ、数時間後、あるいは非常に濃度の高い溶液では数分後には、全体が完全に分解され、ほうきで皮から掃き落としたり、タンブラーで洗い流したりできるようになります。同時に、皮の物質、特に結合物質への作用は非常にわずかですが、繊維は膨張し、一時的にやや柔らかくなります。一方、 1 / 4 %以下の低濃度溶液で石灰と併用すると、毛髪へのダメージはごくわずかで、毛根や汚れは急速に緩み、ヒ素を使用した場合と非常によく似た結果が得られます。
硫化ナトリウム(Na₂S・9OH₂ )。[80] —硫化ナトリウムの評価および測定方法については、LILB、p. 28を参照。
[80]実験ノートには結晶水が10 Aqと記載されているが、その後の研究で、市販の硫化物の純粋な結晶には9 Aq、つまり67.5パーセントの水しか含まれていないことが明らかになった。
[140]
濃度2~3%の硫化ナトリウム溶液に懸濁させた皮は、急速に脱毛する。
一般的な底革の場合、毛は、石灰でとろみをつけた15~28 Tw.(30~40パーセント)の硫化ナトリウム(結晶)溶液を繊維ブラシで毛の面に塗り、湿った場所にクッションで折りたたむか、桶に詰めることで除去されることが多い。毛は数時間でペースト状になる。石灰を含まない同様の溶液に皮を通すことでも同じ効果が得られる。この溶液は毛に十分な量が付着し、毛を破壊する。作業員は、溶液の皮膚や爪への腐食作用を防ぐためにゴム手袋を着用しなければならない。皮や軽い革は、混合液を肉の面に塗ることで簡単に毛を除去できる。この混合液は、毛や羊毛を破壊することなく数時間で緩める。
皮革の仕上げや上質な靴底の加工には、通常の石灰に添加して、皮革の重量の1 / 4~1 / 2 パーセントの割合で使用するのが最適です。こうすることで、石灰のみを使用した場合よりも毛が早くほぐれ、皮の組織の損失も少なくなります。
良質な硫化ナトリウムは、淡褐色でほぼ無色の結晶であり、乾燥硫化ナトリウムを28~32パーセント含有し、空気に触れると容易に潮解する。現在では、結晶状の硫化ナトリウムの約2倍の実際の硫化物を含む溶融硫化ナトリウムも入手可能である。多くの硫化ナトリウムが濃い緑色を呈するのは、硫化鉄の存在によるものである。注意深く使用すれば、硫化鉄の存在によって深刻な害が生じることはない。溶液中で短時間放置すると、硫化鉄は沈殿する。
硫化カルシウム(Ca(SH) ₂)は、ベトガーの グリュンカルクとも呼ばれ、強力な脱毛剤である。おそらく、硫化ナトリウムよりも皮繊維への破壊作用は少なく、不安定な性質がなければ広く使用されているであろう。硫化ヒ素と石灰を併用して生成される主要な活性生成物であると考えられるが、亜硫化物が生成されている可能性もある。硫化水素(SH₂)を石灰乳に通すことによって生成される可能性がある。フォン・シュレーダーによれば、硫化ナトリウムと石灰溶液の反応によって生成されるものではない(注、 136ページ参照)。[141] 結晶として得られ、水に溶けるが、沸騰すると分解する。硫化カルシウム(CaS)は水に溶けないが、加圧蒸気の作用により、水和物と硫化物の等量混合物に変化すると言われている。また、硫化水素溶液に溶解して硫化物溶液を形成することもできる。このようにして、ルブランソーダ法の「タンク廃棄物」から大規模に製造できる可能性がある。
ガス石灰は主に含まれる硫化カルシウムによって活性を示すが、ガス中に常に含まれる二酸化炭素によって硫化物と硫化物の両方が分解され炭酸塩が生成されるため、その活性は非常に変動しやすい。ガスの精製には石灰はほとんど使われなくなり、現在は酸化鉄がその役割を担っているが、かつてはガス石灰は、一般的な手袋子羊に使われる小さな子羊の皮の毛を抜くのに広く使われていた。通常は肉側にクリーム状の石灰を塗るが、時には濃い溶液に浸すこともあり、その場合は当然ながら羊毛が損傷してしまう。現在では、石灰でとろみをつけた15~18Tw(結晶約30~35%)の硫化ナトリウム溶液を羊皮の毛を抜くのに非常に推奨されている。
ルブラン法から生じるタンク廃棄物は、主に硫化カルシウムから構成されており、新鮮な状態では全く不溶性で脱毛効果はありません。しかし、空気や湿気にさらされると分解が起こり、硫化物や多硫化物が生成されます。これらの物質は、脱毛に関するいくつかの特許の対象となっている溶液を形成します。[81]ポリサルファイド単独ではおそらく脱毛効果はないが、石灰と組み合わせると、毛を急速に緩める硫化物が形成される。この事実は、ベイスのジョン・ミュア氏が何年も前に用いた独創的で効果的な脱毛方法の基礎となった。ミュア氏は、通常の方法で24時間石灰処理した後、皮を風化したタンク廃棄物のかなり濃い溶液に24時間浸し、最後に余分な石灰と硫化物を除去するために24時間水に浸した。皮の中で形成された硫化物は毛根を攻撃し、毛自体にはほとんど損傷を与えず、皮には石灰がほとんど含まれていなかったため、バッティングなしでなめし加工することができ、通常の方法で処理したものよりも約10パーセント重くなった。[142] 問題は、タンク内の廃棄物に含まれる不純物によって引き起こされた汚れが原因で発生した。
[81]スクワイア、EP、756、1855年;クラウス、EP、1906、1855年。
タンク廃棄物から得られるものとやや似た脱毛混合物(現在では入手困難)は、ルフキン教授によって特許取得された。[82]硫黄と炭酸ナトリウムを等量ずつ少量の水で混ぜ合わせ、その後、消石灰を8~10部加え、まだ熱い状態を保った。シュルツ[83]によると、10ポンドの硫黄を含むこのような混合物は、通常の石灰とほぼ同じ方法で、ほぼ同じ時間で50枚の皮の毛を抜くことができ、皮はわずかに膨らむだけで、温水で数分間回転させるだけで簡単に縮むことができる。石灰と硫黄を水で煮ると、タンク廃棄物から得られるものと同じように使用できる黄色の溶液が得られる。必要に応じてさらに石灰と硫黄を追加して、同じ材料でさらに水を煮ることもできる。多硫化物は膨らみを防ぐのに顕著な効果があるようだ。
[82]英国特許第2053号、1860年。
[83]『皮革製造』35ページ。
硫化バリウムは、実験的に脱毛剤として市販されており、黄色の多硫化物を含む濃溶液の形で、寒冷地では硫化バリウムの結晶が析出する。硫化カルシウムよりも安定性は高いが、全体的には硫化ナトリウムに比べて特に優れている点はないようだ。
鶏冠石または赤色硫化ヒ素、As 2 S 2は、亜ヒ酸と硫黄を融解することによって作られます。(雄黄は As 2 S 3ですが、その作用は鶏冠石とは異なります。)石灰と混合すると、硫化カルシウムと、場合によっては次亜硫酸ヒ素が生成されます。迅速かつ完全な反応を起こすには、熱い石灰と混合する必要があり、混合物の温度が高いほど、脱毛作用が強くなります。より穏やかな形態は、冷たい状態で混合するか、または熱湯のみを使用して作ることができます。手袋子羊革やその他の高級皮革の羊皮や子ヤギ皮の脱毛に、さまざまな割合で石灰と併用すると非常に効果的です。これにより、通常の石灰処理と同量で行われるような質感の緩みや皮質の損失を起こすことなく、必要な伸縮性、柔らかさ、および銀面の清潔さが得られます。手袋子羊革の場合は約 0.1~0.3 パーセントです。鶏冠石と石灰を5パーセント使用する。これは、生の皮の重量に基づいて計算される。
子牛や子羊の皮の肉面を塗装するには、[143] 鶏冠石灰10部を水でペースト状にしたものを、鶏冠石灰10部と混ぜ合わせる。子牛は8~10時間で毛が抜ける。
「無害」とされる脱毛液には、苛性ソーダに溶解した大量の硫化ヒ素が含まれているようだが、モレの元の特許では羊毛汗由来の炭酸カリウムのみの使用が主張されていたのだ!
WR アープ[84]は、5パーセントアルカリ溶液中の硫黄とヒ素の化合物(チオヒ酸塩、チオ亜ヒ酸塩など)の使用を提案している。彼は、これらの化合物を通常の石灰液に添加するか、または、適切な量の亜ヒ酸またはヒ酸をその重量の3分の1の硫黄と混合し、石灰液中のアルカリ硫化物の溶液に加えて、その場で製造することを好む。毛皮は通常の方法で浸漬または浸漬されず、除毛後、亜硫酸があらかじめ添加されたなめし液に直接入れられる。
[84]英国特許第 2052 号、1886 年 2 月 12 日。
硫化物の低濃度溶液を長時間作用させると、最終的には皮の構造が破壊され、繊維がゼラチン状になるため、皮に損傷を与える危険性が、濃度が高すぎる溶液の場合よりも高くなります。ただし、通常の石灰処理においては、そのような危険を心配する必要はありません。砒素系石灰は汚染された皮には適しておらず、毛や羊毛を損傷するほど濃度を高くしてはいけません。
古い石灰液と新しい石灰液の両方の分析方法については、LILBの27~34ページを参照してください。
毛を緩める方法に関わらず、実際の除去は、凸面を持つ傾斜した梁の上に皮を置き、鈍い両手付きナイフ(図27)でこすり取ることによって行わなければならない。作業者は毛を下向きに、そして自分から遠ざけるように押し付ける。梁は鋳鉄製または木製で、通常は耐摩耗性を高めるために亜鉛で覆われている。石灰ピットから取り出した皮は、毛を除去する前に30分ほど水切りし、この作業が完了したらすぐに軟水に入れる必要がある。石灰処理した皮は、毛を除去するために絶対に必要な時間以上に空気にさらしてはならない。空気中に存在する炭酸がすぐに炭酸化するためである。[144] 皮膚表面に含まれる石灰分がチョーク状になり、後の段階で日焼けムラを引き起こす。
皮革の石灰処理が不十分な場合、長い毛は簡単に除去できることが多いものの、若い毛の短い下毛を取り除くのは非常に困難です。適切に石灰処理された皮革でも、鋭利な手刀で剃らなければ除去できない場合がよくあります。この困難さは、短い毛が除毛刀に対して抵抗が少ないことと、古い毛よりも皮膚の奥深くに根付いていることの両方が原因です(49ページ参照)。
図27.―脱毛(ペンケス製革工場)。
毛の除去には様々な機械が考案されてきたが、手作業で迅速に除去できること、そして作業自体が難しくないことから、いまだに広く普及した機械はない。手作業には、毛が通常よりも密集している部分でも、ナイフでより強い圧力をかけたり、手で剃ったりすることで除去できるという利点がある。一方、機械で毛を除去した製品は、必ず検査を行い、残っている毛をビーム上で手作業で除去しなければならない。端の部分は必ず手作業で仕上げる必要がある。
らせん状の刃を備えたいくつかの機械が導入されました[145] 目的は、肉剥ぎ用にヴォーン社(マサチューセッツ州ピーボディ)が製造した機械が、毛抜きにも最も適しているものの、同様のタイプの機械で、意図的に鈍くしておいた螺旋状の刃を備えているものであれば、他の機械でも使用できる。図28および29に示すレイドゲン毛抜き機は、最新かつ最も独創的な機械の一つである。[85]
[85]EH マンクウィッツ、ミルウォーキー。
図28.—ライデン脱毛機。
時折、革は「ストック」と呼ばれる場所で縮絨加工によって毛が除去されることがあるが、ゼラチンが部分的に溶解した状態の皮をそのような粗雑な処理にさらすことで生じる重量減少によって、労力の節約効果が相殺されてしまうのではないかという疑念が拭えない。
同じ目的で洗車機(111、118ページ参照)を使用する方がはるかに満足のいく結果が得られ、有効に活用できる。[146] 一般的な商品の場合、特に硫化物混合物で塗装して毛を緩めた場合。
毛を取り除いた後、皮は梁の上で「肉抜き」されます。この作業は、肉屋が皮の内側に残した小さな肉片や脂肪を取り除くもので、注意深く徹底的に行う必要があります。ただし、肉抜きの程度は、皮の用途によって異なります。
図29.—ライデン脱毛機。
肉の切り出しには、目に見える脂肪部分を取り除くだけでなく、疎性結合組織に含まれる脂肪も押し出す必要がある。イギリスで肉の切り出しに使われるナイフの形状を図30に示す。これは、[147] 毛抜きナイフはやや幅広で重く、両刃とも鋭利なので、ナイフの摩擦だけでは剥がれないほど肉が固い場合は、ナイフを梁にほぼ平らに当て、凸状の鋭利な刃を使って実際に切り取ることができます。切断時のストロークは大きすぎないように注意しなければなりません。大きすぎると、梁の凸状部分から皮の中央まで切り込まれてしまったり、ストロークの端に肉が残ってしまったりします。この問題は、ドイツで一般的に使われているフレキシブルナイフでは回避できますが、他の点では作業の速さと効率が劣ります。
図30.肉付け。
機械は、子羊、子ヤギ、ヤギの皮などの軽い皮革の肉抜きや梳きに古くから使われており、現在では米国ではドレッシング用の皮革の肉抜きに広く用いられ、英国でも徐々に普及しつつあります。これらの重い皮革に使用される機械の種類は、軽い皮革に使用されるものとはかなり異なりますが、基本的な原理は同じです。ほとんどの場合、機械の作業ツールは螺旋状の刃が付いた円筒で、刃は通常、片側が右巻き、もう片側が左巻きに配置されており、円筒が動く方向に皮を削るだけでなく、横方向にも伸ばすようになっています。これらの機械の効率の多くは、[148] 機械の性能は螺旋のピッチの正確な調整に依存しており、おそらく最も実用的に使われているヴォーン式機械では、刃が交差する2つの螺旋を形成するように配置されており、一方の螺旋のピッチはもう一方よりも急になっている。皮革用機械と重作業用機械の大きな違いは、皮革を支え、螺旋状の刃の下に運ぶために採用されている手段にある。
図31.—ジョーンズ式肉切り機。
故 J. メレディス・ジョーンズが発明した機械では、皮は 2 つのローラーに張られたゴムブランケットの上に支えられ、ナイフシリンダーはブランケットのローラー間の部分に作用し、それによって大きな弾力性が得られ、この機械はデリケートな皮の処理に非常に効果的であることが証明されています。他のタイプの機械では、この配置の代わりにゴムで厚く覆われたシリンダーが使用されています。ジョーンズの機械は図 31に示されています。厚手の皮にはヴォーンの機械が最も一般的に使用されており、ヴォーン社が重要な特徴である半円筒形の「ビーム」を考案したことから、他の機械の原型とみなすことができます。その構造は 図 32から見ることができます。
[149]
図32.—ヴォーン製肉切り機、正面図。
[150]
皮を半円筒にかぶせて片側が外側に垂れ下がり、もう片側がくぼみに落ちるようにして回転させると、まずフレームに取り付けられたブロックによって半円筒の縁の上に支えられたバネ式クランプによって皮がしっかりと掴まれることが容易にわかる。縁が上昇すると、このクランプがブロックから持ち上げられ、皮は螺旋状のナイフシリンダーの下に運ばれる。この螺旋状のナイフシリンダーの刃は鋭利な長方形に研磨されており、肉の緩んだ組織を部分的に削り取り、部分的に切断する。半円筒が半回転すると元の位置に戻り、駆動プーリーのサイズは、時間を節約するために、円筒が上昇するよりも下降する方が速くなるように配置されている。ただし、どちらの場合も、皮はさらに高速で回転する螺旋状のナイフによって加工される。皮は当然ビームシリンダー上で回転し、もう半分も同様に肉が剥がされます。ビームシリンダーは自動的に反転しますが、手動で反転させることもでき、螺旋状の刃との距離も制御されます。通常は厚いゴムシートで覆われています。
この種の機械は、適切なナイフシリンダーに交換することで、肉抜きだけでなく、除毛やスカッディングにも使用できることは明らかであり、淡色の皮の場合は、後者の作業にスレートを取り付けたシリンダーがよく使用される。この目的のためのスレートは、特にきめ細かく均一な粒度でなければならず、主にウェールズの単一の採石場から入手される。ヴォーン式機械は、浸漬後、石灰に浸ける前に皮の肉抜きにアメリカでよく使用されており、肉抜きによって石灰が均一に作用するため、この方法には多くの利点がある。しかし、この方法の明らかな欠点は、なめし後に肉が粗く見えることであり、この方法は、なめした革を分割するアメリカ式システムと併用するのが最も適している。
靴底革の製造において、肉付け機はまだ広く普及していません。その理由としては、石灰処理前に肉付け機を使用すると、靴底革としては見栄えの悪い粗い肉質になり、後から改善することが難しいこと、また、石灰処理後に肉付け機を使用した場合も同様の問題があり、さらに皮が過度に圧縮されてしまい、再びふっくらとさせるのが難しく、満足のいく靴底革を作るのが困難になることが挙げられます。
アメリカでは、靴底用革と装飾用革の両方が通常[151] 側面をなめし、背中の中央で皮を切断します。イギリスでは、通常、図 33に示すように、靴底用の皮を「バット」または「ベンド」と「オフタル」に「丸め」ます。丸めはテーブルの上で鋭利なナイフを使って手作業で行われ、最高級のなめし工場では、必要なサイズをマークするために木製または金属製の枠が使用されます。なめしの前に丸める主な利点は、皮の異なる部分を異なる方法でなめし、最も適した用途に利用できることです。オフタルは現在、しばしば分割して軽量皮革に加工されるか、またはバットよりも安価で迅速ななめしでなめされます。
図33.―皮の図。
革の仕上げ加工は、用途に応じて、なめし後に丸みを帯びた形状に仕上げられることが多い。
[152]
第 13 章
皮むき、皮むき、ピューリング、そして浸漬。
石灰は、皮革から毛を剥がすのに多くの点で最も有用かつ満足のいく手段であるが、その作用がタンニンに非常に有害であり、また革の引き伸ばし作業にも悪影響を及ぼすことが多いため、その効果を発揮した後は完全に除去することが極めて重要である。柔らかい皮革の場合は、皮を腫れ上がった状態から柔らかく弛緩した状態にすることも必要である。
実際には、これは主に、革の仕上げにおいて、練り込み、ピュアリング、浸漬によって行われますが、靴底革やストラップの端材は、往々にして偶然に任され、なめし液の自然な酸性に任されているのが現状です。
ベイティングとは、ハトや鶏の糞を発酵させた薄い液に革を浸したり、浸けたりする処理で、通常は数日間続き、「コモン」な革や削り革、キップ、子牛の皮など、厚手の革に施される。
プーリングは、グローブキッドやグラッセキッド、モロッコなどのより薄くて軽い皮に用いられる、非常によく似た工程です。この工程では、鳥の糞の代わりに犬の糞が使われます。混合物を温めて使用し、皮が薄いため、通常は数時間で完了します。ベイティングもプーリングも石灰の除去にはあまり効果的ではなく、主に細菌の産物が毛皮の膨潤に直接作用することによって効果を発揮するようです。
ドレンチングは、時折(例えば子牛や子ヤギに)バッティングやプーリングの代わりとして用いられるが、より頻繁には後者の後に行われ、なめし前に皮を洗浄してわずかにふっくらさせ、石灰の除去を完了させる役割を果たす。ドレンチ液は、熱湯で作られたふすまの浸出液であり、常に特定の細菌の影響下で発酵させる。[153] その目的で使用される槽内に存在し、乳酸と酢酸を生成する。
これらの方法はすべて発酵によるものであり、その効果は単に石灰を除去するという化学的効果にとどまらず、細菌の作用によって皮革繊維の結合物質も溶解し、皮革に著しい軟化効果をもたらすとともに、皮革自体の相当な損失が生じることに留意すべきである。より柔らかい皮革の製造においては、この効果は一般的に望ましく、この効果をもたらさない工程は満足のいくものではない。しかし、馬具やストラップのバットなどの他の用途では、より硬く重量のある皮革が好まれるが、その製造方法が知られていればの話である。腐敗工程は、その不快な性質だけでなく、不確実性や製品への危険性から、満足のいく代替方法が見つかれば喜んで放棄されるだろう。また、石灰を除去するだけであっても、適切な石灰処理と鞣しによって必要な柔らかさを得られる場合が多い。
したがって、細菌の作用を伴う方法を検討する前に、石灰の除去のみを目的とする純粋に化学的な方法を最初に扱うのが最善でしょう。残念ながら、化学的な問題は一見したほど単純ではありません。アルカリ性の石灰は皮の繊維に頑固に付着し、単なる洗浄では、除去できたとしても非常にゆっくりとしか除去できません。一方、強酸を過剰に使用することは絶対に避けなければなりません。なぜなら、強酸は皮に強力な膨潤作用を及ぼし、皮のなめしにおいて石灰よりもさらに有害であることが判明し、皮を暗色で脆くしたり、柔らかくしたりしてしまうからです。この影響は、非常に希薄な強酸溶液を使用しても回避できません。皮の繊維は強酸に対して非常に強い親和性を持っているため、10ノルマル溶液からでもほとんどすべての酸を吸収し、完全に中性にしてしまうからです。必要なのは、非常に弱い親和性を持ち、可溶性の石灰塩を形成し、低コストで入手できる酸です。あるいは、石灰で置換可能で、毛皮に悪影響を与えない弱塩基の塩を用いる方法もある。ただし、一定の注意を払えば、特別な場合にはより強い酸を効果的に使用することもできる。
靴底やベルト用の革の場合、軟化処理は不要であり、かつてはなめし職人は水でごく形式的に洗浄するだけで済ませ、酸に頼っていた。[154] 液体中に存在する石灰が、石灰の除去を完了させます。純粋な蒸留水でさえ、繊維に対する石灰の強い吸着力のため、この除去は非常にゆっくりと不完全に行われます。また、「一時的な硬水」を使用すると、皮に含まれる石灰が水中の石灰と結合し、皮の表面にチョークとして沈殿します。これを防ぐには、使用前に少量の石灰または石灰液を水に加えて軟水化します(95ページ参照)。しかし、これを非常に注意深く行わないと、水中に存在する遊離石灰が皮からの石灰の除去を妨げます。最も安全な方法は、水に直接石灰を加えるのではなく、水を徐々に交換して、既に存在する石灰が新しい水を軟化させることです。
より効率的な方法は、樽を水に浸し、そこに希釈した硫酸を少量ずつ加え、石灰がほぼ中和されるまで続けることです。硫酸を注意深く使用すれば、[86]はおそらくどれにも劣らないほど良いが、もちろん、過剰に使うと革の色や「磨き」が損なわれる。
[86]この目的での硫酸の使用は、ワンテージのH・ベルチャーによって特許取得されている(特許番号14,943)が、著者が知るいくつかの製革工場ではそれより数年前から使用されていた。
酢酸、ギ酸、乳酸は硫酸よりも安全ですが、やや高価であり、過剰に使用してはなりません。粗木酸も使用できます。木酸にはフェノール類などが含まれているため、かなりの殺菌効果があります。塩酸は塩化物が革のふっくら感を損なうため、靴底には適していません。亜硫酸[87]は恐らく最良の方法であり、その酸性は非常に弱いため、わずかに過剰に使用してもほとんど害はないが、中性亜硫酸カルシウムは不溶性であり、実際に石灰を溶解するには亜硫酸水素塩を生成する必要があり、これは酸が過剰に存在する場合にのみ発生する。このような過剰を使用しないと、初期の液中の皮の色はやや灰色がかった色になる傾向がある。おそらく非常に良い方法は、底部の石灰を表面から完全に除去し、わずかに膨らませるが皮の中心部まで浸透しない程度に十分な時間、亜硫酸塩または他の酸の約N / 20の濃度の溶液に底部の石灰を浸し、その後、底部の中央に残っている中和されていない石灰が余分な酸を吸収するまで水に浸しておくことである。[155] 処理の最後には、酸性よりもアルカリ性になるはずです。この処理、あるいはその他の処理の過程は、皮を切断し、切断面をフェノールフタレインのアルコール溶液で湿らせることで確認できます。フェノールフタレインは、わずかな遊離石灰でも赤色またはピンク色に変色します。
[87]亜硫酸の製造については24ページ、試験についてはLILBの37ページを参照してください。
鉱酸を使用する際には、鉄分が完全に含まれていないこと、そして使用する槽に溶解する可能性のある鉄分が含まれていないことが非常に重要です。なぜなら、もし染色液中に鉄分が存在すると、特に使用する酸の量が石灰を完全に中和するのに不十分な場合、皮に鉄分が付着してしまうからです。
先に述べた鉱酸の直接使用の他に、硫酸、あるいはさらに好ましいのはシュウ酸は、弱有機酸やその他の石灰溶剤を含む使用済み処理液から石灰を沈殿させ、その本来の活性を回復させるのに非常に有利に利用できる。処理液は繰り返し使用することで節約できるだけでなく、皮から溶解した有機物の中には、石灰を除去する力がかなりあるものもある。腐敗は起こさせてはならないが、処理に提案されている有機酸の多くは芳香族系に属し、かなりの殺菌力を持っている。有機酸を使用する場合、以前の処理によって生じた中性石灰塩が液中に存在すると、石灰を除去する力は低下しないものの、皮膚に対する酸の膨潤作用は軽減される(81ページ参照)。
硫酸の代わりに、「ボラール」という名称で宣伝されている物質を使用する皮革職人もいる。この物質は、無水硫酸ナトリウムをその重量の約7分の1のホウ酸と溶かしただけのものであるが、その量は消毒剤としての顕著な効果を発揮するには少なすぎる。また、存在する石灰と不溶性のホウ酸塩を形成し、それが後々のトラブルの原因となることもあると言われている。
通常の重亜硫酸ナトリウムをこの目的に使用しても何ら問題はなく、その作用は硫酸そのものよりも穏やかですが、硝酸が存在しないことを十分に注意する必要があります。硝酸ナトリウムから硝酸を製造する際に得られる粗製品(市販では「硝石ケーキ」として知られています)には、しばしば硝酸が混入しています。微量の塩化ナトリウムが存在しても、[156] 革の手入れには役立つが、靴底の膨らみを防ぐ傾向がある。ペスラーとアッペリウス[88]は最近、生皮が硫酸水素ナトリウムから硫酸を吸収し、中性の硫酸塩を溶液中に残すことを示した。
[88]「Wissenschaftlich-Technische Beilage des Ledermarkt」、1901 年、p. 107.
ホウ酸は、過去数年間は少量使用されていましたが、近年、脱灰剤として非常に人気が高まっており、その用途には多くの点で特に適しています。底革は、表面の石灰を除去するために、1 1/2 ~ 2%のホウ酸溶液に短時間浸すことで色を改善できます。この場合、ホウ酸は、皮をサスペンダーに入れる直前に塗布するのが最適です。ホウ酸は、ベイト処理された皮にも適しています。この場合、ホウ酸は浸漬剤として働き、皮に残っている石灰の痕跡を除去し、液剤が皮全体に均一に作用するようにします。経験上、皮をホウ酸溶液に長時間静止させたままにしておくと、部分的に脱灰された皮の斑点が生じ、色ムラの原因となるため、絶対に避けるべきです。パドルで皮を常に動かすか、頻繁に取り扱うのが最善です。ホウ酸は初期液中の引き伸ばしを防ぐのにかなりの効果があるが、前液に入ると革が緩くなり軽くなる(229ページ、LILB 37ページ参照)。
ホウ砂も脱灰剤として提案されており、化学的には酸性塩であるため、ある程度の脱灰効果はあるものの、価格と効率の両面でホウ酸には及ばない。
ホウ酸とホウ砂はどちらも消毒剤です(25ページ参照)。
硫酸、ホウ酸、または溶解度の限られたその他の酸形成カルシウム塩を使用する場合、溶液を繰り返し希釈すると、石灰塩で飽和状態になり、酸は石灰と結合して中性化するものの、皮から石灰を除去できなくなることに留意する必要があります。このような条件下では、硫酸は繊維間に微細な結節状の結晶性硫酸カルシウムを沈着させる可能性があります。ホウ酸カルシウムも同様に沈着する可能性があり、さらに、なめし液によって分解され、石灰と暗色の化合物を形成するという欠点があります。したがって、硫酸のみを使用する場合は、毎回水を交換するのが最善です。[157] 他の酸と反応して非常に溶解性の高い石灰塩を形成する場合、この危険性は心配する必要はないが、シュウ酸は溶液から石灰をほぼ完全に沈殿させる。
酸を使用するすべての場合において、ピットの側面またはその他の場所に存在する炭酸カルシウムは分解され、炭酸が液に溶解し、石灰を完全に除去するのに十分な量の酸を使用しない限り、残りの石灰を炭酸として固定する傾向があることを念頭に置く必要がある。皮革のドレッシングの場合、温水が一般的に使用され、温水には炭酸がほとんど溶解しないため、この危険性は少ない。皮革のドレッシングのバッティング用に宣伝されているコールタール酸の一部は、ソールに有利に使用できる可能性がある。ハウフの「アンチカルシウム」(29、163ページ参照 )は、この目的に非常に適しているように思われ、皮から溶解した石灰を中和するのに十分な硫酸を追加して液を再生すれば、繰り返し使用でき、その場合、高価になることはないだろう。その殺菌力は、運搬者の体内でタバコの吸い殻が適切に膨らむのに非常に有利である。なぜなら、腐敗作用ほど吸い殻の膨らみを阻害するものはないからである。
靴底から革の仕上げへと移ると、鉱酸は「引き下げ」に非常に効果的に用いられます。対象物を約30~35℃の温水を入れたパドルに投げ入れ、あらかじめ水で十分に希釈した硫酸または塩酸を、おそらく10分間隔で2~3回に分けて加えます。酸は、石灰を完全に中和するほどの量であってはなりません。このように処理された対象物は、十分に柔らかくならない場合は、通常の方法で必要に応じてさらに練り、すりつぶし、または浸漬することができます。酸を使いすぎて皮が膨潤した場合は、少量のアンモニア、ホウ砂、またはソーダを加えることで膨潤を抑えることができます。
多くの場合、酸性溶液に少量の塩を加えると、皮の水分が減少する傾向があり、同時に酸の有害な作用を防ぐことができます。塩化アンモニウムも有効に使用できます(159ページ参照)。約15%の塩と0.3%の硫酸、そして少量の糖蜜を含む溶液は、米国ではベイトとして広く使用されており、一部の種類の製品には効果があるようですが、酸と塩は最終的には皮に混入する傾向があります。[158] 酸は、タンニンを分解する液に浸されます。この方法はクロムなめし革に適しており、塩が存在すると酸を十分に過剰に使用して炭酸カルシウムを溶解できるため、風で傷んだり炭酸カルシウムが染み込んだりした製品にも有効に適用できます。もちろん、植物酸も同じように塩と併用できます。塩は酸を中和するのではなく、単に皮の膨潤を抑えるだけなので、酸を過剰に使用した場合は、なめし工程の最初の部分を塩水で行うか、なめし前にアンモニア、炭酸ナトリウム、またはチョークで酸を中和する必要があります。そうしないと、製品が液中で膨らみ、なめし後に柔らかくなってしまいます(91ページ参照)。
乳酸は近年、脱灰剤として広く用いられるようになった。乳酸は、酸っぱい牛乳に特有の風味を与える酸として最もよく知られており、乳酸発酵の主生成物である。脱灰後に皮に残った石灰を中和するのに非常に効果的であるが、過剰に使用すると、皮を非常に強く膨らませる傾向があり、最も優れた膨張剤の一つである。脱灰に使用する場合は、100ガロンの水に2ポンドの乳酸を溶かした溶液が非常に適している。多くの場合、ふすま液の代わりに使用しても有利であり、暑い時期にははるかに速く、危険性も低いが、効果は必ずしも同じではない。[89]
[89]発酵による乳酸の製造については、Claflin著、Journ. Soc. Chem. Ind.、1897年、516ページを参照のこと。Campbellは、乳酸菌のほぼ純粋な培養株は牛乳中で継続培養することによって得られると述べている。これらの培養株は、薬用液の発酵剤として用いられ、ヨークシャー・カレッジの実験製革工場で良好な結果を示している。
乳酸を散布または浸漬に使用する場合は、必ずパドルで作業を行い、液体の温度が30~35℃であればより効果的に作用します。費用に関しては、実際には糞やふすまと比べてそれほど高価ではないことがわかります。適切な量の酸を使用すれば、通常は1時間ほどパドルで撹拌すれば十分ですが、場合によっては酸を数回に分けて加え、より時間をかけて行うのが最善です。
市販品中の乳酸量の推定は、正確に9グラムをその約10倍量の水で希釈し、その後通常の滴定液で滴定することによって行うことができる。[159] LILBの16ページで酢酸について説明されている苛性ソーダ。通常のアルカリ1ccは乳酸0.090gに相当するため、サンプル中の実際の乳酸の1パーセントを表します。他の酸が存在する場合は、もちろんそれらも含まれます。市販の乳酸は通常約50パーセントです。
乳酸は鉄分を含まないことが重要であり、希釈した溶液にフェロシアン化カリウムまたはフェリシアン化カリウムを加えても青色を呈してはならない。鉄分を完全に含まない乳酸は現在では容易に入手できる。
一酸化炭素と苛性ソーダを反応させ、生成したギ酸ナトリウムを分解することによって合成される60%濃度のギ酸溶液が、最近安価で市販されるようになり、皮革の脱灰やその他多くの工業工程において酢酸の代替品として十分に活用されるようになるだろう。
酸の代わりに、多くの中性塩を用いて石灰を中和することができ、靴底革においては、石灰が不溶性で固定された状態であり、タンニンによって置換されない酸と結合している限り、石灰を皮に残しておくことは一般的に不利ではない。したがって、リン酸塩、またはナトリウムやアンモニウムのシュウ酸塩は、石灰を不溶性のリン酸塩またはシュウ酸塩に変換し、ナトリウム水和物またはアンモニウム水和物を遊離させ、これらが可溶性のタンニン酸塩やその他の塩を形成し、皮から容易に洗い流される。硫酸亜鉛は皮の中で硫酸カルシウムと酸化亜鉛を形成し、靴底革への応用についてさらに実験する価値があると思われるが、鉄を含まないものでなければならない。ミョウバン、または硫酸アルミナも同様に硫酸カルシウムとアルミナを形成するが、アルミナ塩のなめし効果は大きすぎるため、一般的ななめし剤としては適さない。硫酸アンモニウムはアンモニアを放出して硫酸カルシウムを生成する。
皮革の手入れには、塩化アンモニウムの使用がさらに有利であり、これは強力なバッティング剤で、石灰を塩化カルシウムに変換し、アンモニアを発生させます。アンモニアは膨張力がほとんどなく、簡単に洗い流すことができます。塩化アンモニウムは、かつて流行していたピュアリングの代わりに、子牛の皮の製造において、浸漬処理剤として非常に効果的に使用されてきました。しかし、皮1ダースあたり約3/4オンスしか使用されなかったため、洗浄は主に使用された温水と発生した遊離アンモニアに依存していたと考えられます。
[160]
塩化アンモニウムを餌として使用する方法は、1838年にゾリコファーによって特許取得された。
筆者が提案し、ハーネスレザーに一定の成功を収めて使用されているバッティング液は、1 枚の革につき 1/4 ポンドの良質な白色塩化アンモニウム (塩化アンモニウム) と 1/4 ポンドのボークスの「メタ重亜硫酸ナトリウム」で作られ、連続してパックする場合は、生成されたアンモニアを中和するのに十分な硫酸と、革によって保持されるアンモニアを回復するための少量のメタ重亜硫酸ナトリウムと塩化アンモニウムが加えられます。この方法は、革をあまり引き下げることなく完全に石灰を除去するため、靴底革の脱灰にも適していると思われます。また、塩化アンモニウムの代わりに硫酸アンモニウムを使用すると、革はさらにふっくらとしたままになり、バッティングが終わったときに液がわずかにアルカリ性になるまで硫酸を安全に増やすことができます。約 2~4 オンス。良質な白色硫酸塩油が皮1枚あたり必要となるが、正確な量は石灰処理の方法や、皮を浸漬液に入れる前に洗う量によって異なるため、経験によってのみ確認できる。メタ重亜硫酸塩の量が維持されている限り、液中に遊離硫酸は存在し得ないため、酸がわずかに過剰であっても、革が傷むという実際的な危険はない。記載されている量はほとんどの場合、減らす方が有利である。なぜなら、少量の石灰は、タンニンの媒染剤として作用するか、一時的にタンニンを中和して皮繊維への収斂作用を弱めることで、なめしと液の浸透をはるかに速やかにするからである。
革の手入れについて言えば、この国では冷水のみの使用は事実上放棄されているが、最高級のフランス産カーフは、冷水に繰り返し浸し、ビーム上で交互に作業することで生産され、その回数は9回以上に及ぶこともある。この場合、徐々にしか入れ替えられない水に長時間さらされることで腐敗作用が起こり、皮自体の分解生成物によって一種のバッティング効果が生じると考えられる。実際、多くのフランスの工場では、水のみの作用を補うために、ふすまを浸す工程が導入されている。水の種類によって、皮から石灰を除去する力は大きく異なる。弱酸性の水や泥炭水、そして一般的に多くの石灰を含む水は、[161] 有機物は、より純粋なものよりもはるかに強力な還元力を持っています(107ページ参照)。
温水は冷水よりも石灰を除去するのにずっと効果的です。熱によって溶解した炭酸のリスクが軽減され、毛皮に直接的な脱水効果があるようです。温水軟水でよくタンブリングすると、かなりの量の石灰が除去され、ベイト処理の優れた準備となりますが、熱の使用には注意が必要で、30~35℃を超えてはなりません。アザラシなどの一部の皮は熱によって非常に柔らかくなりますが、特に羊皮などは比較的高い温度にも耐えることができます。
炭酸溶液を用いて石灰を除去する方法は、ネスビットによって特許取得されている。[90]炭酸カルシウムが炭酸に過剰に溶解するという事実を利用する(94ページ)。炭酸水と同様に、チョークまたは石灰石に酸を作用させることで発生するガスは、ガスホルダーに収容され、圧縮ポンプによって皮革を収容する容器に送り込まれる。この容器は、好ましくは銅で内張りされた回転ドラムであり、約3気圧の圧力に耐えることができる。この発明は、ガスが皮革に全く無害であること、そして通常の方法よりもグリースや汚れをよりよく除去できると主張されたことから、発表時に大きな関心を集めた。しかし、その後の経験から、石灰の除去は完全とは程遠いことがわかった。成功するためには、石灰を溶解させるだけでなく、加圧下で炭酸溶液で洗い流す必要がある。なぜなら、炭酸に過剰に溶解した石灰溶液は、空気にさらされると急速に炭酸カルシウムを析出するからである。現在、私の知る限りこの製革工程を採用しているのはケープタウンのモソップ&ガーランド社のみで、同社は貝殻を焼成して作った純粋な石灰を石灰処理に用いると馬具革には非常に効果的だが、普通の石灰では満足できないと述べている。これを化学的に説明するのは難しい。接着剤は、二酸化炭素、または洗浄冷却した石灰窯ガスや炉ガスを、材料を攪拌しながら開放されたピットに吹き込むだけで非常に満足に処理できる。ただし、この場合、炭酸化されて腐食性が破壊されれば、石灰を実際に除去する必要はない。炭酸は[162] 石灰石鹸を分解しないため、脂肪酸が遊離せず、グリースとともに接着剤の濁りの主な原因となる脂肪酸も遊離しない。そのため、この処理法では、亜硫酸処理よりも色が濃いものの、より光沢のある接着剤が得られる。
[90]英国特許第7744号および第12681号、1886年。
芳香族系の酸は、これまで脱灰剤として何度か推奨されており、一般的に強力な消毒剤としても作用するという利点があります。この点に関して、パーカー博士と筆者が皮膚の色試験の準備と保存に用いた1%フェノールと2%ホウ酸の溶液について言及しておくと良いでしょう(LILB、133ページ)。この溶液は、かなり希釈しても非常に優れた処理剤となり、純粋なフェノールの代わりに良質な市販の石炭酸を用い、硫酸で溶液から石灰を除去して繰り返し使用できるようにすることで、実用的に安価にすることができます。石炭酸は色が濃すぎないようにし、注意深く溶解しないと「石炭酸」の染みが残るので注意が必要です。
「クレソチン酸」は、純粋なフェノールからサリチル酸を製造するのと同じ方法でクレゾールから得られる不純な酸の混合物であり、フォイエルバッハのJ.ハウフによって、ベイト剤、脱毛剤、および脱灰剤として導入された。[91]彼はまた、脱灰工程で石灰と混合された後に酸を遊離させるために塩酸を使用することも主張している。塩酸は水に約1/800の割合でしか溶解しないため、過剰に使用しても危険なほど強い溶液は形成されないが、皮や革をわずかに膨張させ、やや硬くする傾向があるため、革の手入れよりも靴底に適しているかもしれない。また、強力な消毒作用もある( 29ページ参照)。[92]
[91]英国特許第14,889号、1888年。
[92]Journ. Soc. Chem. Ind., 1889, p. 954も参照のこと。
ハウフは、30℃の水500ガロンに18ポンドのクレソチン酸を溶かした溶液で、50枚の厚手の皮を1ロット処理できると述べており、同じ溶液を、次の50枚の皮ごとに4~5ポンドのクレソチン酸を追加することで連続して使用できるとしている。手袋用の革を処理する場合、ハウフは、湿った皮500キログラムにつき、1000リットルの温水に5キログラムのクレソチン酸を溶かした溶液を使用することを推奨しており、これにクレソチン酸をほぼ中和するのに十分な量のアンモニアを加えると、溶液は依然として[163] リトマス紙に対して弱酸性を示し、さらに塩化アンモニウムまたは硫酸アンモニウムを5キログラム加えることを推奨している。商品はこの溶液中で約30分間攪拌される。
ナフトール類の対応する混合酸である「オキシナフトエ酸」(30ページ)も、クレオチン酸が明るい肌には強すぎる場合があるため、ハウフによってベイト剤として特許を取得している。[93]彼は、これとクレソチン酸またはサリチル酸の混合物も使用できると述べている。オキシナフトエ酸を溶解するには、20,000~30,000部の水が必要である。
[93]英国特許第10,110号および第12,521号。Journ. Soc. Chem. Ind.、1889年、124、809頁;1890年、85頁。
ナフタレンのαおよびβモノスルホン酸とジスルホン酸の混合物も、バッティング用として特許を取得している。[94]「アクリレンバッティングおよびピュアリング酸」という名称で、880ポンドの仔牛革150枚を3パーセントのα酸溶液でピュアリングしたところ、鶏糞で処理した同重量のロットから得られた255ポンドに対し、266ポンドの革が得られた。この増加分は詰め物によってさらに維持され、肩はよりふっくらとしてボリュームが増した。この特許は、次の段落で言及されているハウフのクレームの一部を先取りしているように見える。
[94]バーンズとハル、英国特許第8096号、1891年;Journ. Soc. Chem. Ind.、1892年、48ページ。
近年、ハウフは「アンチカルシウム」という名称で、様々なクレゾールと炭化水素の不純なスルホン酸の混合物を特許取得した。これはクレソチン酸よりも安価で、クレソチン酸と同様にかなりの殺菌力を持つ。0.5~0.25%の溶液は、皮をかなりの期間無傷に保つことができるが、この濃度ではかなり膨らむため、ドレッシングレザーのベイト剤としてよりも、ソールレザーの脱灰剤として適しているように思われる。ただし、浸漬処理の代わりにはなり得る。温水を使用し、酸の過剰使用を避けることで、皮を十分に引き伸ばすことができるか、塩を加えることで膨らみを制御できることは間違いないが、酸の消毒力によって、通常のベイト剤やプーアル酸によるその後の処理は非常に困難になるだろう。[95]
[95]J.ハウフ、Eng.パット。 22,546、1894年。ジャーナル。社会化学。インディアナ州、1895 年、p. 170、ガーバー、1895、p. 133.
マーティン・デニス・クローム社が製造する「CTベイト」は、これと非常によく似た性質を持ち、灰色がかった結晶性ペースト状で、主にナフタレンのスルホン酸と恐らく他の炭化水素から構成されている。[164] これは、ナフタレンとフェナントレンを多く含む石炭クレオソート油をスルホン化することによって製造される可能性が非常に高い。以下は、同社が提示する使用方法である。
「1. 石灰から毛と果肉を取り除いた後、できるだけ多くの石灰を取り除くために、皮を水(できれば温水)で十分に洗う必要があります。」
- 石灰処理工程において、硫化ナトリウムを石灰と組み合わせて使用すると、石灰の溶解性が向上し、水でより簡単に除去できるようになります。
- 温水で皮をより完全に洗浄すればするほど、必要な餌の量は少なくなります。
- 洗浄後、皮は特に繊維に沿って、梁の上で十分に揉みほぐす必要があります。
- CTベイト溶液を、温水(90°F)100ガロンにベイト0.5ポンドから1ポンドの割合で溶解して調製します。溶液を作る際は、水の温度を140°F以上にしないでください。いかなる場合でも沸騰させないでください。
- 上記のように皮革が処理されている場合、石灰を洗い流した湿った皮革400ポンドに対して、1ポンドのベイト剤で十分です。皮革をベイト剤溶液に入れ、1時間揉み込みます。その後、数時間または一晩、時々かき混ぜながら溶液に浸しておきます。
- 革を柔らかくする時間は、革に求められる柔らかさと柔軟性の程度によって異なります。例えば、靴底用の革であれば15分、サテン革であれば30分、手袋用の革であれば4~6時間、あるいはそれ以上かかる場合もあります。
- 皮を糊付け液から取り出した後、特に上質な革の場合は、温水で洗い、再びビーム上で揉みほぐすことが望ましい場合がある。その後、皮はなめし液に入れる準備が整う。
- 2回目のパック用の餌液を準備する際は、古い溶液を3分の1抜き取り、新しい水と交換します。次に、最初に使用した餌の量の半分だけを溶液に加え、以降のパックごとに同様に行います。
- 石灰処理工程の終盤で新鮮な白石灰を使用し、新鮮な石灰によって引き起こされる穀物の硬さを軽減するために堆肥ベイトが必要と判断された場合、堆肥ベイトの皮を浸すと非常に効果的です。[165] CT Bate を使用することで、堆肥の細菌作用を抑制し、穀物を保存するとともに、皮をなめし液に入れる前に洗浄、漂白、中和する。
- また、堆肥ベイトを使用することが望ましいと考えられる場合、上記(項目7まで)に示したように皮を処理してから堆肥ベイトに入れるのが良い方法です。この前処理により、CTベイトの殺菌作用が堆肥ベイトの破壊的な細菌作用を抑制する傾向があり、それによって銀面への損傷のリスクが軽減されます。皮革の価値が銀面の品質と完全性に左右されるすべての場合において、これは重要な利点となります。
これらのコールタール系「ベイト剤」は、主に石灰を除去する効果があるため、浸漬処理やピュアリング処理よりも浸漬処理の代替として適しています。その防腐作用により、腐敗を防ぎ、発酵物がなめし液に混入するのを防ぐのに非常に有効です。皮は少なくとも数日間は薄い溶液に浸して安全に保管できますが、必要な発酵処理(ピュアリング処理やベイト処理)は、通常、使用後ではなく使用前に行うべきです。
1875年の『ガーバー』279ページのある著者は、硫化ナトリウムの希薄溶液を漂白剤として使用することを推奨している。おそらく、この溶液は硫化カルシウムとして石灰を除去するのだろう。そして、その著者は子羊の皮で良い結果を得たようだ。ヨークシャー・カレッジで行われた実験では、40グラムの毛皮に1リットルあたり4グラムの溶液を使用すると、毛皮がかなりふっくらすることがわかったが、おそらくもっと薄い溶液でも十分で、より満足のいく結果が得られるだろう。「硫化カリウム」や、希薄な硫化ナトリウム溶液または水酸化ナトリウム溶液を過剰の硫黄とともに煮沸して得られる黄色の溶液などの多硫化物は、毛皮を「沈める」力が非常に強く、漂白剤として実験する価値があると思われる。
インドでは、バブール(Acacia arabica)の莢が、煎じ液を発酵させて飲む薬として広く用いられている。乾燥状態の莢には、石灰水を沈殿させない、変化しやすいタンニンが約12%含まれており、発酵によって没食子酸に変化する可能性が非常に高い。没食子酸自体を薬として使用する方法は、アルバート・ハルによって特許取得されている。[96] 間違いなく、[166] 十分な量を使用すれば石灰は効果を発揮するが、彼が使用するのは1リットルあたり25mg(4万分の1)の溶液だけなので、その効果は主に水による洗浄によるものに違いない。没食子酸は石灰と反応して暗色の酸化生成物を形成する。
[96]英国特許第14,595号、1889年。
石灰を除去する発酵法の中で、発酵させた糠液を「浸す」方法は理論的には最も単純であり、JTウッド氏によって非常に綿密に研究されてきた。[97]したがって、この工程を最初に検討するのが便利であろう。ただし、これは、プーリングまたはバッティングによって石灰を除去した後、皮を洗浄し、わずかにふっくらさせる手段として頻繁に用いられる。しかし、子牛と子ヤギの製造では、現在ではプーリングなしで使用されており、他のいくつかのケースでは、糞バッティングの使用の代わりに使用されている。活性発酵菌の中で最も重要なものは、ウッドによってバクテリウム・フルフリスαとβと名付けられた2種の細菌であり、その形態と作用は非常によく似ているが(LILB、p.264参照)、別々に使用した場合よりも一緒に使用した場合の方がやや優れた発酵を生み出す。これらは図34と35に示されている。
[97]Journ. Soc. Chem. Ind., 1890, p. 27; 1893, p. 422; 1897, p. 510; Brit. Assoc. Rep., 1893, p. 723.
図 34. —バクテリア フルフリスα。
図 35. —バクテリア フルフリスβ。
どちらの種も皮質に直接作用するわけではないが、ふすまの穀物がデンプンに作用して生成したグルコースを発酵させる。発酵中に、かなりの量の水素、二酸化炭素、窒素、少量の硫化水素、乳酸、酢酸、そして微量のギ酸、酪酸、アミンが生成される。活性のある駆虫薬は1リットルあたり1~3グラムの混合酸を含み、これがその作用の源となっている。人工駆虫薬は、以下の成分を含むもので完全に満足のいく駆虫効果が得られる。[167] 氷酢酸0.5gと乳酸1g(比重1.210)/リットルの溶液で皮を1.5 ~ 2時間処理したが、通常の浸漬では12~16時間かかる。実験的な浸漬では以下の結果が得られた。 分析:-
ギ酸 0.0306 グラム/リットル
酢酸 0.2402 「
酪酸 0.0134 「
乳酸 0.7907 「
合計 1.0749 「
他の微生物も同様の発酵を起こす能力を持っている可能性が高く、すべての製革工場で同じ発酵が行われているとは限りません。AN・パーマー氏は、レクサムにあるカンブリアン・レザー・ワークスでは、浸漬液中に乳酸を検出できず、存在する酸はすべて酢酸系列のものであると述べています。
ウッドが調査した浸漬発酵菌は皮を攻撃したり傷つけたりする能力はなく、彼の見解では、皮が攻撃される場合は、一般的に、水浴場から、または蒸し暑い天候の空気から持ち込まれる腐敗菌やゼラチン液化菌によるものである。浸漬は、30~35℃を超えない温度で最も安全かつ満足のいく方法で行われ、通常、12~24時間で完了する。蒸し暑い天候では、活性型の酪酸発酵が突然通常の発酵に取って代わることがあり(ドイツ語:Umschlagen)、皮は急速に膨張し、半透明になり(glasig)、最終的にはゼリー状に溶ける。膨張した状態でなめすと、柔らかく役に立たない革になり、一度損傷が始まると、恐ろしい速さで進行し、皮が数時間で完全にダメになることもある。したがって、迅速な対応が必要であり、最初に行うべきことは、発酵を抑制する塩を加えることです。塩は、酸の作用を制御し、一種の引き伸ばし効果を生み出すという点で、ピクルス漬けの工程と同様の働きをします。このような皮からは、革の繊維がやや引き伸ばされる傾向がありますが、健全な革が得られます。皮をすぐに浸漬液から取り出すことができれば、皮を入れた水にアンモニア、ソーダ、または漂白剤を慎重に加えて酸を中和することができます。できればパドルに入れて行うのが望ましいです。浸漬が不十分な場合は、ぬるま湯でパドルで洗うこともできますが、酸の効果は[168] 石灰を完全に除去してください。皮革から酸を除去するのに最も安全で最適な材料である漂白剤の使用に対する反対意見は、漂白剤が繊維に機械的に固定されやすく、植物タンニンなめしで悪い色になる傾向があることです。白革やクロム革には害はありません。損傷の再発を防ぐための予防策は、浸漬液の温度を低く保ち、実際の浸漬液を作る熱湯を加える前に、ふすまを2、3回の冷水で洗って小麦粉を取り除くことです。小麦粉、または少なくともそのデンプンは、乳酸だけでなく酪酸も生成される源だからです。通常の方法で浸漬が行われている寒い天候では、小麦粉は浸漬発酵の天然の栄養源であるため有用です。また、イギリスでは、浸漬液の活性を高めるために、小麦粉が意図的にふすまに加えられることがよくあります。小麦粉を無駄なく使うためには、まずふすまを熱湯で洗うとよい。熱湯はデンプンを糊化させてふすまに付着させ、アイトナーによれば、ふすまから粘着性のある脂肪のような物質を取り除き、皮の脂肪を取り除きやすくする。2時間熱湯に浸した後、数回冷水で洗い、約40℃で浸漬して使用する。[98]多くのなめし職人は、事前に洗わずにふすまを使用するが、小麦粉が多く含まれている場合は、発酵によって発生したガスとともに表面に浮き上がり、皮の上にペースト状の塊を形成し、均一に浸すのを妨げる。
[98]ガーバー、1882年、246ページ。
通常の浸漬処理で使用するふすまの量は非常に変動しますが、使用する水1000に対して約4部、皮の重量に対して5~10パーセントが平均的な量とみなされ、それ以上が使用されることもよくあります。温度は10℃から約30~35℃まで変化し、時間は浸漬液の温度、存在する発酵液の量、皮の厚さと性質に応じて、数日または数週間から2~3時間まで変化します。皮は通常、新しく調製した浸漬液に投げ込まれ、発酵液として古い浸漬液を数バケツ加えることがよくあります。すぐに発酵が始まり、発生したガスによって皮が水面に浮き上がります。これを浸漬の「作業」と呼びます。薄い皮は一度浮かせれば十分に浸漬されますが、厚い皮は2~3回浸す必要があります。十分に濡れたことを示す確かな兆候は、[169] 穀粒に小さな水疱ができるのは、皮膚の組織内でガスが発生するためです。このような水疱が見られたら、すぐに浸け置きを中止する必要があります。さもないと、水疱の数が増え、穀粒を突き破って小さな穴や「刺し傷」(ドイツ語でピキレンまたはピキエレンと呼ばれる症状の多くの形態の1つ)ができます。十分に浸け置きした皮膚のひだの中に空気の泡を閉じ込めて押すと、穀粒が皮膚の組織から実際に分離することなく持ち上がります。適切に浸け置きした皮膚は、縦または横に両手で挟むと簡単にひだができ、薄い場合は、手にぴんと張った皮膚の下に小さな塊としてふすまの粒が見え、その周りに皮膚が手に張り付いています。浸け置きした皮膚は透明ではなく、白く柔らかく、押すと指の跡が残るはずです。十分な浸漬のポイントを確実に判断するには、ある程度の経験が必要であり、それはもちろん、皮の性質や製造する革の種類によって異なります。そして、熟練した手による皮の感触は、最も重要な基準の1つです。
「ガーバー」のライター[99]は、浸漬を「甘味」、「アルコール性」、「酸味」の3種類に分類している。甘味浸漬は、ぬるま湯に浸して作られるふすま水で行われる。ふすま水は、熱湯にふすまを浸し、底に沈殿したふすまから澄んだ液体を分離して作られる。皮は2~3時間だけ浸しておく。発酵が始まるには十分な時間ではない。この方法は、それ以上緩めることができない非常に薄い、または柔らかい皮にのみ適している。ふすま水の使用には、「ふすま取り」、つまり梁の上でナイフを使って付着したふすまを取り除く労力を省くという利点があるが、発酵していないふすまが実際にどれほど効果があるかは疑わしい。しかし、ふすま水は発酵による浸漬にも使用でき、子羊の場合は古い方法にほぼ取って代わっている。ただし、ふすまの機械的な作用が皮を洗浄するのに役立つ場合も多い。酸味のある浸漬では、ふすまを冷水に何時間も浸して柔らかくし、その後、75℃まで温度が上がるまで熱湯を加え、数時間頻繁にかき混ぜながら浸出させ、45℃まで冷ました後、かなりの量の古い浸漬液を発酵剤として加えます。浸漬液を温かい状態(30~35℃、または寒い時期にはさらに[170] 40℃)の場合、皮は1~3時間しか浸漬されませんが、低温の場合は浸漬を2~3日間延長でき、皮は頻繁に処理されます。この方法は、グラッセキッドや硬めの皮に適していますが、グローブラムは常に温かく素早い方法で処理されます。「ガーバー」の著者が「アルコール入り」ふすま浸漬と表現しているのは、おそらくウッド氏が研究した発酵方法であり、通常の可燃性ガスは生成されますが、アルコールは生成されません。
[99]ガーバー、1888年、257ページ。
通常の浸漬処理では、果実はわずかにふっくらするが、発酵液やプーアル茶から持ち込まれた腐敗臭のある発酵物質が多く含まれている場合、発酵液に浸した場合と同様に果皮が剥がれてしまう。この効果を高めるために、腐敗臭のある浸漬液を浸漬液に加えることもあるが、その効果は疑わしい。
浸漬液中の全酸度は、フェノールフタレインを指示薬として、石灰水または10N / 10苛性ソーダによる滴定によって測定できます。揮発性酸は、なめし液の分析の項で説明されているように蒸留除去できます(LILB、126ページ)。より詳細な分析方法については、ウッド氏とウィルコックス氏の論文「ふすま発酵の性質」を参照してください。[100]
[100]化学工業協会誌、1893年、422ページ。
硝酸塩を含む水で作った散布液は、多少「効果が高い」と言われており、それは十分にあり得る話です。しかし、必要であれば、ごく少量の硝石を加えることで、必要な窒素を容易に供給することができます。
ウッドは、ふすまに含まれる発酵物は浸漬液自体に由来するのではなく、浸漬液中の細菌が発酵を完了する前にすぐに死滅してしまうため、栄養物質を常に補充する必要があることから、浸漬液中の細菌が発酵に由来すると考えている(18ページ参照)。
ベーティングとプーリングは、実際には多くの点で異なりますが、理論的には同一であり、以下に述べることのほとんどは両方に当てはまります。その作用は、ドレンチよりもはるかに複雑で、化学反応と組織化された発酵および組織化されていない発酵の両方が関与しており、観察された効果のうち、これらの作用機序のそれぞれにどの程度の割合が帰属されるべきかを判断することは、決して容易ではありません。
以前は、主な効果はアンモニアとその同族体の有機塩、および結合するアミド酸に起因すると考えられていた。[171] 石灰と反応する。リン酸も存在し、可溶性塩の形で存在する場合は、石灰と結合して不溶性となり、活性を失う。しかし、リン酸のほとんど、あるいは全てが既にリン酸三カルシウムの形で存在している可能性が高く、そのため効果はないと考えられる。
しかしながら、現在ではこれらの化学物質の影響は細菌の作用によって生じる生成物に比べれば重要ではないことが認識されており、JTウッドの研究によって、つい最近まで全く説明がつかなかった多くのことが解明された。[101]
[101]Journ. Soc. Chem. Ind., 1894, p. 218; 1895, p. 449; 1898, pp. 856, 1010; 1899, pp. 117, 990.
新鮮な糞便中に存在するペプシンやトリプシンなどの消化酵素には、大きな効果があるとされています。動物の体内ではこれらの酵素が要求量を大幅に超えて分泌されることは知られていますが、新鮮な糞便中であっても未分解のまま存在するかどうかは疑問です。しかし、これらの酵素は、複雑な有機化合物としては予想以上に腐敗や分解に強いようで、そのため、皮革工場で使用される糞便中にも存在する可能性があります。ペプシンとトリプシンはどちらも酵素(16ページ参照)であり、アルブミノイドという大きなグループに属します。これらは水には溶けますが、アルコールには溶けないため、アルコールを加えると沈殿しますが、アルコールによって変化することはなく、水に溶かすと活性を取り戻します。加熱すると凝固・分解し、活性は永久に失われます。
ペプシンは胃腺の分泌物の活性成分であり、消化促進剤として豚の胃から大量に調製される。ペプシンは弱酸性溶液でのみ作用するが、新鮮な餌液はリトマス試験紙では弱酸性を示すものの、皮に含まれる石灰分とアンモニアによって急速にアルカリ性になるため、餌液中のペプシンの作用は非常に限定的である。[102]は、塩酸0.2%で酸性化した1%ペプシン溶液と犬の糞プーアル酒の作用を、いずれも40℃で比較した。1時間後、ペプシン溶液中の皮はかなり剥がれ落ちたが、プーアル酒中の皮はほぼ溶解した。ここで使用した溶液は、犬糞プーアル酒で起こりうるよりもはるかに強いため、[172] 実際の使用や、その作用に非常に好ましい条件を考慮すると、餌中の微量のペプシンの実際的な影響は無視できると考えられる。
[102]化学工業協会誌、1894年、220ページ。
トリプシンまたはパンクレアチン[103]存在すれば、中性およびアルカリ性溶液で活性があるため、効果を発揮する可能性が高い。膵臓の産物であり、主に腸の消化に関与している。化学的にはペプシンに非常によく似ているが、耐熱性が高く、乾燥状態で160℃まで加熱しても消化力を維持する。温めた溶液はフィブリンをほぼ瞬時に大量に溶解し、ゼラチンと皮繊維をペプトン化して水溶性にする。ウッドは、1%のパンクレアチン溶液が同濃度のペプシン溶液よりもはるかに速く作用することを発見した。中性溶液で40℃では皮膚が急速に剥がれ落ち、低温でも作用が続いた。15時間後には液体中に微細な細菌が群がっていた。著者の提案により、15%のパンクレアチンを添加して実験を繰り返した。クロロホルムは細菌の増殖を防いだが、パンクレアチンの作用は止めなかった。皮膚は以前と同じように剥がれたが、どちらの場合もプーアル皮特有の感触はなく、そこから作られた革の特性も同じではなかった。したがって、トリプシンはベートまたはプーアルの作用に寄与する可能性があるが、その程度は小さく、ベートまたはプーアルの主な効果は他の原因によるものだと結論づけることができる。しかし、新鮮な鳥の糞、そしておそらくすべての動物の糞には、ゼラチンを液化できる発酵物質が含まれていることは確かである。この例は、接着剤製造でよく見られる観察に見られる。固まったゼラチンサイズで満たされたクーラーにスズメの糞が落ちると、クーラーの底まで完全に液化する。トリプシン、あるいは少なくとも膵臓からの分泌物、そして肝臓からの胆汁には、脂肪を湿らせて乳化させる強力な力があり、これがおそらく、餌が皮から脂肪を洗い流すのを助ける作用に関係しているのだろう。
[103]場所。引用。そしてバイルシュタイン、iii。 p. 1308年、第2版。
しかし、細菌発酵とその産物は、ピューレとベイツの作用における主要な要因であり、この点に関して我々の知識の大部分はJTウッドの研究によるものである。ポップとベッカーは多くの研究を行ってきたが、[173] 同じ状況下でも、彼らは自分たちの研究結果をそれほど自由に公表してこなかった。
ウッドは、新鮮なプーアル茶を30分間煮沸して生きた微生物やアルブミノイド発酵物を除去しても、煮沸していないプーアル茶よりははるかに効果は低いものの、石灰処理した皮に対してかなりの作用を示すことを明らかにした。彼は、この作用は主にアミン類とその有機酸との化合物によるものであり、これらが石灰を除去するものの、繊維間物質を除去したり、プーアル茶特有の感触を与えたりするわけではないことを発見した。1%溶液の塩酸アニリン(フェニルアミン)でも、非常によく似た結果が得られた。
糞便やその他の供給源から得られた多種多様な細菌を様々な培地で培養し、そのプーアル化作用を試験したが、アミン塩や有機酸などの未組織化化合物よりも作用は強かったものの、通常のプーアル茶の作用には及ばず、実用上も十分ではなかった。しかし、プーアル茶から得られたアミン塩を少量混合細菌培養液に加えると、皮膚への効果は実際のプーアル茶とほぼ同等の速さと顕著さを示した。
プーアル化効果が細菌の直接作用によるものか、それとも酵素産物によるものかを判断するために、濾過したプーアル液から酵素を分離し、酵素が不溶性の98%アルコールを大量に加えた。水に再溶解すると、明確なプーアル化効果を示し、混合酵素0.5gと混合アミン塩酸塩0.5gを350℃の水100ccに溶解した溶液は、石灰処理した羊皮片をプーアルと全く同じように30分で乾燥させた。したがって、この作用は酵素とアミン塩の相互作用に依存しているが、これらの分離は実用にはコストがかかりすぎるため、また活性細菌によって皮膚に接触して形成された場合にプーアル化がより効果的であることがわかったため、ウッドは適切な滅菌栄養液を調製し、使用前に適切な細菌の混合培養液を接種する方法を採用した。実験室での目的のために、適切な培養培地は、10グラムのゼラチンを5グラムの乳酸(脱水とみなされる)と100ccの水で密閉容器に入れ、水浴上で3時間消化することによって得られた。得られた溶液は炭酸ナトリウムで中和され、[174] 少量のリン酸カリウムを加えて1リットルに希釈する。
新鮮な犬の糞に含まれる細菌は満足のいくプーアル化効果を示さなかったが、1か月発酵させた糞(実際の使用法と同様)に含まれる細菌は、実際のプーアルとほぼ同等の効果を示した。さらに優れた効果は、汗でほぐした羊毛の根元から混合培養した細菌によって得られた。細菌は主に2種類あり、それぞれ単独では満足のいくプーアル化効果は得られなかったが、両方を混合すると実際のプーアルよりも速やかに作用した。これらの細菌はゼラチンを液化しない。
ウッドは実験を通して、濾過したプーアル溶液は濁った溶液よりも活性が低く、カオリンなどの不活性物質を添加することで活性がさらに高まることを発見した。
ウッド氏は、犬の糞と鳥の糞の作用の違いは、細菌の種類が異なるだけでなく、後者の場合、尿の成分、特に尿酸が糞に含まれていることにも起因すると考えている。
これらの研究や類似の研究の結果から、イギリスのウッドとドイツのポップとベッカーは、実用的な人工プーアル茶の製造に成功し、現在では「エロディン」という名称で共同製造している。
「エロジン」は、固形栄養培地と、必要な殺菌または濾過を行うために必要な細菌の液体「純粋培養液」から構成される。
以下は、エロジンベイトを使用する際の手順です。製造業者:—
「餌付け用に洗浄した100ポンドの濡れた皮には、約1ポンドのエロジンが必要です。メートル法では、1キログラムの濡れた皮には約10グラムのエロジンが必要です。餌の濃度は、餌液1リットルあたり3グラム、つまり1ガロンあたり1/2オンスを下回ってはなりません。」
餌を準備するために、十分に大きな樽または桶を丁寧に 洗浄し、蒸気で中を空にしてから、餌を叩くパドルの近くに置く。樽には簡単にねじ込み・取り外しができる蒸気管を取り付け、清潔な蓋も用意しておく。
必要な量のエロジンを計量し、その重量の50倍の水を入れた容器に入れ、全体を40℃(104°F)を超えない温度まで加熱する。[175]蒸気を直接導入し、十分に撹拌した後、バチルス・エロディエンス の純粋培養液を混合物に加える。温度は25℃(87°F)を下回ってはならない。また、朝一番、正午、夕方に少量の蒸気を導入して、温度を40℃(104°F)まで上げる必要がある。
実際の手順は以下のとおりです。金曜日に、1日分の作業に必要な量の2倍の量のエロジンを調合し、発酵を開始します。これは、月曜日まで上記の条件で放置されます。月曜日には、その半分の量を餌やりに使用します。残りの半分は、同量の新鮮なエロジン粉末をその重量の50倍の水に溶かしたもので、すでに発酵済みのエロジンが入った桶に加えます。この手順を次の金曜日まで毎日繰り返し、桶には1日分のエロジンが残ります。これをより小さな桶に移し、土曜日に使用し、作業サイクルを再び開始します。
11ポンド(5キログラム)以下のエロジン粉末につき、バチルス・エロディエンスの純粋培養菌を1つ使用する必要があります。
1日の作業に必要なエロジンの量が11ポンド(5キログラム)だとすると、金曜日には22ポンド(10キログラム)のエロジンを上記のように110ガロン(500リットル)の水でマッシュし、2つの純粋培養菌を加えて月曜日まで発酵させなければならない。
月曜日にはこの半分を使用し、残りに11ポンド(5キロ)のエロジンと55ガロン(250リットル)の水を加えます。これを火曜日、水曜日、木曜日に繰り返し、金曜日には半分を使用し、残りを土曜日に使用するために別の樽に移し、マッシング樽には翌週に使用するために新たに22ポンド(10キロ)のエロジンと110ガロン(500リットル)の水を用意します。[104]
[104]ウッド氏は、多くの場合、毎週末に新たに始める必要はなく、必要に応じて、細菌培養液が入ったエロージン溶液をストック容器に継続的に追加すればよいことを発見した。ピューレを作る際には、容器内の濃縮溶液を、その体積の4~6倍の温水で希釈することができる。希釈液は通常、皮1パック分にのみ使用すべきである。
土曜日には、残りの古いマッシュを使い切る。
この手順が何らかの理由で作業条件に適さない場合は、エロジンを毎日その重量の50倍の水で新しい量に調製して使用することができます。[176] 純粋培養液を加え、使用前に3日間発酵させる。」場合によっては、新しい培養液を加えずに、水と少量のエロジンを加えるだけで、溶液を連続して複数のパックに使用できる。
エロジンは、イギリス国内外のいくつかの大規模工場で非常に効果的に使用されており、子牛の皮や羊の皮に対しては、犬の糞と同等の効果があり、はるかに安全であることが証明されています。皮はきれいに仕上がり、シミも残りません。ヨークシャー・カレッジの実験的な製革工場でも広く使用されており、プーアルの満足のいく代替品であることが証明されていますが、現在の細菌培養では温浴でしか使用できず、通常の鳩の糞のように冷浴では効果がありません。厚手の皮革にはプーアルよりも冷浴の方が好ましい場合が多いため、冷浴に適した細菌培地と培養が見つかることは間違いなく、この方向での実験が行われています。
存在する多数の細菌と、糞液が腐敗性微生物にとって栄養培地として適応しやすい性質を持つことから、バッティングおよびプーリング工程は必然的に製品にとって危険な工程であり、常に重量減少を招き、工程が長すぎると皮が多かれ少なかれ完全に破壊される。しかし、重量減少は程度の差こそあれ避けられず、柔らかい革を製造する場合にはむしろ必要である。皮をバッティング液またはプーリング液に浸しておくと、微生物や細菌のゾーグロア形態を含む泥が襞に沈着し、表面(透明層)を破壊することで大理石模様、筋、線が生じる。また、バッティング染みと呼ばれる黒色または青色の染みもよく発生するが、これは細菌の色素によるものか、あるいは塩漬けなどから生じた鉄分に発生した硫化水素が作用することによるものもある。したがって、特に高温で使用されたことで液体が活性化している場合は、頻繁に位置を変える必要があるが、果皮を常に動かし続けることは望ましくないようで、パドルでピューリングを行う場合は、一定間隔で運転するだけでよい。
T.パーマー[105]は、鳩の糞餌の実験で、その過程でかなりの窒素が失われることを確認した。[177] そして、糞の節約と、ほとんどが好気性である偽発酵の排除の両面において、空気をできるだけ遮断した穴で餌を与えることを推奨した。ロスコーとスカダーによって、ゼラチンの液化は酸素の存在下でのみ起こることが示されており、酸素を部分的に排除することで、餌を与えすぎることによる損傷や重量の減少のリスクが軽減されるため、この方法が有利である可能性は低いとは言えない。
[105]皮革貿易回覧、1891年9月22日、1887年、667ページ、およびサンフォード、化学工業協会誌、1893年、530ページ。
発酵とプーアル茶の製造は主に細菌によるプロセスであるという前提から、ウッド、ポップ、ベッカーの試み以前にも、糞の代わりに他の発酵物質を用いる試みが多かれ少なかれ成功していた。そして、これらの試みは多くの場合、原理的に間違っていたというよりも、適切な発酵剤の使用や適切な培養培地の提供といった必要な詳細についての知識が不足していたために失敗したと考えられる。グアノ、加工した馬肉、尿、酵母、発酵野菜などが試されてきた。筆者の提案により、モロッコの工場で何年も前に、プーアル茶の少なくとも部分的な代替品として、約10パーセントのグルコースまたは糖蜜溶液に3パーセントのペースト状の犬プーアル茶を約1週間前に加える方法が試され、現在もそこで使用されている。この混合物はしばらくの間活性状態を保ち、糞ペーストと同様の方法で、ほぼ同じ割合でプーアル茶液に加えられます。原理的には、アメリカの会社が供給している固形ベイトも同様で、グルコースに少量の窒素化合物とリン酸塩、乳酸菌を混合したもので、使用前に少しの間温水に溶かすだけで済みます。その効果はいくつかの用途には適していますが、ベイトというよりはむしろドレンチに近いものです。同様に、プーアル茶を糠液に加えると、通常のドレンチよりも皮の水分含有量をはるかに低くする発酵が起こります。微量のミネラル成分を含むコーン溶液(LILB、269ページ参照)に酸乳または発酵液を加えて「固めた」弱いグルコース溶液は、場合によっては費用を節約しながら、浸漬に有利に使用できる可能性がある。「皮革」の著者は、重量比で2部のグルコースを約25部の水に溶かし、約3日間発酵させて[178] 泡が表面に集まり、そこに古いふすま液1部、または圧搾酵母0.1部を加え、水を加えて1000部とする。この製品を約35℃の温度で24~36時間発酵させ、2回目の発酵のために元のグルコースの約5分の1を加えて発酵液を強化し、1週間後に新しい発酵液を作り、古い発酵液の1000分の1を加えて固める。例えば10時間の短い発酵で非常に良い馬具革ができたが、一般的には糞発酵液よりも製品が緩くスポンジ状になる傾向があった。発酵を開始するために古い発酵液を使うか酵母を使うかは明らかに重要ではない。後者の場合、導入された発酵によって直接生成されるのはアルコールのみであるが、これは後に他の偶発的な微生物によって酢酸に発酵される可能性がある。しかし、グルコースを含むこれらの混合飼料は、原理的にはおそらく間違っている。なぜなら、真の発酵菌や発酵菌は酸性の環境では繁殖せず、窒素栄養素を必要とするからである。
犬糞と鶏糞または鳩糞の相対的な効果に関して、発表されている主な実験は、ウィーン皮革産業試験所のWJサロモンが行ったものである。[106] 同研究では、同量の相対的な溶解力が、犬糞では 2 1/2、鳩糞では 2、鶏糞では 1 であると決定した。これらの数値は興味深いものの、動物の餌によって純粋な糞の組成が一定ではなく、混入が一般的であるため、ある程度の留保をもって扱う必要があることは明らかである。筆者は、ある業者が空気銃を使って粘土から製品を製造していたという話を聞いたことがあるが、その主張を保証するものではない。一般的に、鳥の糞の作用は犬糞よりも浸透性が高いが、軟化作用や緩み作用は劣ると考えられており、そのため、非常に柔らかく伸縮性のある革の表現によく用いられる。この点に関して、鳥の糞の塗布剤は通常冷やして使用されるため、作用がはるかに遅く、厚い皮に均一に浸透する時間があることを覚えておく必要がある。皮革製造に用いられる糞便の分析はほとんど発表されておらず、それらのほとんどは肥料としての価値を目的としたものである。シュルツェ[107]は、鳩の糞の40回の分析結果を次のように示している。 以下に続く:
[179]
最小
パーセント 最大
パーセント 平均。
パーセント。
水 3.80 40.00 21.00
窒素 1.47 5.04 2.53
リン酸 1.00 2.77 1.79
カリウム 0.71 2.57 1.46
あるサンプルには43.3パーセントの砂が含まれていました!
[106]技術季刊誌、1892年、第81巻。
[107]Der Landwirt、1895、li. p. 301.
木材[108] は引用している続く:-
雌の糞。
パーセント
水 60.88
有機物[109] 19.22
リン酸塩 4.47
炭酸カルシウムと硫酸カルシウム 7.85
アルカリ塩 1.09
シリカと砂 6.69
犬の糞。
水 31.0
カリフォルニア 43.0
ナトリウム、カリウム、マグネシウム 0.8
PO 4 3.4
CO₂ 7.5
有機物 14.2
微量のFe、Cl、Si、損失 0・1
[108]化学工業協会誌、1894年、220ページ。
[109]窒素含有量はアンモニア換算で0.74パーセント。
これは明らかに骨を餌として与えられた犬から採取されたサンプルであり、皮革製造でより一般的に使用される犬舎由来のサンプルは石灰分がはるかに少ない。ウッドが分析したサンプルは、鉱物質が4.7パーセント、有機物が9.7パーセント、水分が85.6パーセントであったが、その水分の一部は間違いなく添加されたものであった。
分析。―肥料用糞便や肥料液の分析にはほとんど、あるいは全く注意が払われておらず、肥料の総コストは高額であるにもかかわらず、このような低価格で不規則な肥料では、綿密な分析を行う費用に見合わないことは明らかである。おそらく、場合によっては、乾燥と強熱によって水分、有機成分、無機成分を測定する価値があるだろう。さらに調査が必要な場合は、溶液を濾過して一部を蒸発乾固させることで可溶性物質を測定し、ケルダール法で窒素を測定する(参照)。[180] 70ページ)を参照することが推奨されます。また、もちろん、将来、この主題がよりよく理解されるようになったら、細菌学的検査が役立つかもしれません。ベイト液またはドレンチ液の使用における皮脂物質の溶解度を推定したい場合は、ケルダール法で測定量の窒素を測定することが、元のベイト液に含まれる窒素を考慮して、計算の最良の基礎となります。皮脂物質には約17.8パーセントの窒素が含まれています。多くの場合、液体を蒸発乾固させて100℃で数時間乾燥させた後に残った固形残留物を単純に計量し、その後、石灰やその他の鉱物質を測定するために強熱するだけで十分です。
皮革の調合に使用する鶏糞または鳩糞の量は非常に変動が大きいが、少なくとも2000リットルの水に対して、1000キログラムの原皮あたり12~60リットルとされている。調合液は通常冷水で使用され、皮革は4~8日間、頻繁に処理されながら浸される。しかし、特に米国では、一部のなめし業者は、約35℃の温度でパドルまたはドラムで調合することを好む。その場合、調合時間は数時間に短縮する必要がある。糞は別の容器で温水に浸すのが最適である。[110]少なくとも1週間は使用せずに発酵させておくと、ミクロコッカス連鎖が群がっているのがわかる。澄んだ液だけをベイトピットに流し込み、沈殿物や土は捨てるか、肥料として使う。こうすることで、シミや剥がれの危険性が大幅に軽減される。ベイトは、数パックの皮を連続して使うために、糞浸出液の新しい部分で補修することができるが、溶解した皮物質と発酵の増加によって溶解力が増すため、あまり長く使用すべきではない。また、この方法は危険がないわけではない。
[110]これは、T. Palmerによって最初に提案されたものと思われる(英国特許第13,636号、1886年)。
皮は、下処理後、通常は梁の上で「加工」(「スカッディング」、「細毛処理」)して汚れや油分を取り除きますが、アメリカでは洗車機での洗浄で十分だと考えられることが多いです。下処理後の皮を「ストック」(116ページ)することもありますが、これは推奨されません。部分的に溶解した皮の成分が大量に流出し、皮が過度に緩んだり、重量が減少したりする可能性があるためです。
十分なベイト処理が行われたかどうかを明確に示すのは難しく、熟練した手であれば容易に認識できる、革の柔らかくしなやかな感触以外には特にありません。[181] 過剰着色の始まりは、青みがかった斑点、または鉄染みにやや似た青みがかった色合いが現れることであり、それが軽微であれば、皮を液に浸してから数日で通常は消えます。鶏糞や鳩糞は、おそらく自然乾燥させるのが最善ですが、非常に湿っている場合、またはすぐに使用する場合は、犬の糞のようにペースト状にして保存することもできます。
犬の糞は空気に触れたまま放置してはいけません。腐敗して黒くなり、発酵成分が破壊され、柔らかくならずに黒く腐敗した食品を発酵させることができません。そのため、糞は水と混ぜてペースト状にし、タンクに入れて空気にほとんど触れないように保管する必要があります。そうすれば、発酵特性が長期間損なわれることなく維持されます。新鮮な糞は、使用する前に少なくとも1週間発酵させる必要があります。必要な量については正確な記述はできません。エイトナーは、1 ~ 1.5バケツ(約14~20リットル)の糞ペーストで、子羊の皮200枚をグローブキッド用に十分であると述べています。水が十分に濁る程度で、濃すぎたりスープ状になったりしてはいけません。子羊の皮の場合、18~20℃の温度が適していますが、非常に寒い天候では冷却のために25℃まで上げてもよいでしょう。必要な時間は、最も薄いスリンク皮で2時間から、丈夫な皮で12~14時間です。糞を扱う際には鉄ではなく木製の器具を使用するのが望ましく、水で希釈した後、粗い布で濾す必要があります。すでに述べたように、プーアルの中で皮を常に動かしておくのは望ましくありません。最初の20~30分間はかき混ぜたり、パドルで叩いたりし、その後5~6時間は1時間ごとに10分間かき混ぜ、その後は損傷することなく長時間放置できます。皮が非常に柔らかく、どの方向にもひだ状に垂れ下がり、指の爪で肉を削り取れるようになったら、プーアル化は十分です。
ウッドは、羊皮のピューリングには、糞を1か月間発酵させてから使用すべきだと勧めており、3か月以上保存すると劣化すると述べている。ピューリング生成物は、様々な種類の細菌の連続的な作用の結果であり、ウッドは、実際にピューリングに関与する細菌は空気中、あるいは糞を保管する容器から発生し、排泄時には糞中には存在しないと考えている。ボルグマン[111]は糞を乾燥した状態で保管することを推奨している。[182] ペースト状にするには、使用の2週間から3週間前に、清潔な樽に冷水を注ぎ、翌日、タンニンを含まない木材で作られた清潔な木製の「ポススティック」で滑らかなペースト状になるまで混ぜ合わせる。その後、樽に蓋をして、必要になるまでそのまま置いておく。清潔な抽出液樽は、注意深く繰り返し蒸気で洗浄すれば、この目的に非常に適している。ボルグマンは、必要な量の糞を供給できるように、定期的に樽を用意し、各樽に混合日を注意深く記録することを勧めている。工程全体を通して最大限の清潔さを保ち、樽は空になったらすぐに注意深く蒸気で洗浄する必要がある。使用直前に、糞ペーストを蒸気で沸騰寸前まで加熱するが、鉄分を含む凝縮水が混入しないように注意し、糞を45~50℃の大量の水(例えば100ガロン)とよく混ぜ合わせ、沈殿させてからバスケットに通し、粗い目の粗いキャンバス(左官職人が漆喰が乾く間に窓を覆うのに使うようなもの)を敷いた2つ目のバスケットを通して濾過パドルに濾過する。混合槽内の残留物にさらに温水を注ぎ、パドル内の残留物を適切な量に希釈するために使用する。皮を入れる前に、液の温度は42℃に達することがある。液の色は緑がかった黄色から黄褐色がかった薄い色であるべきである。色が濃い場合は、不適切な保管または発酵が長すぎたために糞が分解していることを示しており、皮に染みや損傷を与える可能性がある。プーリング用に準備した湿った皮100キログラムあたり、約33リットルの乾燥糞が必要です(1000ポンドあたり33ガロン)。乾燥糞は黄色から茶色であるべきで、濃い茶色や黒色の糞は腐敗しており使用に適しません。湿った糞は判断が難しいですが、非常に濃い茶色や黒色のもの、また非常に強い臭いのするものは、すでに発酵していることを示すため、使用を避けるべきです。ボルグマンの指示は経験と常識の証であり、本書全体は研究する価値があります。
[111]「Die Feinleder-Fabrikation」、ベルリン、1901 年、p. 69.
ボルグマンは、皮をプーアルペーストを数バケツ加えた約40℃の水でしばらくパドルで温めてから、プーアルに入れ、その温度をおそらく38℃まで下げることを推奨している。プーアル化した皮は、絹のような感触になるはずだ。[183] 粒状で、やや滑りやすく、指と親指で押すと濃い跡が残り、果肉は柔らかく、簡単に削り取れるはずです。ただし、必要な状態は皮の種類や用途によって多少異なります。プーアル化後、皮はプーアル茶とほぼ同じ温度の水で30分ほどかき混ぜることができます。
[184]
第14章
ミョウバンなめしまたは製糸
ここまで、原材料から革への最終加工段階までを辿ってきましたが、次に、その重要な変化を生み出す方法について考察する必要があります。植物タンニンなめしは現在でも最も広く用いられ、商業的にも最も重要ですが、鉱物塩の使用は古くから知られており、クロムなめしの登場によって、植物タンニンの永続的な優位性は大きく揺らいでいます。鉱物タンニンなめしの重要性だけでなく、科学的な観点から見てもその簡便さから、植物由来のタンニンよりも先に検討する価値があります。
これまでの章で、耐久性のある革を製造するには、繊維を分離して非接着状態で乾燥させるだけでなく、繊維をコーティングするか、化学的性質を変化させて、水によって膨潤したり粘着性になったりしないようにする必要があることが示されました。アルコールによって引き起こされるものと同様の繊維の収縮または脱水を引き起こすすべての塩は、程度の差こそあれ、最初の効果を発揮することができます。多くの硫酸塩、特にナトリウムとマグネシウムの硫酸塩は、単独では革を製造しませんが、繊維を収縮させて植物タンニンなめし剤によるなめしを大幅に促進するため、特に丈夫で軽量な革を目的とした迅速ななめし工程で有用であり、その後、さらなる処理によって重量を増やしたり固めたりすることができます。硫酸アンモニウムの濃溶液は、アルコールとほぼ同じくらい強力な脱水作用を持ち、酸洗いによって得られる革と非常によく似た白い革を生成します。これは確かに商業的に非常に重要な事実です。しかし、これらの塩はいずれもそれ自体では完全な革を形成することはできず、[185] 繊維に永久的に固定され、繊維の吸水性を低下または破壊する金属塩。多くの物質が程度の差こそあれこの力を持っているが、商業的に重要なものはすべて、アルミニウム、鉄、クロムを代表とするグループに属し、式 M 2 O 3の塩形成酸化物(例えばアルミナ、Al 2 O 3)を生成できる。この種の塩が非常に不安定なマンガンは、なめし力がごくわずかである一方、厳密にはこのグループには属さないものの、多くの点でこのグループと関連のあるチタンは、最近なめし剤として特許を取得している。しかしながら、今のところは、最初に挙げた 3 つの金属に絞って考察することにする。
アルミナとその塩類は、非常に古くから皮革製造に用いられてきただけでなく、現在でも商業的に重要であるため、まず最初に注目に値する。金属アルミニウムは現在ではよく知られており、その酸化物であるアルミナ(Al₂O₃ )は、粘土やボーキサイトの形でシリカと結合した形で、氷晶石中のフッ化ナトリウムと結合したフッ化物として、また場合によっては天然硫酸塩として、自然界に豊富に存在する。かつてミョウバンの主要な供給源であったミョウバン頁岩は、多量の硫化鉄を含む瀝青質の粘土であり、焼成すると硫酸アルミニウムが得られる。硫酸アルミニウムは結晶化しやすくなく、鉄分を除去するのも困難であったため、焼成頁岩を浸出した液に硫酸カリウムを添加し、煮沸濃縮後、カリウムとアルミニウムの複硫酸塩であるカリウムミョウバン、Al₂ (SO₄)₃,K₂SO₄ , 24Aqを容易に結晶化させた。現在では、ミョウバンは通常、粘土またはボーキサイトを硫酸で分解して製造され、カリウム塩の代わりに硫酸アンモニウムが用いられることが多く、カリウムミョウバンと同様の組成を持つアルミニウムとアンモニウムの複硫酸塩であるアンモニウムミョウバンが得られる。アンモニウムミョウバンは、苛性ソーダまたは石灰を加えると強いアンモニア臭を発するため、カリウム塩とは容易に区別できる。知られている限りでは、2つの塩の間には日焼け効果に実質的な違いはなく、アンモニウムミョウバンの方が安価で、分子量が906であるのに対し、カリウムミョウバンは948であるため、わずかに強力である。どちらのミョウバンも冷水には100分の9程度まで容易に溶解し、温水にはより容易に、そしてはるかに多く溶解し、冷却すると余剰分が結晶化する。[186] 皮革製造の目的においては、ミョウバン溶液を沸騰させてはならない。また、沸騰によって何らかの変化が生じる可能性は低いものの、クロムミョウバンは沸騰すると実際に分解して遊離酸とより塩基性の高い塩になり、紫から緑に色が変化することでそれを示し、冷却するとゆっくりと紫色に戻ることを覚えておく必要がある。
ミョウバンは、皮革製造において、含有する硫酸アルミニウムの量に応じてのみ価値があり、硫酸カリウムや硫酸アンモニウムは反応に関与しません。改良された方法により、鉄をほとんど含まない硫酸アルミニウムの製造が可能になったため、硫酸アルミニウムはミョウバンに取って代わり、ミョウバンよりも安価で強度も高くなっています。結晶性硫酸アルミニウム、Al 2 (SO 4 ) 3、 18Aq の分子量は 666 で、これはアンモニアミョウバンの 906、カリミョウバンの 948 と同等の価値です。鉄はミョウバンと硫酸アルミニウムの両方において最も問題となる不純物であり、チオシアン酸カリウムを添加すると赤色を呈し、フェロシアン化カリウム(黄色プロシアン酸カリウム)を添加すると青色を呈することで検出できます。鉄は二価鉄の状態で存在する可能性があるため、まずミョウバン溶液を少量の硝酸または臭素水で煮沸するのが安全です。鉄のより正確な定量については、LILBの20ページ、136ページを参照してください。
ミョウバンや硫酸アルミニウムの溶液だけでは満足のいく革は作れません。皮は角質に乾燥し、伸ばしても柔らかくなりません。実際には、塩が必ず加えて使用されます。その割合は非常に変動しますが、平均するとミョウバンの重量の約半分、または使用する硫酸アルミニウムの重量の約3分の2です。塩の作用機序は長い間化学者を悩ませてきました。塩の使用目的は硫酸アルミニウムを塩化物に変換することだと考えられてきましたが、この反応はある程度起こりますが、柔らかい革の製造を説明することはできません。塩化アルミニウムは皮に容易に吸収されますが、硫酸アルミニウムよりも満足のいく革は作らないからです。本当の説明は 第IX章にあります。アルミナは弱塩基であり、容易に酸を皮に与え、塩基性塩に変化します( 187ページ参照)。酸は毛皮を膨張させ、柔らかい革を作る能力を奪うだけでなく、膨張した毛皮はアルミナ塩を吸収しにくくなるため、なめしが不十分なままになる。塩を加えることで、酸の膨張効果を防ぎ、[187] 皮の部分的な酸味が生じ(89ページ)、生成された塩基性アルミナ塩のなめし効果と相まって、満足のいく革が得られるが、洗濯によって容易に影響を受ける。ミョウバン溶液に食塩の代わりにソーダなどのアルカリを加えると、酸の一部と結合して硫酸ナトリウムが生成されるが、アルミナは「塩基性塩」として溶液中に残る。鉱物なめしに関連して「塩基性塩」という用語が頻繁に使用されるため、ここで説明しておく。塩基性塩は、塩基全体が酸と結合した通常の塩と、塩基全体がOH基と結合した水和酸化物の中間の化合物である。したがって、塩化アルミニウム Al₂Cl₆は、アルミニウムの結合能のすべてが塩素で飽和した通常の塩です。水酸化アルミニウム Al₂ ( OH) ₆は水和酸化物であり、Al₂Cl₅OH 、 Al₂Cl₄ ( OH) ₂などは、 ClがOH に置換される度合いが増した塩基性塩です。一般に、塩の塩基性が高くなるにつれて、水への溶解は不安定になり、非常に塩基性の高い塩は、不溶性であるか、沸騰、希釈、動物繊維や植物繊維の吸着など、ごくわずかな原因で溶液から沈殿し、遊離酸と水和物またはさらに塩基性が高く不溶性の塩に分離します。この性質により、これらの塩はなめしや染色において重要であり、多くの金属媒染剤は塩基性塩の溶液です。塩基性塩溶液は様々な方法で形成されますが、最も一般的なのは、通常の塩溶液に水和酸化物を直接溶解させる方法、または通常の塩の酸の一部をより強い塩基の添加によって中和する方法です。これは、ソーダをミョウバン溶液に加えた場合に起こります。ソーダを過剰に加えると、アルミナ全体が水和物または不溶性の塩基性塩として沈殿しますが、結晶化した炭酸ナトリウムを約4部以下の割合で別途溶解し、水に溶解したミョウバン10部に絶えず攪拌しながらゆっくりと加えると、沈殿は起こりません。この溶液では、塩を添加しても添加しなくても皮革をなめすことができ、通常のミョウバンよりもアルミナが容易に吸収され、皮革はより容易に柔らかくなり、耐水性も高くなります。実際、このような皮革はクロムなめし革に非常によく似ており、多くの洗浄や高温にも耐え、毛皮のような状態に戻ることはありません。[188] 使用する溶液の塩基性が高いほど、革はよりふっくらと柔らかくなる。このような塩基性溶液から皮膚に吸収されるアルミナ塩は常に塩基性であるが、ミョウバンや硫酸アルミナから吸収されるものは明らかに通常の硫酸アルミニウムである。しかし、残留液中の酸と塩基の比率が多少変動することから、実際のなめし塩はどちらの場合も塩基性であり、酸は酸洗い工程と同様に遊離酸として固定されていると考えられる。
塩基性アルミナ溶液は、1858年にナップによって記述されたにもかかわらず、実際にはその本来の地位をほとんど確立していない。[112]その後、ハントによって特許が取得されましたが、その特許(おそらく無効)は失効しています。実用的な良質な原液は、硫酸アルミナ10ポンドを水10ガロンに、炭酸ナトリウム4ポンドを水4ガロンに溶解し、後者を前者に徐々に混ぜ合わせることによって作られます。必要に応じて塩を追加で使用でき、小麦粉や卵黄も加えることができます。
[112]「自然とヴェーゼン・デア・ゲルベライ」ブラウンシュヴァイク、1858年。
小さな皮をなめす場合、毛皮が液体に触れるのが望ましくない場合や、ウールの敷物をなめる場合、皮から血や汚れ、付着した肉をできるだけ取り除いた後、皮を枠に張るか板に釘で打ち付け、手で耐えられる限り熱い濃いミョウバンと塩の溶液をスポンジで塗布し、皮が貫通するまでこの作業を繰り返すのが便利な場合が多い。1ガロンあたり約1ポンドのミョウバンと1/2ポンドの塩が適切な濃度である。溶液を塗布する代わりに、粉末状のミョウバンと塩を濡れた皮に擦り込むこともある。ミョウバン処理した製品は、一般的に速やかに、そして最後に適切な温度で乾燥させるべきである。これは、なめしを定着させる傾向があるためである。また、皮をミョウバン処理した状態で1か月以上保管することで、なめしがより永続的になり、耐水性も高まる。この作業は「熟成」として知られている。乾燥直後のミョウバン処理された製品は、必ず硬く角質化しており、柔らかくするためには、まず半乾燥状態まで湿らせてから、機械的な手段で徐々に柔らかくする必要があります。「ステーキング」と「パーチング」が一般的な方法で、前者は柱の上部に固定された鈍い刃の上で製品を勢いよく引き伸ばす方法、後者は水平の棒(「パーチ」)に皮を固定し、「クラッチステーク」と呼ばれる、半円形の刃が付いた小さなシャベルのような形をした道具で加工する方法です。[189] 刃の代わりに「月刀」(幅広で薄い輪のような丸い刃)が木製の杖に固定されていることが多い。道具とその使用方法は図36と図37に示されている。[113] 192ページ で説明されている機械が、現在ではこれらの作業に一般的に使用されています。最初のステークまたは軟化の後、皮はほぼ乾燥するまで放置され、その後2回目のステークが行われます。それぞれのケースで正確な水分量については、ある程度の判断が必要です。最初の段階では、機械的な伸張に損傷を与えることなく皮が曲がるのに十分な湿り気が必要ですが、この状態では、乾燥時に繊維が再び付着できるように十分な水分を保持する必要があります。そして、2回目のステークまたはパーチングでは、これらの繊維が再び乱暴にならずに緩むことができるほど湿っていて、繊維が再び付着しないように十分に乾燥している必要があります。
[113]図37 に示されている工程は、実際には「止まり木」ではなく「接地」であり、鋭く曲がった刃を持つムーンナイフを使用して止まり木の皮の厚みを減らすと同時に、皮を伸ばして柔らかくするものです。
図36.—白い革を杭打ちする。
図37.―ムーンナイフによるグラウンディング。
子牛の皮の製造に関する以下の簡単な図解は、より上質な製品の実際の製造方法を説明するのに役立つだろう。[190] ミョウバン処理された、または「白い」革。原料はイギリスでは主に大型の市場向け子牛ですが、塩漬け乾燥皮が使われることもあります。十分に水に浸すか洗った後、ヒ素やその他の硫化物を含まない石灰で、毛が簡単に抜けるようになるまで石灰処理されます。石灰は古くなったり腐敗したりしないように注意する必要があります。通常の方法で毛を抜き、肉付けした後、数日間、かなり新鮮な石灰に浸して肉をふっくらさせ、その後、徐々に石灰から取り除きますが、[191] 他の製品にすでに使用した水と混ぜて軟らかくした水に連続して浸漬および洗浄し、梁の上で作業することにより、可能な限り完全に。これは、子牛や子ヤギにはもはや使用されていない糞によるピューリングの部分的な代替として機能します。次に、通常の方法で製品を浸漬し、3~4%のふすまを使用し、製品を浸漬液中で2~3回浮上させます。これは、暑い天候での酪酸発酵の危険を避けるために、通常の注意(167ページ)に従って行う必要があります。浸漬液から製品は、石灰がなく、酸で膨潤しておらず、ふっくらとして白く柔らかい状態で出てくる必要があります。なめし(または、ミョウバン処理された製品の場合は通常「タウイング」と呼ばれる)は、回転ドラムでミョウバンまたは硫酸アルミナ、塩、小麦粉、卵黄、オリーブ油の混合物を使用して行われます。約5パーセント。湿った毛皮 100 ポンドあたり、小麦粉 1 分の 1 の 1 パーセント、ミョウバン 2.5 パーセント、塩 1 パーセント、卵黄 25 個分、または保存卵黄 1 1/2ポンド、オリーブオイル 2 オンス、水 1 1/4 ~1 1/2ガロン( 12~ 15 ポンド)が必要です。小麦粉はまず少量の水で滑らかなペースト状にし、卵黄は温水でやや薄めて濾し、オイルと一緒に混ぜ合わせ、最後にミョウバンと塩の溶液を全体が体温 (38 °C) になるような温度で加えます。ドラムを叩く時間は皮の厚さによって異なり、非常に厚い皮の場合は数時間かかりますが、摩擦で皮が熱くならないように、頻繁にドラムを止めて換気するように注意する必要があります。この工程は以前は浴槽の中で素足で踏むことで行われていました。鞣し後、商品は一晩積み重ねて放置するか、塩とミョウバンの吸収を完了させるために、鞣しペーストの残りと一緒にタンクに1日か2日置いておくこともあります。その後、帯刃機で分割されることが多いのですが、大陸でよく行われているように、鞣し前に分割する方が良いでしょう。鞣しの材料は高価なだけでなく、分割された商品は多くの用途に適さないからです。乾燥は迅速に行う必要がありますが、まず適度な温度または屋外で行い、次にかなり高温のストーブで行うのが最適です。その後、1~3か月間「熟成」させることもできますが、通常は熟成前に仕上げ工程の最初の部分、つまり湿らせ、固定、必要に応じて削りを行う方が良いでしょう。固定には現在、ほぼ必ず機械が使用されており、その原理は次のとおりです。[192] これは、片方の脚に1枚または通常は2枚の固定刃、もう一方の脚にローラーが付いた一対のトングのような形をしており、ローラーが皮を挟み込み、刃の間に押し付けながら、トングを後ろに引くと皮が滑り落ちるようになっている。 図38は、このタイプの機械で最も人気のあるものの1つであるスロコムを示している。固定と熟成の後、皮は水に浸される。[193] 皮を水に浸し、全体が十分に湿るまで浸します。こうすることで皮が柔らかくなり、染色の準備ができるだけでなく、余分なミョウバンと塩、そしてかなりの量の小麦粉と卵も取り除かれます。これらを補うために「再卵付け」が必要で、卵黄、または卵黄と小麦粉のみを使用するメーカーもありますが、多くのメーカーは一定量の塩、場合によってはミョウバンも加えます。皮をテーブルの上で黒く染める場合は染色前に行いますが、トレイ染色(406ページ参照)では再び卵が洗い流されてしまうため、この方法を用いる場合は再卵付けは染色後に行います。染色前に、皮の油分を取り除き、色がよく染まるようにするために、アルカリ媒染剤を塗布します。昔はこれが通常、古くなった尿でしたが、現在ではほとんどの場合、「ハイドロレイン」(洗濯用粉末)の溶液、またはアンモニアで多かれ少なかれアルカリ性にした石鹸の溶液に取って代わられています。エイトナーは次のレシピを示している。すなわち、1 / 2ポンドのマルセイユ石鹸を沸騰したお湯に溶かし、卵黄を5個または6個加え、全体を水と1/4ポンドの重クロム酸カリウムで4ガロンにする。使用する色は、ログウッドの浸出液またはその抽出物、あるいはログウッド2/3とフスティック1/3で、アルカリを用いずに抽出するのが最適であり、その後少量のソーダまたはアンモニアを加える。鉄液または硫酸第一鉄1を冷水75に溶かした溶液で洗浄することにより、定着および暗色化する。再び乾燥させた後、皮はムーンナイフで研磨され、ステーキングまたはパーチングによって再び柔らかくされます。このために、ドラムに取り付けられた傾斜または螺旋状の刃を備え、革のエプロンのようなものの上で動作する機械が、スロコムタイプの機械よりも好まれることがよくあります。そして、油、ワックスなどを含む組成物を繊維に擦り付け、最後に重い平アイロンでアイロンをかけて、きめ細かく滑らかな表面にします。アイトナーは光沢のレシピを次のように示しています。アラビアゴム1キロ、黄色のワックス1/2キロ、牛脂1/2キロ、マルセイユ石鹸3/4キロ、ログウッドの濃い浸出液1リットル、水5リットル。土鍋で水を沸騰させ、次に石鹸、ワックス、ゴム、牛脂を順次加え、それぞれが溶けるまでかき混ぜてから次を加え、最後にログウッドを加えます。 1時間煮沸した後、絶えずかき混ぜながら完全に冷まします。アイロンがけの後、最終的な光沢剤を塗布します。アイトナーは、そのレシピとしてオリーブオイル8リットル、獣脂500グラム、黄色のワックス500グラム、ロジン500グラム、アラビアゴム500グラムを挙げています。(レシピには水は含まれていません。[194] (ただし、アラビアゴムは水で柔らかくされていると思われる。)混合物を土鍋で2時間煮込み、水分が蒸発したら、絶えずかき混ぜながら冷ます。その後、皮をフランネルでこすり、ごく少量のフランス産チョークを振りかけて、販売準備が整う。
図38.—スロコム製ステーキングマシン。
手袋用キッドの製造は、原理的には先ほど説明したのとほぼ同じですが、より柔らかく繊細な皮を使用するために細部が異なり、より柔らかく、特に革の特徴であるあらゆる方向に伸びても元に戻らないという特性が強化されています。主な原材料は子羊の皮ですが、最高級品には本物のキッドも使用されます。製造方法は、製品の品質と特性によって大きく異なります。皮は、ほとんどが乾燥されており、年齢と厚さに応じて、清潔で冷たい水に3~4日間浸されます。一般的な品質(小型の輸入スリンクラム)は、ガス石灰、石灰と硫化ナトリウム、または石灰と赤色ヒ素のペーストに浸したり塗ったりして毛を取り除いて、羊毛を破壊することがよくあります。良質な皮は、石灰単独または他の混合物で肉に塗って毛を抜く場合があり、また、通常の石灰ピットが使用される場合もあり、その石灰は、消石灰化して熱いうちに赤色ヒ素で強化されることが多い(142ページ参照)。
こうして形成された硫化カルシウム(そしておそらく亜硫酸カルシウム)は、毛抜きを促進し、革の光沢を保ちます。良質な手袋製造所では、粗くつやのない表面を持つ、緩く多孔質の革になる古い石灰の使用をできる限り避けます。石灰処理は平均10日間続き、非常に重要です。繊維間物質が溶解し、革がドイツで「スタンド」と呼ばれる品質、つまり、長さまたは幅に強く伸ばしても元に戻らない品質を持つことが不可欠です。また、脂肪腺の組織が十分に緩んでいるかどうかも石灰処理に依存します(これは子羊の皮の場合に特に重要です)。これにより、脂肪がそのまま、または石灰石鹸やアンモニア石鹸として、容易かつ完全に除去されます。これを怠った革は、決して適切に染色できません。
毛(または羊毛)が十分にほぐれたら、皮を水ですすぎ、鈍いナイフで梁の上で毛を抜きます。洗浄に使う水は、[195] 石灰は使用しない。そうしないと毛が簡単に抜けなくなる。羊毛や毛は洗浄して乾燥させ、販売する。皮は、少量の石灰液を加えた水に投げ入れる。これは、水中の遊離炭酸によって皮の中で石灰が沈殿し、皮の表面が粗くなるのを防ぐためである。
次に、最初の肉付け(Vergleichen)または「均し」を行います。この工程では、肉側の緩い細胞組織を頭部、耳、脚とともに取り除き、脇腹を整えます。次に、皮を上記のように石灰水で軟らかくした水に再び浸し、その後、犬の糞のプーアルに浸します。これは、白く発酵した犬の糞を沸騰したお湯でかき混ぜ、ふるいや籐の籠で濾して作ります。プーアルはぬるめで、濃すぎないものを使用してください。皮はプーアルの中で急速に「しぼみ」(ふっくら感を失い)、触ると非常に柔らかくきめ細かくなります。脂肪腺、残った毛、その他の汚れは、これで簡単に掻き出すことができます。
濃すぎるプーアル茶、あるいはプーアル茶を長時間飲み続けると、果皮に明らかな腐敗作用が生じる。(181ページも参照。)
皮がピューレから取り出されると、鋭利なナイフで伸ばして果肉に押し付け、残っている皮下組織を取り除きます。これが2回目の果肉処理です。次に、温水ですすぎ、桶の中で棍棒で叩くか、または回転ドラムで処理します。いずれの場合も、ごく少量の水のみを使用し、最後に、冷たすぎない水槽に移し、水車で絶えず攪拌します。
次に、皮は穀粒側から洗浄されます。木製の柄に取り付けられた加硫ゴム製の板を梁の上で当ててこすり、脂肪、石灰石鹸、アンモニア石鹸、その他の石灰化合物、そして残っている毛や羊毛をすべて取り除きます。次に、皮は「パドルタンブラー」で2回目の洗浄を受けます。最初は冷水で、次にぬるま湯で洗い、水気を切った後、ふすまをまぶすき入れに移されます。
これは、小麦ふすまを約50℃の水に浸し、温水で希釈して作ります。場合によっては、混合物を濾過してふすま水のみを使用することで、デリケートな皮から付着したふすまの粒子を取り除く手間とコストを省きます。皮が十分に浸る量の液体を使用する必要があり、温度は50°F(10°C)から50°Fの範囲になります。[196] 68°F (20°C) まで。これらの条件は細菌の活動に適しており、細菌は活動を開始し、一方では酢酸と乳酸を生成して、残っている石灰の痕跡を溶解し、他方では皮の組織を緩めて分化させ、鞣し液を吸収しやすいようにします。特に夏場は、乳酸が酪酸発酵に容易に移行するため、ふすま浸漬の管理には細心の注意が必要です ( 167 ページも参照)。鞣し混合物は (子牛の皮の製造に使用されるものと同様、参照) ミョウバン、塩、小麦粉、卵黄をかなり薄いペースト状にしたもので構成されています。少量のオリーブオイルも一般的に使用されます。皮は足で踏みつけるか、より一般的にはタンブラードラムに入れて鞣します。カトライナーは数年前に指摘しました。[114]オリーブ油とグリセリンの混合物は、手袋用子羊革のなめしと染色の両方において、卵黄の一部を代替できる可能性がある。
[114]ガーバー、i. (1875) p. 170; ii. (1876) p. 664。
鞣された皮は、繊維を内側にして棒に吊るして乾燥させる。換気の良い、しかし適度に暖房された部屋で速やかに乾燥させることが、良質な製品を作る上で不可欠である。
乾燥した革はすぐにぬるま湯に通され、ごく短時間吊るして水を切り、その後、箱にしっかりと押し込まれ、水分が均一に分散するように約12時間そのままにしておく。次に、角を角でつないだ四角い木の棒でできた、鋭角な隆起のある床(ドイツ語でHorden)の上で革を踏み固める。次の工程は「ムーンナイフ」で革を伸ばすことであり、その後、革はほぼ完全に乾燥され、再び杭で固定される。
これで、革の染色工程は完了です。製品は、子牛革の製造と同様に「熟成」されます。染色前に、ぬるま湯で洗浄され、染色液の一部、特に余分なミョウバンと塩が除去されます。子牛革と同様に、染色前に、染色がブラシで行う場合は染色前に、染色トレイまたはパドルで行う場合は染色後に、再度染色されます。アニリン染料は以前よりも多く使用されており、特に天然色を上塗りしたり明るくしたりするために使用されていますが、染料木やその他の媒染染料も依然として広く使用されています。革はまずアルカリ媒染剤(古くなった尿、アンモニアなど)(413ページ参照)で準備され、次に染料木液で繰り返しブラシをかけるか浸され、[197] 一般的には、金属塩を含むウォッシュ(ドイツ語でUeberstrich)が塗布される。その目的は、必要な特別な色調を引き出すこと、あるいは色をより鮮やかで耐久性のあるものにすることである。ウォッシュは通常、いわゆる「ビトリオール」、すなわち「白硫酸亜鉛」、「青硫酸銅」、「緑硫酸鉄」のいずれかの溶液、あるいは場合によっては他の塩の溶液である。
染色後、浸漬染色の場合は皮を絞って再び卵液に浸し、刷毛染めの場合は真鍮またはエボナイト製のスリーカーで余分な水分を拭き取ります。その後、風通しの良い部屋で乾燥させます。張り(伸ばす)前に、皮は湿った地下室、または湿ったおがくずの中に横たえるか吊るされます。張りは2回行われます。1回目は湿った状態で、2回目はほぼ乾いた状態で、最後にガラス板で覆うかアイロンをかけます。
繊維に著しい損傷がある、あるいはその他の欠陥がある皮は、肉面を塊状の軽石で滑らかにするか、または起毛ホイールで細かいエメリーを使って毛羽立たせる。その後、肉面を染色する。染色方法は主に浸漬法だが、場合によっては筆を用いることもあり、その場合は上記の方法を若干変更する。
ミョウバンと塩を用いた革の調合は、羊皮のエプロン、鞭の革、ベルトの紐、薬瓶の蓋用の「スキバー」など、より一般的で丈夫な革によく用いられます。この工程は、卵と少量の小麦粉を使わない点を除けば、子牛の革の場合とほぼ同じです。小麦粉を全く使わない場合も多く、その場合は、ミョウバン溶液がすぐに浸透するため、商品を桶に入れてミョウバン溶液に浸し、手で扱うだけで済みます。白く仕上げる必要がある商品は、色を良くし、存在する酸を中和し、ミョウバンをより塩基性にして定着させるために、「漂白剤」で処理したり、タンブリングしたりすることがよくあります。ミョウバン処理された商品は、十分に柔らかくした後、手作業またはドラム内でグリースを詰めることができます。
ミョウバンやその他のアルミナ塩は、植物性原料との複合なめしによく用いられます(第17章参照)。靴紐用の「グリーンレザー」、手袋用の「ドンゴラ」、そして「ドッグスキン」と呼ばれる革は、この方法で作られます。婦人靴用のグレイズドキッドは、表面を軽く植物なめす必要があります。そうでないと艶が出ませんが、これは染料液にタンニンを含む原料を用いることで実現されることが多いです。
[198]
第15章
鉄およびクロムなめし
鉄なめしは、その実用的な関心が現在では歴史的または将来的なものであるため、すぐに片付けられるかもしれないが、鉄塩は皮革製造の化学に非常に多くの方法で関わっているため、その性質を簡単に考察する必要がある。鉄は塩として、二価鉄と三価鉄の2つの状態で存在し、前者は二価、後者は三価である。したがって、塩化第一鉄はFeCl 2、酸化第一鉄はFeO、硫酸第一鉄はFeSO 4、水酸化第一鉄はFe(OH) 2である。二価鉄の化合物は、硫酸第一鉄(「緑礬」、「硫酸第一鉄」)のように、ほとんどが緑色である。空気と水分にさらされると、酸素を容易に吸収し、三価鉄の形に変化する。塩化第二鉄は FeCl 3 (または、あまり理由もなく Fe 2 Cl 6と表記されることもある)、水酸化第二鉄 Fe(OH) 3、酸化第二鉄 Fe 2 O 3、硫酸第二鉄 Fe 2 (SO 4 ) 3などである。鉄の原子量は 56 である。第二鉄塩は大部分が黄色またはオレンジ色で、水酸化第二鉄は黄褐色であり、加熱すると濃い赤色の酸化第二鉄に変化する。酸化第二鉄は酸に非常に溶けにくい。酸化しやすい物質と接触した第二鉄塩は、容易に酸素を放出し、第二鉄の状態になる。特に、有機物の存在下で日光の影響下では、この現象が起こりやすい。したがって、鉄塩はしばしば酸素のキャリアーおよび有機物の酸化剤として働き、空気から酸素を吸収し、光や熱の影響下で再び酸素を放出する。塩を形成しない鉄酸化物は他にもいくつかあり、また、クロム酸に相当すると思われる第二鉄酸も存在するが、これは非常に不安定なため、十分に研究されていない。
鉄(III)塩はアルミナの構造に類似しており、アルミナと同様に強力ななめし剤であり、容易に塩基性塩を形成する。一方、鉄(II)塩は酸化されるまでなめし効果を持たず、酸化されると塩基性鉄(III)塩を形成する。鉄(III)塩[199] タンニンや他の多くの関連物質と反応して青黒色または緑黒色の化合物を生成するという特徴がある一方、対応する鉄化合物はほとんど無色であるが、急速に酸化して黒くなる。
アルミナと同様に、三価鉄は鉄とカリウムの二重硫酸塩である「ミョウバン」、Fe 2 (SO 4 ) 3 K 2 SO 4 , 24Aq を形成し、淡紫色の微細な結晶を形成しますが、溶解すると黄褐色の溶液になります。 (鉄ミョウバンとクロムミョウバンはアルミナを含まず、単に組成が似ているためミョウバンと呼ばれていることを明確に理解しておく必要がある。鉄ミョウバンは塩と併用することでなめしに使用でき、通常のミョウバン革と非常によく似た淡い黄褐色の革が得られる。したがって、なめしに使用するミョウバンに少量の鉄が含まれていても、革の色に影響を与える以外には問題ない。しかし、「アルミノ鉄」のような不純な硫酸アルミナでは、一般的に緑色の鉄(II)の状態で存在し、酸化によってのみなめし特性を獲得する。食塩がない場合、鉄塩は同じ条件下でのアルミナ塩よりもさらに満足のいくなめし剤ではない。酸の結合がさらに緩く、塩基性鉄(III)塩は皮にかなりの量吸収されるものの、生成される革は薄く、通常は脆い。ナップ教授は塩基性鉄塩による商業用底革の製造について多くの研究が行われ、いくつかの特許が取得されましたが、実際には成功しませんでした。ただし、鉄と血液や尿などの有機物との化合物、鉄石鹸、ロジン、パラフィンを革に組み込むことで、脆さはある程度克服されました。ほとんどの鉱物タンニンなめしと同様に、このプロセスは植物性材料によるものよりもはるかに速いものでした。ナップの塩基性なめし液は、少量の硝酸で硫酸第一鉄を酸化することによって作られました。硫酸の存在下で過酸化マンガンによって硫酸第一鉄を酸化し、硫酸マンガンと混合した塩基性硫酸第二鉄を生成する特許も取得されており、これにはある程度のなめし特性もあります。また、皮を硫酸第一鉄溶液で処理し、その後、空気中で繊維上の鉄を酸化させて塩基性鉄塩に変換するが、商業的価値は証明されていない。
[200]
現在、皮革製造における鉄の主な用途は黒染め(413ページ参照)ですが、この場合、鉄は三価鉄の状態では酸に対する結合力が弱く、酸化剤または酸素キャリアとして作用する傾向があるため、黒染めはやや不安定になり、皮革に損傷を与えることがよくあります。また、皮革用黒染め剤に三価鉄塩が存在すると、酸化が促進され、「スプエイング」として知られる油の樹脂化を引き起こす傾向が非常に高いこともほぼ間違いありません。
実用的な観点から見ると、クロムなめしは、先ほど述べたものとは全く異なる立場にあります。あらゆる種類の軽量皮革の製造において、従来の製法と競合しながら確固たる地位を築き、ベルトや靴底用皮革の生産においても、重要なシェアを獲得しようと真剣に主張しているのです。
クロムは灰色で非常に融解しにくい金属で、化学的には化合物において鉄と非常によく似ており、原子量は52かそれより少し大きい。鉄と同様に、二価と三価の形態を持つが、二価は酸素との親和性が非常に強く、容易に三価に変化するため、より容易な製造方法が見つかるまでは、実用的な関心はほとんどない。その塩は青色である。一方、三価の塩は鉄の鉄塩に相当し、非常に安定しており、強力な日焼け剤である。それらは主に緑色であるが、紫色の変種も知られており、これはミョウバンの紫色の結晶に相当するが、はるかに濃い色合いである。また、六価の形態も存在し、おそらく不安定なフェライト中の鉄に相当するが、クロムの場合はかなり安定している。その酸化物は無水クロム酸(CrO₃ )で、一般にクロム酸と呼ばれ、塩基、特にアルカリと結合して黄色または橙赤色の塩を形成します。無水クロム酸自体は固体状態ではほぼ深紅色ですが、溶解すると橙色または黄色の溶液になります。クロム酸は動物組織を硬化させて保存しますが、酸化クロムに還元されるまではなめし作用はありません。また、より高次の、しかし非常に不安定な酸化物である過クロム酸(過硫酸に相当する可能性あり)があり、エーテルに溶解すると濃い青色の溶液になります。クロムという名前は、その化合物の多くが濃い色をしていることに由来しています。
当社が供給するクロムは、クロムと鉄の両方の酸化物を含む鉱物であるクロム鉄鉱石から得られます。[201] 石灰とソーダまたはカリの混合物とともに炉に入れ、空気中の酸素を吸収すると、クロムはクロム酸に変化し、存在するアルカリと結合する一方、鉄は酸化鉄として溶解せずに残る。この塊を浸出させ、溶液を蒸発させると、使用するアルカリに応じて石灰とクロム酸カリウムまたはクロム酸ナトリウムが得られる。塩基の半分と結合するのに十分な量の硫酸を加えると、二クロム酸カリウムまたは二クロム酸ナトリウム(一般に「重クロム酸塩」と呼ばれる)を結晶化させることができる。二クロム酸カリウムは結晶化しやすく潮解しないため、最も一般的に製造されるが、二クロム酸ナトリウムはやや安価であるものの、利便性は劣る。二クロム酸塩は、少なくとも結晶状態では、硫酸水素塩のような水和塩ではなく、通常の硫酸水素塩を融解して得られる無水硫酸カリウムや発煙硫酸に相当する無水クロム酸塩である。したがって、二クロム酸カリウムの化学式は
- CrO 2 OK
O または Cr 2 K 2 O 7
CrO 2 OK
クロム酸の分子量は294であるのに対し、組成が似ているが2Aqで結晶化する二クロム酸ナトリウムの分子量は298である。CrO 3の分子量は100である。クロム酸と酸性二クロム酸カリウムは強力な酸化剤であり、多くのプロセス、特にアリザリンの製造においてそのように使用される。硫酸を分子比で使用すると、反応生成物はクロムミョウバンである。4H 2 SO 4 + Cr 2 K 2 O 7 = 3O + 4OH 2 + K 2 Cr 2 (SO 4 ) 4。これは、通常のミョウバンと同様に24Aqで結晶化し、したがって分子量は998である。これは、透過光で細かいガーネットレッドの濃い紫色、ほぼ黒色の結晶を形成する。冷水に溶かすと紫色の溶液になり、沸騰させると緑色に変わりますが、冷やすと非常にゆっくりと紫色に戻ります。この変化はクロム溶液では珍しくなく、おそらく遊離酸と塩基性塩への部分的な分解によるもので、クロムの塩基性塩は一般的に緑色です。生の毛皮は、紫色の溶液よりも緑色の溶液ではるかに大きく膨潤することが観察されています。廃棄物から得られるクロムミョウバンは、クロムなめし用のクロムの安価で貴重な供給源となることがよくあります。
クロム化合物の分析については、LILB、141ページ 以降を参照。酸化クロムおよび塩基性クロム塩は、強く燃焼すると濃酸にも不溶性となり、[202] そのため、分析には多少の困難が伴います。しかし、焼却残渣(例えば、皮革灰)を細かく粉砕し、純粋な焼成マグネシアと純粋な乾燥炭酸ナトリウムを等量ずつ混合した融解混合物とよく混ぜ合わせ、白金るつぼ中で(できればテクルーバーナーで)焼却し、白金線で時々かき混ぜると、定量的にクロム酸塩に変換されます。このクロム酸塩は酸に溶解し、通常の方法でヨウ化カリウムとチオ硫酸カリウムを用いて定量できます。同時に硫酸を定量したい場合は、硫酸塩が混入しやすいマグネシアの代わりに、石灰または炭酸カルシウムを用いる方が望ましい場合もあります。
クロムはなめしだけでなく染色においても重要です。これは、多くの媒染染料と不溶性の色素レーキを形成する力があるためです。この目的のために、通常のまたは塩基性のクロム塩が使用される場合もあれば、クロム酸や二クロム酸塩が使用される場合もあります。後者は還元によって酸化クロムを生成するだけでなく、染料の酸化剤としても作用します。クロム媒染剤で得られる色のほとんどは濃い色調で、ログウッドで得られる色は濃い紫色または黒色です。クロムの媒染力は、クロム革の染色において重要です。二クロム酸カリウムは、他の材料で染色した革の色調を濃くするために希釈溶液でよく使用されますが、革に損傷を与えるため推奨されません。
クロムなめし工程については数多くの特許が取得されている。最初の実用的な方法は1858年にナップ教授によって記述された(210ページ参照)が、彼はその価値を認識していなかった。特許の中には歴史的に興味深いものもあるが、重要性はない。その一つとして、スウェーデンの薬剤師カヴァリンの特許が挙げられる。彼の目的はなめしではなく染色であったが、彼は生皮を重クロム酸塩溶液で処理し、その後、硫酸第一鉄溶液で繊維上で還元した。こうして得られた革は濃い赤褐色で、同時に生成される塩基性鉄塩の量が多いため柔らかい。写真プロセスや電灯で有名なJWスワン氏も、クロムなめし工程の特許を取得した(カーボン印刷の特許の補足として)。この工程では、最初に皮に固定されたクロム酸を「シュウ酸、またはその他の適切な酸」で還元した。[203] 特許の範囲内の革では、還元剤の強い酸性反応により、実用には適さない。実用的な成功を収めた最初のクロムなめし工程は、1879年にハインツァーリングによって特許が取得され、この国ではエグリントンなめし会社が買収し、また、リーズのヨークシャーなめし会社が短期間、同社のライセンスの下で操業した。この工程は商業的に大きな成功を収めることはなかったが、簡単に説明すると興味深い点がある。通常の方法で下処理された皮革は、塩、ミョウバン(または硫酸アルミニウム)、および重クロム酸カリウムの混合溶液で処理されましたが、クロム酸をなめし剤の形に還元する体系的な試みは行われませんでした。そのため、少なくとも最初は、単にミョウバンなめし剤にクロム酸が着色され、おそらく多少硬化したものが出来上がりました。しかし、長期間保管すると、皮革繊維となめしに使用された脂肪を消費して徐々に還元が進み、革の内部は灰緑色になり、真にクロムなめし革となりました。リーズの皮革産業学科の博物館に保存されている、この工程の初期製品の標本はすべて、現在ではこの変化を受けていますが、依然として丈夫で柔軟性があり、ハインツァーリング革の失敗の原因の1つであった急速な軟化は、製造上の何らかの誤りによるものであり、工程に固有のものではなかったことを示しています。歴史的に興味深いのは、特許の初期段階で、製品の不快な黄色を克服する方法を提案してもらうために、革のサンプルが故ハンメル教授に提出されたという事実である。教授はそれを亜硫酸水素塩で還元し、アニリン染料で着色した。そのサンプルは現在もヨークシャー・カレッジに保管されており、完璧な状態で保存されている。もしこの実験が法的に公表されていたと証明されれば、米国で製造されているクロムなめし革の大部分を支えてきた重要なシュルツ特許は無効になっていただろう。現代のクロムなめしに関して言えば、この工程で最も重要な反応は、ミョウバンと重クロム酸塩の反応である。これはヒールとプロクターによって実証されている。[115]その毛皮は、酸性化によって事前に遊離されていない限り、二クロム酸塩からクロム酸をほとんど吸収しない。[204] しかし、ミョウバン、すなわち硫酸アルミナを加えると、その硫酸がクロム酸を遊離させ、溶液中に塩基性アルミナ塩を残す。この事実は、現代のいくつかのなめし工程で利用されている。
[115]化学工業学会誌、251ページ、1895年。
実用的なクロムなめしにおける最初の重要な進歩は、1884年にオーガスタス・シュルツによって成し遂げられました。シュルツはなめし職人ではなく、ニューヨークのアニリン染料商社に勤める化学者でした。彼が偶然皮革に興味を持ったのは、友人がコルセットの鋼材を覆うための皮革で、通常のミョウバン処理された皮革のように錆びないものを作ることは可能かと尋ねたことがきっかけでした。彼が採用した製法は、当時特許を取得したばかりの酸化クロムによる羊毛の媒染法にヒントを得たもので、皮が遊離クロム酸(他のすべての遊離酸と同様に)を吸収する能力と、その後の繊維上でのクロム酸の還元による塩基性クロム塩の生成に依存しており、この還元によってなめしが実現しました。使用された還元剤は、チオ硫酸ナトリウム(次亜硫酸ナトリウム)の酸性溶液の遊離亜硫酸またはチオ硫酸であり、どちらの酸が実際に活性物質であるかが確実ではなかったため、シュルツは両方をカバーするように特許を重複して取得した。特許の中で成分の最適な比率を発見したとは主張していないが、彼が指定した比率は、異なる皮やわずかに異なる作業方法に必要な変更を考慮すると、実際に有用であることが証明されている。彼の最初の浴は、処理された毛皮の湿重量に基づいて計算された、重クロム酸カリウム5パーセントと濃塩酸2 1/2パーセント(または濃硫酸1.25パーセント)の溶液で構成され、工程で使用されるパドルまたはドラムで使いやすいように十分な水に溶解されていた。この浴では、皮全体が均一な黄色になるまで処理したが、なめし効果は生じなかった。余分なクロム液を排出または「排出」して取り除き、10%の次亜塩素酸ナトリウムと5%の塩酸を同様に溶解させた2番目の浴に移した。この浴では、クロム酸の還元により皮は急速にアヒルの卵のような緑色になり、皮全体が均一になった時点でなめしは完了した。水の正確な量はそれほど重要ではなく、20%から多少変化しても良好な結果が得られる。[205] より薄い溶液が作用する時間を確保すれば、毛皮100ポンドあたり50ガロン(200~500パーセント)まで必要となる。2回目の浴に用いる次亜塩素酸と塩酸の量はしばしばやや不足しており、還元を完了させるためには若干増やす必要がある。起こる反応は以下の式で表され、各記号の下には反応に関与する物質の重量も示されている。1回目の浴では—
二クロム酸
カリウム。 塩酸。
塩化カリウム。
クロム
酸。 水。
K₂Cr₂O₇ + 2HCl = 2KCl + 2CrO 3 + OH 2
294 + 73 = 149 + 200 + 18
通常の濃塩酸には実際のHClが約30パーセント以上含まれていないため、[116] 2.94 部の二クロム酸塩を完全に分解するには約 2.5 部が必要となるが、シュルツの式では 5 部の二クロム酸塩に対して 2.5 部の塩酸が使用される。この過剰量は、塩酸の過剰投与による事故を防ぐため、また中性塩の過剰量がクロム酸の作用に及ぼす修飾効果のため、良質な皮革の製造に有用であることがわかっている ( 82 ページ参照)。
[116]比重1・16(32°Tw.)の酸は、重量比で31.5%のHCl、すなわち1リットルあたり36.6グラムを含有しており、実質的に通常の10倍の濃度である。比重1・2(40°Tw.)の酸は、39.1%、すなわち1リットルあたり469グラムを含有している。
2番目の浴で起こる反応はやや複雑です。1900年1月から「ゲルバー」誌に掲載されているクロムなめしに関する貴重な一連の記事の中で、アイトナーは、塩酸をわずかに過剰に使用するとさらに良い結果が得られると述べています。クロム酸の作用(クロム浴の塩化カリウムの存在下)は皮膚を膨潤させるのではなく硬化させるものであり、塩酸のわずかな膨潤作用がこれを打ち消し、その後の還元を促進する傾向があるためです。2つの見解は矛盾していません。過剰な重クロム酸塩は皮に対してアルカリ塩として作用し、わずかな膨潤効果も生み出すため、溶液がアルカリ性または酸性である場合、クロム酸カリウムが完全に分解されている場合よりも良い結果が得られる可能性が高いからです。アイトナーは、4重量部の重クロム酸塩と4重量部の最も強い塩酸を400重量部の水に溶解して使用することを推奨しています。[206] 湿った毛皮100部ごとに、約40部の乾燥革が得られるはずです。彼は、そのような浴を使用すれば、2回目の皮のパックで安全かつ経済的に使い切ることができるが、酸性化されていない重クロム酸塩が過剰に含まれている浴ではそれは不可能だと述べています。彼は、[117]還元中に酸を徐々に加えると起こる連続的な変化についての以下の説明だが、実際には反応は常にある程度同時に進行すると指摘している。
[117]ガーバー、297ページ、1900年。
最初の段階では、ごくわずかな酸性化が必要ですが、皮が過剰の塩酸でクロム化されている場合は、酸性化は完全に省略できます。皮は、クロム酸が「二酸化クロム」(おそらく実際には塩基性クロム酸クロム、Cr 2 CrO 4 (OH) 4であり、これを加熱すると Cr 3 O 6が残る)に変化することによって褐色になります。亜硫酸は発生せず、硫黄も析出しませんが、浴中に四チオン酸ナトリウムが生成され、反応は次のように表すことができます。
(1) 3CrO 3 + 6HCl + 6Na₂S₂O₃ = 3Na₂S₄O₆ + 6NaCl + 3OH 2 + Cr 3 O 6。
さらに塩酸を加えると皮の色が明るくなるが、液体は透明なままで、クロム酸クロムの代わりに塩化クロムが生成される。主な反応は以下のとおりである。
(2) 2CrO 3 + 12HCl + 6Na₂S₂O₃ = 3Na₂S₄O₆ + 2CrCl3 + 6NaCl + 6OH 2。
さらに塩酸を加えると、硫黄は次の式に従って分離され、一部は皮膜に、一部は浴中に析出する。
(3) 2CrO 3 + 6HCl + 3Na₂S₂O₃ = 3Na₂SO₄ + 3S + 2CrCl3 + 3OH 2。
完全に還元され、遊離塩酸が消費された後、存在するはずの過剰なチオ硫酸塩を消費してさらに反応が起こり、[207] 塩基性クロム塩の生成、および主に皮膚内部への硫黄の沈着は、以下の式で示される。
(4) Cr 2 (SO 4 ) 3 + Na₂S₂O₃ + OH 2 = 2CrOH.SO 4 + SO2 + S + Na₂SO₄ 。
(5) 2CrCl3 + Na₂S₂O₃ + OH 2 = 2CrOH.Cl 2 + SO2 + S + 2NaCl。
したがって、チオ硫酸塩浴は、皮中の硫黄を還元するだけでなく沈殿させ、クロム塩を塩基性に還元する。沸騰溶液中では、チオ硫酸塩はクロム全体を酸化クロムとして沈殿させるが、低温で遊離亜硫酸が存在する場合は、塩基性塩に還元されるだけである。アイトナーは、少なくとも最初の段階では、塩基性塩の代わりに亜硫酸塩が形成される可能性を考慮していないが、これは確かに調査が必要である。このような1つの塩基と2つの酸からなる塩は十分にあり得るものであり、有機酸を含むクロム浴を使用する場合、それらがなめしにかなりの影響を与える可能性が非常に高い。
遊離した硫黄は、革の繊維の表面や繊維間に部分的に沈着し、革の柔らかさを増すとともに、「加脂」に使用される油に化学的に作用するため、シュルツ法または「二浴法」の製品と、後述する「一浴法」の製品との違いの主な原因の一つであると考えられる。
本書では、様々な種類のクロムなめし革の製造工程を詳細に説明することはできませんが、すべての工程に共通するいくつかの注意点を挙げることができます。クロムなめしの前に、製品から石灰を完全に除去することが必ずしも重要というわけではありませんが、その場合は、最初の浴で導入された石灰を中和するために十分な酸を用意する必要があります。繊維をふっくらとさせ、分離させるために、かなり徹底的な石灰処理が一般的に推奨されますが、原則として、クロムなめし用の製品のバッティングやピュアリングは過度に行うべきではありません。[118]しかし、クロムなめしは本質的に柔らかく軽いため、子牛の皮の製法における小麦粉や卵黄のような人工的な充填剤には適さないため、皮の実質を絶対に必要以上に除去しないように計画すべきである。皮は時として、[208] 石灰は「酸洗い」(89ページ)によって処理され、酸洗いされた皮は脱酸せずにクロムめっきすることができます。脱酸は二クロム酸塩によって行われますが、この場合、皮に含まれる酸をクロムめっき浴の組成に考慮する必要があります。実際、十分な酸で酸洗いされた皮は、中性の二クロム酸塩浴でクロムめっきすることができ、これは便利な手順となる場合もあります。なめし中に繊維が引き伸ばされるのを防ぐため、皮はしばしばミョウバンまたは硫酸アルミナで予備なめしを受け、これらの物質は塩とともにクロムめっき浴に投入されることがあり、その場合、ハインツァーリング法に関連して述べたように、クロム酸の一部が遊離されます。クロム浴中の酸の代わりに、ミョウバン、クロムミョウバン、硫酸水素ナトリウムなどの酸性塩を使用できますが、有機酸はクロム酸を還元してしまうため使用してはいけません。クロム浴中の遊離クロム酸の量は、成功に最も重要です。なぜなら、二クロム酸塩(かなり過剰に存在する可能性がある)ではなく、遊離クロム酸が皮に吸収されるクロムの量と、その後のなめしの程度を調節するからです。過剰なクロム処理は皮を傷つけ、粗く、硬く、場合によっては柔らかくしてしまう可能性があります。二クロム酸塩が過剰に含まれる浴を再び強化する場合、一般的に遊離クロム酸はすべて皮に吸収されていると想定できます。二クロム酸塩の濃度を元の量に戻すだけでよいのですが、新しい浴を調製する際に必要な酸の全量を使用しなければなりません。アイトナーの酸性クロム浴のように、クロム酸がすべて遊離する場合、2回目の皮のパックで浴を使い切ることができます。多くのなめし職人は、浴の再調合の手間を省くために、一度使用したクロム浴を、使用した余剰の二クロム酸塩をすべて含んだまま、そのまま捨ててしまいます。適切な化学管理を行えば、これは必要なく、無駄が多いだけでなく、還元されていない二クロム酸塩の毒性が非常に強いため、好ましくありません。弱い二クロム酸塩溶液でさえ、特に温かい場合は、手に痛みを伴う頑固な発疹を引き起こす可能性がありますが、還元によって溶液の毒性がなくなるため、なめし職人にはめったに起こりません。しかし、クロム浴で皮を扱う作業員は、その後還元浴でも作業するように手配するのが良いでしょう。方法[209] 使用済みクロム液の分析については、LILB、142ページ 以降に記載されている。ただし、酸性度を測定するための分析方法は、ミョウバンや酸化クロム塩が存在する場合には容易に適用できない。
[118]グラッセキッド用のヤギの皮は、滑らかな粒感を得るために徹底的なピューリング処理が必要です。
クロム浴から取り出した皮は、しばらくの間放置しても大きな損傷を受けることはないが、光に当たると皮が劣化し、その後のなめし工程が不均一になるため、光から注意深く保護する必要がある。皮を弱酸または中酸の還元浴に入れると、クロム酸が浴中で無駄に還元され、「滲み出る」傾向があることがわかっている。一方、強酸の還元浴では、なめしが急激に行われるため、皮の繊維が引き伸ばされ、収縮する傾向がある。そのため、やや強酸の還元浴は、準備段階の「浸漬」としてよく用いられる。皮をこの浴に通して表面にクロムを定着させ、「ホース」に積み重ね、その後、通常の濃度の還元浴で還元する。皮をクロム浴の状態で一晩放置すると還元が進むため、滲み出る傾向は軽減されるが、皮の劣化を招く。アイトナーは、酸浴でクロム処理された皮(つまり、クロム酸全体が遊離状態にある皮)は、ほとんどにじみ出ない傾向があると述べている。還元後、皮は温水でよく洗浄され、その後の処理は、後述する一浴法でなめされた皮の処理と同じである(211ページ参照)。
当然ながら、実際の作業では、還元はエイトナーが206ページで説明した明確な手順で厳密に進行させることはできず、すべてがさまざまな割合で同時に進行するが、酸を適切な量で適切な間隔で供給することで、大部分は指定された順序で進行させることができる。この理由と、皮に含まれるクロム酸の正確な量も、空気中に放出されて失われる亜硫酸も正確に測定できないため、還元は理論的な原理に基づいて行うことはできず、最適な条件は経験的に決定する必要がある。エイトナーは、クロム浴で使用される湿った皮100に対して、チオ硫酸ナトリウム12部を水400部に溶解し、(40パーセント)塩酸6部で二クロム酸塩4部を処理でき、そのうち吸収されるのは半分から3分の2以下であると述べている。また、二クロム酸塩と酸を等量使用すると、[210] クロムめっきの場合、還元に使用する酸の量を5倍に減らすことができます。この場合、部分的に消費されたクロム浴を2回目の皮のパックに使用し、その後、全濃度の浴で仕上げると、1回の浴を作るのに使用した二クロム酸塩のほぼ全量が皮に吸収されることを忘れてはなりません。還元で消費される酸の量は、亜硫酸の蒸発が増加するため、添加速度が速いほど多くなります。水で希釈した酸を8回または10回に分けて連続して添加するのが良いでしょう。最初は速く、後半はゆっくり添加し、添加した酸によってそれ以上色の変化が見られなくなったらすぐに次の酸を添加します。これらの変化は、製品の色が薄いほど速くなります。色は最初はオリーブブラウンに濃くなり、次に徐々に緑色になり、最後に青色になります。製品の厚み全体にこの色が均一になったら、それ以上酸を添加する必要はありません。酸浴でクロムメッキされた製品の場合、エイトナーは最初の 20 ~ 30 分は酸は不要であると述べています。還元が完了したときに浴中に十分な量のチオ硫酸塩があることが重要であり、その場合は製品を数時間または一晩浴に浸して「中和」を完了させることができますが、エイトナーはこの目的のために、チオ硫酸塩 1 1/2 部を水 400 部に溶解した新しい浴を使用することを好みます。この浴は、沈殿させた後、次のロットの製品の還元浴の調製に使用され、次のロットではチオ硫酸塩を 1 1/2部減らして使用します。還元中は、ドラムまたは蓋付きパドルで製品を常に動かしておく必要があります。
1858年にナップ教授が発表した論文「Die Natur und Wesen der Gerberei」の中で、彼は通常の塩の溶液に炭酸ナトリウムを加えることによって生成される塩基性塩化クロムを用いたクロムなめし工程を明確に記述しているが、その製品は通常のミョウバンなめしよりも耐水性が高いわけではないと明言している。彼の指示に従って製造された革は冷水だけでなく沸騰水での洗浄にも耐えるため、彼がなぜこのような誤りを犯したのかは説明しがたい。シュルツ法が成功するとすぐに、特許の対象となっていた「次亜硫酸」以外の還元剤や、他の亜硫酸塩を用いることで特許を回避しようとする試みが数多く行われた。これらの中には、硫化水素やアルカリ硫化物の酸性溶液、特に[211] ポリ硫化物、[119]はチオ硫酸塩ほど便利ではないものの、実用性があることが証明されたが、すぐに特許タンニング会社という企業連合によってシュルツの元の特許とともに買収された。
[119]「硫化肝」または硫化ナトリウムもしくはソーダを過剰の硫黄とともに煮沸して作られる溶液。
こうした状況下で、マーティン・デニスは、新たな発見か何らかの方法で、ナップの元の製法を復活させ、特許を取得した。[120]ほぼ逐語的に、基本的なクロムなめし液を販売し、その使用に関するさらなる制限は設けなかった。この液は、沈殿および洗浄した水酸化クロム(クロムミョウバン溶液を過剰のアルカリで沈殿させることにより容易に調製できる)を塩酸に飽和溶解し、溶液が十分に塩基性になるまで炭酸ナトリウムを加えることによって作られた。このような溶液は、通常の方法で準備された皮に、水で希釈し、植物タンニンなめし液のように、なめしが進むにつれて濃度を上げて使用できる。このような溶液の使用は新しいものではないことが知られており、この特許は、塩化物のみがなめしに適用可能であるという、後に誤りであることが判明した表示に基づいてアメリカでのみ付与されたため、特許が有効であるかどうかは疑わしい。実際には、塩化物と硫酸塩は同等に適しているように思われるが、同様の結果を得るには、前者を後者よりも塩基性にする必要がある。いずれにせよ、特許は基本的ななめしの一般原理を網羅することはできず、特定の液と調製方法のみを対象としている。筆者はその後すぐに、[121]良質なクロムなめし液は、二クロム酸塩を砂糖で直接還元し、塩基性塩を生成する程度の少量の塩酸の存在下で調製できる。適切な比率は、塩酸5モルに対して二クロム酸カリウム1モルであり、これにより約Cr₂Cl₃(OH)₃の塩が生成される。この溶液は、二クロム酸塩3部を適量の水に溶解し、濃塩酸6重量部を加え、緑色の溶液が得られるまで徐々にサトウキビ糖を加えることで容易に調製できる。最終的に全体を100部まで増量すると、約10%溶液と同程度の濃度になる。[212] クロムミョウバン溶液。反応を開始するために少し加熱する必要があるかもしれないが、酸化によってかなりの熱が発生するため、加熱しすぎるのは避けるべきである。また、炭酸無水物が多く生成され、溶液が激しく発泡するため、使用する容器は十分な大きさでなければならない。サトウキビ糖の代わりに良質のブドウ糖を使用することもできるが、一部のサンプルには不純物が含まれており、満足に鞣せない紫色の溶液を生成する。この溶液は多くの製革工場で定期的に使用されており、良質のクロム仔牛革を生産しているが、その効果は調製時に使用する温度によって多少変動し、ソーダで塩基性にして塩を少し加えた単純なクロムミョウバン溶液と比べて特に利点はないようだ。やや似た調製法として、エーベルレの「クロマリン」がある。[122]この方法では、おそらく粗グリセリンなどの有機物質が重クロム酸塩を還元するために使用されます。有機物、特に糖またはグリセリンの酸化によって生じる有機酸は、この溶液のなめし特性に影響を与えます。もちろん、これらの溶液は炭酸ナトリウムを加えることでさらに塩基性にすることができます。上記の溶液とほぼ同じ濃度の良質な原液は、クロムミョウバン10部をぬるま湯(熱湯ではない)80部に溶解することによって作られます。[123]絶えずかき混ぜながら、炭酸ナトリウム2 1 / 2~3 1/2部を水10部に溶かした溶液を加える 。クロムミョウバンは加熱しないとややゆっくりと溶解するため、溶液は動力で駆動する小型ドラムで作るか、結晶を液面近くのバスケットに懸濁させて飽和溶液が沈降するようにして作るのが最も良い。
[120]Martin Dennis、米国特許495028、1893年、および511411、1893年、7732、1893年。E. Pat. Gallagher。
[121]レザー・トレード・レビュー誌、1897年1月12日号。
[122]エーベルレのドイツ特許119042(1898年)と130678(1899年)を比較してみよう。後者の特許は、少なくともグルコース、砂糖、デンプンの使用に関しては、筆者が1897年に発表した上記の論文で既に予見されていたように思われる。
[123]皮革取引レビュー。その後の調査により、アルカリが添加されていれば水の温度は重要ではないことがわかったが、クロムミョウバンは熱湯である程度解離し、比較実験により、加熱して作られた通常の塩の溶液は、冷水で作られたものよりも皮膚に対してより酸性であるかのように作用することがわかった。
アイトナー[124]は、塩基性の違いがクロム溶液のなめし特性に及ぼす重要な影響を指摘している。通常の硫酸クロムまたはクロムミョウバンは、皮を素早く均一に着色し、皮を膨潤させる。[213] 実質的に酸性の性質を持つため、薄く軽く鞣された革が得られますが、アルカリ溶液で直ちに「中和」しない限り、クロムの大部分が洗い流されてしまいます。クロム溶液をよりアルカリ性にすると、鞣しの浸透は遅くなりますが、より深く、より徹底的に鞣され、色はより濃く青みがかってきて、水洗いによって除去されるクロム塩の量も大幅に減少します。アルカリ性が過剰になると、溶液は不安定になり、水で希釈すると、沈殿する非常にアルカリ性の塩と、中程度のアルカリ性の塩から得られる溶液よりも酸性の強い溶液に分解します。このような溶液が革に及ぼす影響は非常に不満足で、酸性すぎる塩とアルカリ性が強すぎる塩の両方の悪影響をもたらします。酸性の強い塩では、皮が膨張して淡色になる傾向があるが、同時に実際のなめしは非常にゆっくりと進行し、極端な場合には完全になめしきることが難しく、表面は過剰になめされ、沈殿した塩基性塩の付着により、革の繊維が柔らかく、もろくなることが多い。エイトナーは、酸性の強い液の効果を、ガンビアなどの浸透が速く、軽くなめす植物タンニンなめしに、塩基性の強い液の効果を、バロニアなどの重めのなめしに例えている。そして、ある程度の範囲内であれば、これらの事実を利用して、製造したい革の特性に合わせて液を調整することができる。硫酸塩溶液では、CrOH.SO 4が一般的な用途に最も適していると考えており、クロムミョウバンの場合、これは、クロムミョウバン 998 重量部 (または実質的に 1000 重量部 (1 モル)) に対して、ソーダ結晶 286 部、または乾燥炭酸ナトリウム (1 分子) 106 部を使用することによって製造されます。 (洗濯ソーダを使用する場合は、 塩の透明な結晶を使用し、水分が失われて白くなったものを使用しないように注意する必要があります。) ソーダの代わりに、エイトナーは、クロムミョウバン 1000 部を次亜硫酸ナトリウム 248 部 (1 モル) とともに、遊離した亜硫酸がすべて蒸発し、硫黄が沈殿するまで煮沸することによって、同様の塩基性溶液を作成します。著者による比較実験では、2種類の溶液のなめし効果に差は見られず、ソーダ溶液の方が安価で製造も容易であった。亜硫酸ナトリウム溶液を煮沸しない場合、より酸性の強い溶液となり、クロムの一部が亜硫酸と結合して不安定な化合物が形成されるが、これは場合によっては有用となる可能性がある。
[124]ガーバー、1901年、3ページ以降。
[214]
アイトナーは、クロム塩と有機化合物を組み合わせた様々な種類のクロム溶液を製造しており、これらが革と結合することで、より豊かで柔らかいなめしが得られると述べているが、その製造方法については詳細を述べていない。これは、フルシャウの「Erste Oesterreichische Soda-Fabrik」が商業的に製造しているためである。筆者は、基本液を作る際に、クロムミョウバン10部に対して砂糖3部、あるいはさらに良いのはブドウ糖を加えることで、より豊かでふっくらとした革が得られ、糊付けや加脂処理をしなくても完全に柔らかく乾燥することを発見した。同様の効果をもたらす他の多くの有機化合物も見つかる可能性がある。中性の酒石酸塩や乳酸塩、そしておそらく他の多くの有機塩や酸をほんの少量加えるだけでも、溶液の見かけの塩基性を著しく低下させる効果があり、これらは非常に塩基性の高い溶液と組み合わせても有効に利用できる可能性がある。グルコースのいくつかのサンプルを用いた直接還元によって得られる不十分ななめし液は、酸化中に生成される少量の有機酸の存在によるものである可能性が非常に高い。これらの溶液は、ソーダを多量に加えることでなめしが可能になることがわかっている。既知の有機物質を、組成が明確な塩基性溶液に直接加える方が、有機酸化のやや不確かな生成物を加えるよりも、クロムなめしにおいてより満足のいく結果が得られる可能性が高い。
添加する塩の量は、革に求められる特性と、塩化物溶液か硫酸塩溶液かによって異なります。塩化物溶液中の塩は革の柔らかさを増しますが、過剰に添加すると平坦化の傾向が見られます。一方、硫酸塩溶液中の塩は、硫酸クロムを等価の塩化物に変換することで、実質的に塩基性を低下させます。エイトナーが指摘するように、塩化物は塩基性の低い塩として作用するため、その使用による利点はほとんどありません。引き伸ばし加工を避けるため、非常に薄い溶液から始めるのが最善です。同じ目的で、アルミナ塩を用いた準備的ななめし、または最初の溶液にミョウバンや硫酸アルミナと塩を添加することができます。これは、過剰なアルミナ塩が存在する場合でも、繊維に対するクロム塩の引力によってクロムなめしが十分に得られるためです。 10ポンドのクロムミョウバンで約100ポンドの湿った毛皮をなめすことができますが、[215] 最初の小包。時間のロスを避けるため、皮はかなり濃い液でなめすことができる。この液は使用すると酸性になる傾向があるため、濃度を上げる前に、ソーダ溶液を少し加える必要があるかもしれない。塩は皮に吸収される量がごくわずかで、おそらく塩化クロムとして吸収されるため、追加の塩はごく少量で済む。液は徐々に硫酸塩で飽和していくので、樹皮液のように処理するのが最善であり、同じ液を際限なく濃度を上げ続けるべきではない。古い液を生の製品に使用する場合は、使用前にソーダで中和する必要はない。エイトナーは、塩基性の低い液の方がより均一に着色し、筋目が生じにくいことを示している。
先に述べたような基本的なクロム鞣し液は、クロム鞣しとクロム鞣しの複合鞣しにも使用できます。一般的には、軽い植物鞣しをクロム鞣しの前に行うのが最適で、「ペルシャ革」や東インド産キップなどの軽く鞣された革は、この処理によってクロム鞣し革の多くの特性を獲得します。アルカリ溶液で革を事前に脱鞣すと、その効果はさらに高まります(241ページ参照)。デニス社以外にも、すぐに使用できる基本的なクロム鞣し液を供給している会社がいくつかあります。
なめしにかかる時間は当然、革の厚さによって異なりますが、子牛革の場合は通常数日かかります。ただし、ドラムで叩くことで大幅に短縮できます。なめしは一般的にパドルで行うのが最適ですが、ピットや桶で頻繁に扱うか、非常に滑らかな表面が重要な場合は吊り下げて行うこともできます。最終液から取り出した革は、余分なクロム液が押し出され、なめしがより完全になるため、24時間、あるいは数日間パイル状に寝かせておくと良いでしょう。その後、クロムの色がなくなるまで、たっぷりの温水で洗います。革は色落ちせず、パイル状に寝かせても熱くなりにくいため、ほぼ無制限に湿った状態で保管できます。これで、私たちが「2浴」革を終えた段階に達し、その後の処理はどちらの場合も同じです。
どちらのプロセスでも、繊維に固定されたクロム塩は明らかに塩基性であるが、時間の経過とともに革に害を及ぼし、[216] その後の処理に深刻な不都合が生じる。さらに進む前に、この過剰な酸を除去または中和しなければならないが、脂肪浸出で発生する問題のほとんどは、洗浄と中和の怠慢または間違いに起因すると言っても過言ではない。このプロセスの難しさは、酸を微量にまで減らす必要がある一方で、完全に除去してはならないという事実から生じる。[125]酸化クロム自体にはなめし作用がないようで、いずれにせよ強アルカリの過剰作用はすぐに革を硬く毛皮状にしてしまう。ホウ砂は最も安全な中和剤の一つで、毛皮の湿重量に対して約3%、1 / 2%以下の溶液で必要である。エイトナーはケイ酸ナトリウムの使用を推奨している。ケイ酸ナトリウムは比重1.5の溶液として販売されており、ホウ砂よりもやや強力でずっと安価である。次亜硫酸ナトリウムと漂白剤を一緒に使用すると、どちらか一方だけの場合よりも迅速かつ完全に中和される。他の弱酸の塩も使用できるが、酸は中和が行き過ぎないように調整作用を発揮する。炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、またはアンモニアも使用できるが、これらでは均一な「中和」を得ることが難しく、また、プロセスが行き過ぎてしまうリスクを避けることも難しい。炭酸カルシウムの乳液で念入りに叩くだけでも効果があります。後者の場合、処理をやりすぎる心配はありませんが、場合によっては付着した乳液や沈殿した硫酸カルシウムが後の工程で問題となることがあります。いずれにしても、中和はリトマス紙に対して酸性反応を示さない程度にとどめるべきです。
[125]プロクターとグリフィス、『Journ. Soc. Chem. Ind.』、1900年、223ページ。
「一浴」と「二浴」の革の大きな違いの一つは、後者に遊離硫黄が存在することにあると考えられます。この硫黄は、「一浴」の革にも、クロムめっき液を洗い流さずに、クロムめっき液の湿潤状態で、亜硫酸塩溶液またはアルカリ性ポリ硫化物溶液を過剰に処理することで導入できます。この処理は同時に皮を中和します。クロムめっき液の酸性度が高いほど、導入される硫黄の量も多くなります。「二浴」と「一浴」のなめしを区別する最も簡単な方法は、銀貨と革片を紙で包み、水窯などに1時間放置して硫黄の有無を調べることです。[217] 暖かい場所に置くと、硫黄の存在はコインの黒ずみによって示されます。もちろん、一回硫化処理された革製品でも同じ反応が起こります。
革は染色と加脂処理を行う必要があります。どちらの工程を先に行うかは状況によります。ほとんどの革は加脂処理の前に染色する方が容易ですが、多くの染料はアルカリ性の加脂液に溶解するため、かなりの色が失われることがよくあります。これは、加脂液に適切なアニリン(酸性)染料を溶解することで補うことができます。「ブルーバック」は通常、加脂処理の前に、メチルバイオレット、またはその他のアニリン染料(ログウッドの有無にかかわらず、ログウッドのみで非常に濃い紫色が得られます)でドラムを叩いて行います。必要な削り出しや分割は、もちろんブルーバック処理の前に行わなければなりません。
脂肪液は石鹸と油の乳化物であり、クロムレザーの場合は中和が徹底されていればできるだけ中性であるべきですが、皮に酸が残っていると、中性の脂肪液が油っぽい塊として沈殿します。これは、少量のアンモニアまたはホウ砂を加えるか、石鹸溶液のみで脂肪液を再処理することで改善できる場合もありますが、皮の洗浄が不完全で可溶性のクロム塩が残っていると、粘着性のあるクロム石鹸が形成され、しばしばアニリンバイオレットで着色されて皮に付着し、革を傷つけない溶剤ではほとんど除去できないため、その害はほぼ取り返しがつきません。使用する石鹸と油に関しては、かなりの自由度があります。ヒマシ油石鹸1 1/2パーセント、および3/4パーセント。湿った毛皮の重量に対してヒマシ油またはオリーブ油を塗布する方法は、私の経験上、良好な結果をもたらしていますが、多くの製造業者は、ヒマシ油、オリーブ油、タラ油、またはニートフット油、時にはソードオイルまたはデグラ油を配合した軟石鹸、凝乳石鹸などを使用しています。エイトナーは、オリーブ油とオリーブ油カリ石鹸が最も適していると考えており、特に乾燥油や獣脂を含む油(ニートフット油など)の使用は避けるよう警告しています。これらは白華現象を引き起こしやすいだけでなく、革に不快な酸敗臭を与えるからです。魚油は不向きですが、鉱物油はしばしば脂肪液の有用な成分となります。羊毛脂も優れた脂肪液になりますが、艶出し加工を施す製品には適していません。「ターキーレッドオイル」(硫酸ヒマシ油)は、石鹸を使わずに温水と混ぜるだけで脂肪液として使用でき、デリケートな製品に推奨されています。[218] 加脂処理後に染色を行うが、革が硬くなり柔らかくなるなど、好ましくない後遺症が生じると言われている。羊毛脂の鹸化可能な部分から作られた「ラノソープ」などの石鹸も、オリーブ油、ヒマシ油、その他の油と併用すると効果的である。革に艶出しをする場合は、加脂量を非常に控えめにしなければならない。加脂剤は十分に乳化させ、通常は温めて使用する。革をスリーミング、プレス、または慎重に「サミング」して部分的に乾燥させると浸透が良くなるが、加脂処理と染色の前に革を完全に乾燥させてはならない。ただし、グリセリン、グルコース、糖蜜、または潮解性塩で前処理しておけば、革を湿らせることができる。クロムレザーは、よく言われるように「防水」ではなく、石鹸やグリースで処理しない限り、濡れやすいように見えますが、完全に乾燥させると繊維は水を吸収しなくなり、結果として染色も詰め物も満足に仕上がりません。クロムレザーを染色せずに保存するために、グリセリンやシロップを脂肪液に混ぜることがありますが、この水分は一般的に完全に吸収されないため、この方法はやや無駄があります。MCラム氏は、脂肪液処理後にスポンジでグリセリン溶液を銀面に塗布することで、この問題を回避しています。この方法であれば、革を安全に乾燥させて、ステーキングやシェービングを行うことができます。
クロムレザーは、媒染剤なしで多くの酸性アニリン染料で染色できます。基本色は、まず植物タンニンで革を準備してから定着させます。ガンビア、またはガンビアとスマックの混合物が最も適しています。クロムレザーにタンニンを塗布する際には、革を硬化させて伸縮性を低下させたり、柔らかくしたりする傾向があるため、細心の注意を払う必要がありますが、染料に微量のタンニンが含まれていると、光沢が出やすくなる可能性があります。染色前に、酒石酸催吐剤でタンニンを定着させるか、茶色や黄色の場合は、タンニンを含むチタンカリウムシュウ酸塩溶液で定着させると良いでしょう。この溶液自体が、タンニンとよく混ざって良い黄褐色になります。タンニンとチタン塩を別々の浴で使用する代わりに、ガンビアまたはタンニン抽出液(オーク材、栗など)をチタン塩とほぼ同量使用して混合するか、チタンタンノシュウ酸塩溶液を使用することもできます。クロムレザーは様々な染料木で染色することができ、[219] クロムによって媒染されるが、色はほとんどがくすんでおり、ログウッドの色はほぼ黒である。ログウッドで染色し、ドラム内でチタンシュウ酸塩の熱溶液でサッド化することで、非常に耐久性のある良質な黒が得られる。なめしの際にクロム液に少量の鉄ミョウバンを加えると、ログウッドによる皮の黒染めが容易になり、革への浸透も促進される。これは時に望ましいことである。いくつかのアニリンブラック、特にBadische Anilin und Soda Fabrikの「コルボリン」、Casellaの「レザーブラックC」、Claus & Réeのクロムブラックは、ブラッシングまたは染色により非常に満足のいく黒色が得られる。
クロム皮革は、ガラスや瑪瑙の下で血液や卵白の混合物を用いて通常の方法で艶出しをすることができますが、十分な圧力をかけ、何度も調合と艶出しを行う必要があり、加脂処理には細心の注意が必要です。艶出し処理は、事前にメギの汁(エピヌ・ヴィネット)または乳酸もしくは酒石酸溶液に少量の砂糖を加えたものを塗布することで容易になります。クロム皮革の艶出し処理で経験される困難の多くは、皮革本来の脂肪分、あるいは加脂処理に使用する油の量が多すぎるか、性質が不適切であることに起因しています。
[220]
第16章
植物タンニンなめし工程の原理
植物タンニンを用いた皮革製造工程は、製造する皮革の種類によって、使用する材料や所要時間など、大きく異なります。厚い皮革を使用し、タンニンを皮革内部に浸透させる唯一の力が拡散である底革のなめしでは、数ヶ月を要することがよくあります。一方、薄い皮革を使用し、機械的な動きによってなめし液を繊維間に循環させると、工程は数時間で完了することがよくあります。硬質皮革と軟質皮革のどちらを製造するかによって、なめし液の濃度が異なること、また、なめし液とタンニンに自然に含まれる酸の相互作用も、製品の品質に決定的な影響を与えます。
原理的に最も単純ななめし方法は、おそらく昔ながらの靴底製造法でしょう。この方法では、通常、石灰処理、除毛、肉付けの後、皮を「丸く」またはトリミングし、最も価値の高い部分である「バット」を「オフファル」とは別に鞣します。バットは通常、水で洗って石灰の一部を取り除きますが、この段階では、使用する水中の遊離炭酸または水酸化カルシウム(一時硬度)や空気中の遊離炭酸によって炭酸化やチョークの固定化を防ぐために、細心の注意が必要です。このやや原始的な方法では、せいぜい石灰のごく一部しか除去できません。なぜなら、石灰が腐食性の状態にある限り、皮の繊維に非常に頑固に付着するからです。現在、高度ななめし職人は、より完全な脱石灰を実現するために、洗浄に加えて弱酸浴を頻繁に使用しており、これにより初期の鞣し液の色が大幅に改善されます。[221] 乳酸(鉄を含まない)またはホウ酸(ホウ酸)を100ガロンあたり約4ポンドの濃度で使用し、タンクを攪拌し続ける方法は、表面の石灰を除去して色を改善する最も安全で満足のいく方法の1つですが、より強力な鉱酸でも注意すればうまく使用できます(第XIII章を参照)。
酸を使用するか否かにかかわらず、現在では樽は通常、古くてほとんど使い果たされたなめし液が入った深い穴に吊るされています。これらの液には、なめし原料の糖分から発酵して生成された乳酸と酢酸が一定量含まれており、場合によっては原料自体に元々含まれていた弱酸も含まれています。これらの酸はなめしを成功させる上で最も重要であり、その効果は2つあります。まず、樽に残っている石灰を中和して除去します。次に、樽を弱酸性の状態にすることで、樽は液中でふっくらと膨らんだ状態を保ち、その間にタンニンが徐々に繊維に浸透してなめしを行います。特に抽出物を多用する現代の製革工場ではよくあることですが、液の天然酸がこの目的に十分でない場合、石灰がなめし剤と結合し、乾燥時にバットがすぐに変色するか、露出と酸化によって黒ずんでしまい、皮は平らなままで十分に膨潤しません。この問題を回避するために、液の人工的な酸性化が行われることがあります。一般的に、より強い鉱酸を液に直接混ぜるのは適切ではありませんが、乳酸や酢酸を使用したり、シュウ酸をサスペンダーに添加して、含まれている石灰を沈殿させて除去し、結合していた有機酸を遊離させることができます。シュウ酸は皮に非常に強い膨潤作用があるため、これ以上使用すべきではありません。酸によって過度に膨潤された製品は、黒ずんで脆くなります。
皮は10日から2週間吊り下げられた後、通常は「ハンドラー」と呼ばれる穴に並べられます。この穴は6、8、または10個の穴が連なって使用され、同じ数のパックの商品が入っています。最も若いパックから最も弱い酒が毎日吊り下げられ、新しいより強い酒が、シリーズの先頭となる穴に注がれます。[222] 最も古く、最も日焼けした樽のパックが移動され、次のパックがその場所と酒を受け取り、シリーズを下っていき、最後に最も新しいパックが、その前のパックが占めていた場所を占めます。このようにして、各パックは段階的に強さが変化する酒を受け取り、ハンドラーに留まっている間に、おそらく20° Bkr. (比重 1·020) から約 40° Bkr. (比重 1·040) の強さになります。この工程のこの部分で、樽は完全に、またはほぼ完全に着色され、その後「レイヤー」の準備が整います。
前処理場では、粉砕した樹皮やその他のなめし剤を頻繁に散布するが、後処理場は、散布量がはるかに多く、なめし液の濃度が高く、なめしが進むにつれて1週間から1ヶ月、あるいは6週間にも及ぶ長期間、そのまま放置されるという点で前処理場と異なる。処理場で使用されるなめし液は主に老齢の後処理場から採取されるが、浸出液から得られた薄いなめし液を混ぜ合わせ、抽出物やガンビアで濃度を高めることもよくある。
靴底革の製造には、非常に多様な材料が使用されています。オークの樹皮は最も古い材料の一つであり、品質の面では最も満足のいく材料の一つですが、タンニン含有量が弱いだけでなく、革の重量が軽いため高価です。バロニアは、重量がありしっかりとした革になり、多くのブルームを付着させることから、好まれる材料の一つです。オーク、クリ、ツガの樹皮抽出物は、主に層状液を強化するために現在非常に広く使用されています。その主な目的は、材料費を削減するだけでなく、時間を節約し、重量と強度を高めることです。抽出物を使用している一部の工場では、層状液の強度が120°から150° Bkr. (比重1.12から1.15) に達することもありますが、純粋なオークの樹皮の工場では、30°または35° Bkr.を超えることは困難です。しかも、これらの数値は、大量の非なめし物質が蓄積する同じ液を繰り返し濃縮することによってのみ達成される。しかし、最も賢明ななめし職人の見解では、見かけ上の濃度は低下するものの、定期的に液を交換する方がより良い結果が得られるという。
革が層の中で十分な時間置かれ、本来の重さと硬さを十分に獲得したら、透明でやや薄めの液体で洗い流される。[223] あるいは温水に浸し、小屋に持ち込んで乾燥させ、仕上げる。この仕上げ作業はほぼ完全に機械的なものであり、本書の範囲にはほとんど含まれないため、ごく簡単な概略で済ませることにする。
図39.―ウィルソンの打撃機。
かつてランカシャーとチェシャーで流行していた仕上げ方法は、最良の仕事の典型とみなすことができる。(今日では、さまざまな方法が広く知られているため、地域的なものではなくなり、製品の品質と鞣し具合に応じて変化している。)以前は主に樹皮鞣しされていた樽は、湿った状態で鞣し場から取り出され、丸い梁または「馬」の上で石とブラシを使って磨き、表面の白濁が完全に除去されるまでこすり、その後、繊維に軽く油を塗り、半乾燥(「サミング」)し、積み重ねて調湿し、図29に示すような三角形の断面を持つ2つのハンドルが付いた道具である「ピン」で「打ち抜き」る。この道具の使用は現在ではウィルソンの打撃機( 図39)にほぼ取って代わられている。この打撃機では、関節アームに取り付けられたナイフやスリーカー(または石やブラシ)が、ゆっくり回転する円筒の上に伸ばされたバットに作用する。ピン留めの目的は、以前に研磨によって除去されたブルームや汚れを取り除くことよりも、木目を滑らかにして平らにすることにある。さらに乾燥させた後、2回目のピン留めを行う。[224] 一般的に、商品は2回圧延されます。最初は軽くてやや湿った穀物で、次にほぼ乾燥した穀物でより強く圧延されます。これは以前は、直径約5インチ、長さ約9インチの滑らかな真鍮ローラーの上に重りを積んだ箱やカートのようなものを置き、硬材または亜鉛板の床の上で長い木製のハンドルで操作して行っていました。現在ではこの原始的な装置をほぼ完全に置き換えた機械の一種を 図40に示しますが、これは主に内臓や一般的な種類の商品に使用されます。より良い作業には、図41に示すウィルソンの独創的なダブルベッドローラーのようなトラバースローラーが好まれます。圧延後、商品は適度な熱によってかなり速く乾燥され、ブラシ(手動または機械、図42)で磨かれた後、販売準備が整います。道具は異なるものの、その工程はフランスやベルギーの「vache lissée」と呼ばれる革の加工方法とほぼ同じであり、脂肪や油を詰める工程を除けば、馬具の革をカレー加工する方法とよく似ていることを指摘しておきたい。
図40.—内臓ローラー。
先ほど説明したやや手の込んだ方法とは対照的に、アメリカ式の仕上げとして、アカツガ材の側面を、白濁を生じない材料で全体をなめす方法が挙げられる。[225] これらの製品では、洗浄や「叩き」の工程は一切省略されます。まず、革の表面に付着した汚れを完全に乾燥させます。こうすることで、濃い色の染料が定着し、より良い色合いが得られます。次に、革を湿らせて焼き戻し、高速回転する振り子ローラーで強く圧延します。このローラーは、革を滑らかにすると同時に研磨効果も発揮します。このようなシンプルな工程によるコスト削減効果は、決して小さくありません。
図41.—ウィルソンのダブルベッドバットローラー。
イングランド西部では、今でも南米産の皮革から厚手の革が大量に製造されており、これらの皮革はバロニアを多く使用してなめされているため、ブルームがかなり目立ちます。このブルームを取り除くことは、重量と強度を著しく低下させるため試みられず、色を保つために軽く油を塗った後、吊るして部分的に乾燥させ、その後、パイル状に並べて調質します。次に、銀面を石鹸水で濡らし、少量の油を混ぜることが多く、ピンまたは機械でブルームを「叩き込みます」。やや鈍いピン、または叩き機の鈍い工具を使用し、銀面をあまり強く押さえつけずに滑らかにして圧縮するような角度で保持します。さらに少し乾燥させた後、叩き込みは通常繰り返され、製品は水で洗い流され、ロールで「押し付けられます」。[226]現在では、顔料の混合物で着色されています。この混合物には、一般的に多量の漂白剤、あるいは黄土、クロムイエロー、オレンジなどで着色したフランス産チョーク、またはなめし職人が好む色合いに合うもの、あるいはきれいに精練したなめし革の色を最もよく模倣するものが用いられ、通常は糊と油、あるいは油とタンニン液が混ぜられています。この混合物はよく擦り込まれ、布で滑らかに伸ばされ、その後ブラシで磨かれます。その後、製品は「ロールオフ」され、急速に乾燥され、再びブラシで磨かれます。作業がうまく行われていれば、きれいに精練したものと区別するのは難しく、はるかに安価です。
図42.―ブラッシングマシン。
ロンドンでかつて広く用いられていた、この方法と最初に説明した方法の中間的な方法は、上記と同様の手順で進めるものの、より多くの水を使用し、最初の打ち込みの際にピンを固定してできるだけ多くのブルームを洗い流し、水とブラシを自由に使うことでこれを補助するというものでした。不透明な顔料を使う代わりに、ブルームの痕跡を隠し、穀物のわずかな損傷を目立たなくするために、打ち込みと最初の圧延の間、または2回の圧延の間に、溶解したアナトーやアニリン染料の混合物などの透明な色で製品を着色するのが一般的でした。
製造原理は、製品がなめし液に入れられる時点まで、前のセクションで十分に説明されています。この段階では、樽の中の石灰と、[227] 酒類とタンニン。これら3つの要素の適切な調整が、作業の成功、ひいては製造全体の成功に大きく影響します。石灰が酸よりも多ければ、皮の表面のタンニンと不溶性の化合物を形成します。これらが空気から保護されていれば、より酸性の酒類に進むにつれて一般的に再溶解しますが、容易に酸化して暗色の物質となり、除去できなくなります。完成した革にこれらが存在すると、乾燥時に黒ずむ大きな原因の一つとなります。石灰処理された皮が空気中の炭酸、遊離炭酸、または水に溶解した酸性炭酸カルシウム(「一時的な」硬度、94ページ)にさらされると、表面に炭酸カルシウムの沈殿物が形成されます。これは遊離石灰よりもはるかに除去が難しく、おそらく底革なめし業者にとって深刻な損失の原因となるシミや変色の最も一般的な原因です。これらの染みは、酸化がそれほど進んでいなければ、なめし革を薄い温硫酸で処理することで除去できますが、この方法は他の弊害も伴うため、必ずしも必要ではありません。最も良い方法は、毛抜きから液に浸すまでの間、常に微量の苛性石灰を含む水、または少なくとも炭酸を含まない水に革を浸しておくことです。酸で底革の脱灰を行う場合は、必要な量の酸を一度に、徐々にではなく与えるのが最善です。そうすることで、酸が表面に最も強力に作用し、内部に浸透して過剰な石灰によって中和される前に、存在する炭酸塩を除去できます。これは、なめし革の仕上げにおいて推奨される方法とは正反対です。仕上げ革の仕上げでは、なめし職人の目的は、どの部分も過度に酸性にならないように、できるだけ均一かつ完全に石灰を除去することです。もちろん、革底革の場合でも、表面に酸による膨潤が残っている間は、皮を液に浸けてはいけませんが、脱灰後に冷水にしばらく浸しておけば、酸が過剰に使用されない限り、膨潤はすぐに消えます(153ページ 以降参照)。
懸濁液中の遊離酸の割合が適切であれば、皮の内部に少量の石灰が残っている方が、染色初期段階で皮をふっくらとした状態に保つため、おそらく有利である。[228] タンニンの浸透を早め、革が平らな状態または垂れ下がった状態で鞣液に浸されたときに生じる「引き伸ばされた」またはしわのある木目になる傾向を軽減します。引き伸ばされた木目の原因は、しばしばやや不明瞭です。もちろん、革がしわや折り目のある状態で鞣液に浸され、それが固定されて永久になる場合は、説明は不要です。これは、吊り下げ具に革を入れる前に取り扱いが不注意であったり、棒に吊るす方法によって、革が長いしわになり、その後取り除くのが困難になることが原因である可能性があります。しかし、一般的に引き伸ばされた木目は、木目の表面が鞣されて面積が固定される一方で、革の実質は鞣しが進むにつれて取る状態よりも伸びた状態にあるために生じます。平らで膨れていない状態の革は、膨れた状態よりも薄く、繊維は細く緩く、結果として革の表面積が大きくなります。皮革をなめした後、酸による膨潤、あるいはタンニンが内部繊維に直接作用することによって、皮革の物質が液中で収縮すると、皮革は干しリンゴの皮のように必ず縮んでしまう。同様の効果は、皮革を繊維面を外側にして棒に吊るして染色した場合にも必ず見られる。この場合、曲げた部分で表面が伸び、伸ばすとすぐに長いしわが形成される。
弱アルカリ性の皮は、酸性の皮よりも早く着色し、なめしも早く進みます。微量の石灰が存在し、懸濁液に遊離酸が不足している場合、バロニアや樹皮によるなめしでは、皮の底がレモンイエローのような色になります。これはそれ自体は有害ではなく、皮がより酸性の液に進むにつれて消えますが、懸濁液に過剰な酸が存在しないことを示す危険信号です。ガンビアは、石灰が全く含まれていない皮に淡い黄褐色を与えますが、石灰が存在する場合は、色は常に赤みがかった濃い色になり、この色はバロニアの場合ほど容易には消えないため、最初の液にガンビアを使用する場合は、表面からすべての石灰を取り除くように注意する必要があります。石灰と不溶性化合物を生成しないことが知られている唯一のタンニンは、バブールポッド(「ガンビアポッド」と呼ばれることもある)のタンニンであり、インドではバテとしてよく使われ、おそらく酒の着色に非常に役立つだろう(165、288ページ)。
[229]
革底を最初に鞣し液に浸すと、一般的にある程度石灰分で膨潤します。鞣し液には、通常含まれているように、タンニンに加えて十分な遊離酸(酢酸、乳酸)が含まれている場合、これらが石灰分と結合して中和し、革は完全に平らで薄くなることなく、硬さを失い、柔らかくスポンジ状になります。これはタンニンの吸収に好ましい状態ですが、革を絞ったり押したりしないように注意する必要があります。そうしないと水分が絞り出され、革がふっくらとした状態に戻りにくくなります。鞣しが進むにつれて、鞣し液中のタンニンと酸の両方が革の奥深くまで浸透し、前者は繊維を収縮させ、後者は繊維を膨潤させる傾向があります。したがって、一定量の酸で膨潤が大きくなるのは、タンニンが少ないほどです。そのため、強い鞣し液ではより多くの酸が必要になります。細菌腐敗生成物の一部が存在すると、酸による皮の膨潤を防ぐ効果は大きいが、その理由は不明である。また、暑い時期には、30ページ、162ページに記載されているコールタール製品のいずれかで皮を殺菌および脱灰すると、膨潤がはるかに良くなる。ホウ酸もこの目的に十分使用できるが、柔らかく緩いなめしを生み出す傾向があり、無機質で分解されない性質のため、使用する作業場に蓄積しやすいので、底革のなめし液に混入させてはならない。同じ理由から、ドレッシングレザーのなめしであっても、浸出液に戻す液にホウ酸を添加することは推奨されない。ただし、着色液にホウ酸が存在すると、タンニンの収斂性を軽減し(「液をまろやかにする」)、きめ細かい質感にするのに非常に役立つ。その作用機序は決して明確に説明されているわけではないが、何らかの形で「共役酸」を生成する傾向と関連している(LILB、37、46ページ)。
古いタンニン液のいわゆる「まろやかさ」については、一言コメントする必要がある。実務的ななめし職人にはよく知られていることだが、古いタンニン液は、たとえ同じ濃度であっても、新鮮な原料から作られたタンニン液に比べて、生の革を染色する際に、筋目や表面の粗さを生じさせにくい。これはおそらく、少なくとも部分的には、複数の原因によるものだろう。ほとんどの天然なめし原料には、収斂度や皮革繊維への付着力が異なるなめし物質が含まれている。なめし液を使用する場合、最も収斂性が高く活性の高いタンニンが最初に除去されることは明らかである。[230] より穏やかな性質のものが残る。また、弱酸の中性アルカリ塩の存在がまろやかさを生み出すのにかなりの影響があることも知られている。例えば、酢酸ナトリウムの添加は顕著な効果をもたらす。この効果は、おそらく第一に中性塩が弱酸のエネルギーを低下させる作用(81ページ参照)によるものであり、第二に、それらの塩基がタンニンとある程度結合し、おそらく筆者が最初に指摘したように、そのようなタンニンは、いわば皮革に対する作用が部分的に麻痺する(339ページ)という事実によるものである。亜硫酸ナトリウムはこのように強力に作用し、おそらく急速ななめしにおいて、一時的に液の渋みを軽減する技術的価値があることが証明されるかもしれない。ホウ砂も同様の効果を持つが、アルカリ性が強すぎるため、極めて注意深く使用しないと、酸化を引き起こして液の色を損なう。多量のアルカリ塩を含むパルメット抽出物、および亜硫酸塩処理された一部の抽出物をドラムタンニングで希釈せずに使用した場合に、それらのタンニンがまろやかになるのは、同様の原因によるものと考えられる。遊離酸を添加すると、これらのタンニンは一般的に活性状態に戻る。
なめしが進み、皮革の内部に浸透していくにつれて、使用する液の濃度は高くなります。これは、なめされた外側は、その作用から大部分が保護されているためです。拡散は濃度の高い液から濃度の低い液へとしか起こらないため、より多くのタンニンを内部に拡散させるには、液の濃度を継続的に高めるしかありません。皮革繊維の一部でもなめされていない限り、樽の内部の液からは常にタンニンが消費されますが、この層と外側の間のなめされた繊維の層が厚くなるにつれて、適切な交換速度を維持するためには、より大きな濃度差が必要になります。これは、浸透浸出器の数が増えた場合に、液の流れを維持するために、より大きな液圧が必要になるのと同様です。外側の液の濃度が低下すると、樽の外側から内側へのこの濃度勾配が乱れ、再確立するのに時間がかかります。タンニン濃度が高くなるにつれて、酸濃度もやや高くなる可能性がある。これは、既に述べたように、タンニンと酸は互いにある程度拮抗する作用を持つためである。酸で膨潤した繊維は、より中性の状態にある場合よりもタンニンの吸収速度は遅くなるが、吸収量は明らかに多くなり、いずれにせよ、より硬く、丈夫で、柔軟性の低い革となる。
[231]
後期の工程では、一般的に固形のなめし剤がタンニン液中の樽の間に散布されることが述べられている。多くの材料は、固形で使用されるか液状で使用されるかによって、なめし効果が異なることが指摘されている。YoulとGriffithによって示されているように、[126]ガロタンニン酸とエラジタンニン酸の両方を含むバロニア、オーク材、栗の抽出物、ミロバランなどの材料は、液体の形で保管すると急速に強度を失い、エラジタンニン酸が分解して不溶性のエラジ酸が分離します。革の中または表面に沈着するこのエラジ酸こそが、重量、堅牢性、および光沢を与えるものであり、この調査は、なめし産業における重要な損失源を指摘するだけでなく、底革なめしでは硬くて重い革になることで知られているバロニアが、ヨークシャーの革の仕上げにガンビアとともに液体の形で大量に使用され、光沢がほとんどない柔らかくまろやかな革になる理由も指摘しています。このような材料を使用することで重量と堅牢性が求められる場合、なめし革に直接接触させ、できるだけ多くのブルームが革の外側ではなく内側に沈着するようにする必要があることは明らかです。ヘムロック、ケブラチョ、ミモザなど、ブルームを生成せず「難溶性」タンニン(レッドタンニンまたはフロバフェン)を生成する他の多くの材料についても、同じ規則が当てはまります。皮革に接触すると、これらの材料のうち液に溶解する少量の成分は、革に吸収されるのとほぼ同時に材料から補充されますが、液または抽出物のみを使用する場合は、これらの固化および重量増加成分の大部分は使用済みのなめし材料中に未利用のまま残ります。同時に、長い「層」は、液の自然な酸味の主な源である酢酸発酵と乳酸発酵が進行する機会を与えます。イギリスで「層」と呼ばれるものは、ドイツの「ゼッツェ」ではなく、ドイツのなめし職人の「フェルゼンケ」と同義であることを理解する必要がある。前者は、150年前のイギリスで一般的だったのとほぼ同じ方法で層状に重ねるものであり、革を厚いなめし剤の層で挟み、空の穴に入れ、その後、比較的濃度の低い液体で満たす。このような層では、酸性化と固化が起こる。[232] 革の両方ともさらに進行し、生成された酸は徐々に革繊維の中心部まで浸透し、イギリス式の層ではなかなか得られないような固さとチーズのような質感を生み出します。しかしながら、イギリス式の層は速さと安価さという利点があります。
[126]化学工業協会誌、1901年、428ページ。
靴底革を乾燥させる際、最も重要な目的の一つは、革に染み込んだ濃い色の液体を表面から取り除き、内部からさらに液体が表面に浸み込むのを防ぐことです。ろ紙を少量の液体が入った容器に片端を浸し、風に当てると、露出したろ紙の端はすぐに濃い茶色または黒色に変色します。これは、蒸発した液体が毛細管現象によって容器から吸い上げられた新しい液体によって絶えず補充されるためです。同様の現象は、ろ紙を漏斗の縁から突き出すようにして液体を濾過する際にも常に見られます。全く同じ効果が、おそらくタンニンの酸化によって増幅され、樽の縁や風に最もさらされる他の部分でも起こります。穀粒に油を塗る目的は、ある程度酸化を防ぐだけでなく、蒸発を抑制し、その結果として液中に含まれる黒色の固形物が穀粒表面に蓄積するのを防ぐためでもある。穀粒の表面を濡らし、果肉からできるだけ多くの水分を蒸発させることによっても、非常によく似た効果が得られる。
底革のなめし工程は、その単純さと重要性からかなり詳細に議論されてきた。ここで、より淡色の革のなめしが原理的にどのような点で異なるかを指摘する時が来た。キップやシェーブドハイドなどの一般的なドレッシングレザーの場合、まず覚えておくべき点は、これらの革は、バッティングによって石灰がほぼ完全に除去された状態で、バッティングの細菌発酵作用によって非常に平坦で垂れ下がった状態でなめし液に浸されるということである。この国では一般的に染色はパドルで行われるが、非常に滑らかなグレインが必要な場合は、サスペンダーの使用が推奨され、アメリカでは広く採用されている。実際、アメリカでは安価な革の多くは、なめし工程全体がサスペンダーで行われ、側面は分割が必要になったときにのみ、釘で打ち付けられた板から取り外される。[233] 靴底革については、皮が非常に垂れ下がった状態で鞣液に浸されるため、革の表面にしわができやすいと言われています。実際、皮を吊り下げてある程度張った状態に保たなければ、鞣しによって繊維が固定されるまで、しわができてしまうのは確実です。パドル内での自由な動きは、皮があちらこちらに曲げられ、あらゆる方向に細かいしわや折り目ができるため、「小石状」の革の表面を形成しやすくなります。多くの用途、特に鞣し革を「板張り」して後で表面を高くする場合、パドル内でのこのしわは、過度でなければ不利ではありません。しかし、他の場合では、このしわを取り除く前に鞣し職人に多くの手間と労力がかかるため、イギリスの鞣し職人が滑らかな表面仕上げでアメリカの鞣し職人と競争するためには、この無駄な労力の原因を取り除く必要があります。着色に使用される染料が弱くまろやかなほど、また染料の濃度が徐々に高まるほど、粒状感は目立たなくなり、除去しやすくなる。
柔らかい革の製造は、繊維が脱脂され膨潤していない状態でなめされることに依存します。そのため、多くの場合、バッティングは不可欠ですが、やや硬めの革が必要な場合は、石灰を除去して膨潤を抑えるだけで十分です。同じ理由で、なめし前またはなめし液中での酸膨潤は許容されません。柔らかい革用の液はアルカリ性よりも酸性である必要がありますが、大量の石灰を除去することはできません。最良の結果を得るには、なめし前に脱灰を完了する必要があります。バッティングまたはピュアリングは主にバクテリア生成物の作用によって膨潤を抑えることを目的としており(172ページ)、石灰を除去する効率的な方法ではないため、これを使用する場合は、より積極的な脱灰プロセスで補完することが望ましいです。淡色の革では、浸漬処理(166ページ)でこの目的が達成されるのが一般的で、より熟練したなめし職人の多くは、なめし前にホウ酸に浸した皮革を浸します。これにより、酸による膨潤を起こさずに石灰の痕跡を完全に除去できるだけでなく、細菌の発酵を抑制し、なめし液への混入を防ぎます。ガンビアなめしでは、この処理によって明らかに優れた色合いが得られます(228ページ)。
ほとんどの場合、皮革なめし工程ではブルームの発生は望ましくなく、主に液体に頼って防止されます。[234] また、ピロガロールタンニンのほとんどを含む、ブルームを生じさせる固形材料の使用を避ける。皮革のなめし工程は、ドラムタンニングによって有利に促進されることが多い。ドラムタンニングは、皮をあらゆる方向に連続的に曲げることで、異なる繊維間の空間を絶えず広げたり縮めたりし、いわば皮全体にタンニン液をポンプで送り込む。塩、または繊維に一種のピクルス作用を与え、膨潤を防ぐ硫酸塩(ナトリウム、マグネシウム、アンモニウム)を添加することで、なめし革の柔らかさが増し、タンニン液中に存在する酸の硬化作用が防止されるが、同時に軽量化とやや空虚ななめしになる傾向がある。完全に着色された皮革が、必ずしも完全になめされているとは限らない。繊維の表面は実際になめされているかコーティングされているかもしれないが、タンニンが中心部まで浸透するには時間が必要である。この飽和の不完全さは、ドラムタンニングでよく見られる。こうした革は一般的に丈夫で、なめし加工によって重量と柔らかさが増します。油分をうまく吸収し、べたつかずに大量の油分を吸収するためには、繊維束を徹底的に分割または分化させることが不可欠であり、その程度は主に石灰処理の程度によって決まります。また、なめし方法によって、吸収できる油分の量にも大きな違いがあります。
上質なドレッシングレザーにおいては、植物タンニンなめしに加えて、ミョウバンやクロムなめしを併用することが一般的になってきている。これに関する詳細は、次章を参照されたい。
製本、室内装飾などに使用される最高級のヤギ革、子牛革、羊革、アザラシ革などは、主にウルシでなめされ、その工程を迅速化するためにパドルやドラムが広く用いられます。ウルシでなめされた革は、製本用革の劣化に関する芸術協会の委員会の研究によってその有効性が証明されています。[127]この目的には最も耐久性のある革であり、ピロガロール系の他のなめし剤もこの点でそれに近いが、カテコールなめしはすべて日光、乾熱、ガスの煙、および他の供給源からの硫酸の痕跡の作用によって特に劣化しやすいことがわかっている。ただし、多くの場合、靴革の場合のように機械的摩耗や湿気にさらされると、ピロガロールなめしよりも耐久性がある。[235] (298ページ)。東インドの羊皮と山羊皮(いわゆる「ペルシャ皮」)は、トゥルワールまたはカシアの樹皮のカテコールタンニンでなめされている。
[127]芸術協会誌、1901年、14ページ。
図42 a .—軽皮なめし工場の内部。
今回取り上げる上質な革は、色と柔らかさが特に重視されるため、ほぼ例外なく犬の糞でピューリングし、ふすまに浸してなめしの準備が行われます。羊皮(ローン)や子牛皮には、やや興味深いなめし方法が用いられることがあります。この方法では、皮を肉面を外側にして袋に縫い込み、片方の脚に小さな開口部を残して、そこに鞣し液を注ぎます。次に、皮を銀面を外側にして、濃いウルシの鞣し液と少量のウルシの葉を入れ、温かいウルシの鞣し液の浴槽に浮かべます。短時間浸した後、皮を台の上に積み重ね、その重みで鞣し液が皮全体に行き渡るようにします。鞣し液が部分的に空になったら、再び鞣し液を入れ、この工程を繰り返します。なめし時間は非常に短く、約24時間以内で済み、出来上がる革は非常に柔らかくなります。
[236]
第17章
植物タンニンと鉱物タンニンの組み合わせ
ごく古くから、ミョウバンと植物性原料を用いてなめされた革が作られていました。その中でも最も古いものの一つは、おそらくスウェーデン製またはデンマーク製の手袋用革でしょう。この原理は、長らく「グリーンレザー」と呼ばれる非常に丈夫で柔軟な革の製造に用いられ、織機の「ピッカーバンド」、ベルトの紐、「コーミングレザー」、その他、柔らかさと丈夫さが特に重要な用途に使われてきました。それから約25年後、アメリカでケント氏がこの原理を応用し、艶出し加工を施した子羊革の模造品を製造しました。彼はこれをドンゴラレザーと名付けました。それ以来、この製法は様々な改良を加えながら、特にアメリカにおいて、靴用の高級革の製造に広く用いられるようになりました。
既に述べたように、ミョウバン鞣し革は、柔らかさと丈夫さに優れています。鉱物(結晶質)鞣しは、植物性タンニンよりも皮の個々の繊維に浸透して分離する力がはるかに強く、そのため、石灰処理による事前の分離への依存度が植物性タンニンよりも低くなっています。一方で、ふっくら感やしっかりとした質感は少なく、伸びやすく、水に対する抵抗力も劣ります。また、一般的に(クロム鞣しは例外ですが)、鞣し完了後に機械的な軟化処理(圧延)を行わない限り、柔らかい革を作ることはできません。純粋な鉱物タンナージュは常に羊毛状の繊維構造を持ち、ワックス加工や、肉面を滑らかな表面に仕上げる革に必要なしっかりとした緻密な肉質は決してありません。そして、これらの特徴を多かれ少なかれ複合タンナージュに伝えるため、後者が主に使用されます。[237] グレイン仕上げ用、または「オーズ」カーフや「ベルベット」カーフのように、柔らかくベルベットのような肉面が求められる用途のいずれにも適しています。一方、植物タンニンを部分的に使用することで、純粋なミョウバンタンニンでは不可能なふっくら感、ボリューム感、耐水性、そして大量の脂肪や油を使用しないと植物タンニンタンニンでは容易に得られない柔らかさがもたらされます。予備的な鉱物タンニン処理は、繊維を分離し、ゼラチン質を少なくすることで、植物タンニンの浸透速度を大幅に向上させます。植物性材料で完全にタンニン処理された革は、その後のアルミナ処理やクロム処理の影響をほとんど受けません。一方、クロムやアルミナ処理された革は、かなりの量の植物タンニンを吸収することができますが、鉱物タンニン処理によってもたらされた特性を常に一定程度保持します。こうして得られる革は、施された植物タンニンと鉱物タンニンの比率の違いや、使用された特定の植物タンニンの特性だけでなく、様々な処理を施した順序によっても変化し、常に最初に施された処理の特性をかなりの程度保持します。このように、私たちは革の特性を、満たすべき特別な要求に合わせて変化させる強力な手段を手にしているのです。
なめし職人が、一方ではなめした革に油や脂肪を詰め込むという通常の方法、他方ではミョウバンなめしで長らく一般的だった卵黄の使用に限定されていた限り、複合なめしは二次的な重要性しか持たなかった。ジェームズ・ケントがドンゴラ革に「脂肪液処理」法を適用したことで、卵黄の安価な代替品が提供され、なめし職人は、カレー革にありがちな油っぽい感触を生み出すことなく、柔らかさと耐水性を得ることができたため、複合なめしは現在の地位を獲得した。脂肪液処理の工程は、後に適用されたクロム革に関連して既に言及されているので、なめしの方法についてさらに詳しく説明した後、この工程について再び触れることにする。
まず最初に、鉱物タンニンと植物タンニンの相互作用について簡単に考察する必要がある。[238] アイトナーが指摘し、また抽出物の脱色に関連して( 339ページ)言及したように、例えば1/2パーセントのミョウバンまたは硫酸アルミニウムをなめし液に加えると、溶液に酸性度を与えるだけでなく、溶解度が低く色の濃いタンニンの一部を沈殿させることによって、溶液の色が薄くなる。クロムミョウバンや塩基性クロム塩も同様の効果をもたらすが、その顕著な色のため、溶液の色が薄くなることは容易には観察できない。したがって、これらの塩を植物タンニンと実際に混合して使用する場合は、溶液が沈降する時間を置くか、濃い色の沈殿物を濾過することが推奨される。1/2パーセントを超える量のミョウバンを使用しても、上述の効果は著しく増大しないようである。
これらの鉱物塩が植物タンニンに及ぼす第二の効果は、多くの場合、存在する媒染性着色物質を発色させることです。そして、これらの着色物質のほとんどは黄色であるため、植物タンニンのみを使用した場合よりも黄色みが強い革になります。この効果は、スマック、ガンビア、ケブラチョの場合に特に顕著です。これらの着色物質がクロムと形成する化合物は、アルミナと形成する化合物よりも濃い色調で、オリーブ色に傾く傾向があるため、クロムと組み合わせた革は一般的にくすんだ色になります。二クロム酸カリウムは、特に酸性化されている場合、一般的にタンニンを酸化して沈殿させ、その色を濃くするため、植物タンニンなめしの後に二浴クロム処理を行うことは実用的ではありません。逆の順序で行うことも可能ですが、一般的には、単浴クロム処理、つまり植物タンニンなめしの後に行う方が最良の結果が得られます。例えば、バブールやトゥルワールの樹皮で軽く鞣された東インド産の鞣し革などを、215ページに記載されているような基本的なクロム鞣し液で処理すると、クロムが大量に吸収され、革は本物のクロム鞣し革の特性をほとんど備えた状態になります。
手袋用革の複合なめし、例えば既に触れたデンマーク製やスウェーデン製の革は、一般的にまずミョウバンと塩でなめし、小麦粉や卵黄を加える場合と加えない場合があり、その後着色され、多かれ少なかれ植物性原料でなめされる。オリジナルのデンマーク製革に使われたのはヤナギの樹皮(Salix arenaria)であった。フランスでは、[239] このヤナギは見つからなかったため、より一般的なヤナギの樹皮 が代用されました。ヤナギの樹皮はタンニンがかなり少ないため、不足分を補うためにオークの樹皮やウルシの樹皮が、より赤みを帯びた色にするためにアカネが加えられました。これらの革の染色は、なめしとよく組み合わされ、染料木または染料木液がなめし液と混合されます。実際、艶出しフレンチキッドの製造では、タンニンを混合した染料液をブラシで塗布することにより、摩擦によって艶出しするために必要な、銀面のみをなめすように工程が構成され、革の実質は純粋なミョウバンなめしのまま残されます。
一方、「グリーンレザー」(緑がかった黄色からそう呼ばれ、主にヨークシャーのウェストライディングで生産される)では、通常、革はハンドラーで1週間ほどかけて薄いガンビア液に浸され、その後、高温で濃度の高い塩とミョウバンの溶液に浸されて「キュアリング」されます。この溶液に一晩浸された後、ミョウバンを洗い流さずに急速に乾燥されるため、ミョウバンの多くが表面に結晶化します。これを拭き取り、革を湿らせてから、たっぷりとソードオイルを詰めます。しかし、この複合なめしが適切に行われれば、必要なミョウバンを失うことなく、たっぷりと洗浄に耐えることができ、もちろん、より丈夫で満足のいく、ただし重量はやや軽い革が得られます。多くの場合、ミョウバンと塩をガンビア液に混ぜて、その混合液の中で革をハンドリングまたはパドルする、2つのなめしを1つの浴槽で組み合わせる方が良いでしょう。これは、米国でドンゴラ革に通常採用されている方法です。艶出し加工を施す革の場合、表面を植物性タンニンでなめすことが重要であり、そのため革はガンビア液に浸され、なめしが少し進んだ後に塩とミョウバンが加えられます。一方、子牛の革を模倣することを目的とした艶消しドンゴラ革の場合は、ミョウバンと塩によるなめしを最初に始めるのが最適です。艶出し加工を施したドンゴラ子牛用のヤギ革の場合、1ダースあたり約4ポンドのブロックガンビア、1 / 2ポンドのミョウバン、1 / 4ポンドの塩が使用され、なめしには全体で約24時間かかります。
皮をなめした後、ぬるま湯で十分に洗い、余分なミョウバンとガンビアを取り除き、加脂の準備が整います。クロムレザーの場合と同様に、[240] この洗浄は徹底的に行うことが非常に重要である。脂肪液に拡散した残留ミョウバンは凝固の原因となるからである。洗浄が徹底的であれば、脂肪液は中性であるほど良いが、ややアルカリ性の石鹸液は凝固しにくい。ケント氏が最初に使用した脂肪液は、セーム革から余剰油を洗浄するのに使用されたアルカリ性液であった(380 ページ参照)が、現在では石鹸と油の溶液が一般的にこの目的のために特別に作られている。クロムなめしの章のほとんどの記述はこの場合にも当てはまるが、おそらく脂肪液処理はクロムの場合よりもやや容易である。軟石鹸または凝乳石鹸とタラ油、ソッド油、オリーブ油の混合物がよく使用される。ゴマ油もこの目的に適しているようだ。これらがよく乳化されていればいるほど、結果はより満足のいくものとなる。プランジャーを取り付けた亜鉛または銅製の円筒(「ライトニングエッグビーター」のようなものだが、穴の開いた亜鉛または金網で覆われている)は、小規模な乳化剤として非常に優れた働きをする。
別の方法としては、石鹸をペースト状になるまで水で溶かし、油をペーストによく混ぜ合わせ、その後熱湯に溶かすという方法があります。油はやや酸性のときに最も乳化しやすいです。このため、ターキーレッドプロセスには酸化したオリーブオイルがよく使われますが、混合前に少量のろうそく製造用のオレイン酸を油に加えることでも同様の効果が得られます。硫酸ヒマシ油(ターキーレッドオイル)を加えることも乳化を助け、それ自体が非常に優れた軟化剤です。加脂処理で最もよくある間違いの1つは、乳化剤が強すぎることです。よく水切りした革の湿重量に対して、石鹸を1/2パーセント、油をその半分の量でも、非常に顕著な軟化効果が得られます。もちろん、つや消し仕上げの場合は、もっと大きな割合で使用できます。複合なめしだけでなく、完全植物タンニンなめしも優れた効果を発揮し、この工程は現在、柔らかく栄養のある仕上がりでありながら、べたつき感のない、着色カーフやその他の皮革に広く用いられています。皮革は、軽く叩いて乾燥させた状態、または部分的に乾燥させた状態で脂肪液に浸すと最もよく吸収されますが、完全に濡れた状態でも、叩くとすぐに油と石鹸をすべて吸収し、わずかに残るだけです。[241] ドラム缶にはきれいな水を入れてください。商品は、脂肪液で濡れた状態でも黒染めできますが、一般的には(クロムレザーの場合を除き)染色前に乾燥させる必要があります。これは、油分と石鹸分が繊維に定着するためです。
現在、多くの着色革は、ドンゴラ製法と通常の植物タンニンなめし工程を組み合わせたような方法で製造されている。この製法では、植物タンニンなめしの場合と同様に、革を着色し部分的になめした後、ミョウバン、塩、ガンビアを加えたドンゴラ液で仕上げる。米国では、この方法で非常に良質な革が作られており、なめしはツガの樹皮液に浸した状態で開始される。
ドンゴラ革の模造品は、東インド産の羊または山羊をミョウバン液で処理し、その後(必要に応じて)加脂処理することによって作られる。[128]本物のドンゴラ革のような仕上がりになります。この処理は、元のなめし革の一部を温水、少量のホウ砂、アンモニア、またはソーダで洗浄して除去し、その後、 187ページに記載されているような「中和」または塩基性ミョウバン溶液でミョウバン処理を行うと最も効果的です。212ページに記載されている一浴クロム処理で使用されるような塩基性クロム液で処理された製品は、ほぼクロムなめし製品に変化し、ある程度の沸騰にも耐えることができます。塩酸に酸化クロムを溶解して作られたマーティン・デニス液のような液の使用は、アメリカの特許の対象となりました。[129]この国ではウィチェローとテブットが所有しているが、1903年に期限切れとなる。
[128]東インド産の羊や山羊は、一般的にゴマ油で非常に油分が多く(重量の最大30パーセント)、多くの場合、油分を増やすよりも減らす方が望ましい。これは、石鹸水で洗浄することによって行うことができ、できればミョウバン処理を行う前に洗浄するのが望ましい。
[129]英国特許 Jensen 13126、1889年。
クロム鞣し革は、クロム鞣し製法のいずれかで鞣した革を植物性原料で再鞣すことによっても作ることができ、その中でもガンビアが最も適していると思われる。ウルシやその他のほとんどの鞣し原料のごく薄い鞣し液を使用した場合でも、クロム鞣し革の伸縮性は失われ、過剰に使用すると、革が硬くなり、柔らかくなりすぎる。
[242]
第18章
植物性なめし剤
前章で述べたように、タンニンの化学に関する我々の知識は、厳密な化学的分類を可能にするほど十分に進歩しておらず、さらに、同じ植物の木部、樹皮、果実、虫こぶなどに非常に異なるタンニンが共存する可能性があるという事実が、さらなる複雑さを生じさせている。したがって、ベルナルダン教授の『350種類のタンニン物質の分類』の例に倣うのが最善と思われる。[130]そして、フォン・ヘーネルが既に行ったように、植物を植物学の自然体系の順序に従って配置する。[131]および A. de Lof.[132]次のページでは、タンニン含有量が高い、あるいはその他の理由で商業的に関心や価値がある物質のみを掲載しています。タンニンは植物界に広く分布しているため、網羅的なリストを作成することは到底不可能です。
[130]ガンド、1880年。
[131]「Die Gerberinden」、ベルリン、1880年。
[132]『タンナント材』、Halle aux Cuirs、パリ、1890年。また、D. Hooper氏による『農業台帳』、1902年、第1号(政府印刷局、カルカッタ、6ペンス)も参照のこと。この台帳には多くの貴重な情報が含まれている。
タンニンは植物の特定の部位に限定されるものではありませんが、通常は樹皮や果実に最も多く含まれています。虫こぶにはタンニン、特にガロタンニン酸が非常に豊富に含まれていることが多く、また、木材はタンニン含有量は一般的に高くないものの、その安価さから商業的に重要な場合も少なくありません。植物におけるタンニンの機能は十分に解明されていません。場合によっては、タンニンは植物の生命活動の老廃物であり、昆虫の攻撃を防ぐのに役立つ可能性があります。タンニンは通常、細胞内容物として存在し、植物細胞はしばしば厚く不透過性の壁を持ち、タンニンの拡散力は低いため、細胞を事前に粉砕または破壊しない限り、抽出には多くの時間を要します。
[243]
本書の範囲を超えるため、植物のタンニン生成部位の構造を詳細に説明することはできないが、樹皮は非常に重要な部分であるため、いくつかの詳細を述べることが望ましいと思われる。
樹皮の詳細な構造は樹種によって大きく異なるが、その基本的な原理は変わらない。これらの構造について最も優れた簡潔な説明の一つは、H・マーシャル・ウォード教授が著書『木材とその病気について』の199ページで述べている。[133] さらに詳しい情報は、ヴァン・ティーゲムの『植物学概論』や構造植物学に関する他の著作で見つけることができる。
[133]マクミラン社
様々ななめし樹皮の詳細な構造については、フォン・ヘーネルの『Die Gerberinden』を参照されたい。[134]は最も優れた権威の一人である。
[134]「Die Gerberinden」、ベルリン、1880年。
若い木や小枝の内側の樹皮は、木材の外面を覆う柔らかく生きた細胞の層からなり、形成層と呼ばれます。これらの細胞は分裂によって増殖し( 12ページ参照)、内側の表面から年ごとの木材層を次々と生成し、外側には靭皮(篩部)と呼ばれる繊維組織を形成します。靭皮は、細長い細胞と、樹液を運ぶ穴の開いた管(篩管)からなり、大部分は枝の方向に走っていますが、木材の髄線に沿って横方向に走る細胞によって横断されています。形成層で最初に生成されたこれらの細胞はすべて、薄くて柔らかいセルロースの壁を持っていますが、木材を形成する内側の層は、細胞壁の内側にリグニンが沈着することによって木質化、つまり硬化し、生きた原形質の内容物は消失します。外側の靭皮層は、より柔らかく繊維質で、より長く活力を保ちます。若い枝の外面は、芽の成長組織から発達した表皮を形成する平らなコルク状の細胞の薄い層で覆われており、その下にはコルク形成層と呼ばれる成長細胞の層があります。この層は内側に、柔らかくジューシーな薄壁細胞(柔組織)の層を形成します。これらの細胞は生きており、成長能力があり、原形質と、若い小枝の緑色の原因となるクロロフィルをしばしば含んでいます。この層は最初は靭皮の上にあります。外側では、コルク形成層が表皮の下にコルク質の層を形成します。オークの小枝の断面を図43に示します。
[244]
図43.—オークの小枝の断面図、バスティン教授作:c、コルク層;t、タンニン細胞;St、石細胞;Ca、形成層;Mr、髄線;P、髄。
樹木が成長するにつれて、厚みは増すものの幅は広がらないコルク質の表皮が膨張し、最終的には破裂するのは明らかです。場合によっては、その下に絶えず発達する新しいコルク層によって表面が更新され、ブナや若いオーク、あるいは薄いコルク層が絶えず剥がれ落ちるカバノキのように、樹皮は滑らかで溝のないままになります。あるいは、コルク樫のように厚いコルク層を形成することもあります。多くの場合、特に老木では、コルク形成層の外側の層、つまり一次層は栄養不足で最終的に死滅し、まだ生きている柔組織内に新しいコルク生成層が発達します。コルクは実質的に空気と水を遮断するため、新しい層は栄養源を断ち、その外側のすべての柔組織を死滅させます。プラタナス(Platanus)のように、場合によっては剥がれ落ちることもあるが、通常は死んだ組織の層が絶えず増加していく。[245] 「ロス」または「クラップ」(ドイツ語:Borke)を形成しますが、これは幅が広がることができないため、樹齢を重ねるにつれて深く裂けていきます。場合によっては、新しい成長層または二次コルク形成層が最初の層と平行に完全な被覆を形成しますが、多くの場合、樹木に向かって凸状に伸びる一連の弧で構成され、一次コルク形成層をさまざまな場所で切断し、外側の組織を鱗片に分割します。その後、このプロセスが繰り返され、最初の弧の内側に新しい弧が形成され、柔組織のさらにの部分を切り取ります。このようにして、コルク形成層は徐々に樹皮の奥深くまで沈み込み、しばしば靭皮層にまで達し、二次コルク形成層からのコルク層が靭皮細胞や篩管と混在する非常に複雑な組織構造が生じます。
一般的に、樹皮の外側の枯れた部分にはタンニンはほとんど含まれていませんが、ツガやアレッポマツのように例外もあります。樹皮には常に濃い色の色素(赤色、フロバフェン、297ページ)が大量に含まれています。
コルクは、薄く、しばしばほぼ立方体状の細胞からなり、細胞内には空気が満たされている。一方、タンニンは通常、より厚い壁を持つ、やや似た細胞に含まれている。多くの植物細胞の壁には細かい穴が開いており、内部に硬い木質物質が沈着して厚くなり、時には細胞全体をほぼ満たすこともある(「石細胞」)。樹皮細胞には、しばしば独特で特徴的な形状のデンプン顆粒(顕微鏡下でヨウ化カリウム中のヨウ素溶液を一滴垂らして処理すると青色になることで容易に識別できる)や、シュウ酸カルシウム結晶、その他の物質が含まれていることが多い。これら、および顕微鏡下で断面観察した際の細胞の形状と配列は、様々な樹皮を識別する上で有用な指標となる。タンニンは、切片を作成する前に、無水アルコール中の塩化第二鉄溶液で染色することで最も容易に検出できる。
微細な特徴に加え、樹皮の外観は、肉眼でもレンズを用いても、識別において重要な手段となる。靭皮層とコルク層の配置、表皮の残存物、亀裂の形状や特徴、そして表皮の気孔の代わりとなる小さなコルク質の突起である皮目などを観察する必要がある。
[246]
紙面の都合上、果実、木材、葉の構造について詳細に述べることはできないが、これらも多くの点で樹皮に似た細胞構造である。葉のクチクラ、特に気孔(呼吸孔)や毛は非常に特徴的である。(図版III、 IV 、および272ページ参照。)
70ページ以降に記載されている化学反応からも、貴重なヒントが得られるかもしれません。
なめしに使用できる植物原料一覧。[135]
[135]情報源が明記されていない場合、タンニン含有率については多くの場合、不確実であると考えるべきである。なぜなら、多くの分析は現代的な方法が導入される以前に行われたものだからである。しかし、著者の研究室で行われたと引用されている分析は最近のものであり、最新の方法で行われたものである。
針葉樹、マツ、イトスギなど、主にカテコールタンを含み、赤色の染料となる。
Abies excelsa , Lam. ( Pinus Abies , Pinus Picea , Picea vulgaris , Link.)、ノルウェーマツ。仏語Faux sapin ; ドイツ語Fichte , Rottanne。いわゆるカラマツ抽出物の原料であり、オーストリアの主要ななめし原料。カテコールタンニンを 7~13 パーセント、発酵性糖を多く含み、このため膨潤と着色に有用であるが、強くなめすことはない。イギリス産およびスカンジナビア産の樹皮はあまり利用されていないようである。最良の樹皮は厚さ 2~8 mm。滑らかで、内側は黄色、外側は赤褐色の斑点がある。構造の詳細な説明については、von Höhnel 著『Die Gerberinden』、35 ページを参照。
学名: Abies pectinata、モミ。仏語: Sapin、ドイツ語:Edeltanne、 Silbertanne、Weisstanne。使用頻度は限られているが、トウヒと混同されやすい。鉄青みがかったタンニンを6~15パーセント含有する。オーストリアのシュタイアーマルク州、ロシアで使用されている。「ロス」はなく、銀灰色で表面は滑らか。(フォン・ヘーネル著『Die Gerberinden』40ページ、『Gerber』1875年、375ページ)
カナダモミ(Abies (Pinus, Tsuga) canadensis)、ツガモミ(図44)。アメリカにおける主要ななめし原料であり、ツガエキスの原料でもある。カテコールタンニンの含有量は平均8~10%だが、変動があり、18%という報告もある(おそらく別の種由来)。カナダおよびアメリカ北部・北西部に豊富に分布する。主になめしやエキス製造に用いられる老木の樹皮は、厚さ2~4cmで、滑らかで黄色である。[247] 内側は灰色がかった色で、外側は深く裂けている。赤くて厚い樹皮には、かなりの量のタンニンと、濃い赤色のフロバフェンが多く含まれている。樹皮の構造は、内側の生きた黄色い「果肉」と変わらない。樹皮は、数ミリメートルの厚さの樹皮を連続的に切り取る、はっきりとした凹状のコルク層によって容易に識別できる。(フォン・ヘーネル、 前掲書、42ページ)
図44。[136] —ヘムロックファー(ツガカナデンセ)。
[136]Bastin and Trimble’s American Coniferæ、American Journal of Pharmacy。
シロトウヒ(学名: Abies alba、Picea alba)、北米原産。樹形や樹皮はノルウェートウヒに非常によく似ている。
Larix europæa DC (カラマツまたはマツ)、カラマツ。神父様 メレーズ;ゲル。レルヒェ。 9~10パーセント含まれています。淡いカテコールタンニン、[248] 刺激が少なく、淡色の革に適しています。特にスコットランドでは、バジルタンニンなめしに用いられます。
Pinus halepensis、アレッポマツ。地中海沿岸の重要ななめし原料。生きた木からコルクのように剥がされた外側の樹皮(ScorzaまたはCortegia rossa)は濃い赤色のなめし革で、約 15 パーセントのタンニンを含み、ツガと非常によく似ている。シラ島で広く使用されている。樹皮の内側の肉厚な部分は、木を切ったときにのみ得られ、SnoubarまたはSnobar樹皮と呼ばれ、最大 25 パーセントの淡色のタンニンを含む。この樹皮は赤褐色で、外側の表面に貝殻のような窪みがある以外は両面ともかなり滑らかである。「scorza rossa」は内側が濃い赤褐色で、外側は灰色で不規則で、非常に厚いことが多く、コルクの薄板によって 1~2 mm の厚さの連続した層に分かれている。 (フォン・ヘーネル、前掲書、44ページ)外見上は、この木はスコッチファーに似ている。
テーダマツ、アメリカ。P. ラリシオ、オーストリアの松。P. maritima、地中海。P. チェンブラ、アルプス、チロル、3 ~ 5 パーセント。 P. sylvestris、スコッチファー。ゲル。キーファー;神父様パン・ソヴァージュ、4〜5パーセント。P. ロンギフォリアRoxb.、インド、11 ~ 14 パーセント。
セイヨウネズ(学名:Juniperus communis)。樹皮はロシアで利用されている。
Podocarpus elongataおよびThunbergii、喜望峰。Geelhout 、イエローウッド。
フィロクラドゥス・トリコマノイデス(ニュージーランド産);タネカヒ、タルセカヒ、 キリトアトア、「ゴールデンタン」。手袋革の染色に用いられる。タンニン含有量30%で、鉄分と反応して緑がかった黒色になる。
P. asplenifolia、タスマニア、セロリトップパイン;23パーセント。Phyllocladus はイチイ科に属する。
LILIACEÆ。
スキラ・マリティマ(シラ・マリティマ)、別名スクイル。タンニン含有量は2~24%。薬用としてより価値が高い。
パルメ。
ビンロウヤシ(学名:Areca catechu)。インド原産。なめしには重要でないカッチの一種を産出する。
Sabal serrulata、フロリダ産ノコギリヤシ(Trimble)。(「矮性」ヤシはS. Adansonia。)ヤシの根は[249] なめし剤としてよく話題に上り、淡い色の革を作ることができる。
現在、アメリカ南部諸州に自生し、特にフロリダ州東海岸に多く見られるノコギリヤシの根から抽出物が作られています。この植物は常緑で、茎は地面に沿って平らに伸び、パイプの茎ほどの太さの多数の根によって支えられています。葉は扇形で筋があり、直径は60~90センチほどです。ノコギリヤシは丈夫で雑草に似ており、茎のすぐ近くで葉を切っても植物にダメージを与えることなく、他の用途には使えないような痩せた砂地でも自由に生育します。平均収穫量は1エーカーあたり約10ハンドレッドウェイト(約500kg)とされていますが、好天で肥沃な土地では1エーカーあたり1トン以上収穫できることもあります。
風乾した葉には約13%のタンニンが含まれているが、化学者によって得られた結果は5%から20%までばらつきがある。これらのばらつきは、おそらく各サンプルの水分量の違いによるものだろう。
葉は苛性ソーダ溶液で処理し、葉を覆っている光沢のある珪質の被膜を除去する必要があります。この被膜が、葉の抽出を妨げているのです。なめし剤を抽出した後、残った繊維は製紙業者やロープ製造業者に売却することで利益を得ることができます。
パルメットの供給量は非常に多いため、ガンビアの使用をかなりの程度代替する可能性が高く、米国では既にこの抽出物がかなりの売上を上げています。著者が分析した抽出物のサンプルは、16~22パーセントのなめし物質と数パーセントの鉱物質を含み、非常に柔らかく、まろやかで、色合いの良い革が得られました。この抽出物には、かなりの量の食塩と、加熱すると炭酸ナトリウムを残す有機ソーダ塩が含まれています。
ココヤシ(学名:Cocos nucifera)の根にもタンニンが含まれている。
カシュアリネ。
Casuarina equisetifolia L. ( lateifolia Lam.);フィラオの樹皮、レユニオン。ジャマラ・ラウト、ジャワ島。カサガまたはテニアンパイン、セイロン。南アジアに広く分布しており、樹皮はなめしや皮なめしに使われます。[250] 染色。タンニンは鉄と反応して青黒色を呈する。構造と性質が非常によく似た他のいくつかの種も存在する。(フォン・ヘーネル)フーパーは11~18パーセントのタンニンを発見した。
MYRICACEÆ。
ミリカ・ゲイル、スイート・ゲイル、またはボグ・マートル。
ミリカ(コンプトニア)アスプレニフォリア、アメリカ合衆国;「スイートファーン」。ミシガン州では数百万エーカーに及ぶ広大な地域に分布。抽出物の収率は40%。葉には季節によって4~5%、根には4~6%のタンニンが含まれる(トリムブル)。これまで多くの話題に上ってきたが、トリムブル教授の見解では、それほど重要な植物とはならないだろう。
インド原産のMyrica nagi(ヒンディー語:Kaiphal)は、樹皮に13~27パーセントのタンニンを含み、スマックと同じ色素であるミリセチンを含んでいる。[137]これを用いてなめした革はやや赤みがかった色をしており、スマッチングによってさらに明るくなり、ミョウバン処理によって淡い黄色に変化する。これは貴重ななめし剤となることが期待される。
[137]Perkin and Hummel、Trans. Chem. Soc.、1896、p. 1287。
BETULACEÆ。
Alnus glutinosa、セイヨウハンノキ。仏語:Aulne、ドイツ語:Erle。鉄緑色のタンニンを16~20%含み、赤色の色素を多く含む。古い樹皮では10%程度まで低下する。色はなめし中およびなめし後に現れる。単独で使用すると、赤く硬く脆い革になるが、虫こぶやバロニアなどと併用すると、満足のいくなめしが得られる。主な用途は火薬用木炭の原料であり、火薬がニトロ化合物に取って代わられなければ、火薬工場から樹皮を入手できる可能性がある。(フォン・ヘーネル)
ハンノキ( Hannoki )とミニバリ(Minibari)のハンノキには、25%のタンニン(鉄青)と少量の着色物質が含まれています。日本では染色やなめしに用いられます。インドでは、ネパールハンノキ(A. nepalensis )とニティダ(A. nitida)が用いられています。ハンノキ属の他のいくつかの種にもタンニンが含まれています。
ベツラ・アルバ、白樺または普通樺。フランス語:Bouleau blanc、ドイツ語:Birke。内樹皮はスコットランド(羊皮のなめしにカラマツと併用)、ノルウェー、ロシアなどで使用されている。鉄緑化タンニンはわずか2~5パーセントしか含まれておらず、発酵性糖分が多い。白樺樹皮の最も重要な用途は、[251]なめし工程では、ロシア革( Youft、ドイツ語: Juchten ) に香りと防虫効果を与える白樺樹皮タールを製造する。外側の樹皮はコルクの薄い層で構成されており、多くの場合、ベツリンの結晶が付着して白く、これを蒸留すると芳香油が得られる。蒸留は乾式で行われ、タール状の生成物が真の油とともに生成され、最初は革に強い焦げ臭を与えるが、保管することでその臭いは消え、真のロシアの香りが残る。この「熟成」は、革を熱いストーブに吊るすことで早めることができる。油を蒸気流中または石油エーテルで蒸留すると、タール状の物質は通過するが、真の香りを与える物質は蒸留器内に残る(372ページ)。
ベツラ・レンタ(アメリカクロカバ)。樹皮と小枝を水で蒸留すると精油が得られ、これはほぼ純粋なメチルサリチル酸であり、化学的に同一であるウィンターグリーン(Gaultheria procumbens)油の代替として広く用いられている。香水やリウマチの治療薬として使用される。しばしば「ロシア」オイルの原料として誤って言及される。微量のウィンターグリーンオイルとサンダルウッドオイルの混合物は、「ロシア」の香りにかなり似ている(373ページ)。
CUPULIFERÆ。
Castanea vesca、正真正銘のスペイン栗。仏語:Châtaignier、ドイツ語:Kastanie。イタリア、フランス南部、コルシカ島に豊富に自生し、広大な森林を形成する。樹皮はオークとほぼ同等のタンニン含有量(最大17%、de Lof)を持つと言われているが、なめしにはあまり使われない。
木材にはタンニンが3~6パーセントしか含まれていませんが、貴重な栗エキスの原料であり、当初は染色に用いられ、後にエイメ・コッホによってなめし剤として導入されました。エキスの濃度は、同じ密度であっても大きく変動しますが(339ページ参照)、通常は28~32パーセントのタンニンを含んでいます。
タンニンは鉄と反応して青黒色になるが、オークの樹皮タンニンや虫こぶタンニンとは同一ではなく、明らかに混合物、あるいは後者のメチル化誘導体であり、オーク材タンニンと同一、あるいは区別がつかないほど類似している。また、ディビタンニンと同一である可能性もある。脱色した栗抽出物は、ケブラチョや他の材料と混合されることもある。[252] しばしば「オーク材」または「オーク樹皮」抽出物として販売される。この抽出物は、しっかりとした革に仕上がり、濃度を高くすると光沢が増し、バロニアよりも赤みがかった色合いになる。抽出物にはしばしば濃い色の着色物質が含まれており、石灰質の水や不完全に脱灰された皮から得られる微量の石灰によって、この抽出物でなめした革の色は容易に濃くなる。他の木材抽出物と同様に、この抽出物も急速になめし、まず色が浸透し、その後なめしが続く。しかし、エイトナーによれば、酸性物質が不足しているためか、単独では完全ななめしにはならず、スプルース樹皮と組み合わせると特に良い結果が得られる。イギリスでは、バロニア、ミロバラン、その他の材料と組み合わせて、靴底革に広く使用されている。
抽出温度が高いほど、抽出液中のタンニンに対する色素の割合が高くなり、粘度も高くなります。抽出液を冷水に溶解すると、多くの色素が未溶解のまま残りますが、同時に、色素が皮革と結合する性質があるため、なめし力も低下します。実際、ホウ砂やアルカリ塩の溶液に溶解させてなめしに用いられてきました。製造方法の改良により、色素の含有量は大幅に減少しました。
栗は重要な食用樹木であり、その実はコルシカ島やサルデーニャ島、さらにはイタリアの住民の食料のかなりの部分を占めている。
オークス。
ほぼすべての種類のオークは、樹皮に有用な量のタンニンを含み、おそらく木材にも含まれている。ほとんどすべてのオークは、おそらくエラジタンニン酸との混合物を含むカテコールタンニンを生成する。
Quercus robur、セイヨウナラ。フランス語: Chêne、ドイツ語: Eiche。しばしば2つに分けられる。亜種:—
Quercus pedunculata。イングランド、アイルランド、スコットランドの低地で最も一般的なオーク。ドングリは 長さ1/6インチの柄に房状または穂状に実るため、ドイツ語ではStiel-Eicheと呼ばれる。葉は無柄または短い柄を持つ。生育条件が良ければ、Q. sessilifloraよりもタンニンが約2%多く含まれると言われているが、これは疑わしい。スラヴォニア地方で最も一般的なオークであり、商業用オーク材エキスの原料となっている。
Q. sessiliflora、ドイツ語: Traubeneiche。丘陵地帯に多く見られる。[253] 全国各地に分布する。ドングリは枝に束になって実るか、非常に短い柄がついている。葉は柄に1 / 2~1インチの長さでつく。
イギリス産の樹皮の中では、サセックスとハンプシャー産が最高級とされ、12~14パーセントのなめし物質を含んでいます。しかし、カンバーランド州ワストデール産の低木樹皮からは、19パーセントのなめし物質が得られたと記録されています(ヘロン)。
おそらく、2種類のオークはそれぞれ、生育に最適な場所で最良の樹皮を得るのだろう(ヘーネル参照)。
ベルギー産の樹皮は、時にイギリス産と同等の品質を持ち、10~12パーセントのなめし剤を含んでいる。輸出されるオランダ産の樹皮は一般的に品質が劣り、洗浄もされていない。スウェーデン産は光沢はあるものの、非常に品質が悪い。
オークの樹皮には、鉄塩と反応して緑黒色を呈するタンニン成分であるケルシタンニン酸が含まれており、カテコール基とピロガロール基の両方を含む可能性があるが、その構造は完全には解明されていない。樹皮からは赤色の無水物とエラグ酸が生成し、塩酸の作用により没食子酸が得られるが、製革工場での発酵では得られない。タンニンはグルコシドではないが、樹皮にラエブロースという糖も含まれているという事実から、一部の研究者はタンニンの構造について誤った結論を下している。ヨーロッパナラ(Quercus robur)の樹皮の未精製浸出液は、着色物質の存在により鉄塩と反応して青黒色を呈するが、他のほとんどのオークの樹皮の浸出液は緑黒色を呈する。
タンニンの大部分は樹皮の生きた部分に含まれている。樹齢25年を超えるとタンニンの収量は減少し、萌芽更新によって生じた樹皮は、樹皮の腐敗が起こらないため、しばしば強度が高く、着色物質が少なく、発酵性糖分が多く含まれる。
温暖で肥沃な土壌は、最良の樹皮を生み出すようだ。
切り口の「果肉」の色が明るいほど、樹皮の状態が良い。内側が濃い茶色になっているのは、樹皮が雨にさらされたことを示しており、雨は強度と色を劣化させる。しかし、非常に薄い色は、タンニンが少ないことを示していると考える人もいる。白い地衣類は樹皮の状態が悪いことを示す兆候とされ、おそらく湿気が多く生育環境が良くないことを示しているのだろう。
オークの木は一般的に、樹液が上昇し始め(4月15日から6月15日)、芽が開き、新しい柔らかい細胞が成長し始める時期に伐採される。この時期は樹皮が剥がれやすくなるためである。
フランスでの実験では、他の季節に伐採された木材の樹皮は蒸気で緩めることができることが示されており、[254] タンニンの実質的な損失はないとのことだ。森林にある小型ボイラーで生成された過熱蒸気が使用される。
樹皮は様々な形状の道具を使って剥がされ、枝や節のある部分は木槌で叩いてほぐされる。樹皮は伐採後すぐに剥がさなければならない。
剥がした樹皮は、長さが最大3フィート(約90センチ)ほどの断片に分けられ、雨水が可能な限り流れ落ちるように傾斜をつけた柵の上に広げられ、乾燥される。しかし、雨季には樹皮がひどく損傷してしまう。このようにして森の中で乾燥させた樹皮は、しばしば40~50パーセントの水分を含んでいるため、さらに乾燥させるために積み重ねたり保管したりする必要がある。
イギリス産の樹皮は、「ロングリンド」と呼ばれる状態で販売されることもあれば、約4インチの長さに「ハッチング」または刻まれた状態で販売されることもあります。ベルギー産とオランダ産の樹皮は一般的にハッチングされています。ベルギー産の樹皮は「洗浄」され(洗浄液はしばしば元の樹皮に混ぜられます)、オランダ産の樹皮は洗浄されません。大陸産の樹皮のほとんどには大量の砂や土が含まれています。ベルギー産の樹皮をふるいにかけると黒い液体が得られ、砂が多すぎて燃えませんでした。
オークの樹皮エキスは時折販売されるが、通常は本物ではなく、品質も良くない。ただし、アパラチア山脈で製造されているアメリカグリオーク(Quercus prinus)のエキスは例外である。偽造エキスには、ミロバランやケブラチョが含まれていることが多い。
図45. —トルコガシ(Quercus cerris)。
オーク材には、栗のタンニンとほぼ同じだがオークの樹皮のタンニンとは異なる、ごくわずかな割合(2~4パーセント)のタンニンしか含まれていない。de Lof によれば、古い心材では 9~14パーセントに達するとされているが、これは疑わしい。木材はタンニンを内部に長期間保持する。de Lof によれば、紀元前55 年にマインツに建設されたローマ橋の木材には、西暦1881 年にもまだ 2.14パーセントのタンニンが含まれていたという。模倣オーク材エキスの多くは間違いなく栗材から作られており、残念ながらそれを区別する満足のいく方法は知られていないが、オークの樹皮エキスは、希薄溶液でも臭素水とすぐに沈殿を生じるのに対し、木材は長時間放置した後にのみ褐色の沈殿を生じるため、オーク材と区別することができる。臭素水による沈殿はカテコールタンニンの一般的な特徴であり、したがってケブラチョ(安価なカテコールタンニン)と栗の混合物は、この点でオークの樹皮を模倣するだろう。[255] ケブラチョタンニンやその他のカテコールタンニンを含む抽出物の「全可溶性」からの非タンニン溶液またはアルコール抽出物を試験管内で濃硫酸で処理すると、特に酸の表面に濃い深紅色が生じ、水で希釈するとピンク色のままになります。本物のオーク材などのピロガロール誘導体では、黄色または茶色のみが生じます(J. Hughes)。この試験は非常に繊細です。もう一つの違いは、樹皮抽出物には微量のマンガンが含まれていることですが、多くの木材抽出物にもマンガンが含まれているため、これは当てになりません。おそらく、木材と一緒に使用される小枝や枝の樹皮に由来していると考えられます。オーク材抽出物は現在、スラヴォニアで大規模に製造されており、主に層状液の強度を高めるために、底革とドレッシングレザーの両方のタンナーによって使用されています。[256] なめし後の革の重量を増やすために、革の裏側に塗布するために使用されます。最高のオーク材エキス製造業者はすべて、分析と色の推定に基づいて販売契約を結んでおり、良質なスラヴォニア産オーク材エキスは一般的に26~28パーセントのなめし物質を含み、1 / 2パーセントのなめし物質を含む溶液を1cmのセルで測定した場合、ティントメーターの測定値は4~5°赤、20~25°黄となります。濃縮エキスの製造方法の詳細については、337ページを参照してください。
図46. —コルクガシ(Quercus suber)。
Q. cerris、トルコオーク。ドイツ語:Zerreiche。南ヨーロッパに広く分布する立派な木だが、樹皮はQ. roburに劣る。図45。
Q. pubescens。フランス語:Chêne velu、ドイツ語:Weiss-またはSchwarzeiche。山岳地帯や南ヨーロッパに点在し、Q. roburとほぼ同等。
Q.モチノキ、エバーグリーンオーク。神父様シェーヌ ヴェール、シェーヌ ユーズ;ゲル。 グリューナイヒェ,シュタイナイヒェ;スパン。そしてイタル。エンシナ。南ヨーロッパ、[257] アルジェリア産。一般的なオークよりもタンニン含有量がやや高く、5~11%の濃い色のタンニンを産出すると言われているが、靴底の革に適している。良質な樹皮は表面が滑らかで、亀裂がなく、割れ目も短い。
Q. Suber、コルク樫。F. Chêne liège ; Ital. Sughero、Suvero。(図46、47)外側の樹皮はコルクで、内側の樹皮には12~ 15パーセントのタンニンが含まれており、通常の樫よりも赤みが強い。樹木は最初は不規則なコルクを生産し、シダ園などで「バージンコルク」として販売される。これを剥がした後、後からの成長物はより均一になり、使用に適している。なめし用の樹皮は、木を伐採したときにのみ得られる。樹皮は両面とも粗いが淡色で、厚さは約1cm。内側は通常の樫に似ているが、溝がより深く刻まれている。主に地中海沿岸で生産され、かつてはアイルランドで広く使用されていた。
図47.コルク樫の断面図。コルク、内樹皮、木部が示されている。
Q. pseudosuber、アフリカンオーク。フランス語:Chêne faux liège。アルジェリア産。イングリッシュオークほど強くはないが、着色物質が多く、そのため革を素早く貫通する。樹皮は非常に厚い。
Q. ミルベツキ。Fr .シェーヌ・ゼーン。アルジェリア。成長が速い。樹皮には8パーセントのタンニンが含まれている。
Q. Tozæ。Fr. Chêne tauzin。ピレネー山脈および南フランス産。樹皮には14パーセントのタンニンが含まれています。
[258]
Q. coccifera、ケルムオーク。フランス語:ケルム、ガルイユ(図48)。南ヨーロッパおよびアルジェリア。根の樹皮は「rusque」または「garouille」と呼ばれ、平均10~18パーセントのタンニンを含みますが、幹の樹皮は11パーセントを超えません。この木はケルム昆虫の餌であり、コチニールが導入される以前は緋色に染めるのに使われていました。ガルイユは主に南フランスで使用され、不快な臭いと濃い茶色のしっかりとした靴底革になります。
図 48. —ケルメスオーク ( Quercus coccifera )。
Q. Ægilops(およびおそらく他の種— Q. macrolepis、 græca、Ungeri、coccifera)、Valonia。フランス語:Valonée、ドイツ語:Valonea、 Ackerdoppen、Orientalische Knoppern。最高級のスミルナには最大40%、ギリシャ産には19~30%、Candia valoniasには最大41%、カラマニアン産(おそらくQ. Ægilopsではない)には17~22%のタンニンが含まれており、これらは少なくとも主にピロガロール誘導体であり、鉄と反応して青黒色を呈するが沈殿は生じない。[259] 臭素水を用いると、エラグ酸からなる大量の藻類が析出する。
図 49. —ヴァロニアオーク ( Q. Ægilops )。
Q. Ægilops(図49)は、モレア、ルーメリア、ギリシャ諸島、小アジア、パレスチナの高地に最も多く自生していると言われている一方、マクロレピスはギリシャの多くの地域、特にタイゲトス山の麓に広大な森林を形成している。小アジアでは、ドングリは7月~8月に熟し、その時期に木を叩いてドングリを地面に落として乾燥させる。その後、ドングリは集められ、ラクダで町の倉庫に運ばれ、そこからラクダと鉄道でスミルナに運ばれる。スミルナでは、ドングリは風通しの良い大きな倉庫に5~6フィートの深さに積み上げられ、数週間発酵・加熱される。タンニンをほとんど含まないドングリは、発酵が進むと収縮して殻から落ち、豚の飼料として利用される。この発酵は危険を伴い、行き過ぎると[260] 殻の殻は黒ずんで傷む。ドングリにはかなりの量の発酵性糖が含まれている。
出荷準備が整ったヴァロニアは手摘みされ、最も大きくて上質なカップ(プリマ)はトリエステへ、二番目に優れたものはイギリスへ(イングレーゼ)、そして残りの「ナチュラル」と呼ばれるものは、やはり大部分がイギリスへ送られる。「イングレーゼ」は、見た目は選別された大粒のカップに劣るものの、当然ながら価格は安く、タンニンの収量は同等である。
1887年、スミルナはイギリスへ約2万3000トン、その他オーストリア、ドイツ、イタリアなどへ1万6000トンを輸出した。記録されている最大の収穫量は小アジアで7万トン、ギリシャで1万4000トンだが、平均収穫量はこれよりかなり少ない。
ヒゲにはカップよりもかなり多くのタンニンが含まれており、40パーセントを超える場合もあります。ヒゲはしばしばカップと同じかそれ以下の価格で別々に販売され、スミルナではトルコ語でティルナック(イタリア語でトリロ)として知られています。
ギリシャでは、最高級のバロニアは(4月頃?)殻が熟す前、まだドングリを包み込んでいる状態で採取され、チャマダ(イタリア語ではカマタ、カマティナ)と呼ばれています。これらのドングリは色が非常に美しく、タンニン含有量も高いです。主に染色に使われますが、色が重要ななめしにも注目に値します。カマティナではドングリは殻に完全に覆われていますが、カマタでは部分的に露出しています。
次に挙げられる品質のラブディストは、9月~10月に棒で叩き落とされる(そのためこの名前がついた)。最初の雨が降った後、果実は落下して黒くなり、チャルカラと呼ばれる。タンニン含有量が少なく、一般的には採取されない。
ヴァロニアは時折、アブラムシによって引き起こされると思われる一種の甘露に侵されることがあり、それによって非常に粘着性が増し、熱に弱くなる可能性があるが、それ自体がなめし特性を損なうことはない。
色が薄いほど、重量が重いほど、そして髭の鱗が厚いほど、一般的に品質が良いとされていますが、分析が最も良い指標となります。カラマニアン・ヴァロニアは非常に劣っています。
バロニアに含まれるタンニンは、特に靴底革の製造に適しています。ブルームを多く生成し、粉付け材として使用すると、革を丈夫で緻密にする特性を持ちますが、革の表面はやや粗くなります。[261] そして扱いが難しい。ガンビアや他の材料と混ぜると、皮革の仕上げに最適ななめし剤となり、適切な管理を行えばブルームはほとんど、あるいは全く発生しない(231ページ参照)。
Q. infectoria(図50)は、「トルコ虫こぶ」またはアレッポ虫こぶの原因菌です。虫こぶは、主にタマバチ属の昆虫によって引き起こされ、これらの昆虫は植物のさまざまな部分に卵を産み付け、芽、葉、またはその他の部分の異常な成長を引き起こします。
図50. — ガマガシ ( Q. infectoria )。
アレッポオークの虫こぶは、オークの若枝から形成され、虫が逃げ出す前の状態が最も良く、この段階ではガロタンニン酸を50~60%含有します。虫が成長して逃げ出すと、虫こぶは当然ながら穴が開いて、はるかに軽くなり、多孔質になります。これらの虫こぶと、Rhus semialataの虫こぶは 、商業用タンニンの主要な供給源です。
Q. infectoriaには、別の昆虫によって引き起こされる「ソドムのリンゴ」または「ロブ」と呼ばれる、リンゴのような大きな虫こぶもできる。[262] これは、粉砕した状態で、なめし剤としてかなり広く使用されており、24~34パーセントの没食子酸を含んでいる。
イギリス産のオークには数種類の虫こぶやオークアップルがあるが、それらはなめしにはあまり役立たないようだ。
図51. —クリガシ(Q. prinus)。
クノッパーンは、ハンガリーでは主にQ. Cerrisなどの様々な種類のオークの未熟なドングリにできる虫こぶで、かつてはガロタンニン酸を最大35%含有するため、なめしに広く用いられていました。現在では産出量が少なくなり、主にバロニア( オリエンタル・クノッパーンと呼ばれることもあります)に取って代わられています。純粋なガロタンニン質の素材すべてに共通するように、クノッパーンは本来、柔らかく多孔質のなめし革となり、靴底革には適していません。そのため、オーストリアでは、革を非常に高温多湿のストーブで乾燥させる、というより煮込むという方法が取られており、その結果、革は硬くもろくなっています。
中国と日本の虫こぶは、[263] ウルシ科の植物に寄生するアブラムシであり、ウルシ(Rhus)の項で再び言及される。
ジャフト、ドチフト、ジフト、またはジャフトは、明らかに東洋起源の物質で、クルディスタンのオークから得られると言われています。濃い赤色の鱗片または破片で、起源は不明、非常に収斂性があり、やや暗い色のなめし剤で、こぼれた液体は、何らかの結晶化により白っぽく乾きます。タンニンを多く含んでいます。商業的には非常に不規則にしか出回っておらず、筆者はさらなるサンプルと起源の詳細を入手できれば幸いです。筆者はかつて、6 トンまたは 7 トンを靴底のなめしにうまく使用しました。また、ジャフトは、マメ科の低木に由来するとも言われています ( p. 286 )。
アメリカで最も重要なオークは、Q. prinus ( castanea、 monticola )、つまりクリガシまたはロックオーク (図 51 ) です。強度は私たちのオークとほぼ同等で、樹皮は非常に厚く、浸出液は特にアンモニアの存在下で強い蛍光を発します。クリガシ抽出物の供給源です。米国で最も重要なタンニンなめし用のオーク樹皮です。
Q. alba、または「ホワイトオーク」は、おそらくアメリカ産のオークの中で最も広く分布し、最も豊富に存在し、ヨーロッパ産のQ. roburに非常によく似ています。
Q. tinctoriaまたはnigra、ブラックオークまたはクエルシトロンオーク。なめし剤としては劣るが、黄色に染めたり、ツガのなめし革の色調を調整したりするのに用いられる。染料であるケルセチンはフスティックの染料とよく似ており、ミョウバンやスズ媒染剤を用いると黄色に発色する。
Trimble社から多くの情報が提供されている。[138]アメリカ産オーク材やその他のなめし材料について。
[138]『タンニン類』第2巻、リッピンコット社、フィラデルフィア、1894年。
重要なインド産オークは、Q. glauca、Q. lamellosa、Q. incanaであり、最後の Q. incana の樹皮からは 22 パーセントのタンニンが得られると言われている。
SALICACEÆ、ヤナギ。
ロシアでは、特にセイヨウヤナギ(Salix arenaria)と ヤナギ(Russeliana)などのヤナギの樹皮がなめし革やデンマークの手袋用革に使われている。中には鉄青化タンニンを12~14%含むものもある。これらは革に強い匂いを与えるが、白樺タール油の匂いとは異なり、本物のロシア革の匂いは両方の匂いが混ざり合ったものである。多くの場合、樹皮は剥がされ、[264] かご作りに使われるヤナギの樹皮が用いられている。ヨークシャー・カレッジの皮革産業研究所で調べたところ、ヤナギの樹皮の薄い部分や小枝の形をしたロシア産のヤナギ(種不明)は9.5パーセントのタンニンを含んでいた。ヤナギの樹皮は、高級皮革のなめし材料として、イギリスで受けてきた以上の注目に値する。Salix capreaはフランスで手袋の皮革に使われているが、 S. arenariaよりも弱い。
ポプラは同じ自然分類に属し、なめし革に利用されてきたが、その樹皮に含まれる糖分はせいぜい2~3パーセントである。
POLYGONACEÆ、ドック。
この科に属する植物のほとんどはタンニンを含んでいる。
Rumex hymenosepalum、Canaigre、Gonagra (Cana agria)、Red Dock、野生のパイプラント (図 52 )。メキシコとテキサスの砂質沖積平野に多く見られ、ルバーブによく似ている。塊根はダリアの根に似ており、風乾すると、おそらくミモザのタンニンに類似したカテコールタンニンを 25~30 パーセント含む。乾燥させていない根には、約 68 パーセントの水分とわずか 8 パーセントのタンニンが含まれている。薄くスライスして急速に乾燥させることで適切に収穫すると、革に鮮やかなオレンジ色を与え、かなりの重量と硬さが得られると言われており、そのため、軽製品や馬具革の再なめしや仕上げに特に適している。根にはタンニンの他に黄色の色素と約 8 パーセントのデンプンからなり、その顆粒は形状や大きさが非常に多様ですが、ほとんどが楕円形または細長い形をしています。十分に洗浄するか、希硫酸で処理するまでは、ヨウ素で容易に染色されません。デンプンとタンニンはどちらも大きくやや壁の薄い細胞に含まれており、スライスした材料は低温で容易に抽出できます。加熱温度が高いほどデンプンは糊化し、より濃い色になります。抽出に最適な温度は30℃から50℃の間です(348ページ参照)。
[265]
図52. —カナグレ(Rumex hymenosepalum)。『新商業薬と植物』T. Christy。
[266]
この植物は種子がほとんど出ないため、根は塊茎または根冠を含む部分から最も容易に栽培できます。浸水または灌漑可能な砂質土壌が栽培に最も適しているようです。カリフォルニア州とアリゾナ州では、冬の雨とともに10月または11月に生育が始まり、1月末頃に開花します。葉は5月に枯れ、根は夏の間休眠状態になります。根の収穫時期は重要ではなく、タンニン含有量は2年目まで向上し、その後は色が濃くなり劣化していくようです。
収穫した作物は薄切りにして低温で速やかに乾燥させるか、あるいはさらに良いのは、直ちに抽出物に加工することである。これはすでにニューメキシコ州デミングで大規模に行われている。抽出後の残渣はアメリカでは家畜飼料として利用されており、アルコール製造にも応用できるだろう。
植え付けは秋に行い、株間を約76センチ、根の間隔を約25センチにして列状に植えます。「種」用の根は土の中に残すか、乾燥した砂の中に保管します。平均的なシーズンであれば、1エーカーあたり約10トンの収穫が見込めます。
参考文献。 —米国農業委員会報告書、1878 年、119 ページ以降。 ;トリンブル、ああ。ジュール。薬局、p. 395、1889年。カナイグレ、ブル。 No. 7、アリゾナ農業経験値駅、1893年。 「キャナイグルまたはタナーズ・ドック」、ブル。 No. 105、カリフォルニア大学バークレー校、 「Canaigre Tannin」、トリンブルとピーコック、フィラデルフィア、1893年。 「ドイツ皮革貿易協会への報告書」V. Schroeder著、1894年。 「Il Canaigre」E. アンドリエス、トリノ、1899 年。
Rumex maritima、またはmaritimus。中央ヨーロッパ、イングランド、アイルランドに分布。de Lofによれば、カリフォルニアにも自生しており、インディアンがなめしに利用しているとのことだが、おそらく彼はこれをcanaigreと混同しているのだろう。de Lofは、湿った状態の根には6%、乾燥させた後には22%のタンニンが含まれており、デンプンとリンゴ酸に類似した酸も含まれていることを発見した。
イギリス産のギシギシにはタンニンが含まれているものがいくつかあります。筆者はギシギシの根(おそらくR. aquaticus )でなめされた革のサンプルを持っていましたが、それは何年も前のものにもかかわらず、柔らかく、きめ細かく、非常に優れた品質でした。
タデ科のPolygonum amphibium。ミズーリ川下流域の数千エーカー(?)に自生していると言われている。根には22%、枝には17%のタンニンが含まれている。P . amphibiumは、ピンク色の花穂をつけ、沼地や池に生える、イギリスやヨーロッパでよく見られる植物である。おそらくこれは、タンニン含有量が20~26%であることを発見したFraasによって分析されたPolygonumである。
タデ科の植物、Polygonum Bistorta。イングランドの湿った場所に多く見られる。ビストート、スネークウィードは、カンバーランドでは「イースターの巨人」と呼ばれている。[267] 若い葉はハーブプディングを作るのに使われる。フラースは根に16~21パーセントのタンニンが含まれていることを発見した。
他の種にはタンニンが多く含まれていることが知られています。パーキンは、インドと中国原産で、観葉植物として庭園でよく栽培されているP. cuspidatumに赤い色素を発見しました(Journ. Chem. Soc., 1895, p. 1084)。P . tinctorium は、中国と日本でインディゴの原料として使用されています。
コッコロバ・ウビフェラ(Coccoloba uvifera)、西インド諸島の海辺のブドウ。西インド諸島産キノの原料。植物全体にタンニンが豊富に含まれている。
ローラセ、ベイファミリー。
ペルセア、またはゲッケイジュ。チリではバルディビアの皮革のなめしに樹皮が使われる。(アラタによれば、ゲッケイジュ。)高さ25~30フィート、幹周2フィートの木。樹皮は外側が粗く、白っぽく、芳香があり、もろく、簡単に粉砕でき、カテコール-フロログルコールタンニンを17~19パーセント含み、鉄塩が緑化している(Journ. Chem. Soc.、1881、p. 600)。バルディビアとその周辺地域では、この樹皮で年間約6万枚の厚手の皮がなめされ、そのほとんどがハンブルクに送られる。皮は厚く、ほとんどなめしがされておらず、色は淡く、革は柔らかく多孔質である。
ペルセア・メイエリナ(Persea Meyerina N.)とゲッケイジュ(Laurus Pneumo)。チリにも使われると言われている。
SANTALACEÆ。
Osyris compressa ( Fusanus compressus、Colpoon compressum、 Thesium Colpoon )、「ケープスマック」、「プルイムバスト」、葉と樹皮、喜望峰。葉には約23パーセントのタンニンが含まれており、スマックの有用な代替品となる。ただし、タンニンは同一ではなく、ガンビアに似たカテコール類である。
O. arborea。インド北部原産。葉にはタンニンが豊富に含まれている。
Fusanus acuminatus ( Santalum acuminatum )、「クワンドニー」。オーストラリア。 18~19パーセント。タンニン、濃い色。
エクソカルプス・クプレッシフォルミス。オーストラリア産。樹皮には15パーセントのタンニンが含まれている。
DAPHNOIDÆ、トウダイグサ属。
ダフネ・クニディウム(学名:Daphne Cnidium L.)、「ガルウ」。アルジェリア原産。染色およびなめしに用いられる。
[268]
PROTEACEÆ。
バンクシア・セラータ(ヒースハニーサックル)。オーストラリア産。調査した標本には11パーセントのタンニンが含まれていた。メイデンによれば、その含有量は23パーセントに達するという。
バンクシア・インテグリフォリア。クイーンズランド州産。樹皮には11パーセントのタンニンが含まれている。
グレビリア・ストリアタ。オーストラリア原産。樹皮には18%のタンニンが含まれている。
Leucospermum conocarpum。クルッペルブーム。ノッテッドツリー。喜望峰。デ・ロフによればタンニンを22パーセント含有するとされているが、著者が調べた標本を分析したところ10.9パーセントであった。
プロテア・メリフェラ。シュガーブッシュ。スイケルボッシュ。喜望峰。デ・ロフによればタンニンを25パーセント含有するが、パーマーは18.8パーセントを発見した。
プロテア グランディフローラ。ワーゲンブーム。ケープ。 25パーセント含まれています。タンニン (デ・ロフ); 15・9パーセント。 (パーマー); 15・6パーセント。 (プロクター)。
プロテア・スペシオサ。喜望峰。
Leucadendron argenteum、シルバーツリー、シルバーブーム、ウィッテブーム、ケープ オブグッドホープ。樹皮には16パーセントのタンニンが含まれていると言われている(de Lof)。著者が調べた標本では9.2パーセントのタンニンが検出された。
ブラビウム ステラティフォリウム、ワイルド アマンデルブーム、ワイルド アーモンド。
プルンバジネ。
プルンバゴ・エウロペア(学名:Plumbago Europea) 、別名:プルンバゴ。フランス原産で、イギリスでは園芸植物として栽培されている。特に根皮にタンニンを多く含む。
スタティス・コリアリア(Statice coriaria )、別名マーシュローズマリー。ロシア南部原産。根は長さ3メートル、太さ2~12センチメートルにも達し、カルムイク人が羊皮のなめしに用いる。タンニンを22パーセント含有する(de Lof)。
スタティス・リモナム(Statice limonum)、別名シーラベンダー。ヨーロッパとアメリカの海岸や塩性湿地に自生。スタティス・コリアリア(Statice coriaria)よりもタンニンを豊富に含み、フランス、スペイン、ポルトガルで利用されている。
他のいくつかの種にもタンニンが含まれている。これらの植物は「アルメリア」(Armeria)属の植物と近縁である。
[269]
MALPIGHIACEÆ。
Byrsonima spicata、アンティル諸島、「タムウッド」。
Byrsonima coriacea、ジャマイカ、「ゴールデン スプーン」。
Byrsonima chrysophyllaなど
マルピギア・プニシフォリア(ニカラグア産)、「ナンシテ」、「マングルッタ」。樹皮には淡色のタンニンが20~30パーセント含まれている。
ヒメハギ科。
クラメリア・トリアンドリア、ラタニー、ペルー。
その根は薬用として用いられ、タンニンを40パーセント含有すると言われている。
ウィットシュタインは、根の唯一の活性部分である根皮に、トルメンチルタンニンに類似した鉄緑化カテコール-フロログルコールタンニンがわずか20パーセントしか含まれていないことを発見した。
アナカルディアセ。
Loxopteryngium Lorenzii(ロクソプテリンギウム・ロレンツィ)。スペイン語:Quebracho colorado。南米、特にアルゼンチン共和国に分布。タンニン含有量が最も高いのはグランチャコ地方産の木材。この木材には平均して約20%の赤色で難溶性のタンニンが含まれており、「レッド」と呼ばれる酒類を製造できる。タンニンにはカテコールとフロログルコールが含まれている。タンニンは水に溶けにくいため、薄い酒類にしか使用できないが、非常に収斂性が高く、しっかりとした赤みがかった革が得られる。この木材にはカテキンも含まれている。[139] そして着色料であるフスティンは、「若いフスティック」と同じものです。これは丸太の状態でイギリス、特にル・アーブルとハンブルクに輸入され、そこでログウッドのようにチップ状に加工され、直接なめしに使用されるか、抽出液に加工されます。非常に安価ななめし剤です。ミョウバンを加えると黄色になります。抽出液は通常、淡褐色の濁った溶液に溶解します。現在では、多くのケブラチョ抽出液はアルカリまたは亜硫酸塩で処理することにより完全に溶解します(338ページ参照)。
[139]P. Arata著、Journ. Chem. Soc.、1878年、A、p. 986、1881年、A、p. 1152、およびPerkinとGunnell著、Trans. Chem. Soc.、1896年、1303を参照。
「ケブラチョ」とは「斧を折る木」という意味で、様々な種類の硬材を指す言葉として用いられます。比重は1.27~1.38で、水に沈みます。
Pistacia lentiscus、イタル。ピスタシオ神父レンチスク。シチリア島、キプロス、[270] アルジェリア。ギンバイカに似た小さな葉には、12~19パーセントのカテコールタンニンが含まれており、スマックの混入に広く用いられている。この物質を混入したスマックでなめした革は、光と空気にさらされると黒ずみ、赤みを帯びるため、多くの場合、その使用は明らかに有害である。キプロスや東洋では「Skens」、イタリア語 ではSchinia、フランス語ではPoudre de Lentisqueと呼ばれ、イギリスではしばしばキプロススマックと呼ばれる。( 272ページ参照)
P. orientalis、terebinthus、veraなど、インド、地中海沿岸。様々なアブラムシの虫こぶ、タンニン30~40%。 著者の研究室で最近検査されたインドのPistacia vera「Gool-i-pista」の虫こぶのサンプルには、淡色のタンニンが30%含まれていた。
Schinus molle、「Molle」、ブエノスアイレス。葉のみを使用し、タンニンを19パーセント含有すると言われている。
ブラジル、サン・アロエイラ産。タンニン含有量14%と言われている。
Rhus coriaria、シチリアスマック。イタリア語:Somacco。(図53)葉と小枝が利用される低木。
図53. —シチリア産スマック(Rhus coriaria)。
主に、春先に約60cm間隔で列植えし、高さ15~20cmに剪定した古い株から出る吸枝によって繁殖します。植え付けの翌年から実をつけ始めますが、成熟した株ほど実りは強くありません。収穫は、枝を剪定するか、葉を手で集めるかのいずれかで行います。後者の場合は、冬に剪定します。葉は畑または屋根付きの脱穀場で乾燥させ、その後、叩いて茎から分離します。一部はこの状態で「葉」または「梱包」ウルシとして輸出されますが、ほとんどはエッジランナーの下で細かく粉砕されます。「通気処理」されたウルシは、鉄分を含むことが多い塵や砂を取り除くために風選されます。「マスコリーノ」は最高のウルシです。[271] パレルモとその周辺地域産。「フェミネッラ」は他の地域産の弱い品種で構成され、一般的に混合用に用いられる。
スマックのさまざまな品種は次のように分類されます。以下に続く:
相対
市場
価値。
スマック のために 梱包 2.5
「 「 研削 2.3
「 から 1年生植物 1.5
「 「 秋に採取した枝の先端 1.0
これらの異なる等級の原料を最終的な消費用に準備するため、オリーブの粉砕に用いられるものと同様のミルで粉砕される。すなわち、2つの大きな石臼が円形のベッドの上で交互に回転するミルで、全体の構造はスペイン式またはメキシコ式の粉砕機(arrastre)とほぼ同じである。このように粉砕されたウルシは、細かい粒子と粗い粒子を分離するために、ふるいを通して選別される。
ウルシの葉を最初の粉砕工程にかけた後、残った粗い部分を再度粉砕し、既に得られたものに加える。まだ粉砕されていない残渣はペドゥッツォと呼ばれ、ふるいにかけられ、粗く粉砕できない部分は燃料として使用され、細かい部分は部分的に粉砕された小さな葉のついた枝(ガンブッツァ、ガンムッツァ)と混ぜて再び粉砕される。
パレルモはスマック取引の中心地です。スマックは通常、小規模生産者から仲買人が買い取り、市場状況が好転するまで保管します。価格は常にタリ(tarì )で、1カンタル(79.342キログラム)あたり42.5サンチームですが、これはシチリア島でも時代遅れの単位であり、リラ(フラン)とキログラムに換算する必要があります。したがって、1カンタルあたり1タリは、100キログラムあたり0.53565リラに相当します。
1894年当時、製粉所に納入された価格は、マスコリーノが1缶あたり約41~42タリ、フェミネッロが37~38タリ、ブルスカが14~18タリ、スティンコが10タリでした。当時のリラは約9ペンスでした。[140]
[140]参照:「キュー・ブレティン」第107号、293~296ページ。
スマックはオーストラリアに導入され、ウィメラ地方の乾燥した平原でよく育つと言われている。
ウルシには砂が多く含まれていることが多く、時には磁性鉄鉱石の粒子も含まれており、これらが黒い染みの原因となり、磁石で集めることができ、希塩酸に溶ける。[272] 水素を発生させることなく、黄色の溶液になる。磁石に引き寄せられる金属鉄は、塩酸に溶解すると発泡し、無色または緑色の溶液になる。
良質なスマックには、少なくとも25~27パーセントのタンニンが含まれています。著者は、疑いのない本物のサンプルを分析したところ、タンニン(主にガロタンニン)が32パーセントも含まれており、エラジタンニン酸と、ミリカ・ナギ(250ページ)のものと同一の着色物質(ミリセチン)が含まれていることがわかりました。この着色物質は、アルミナやスズの媒染剤で黄色に発色し、光に弱い性質があります。
スマックは淡い色合いと柔らかななめしで知られる最高のなめし剤であり、モロッコ革、ローン革、スキバー革などに用いられるほか、ミモザ革やガンビア革など、より濃い色のなめし革の光沢を出すためにも用いられる。温かいスマック液は、これらの革の色素を溶かすことができるようだ。
製本用革に関する芸術協会委員会の報告書では、[141]豊富な証拠から、スマック鞣しの革は、他の既知の鞣し革よりも光やガスの影響を受けにくく、腐敗しにくいと述べられています。
[141]社会芸術ジャーナル、1901年、14ページ。
スマックは、ピスタシア・レンティスクス(「スキニア」または「スケンス」)、コリアリア・ミルティフォリア(「スティンコ」)、タマリックス・アフリカーナ(「ブルスカ」)、アイランタス・グランデュロサ、ヴィティス・ヴィニフェラ(一般的なブドウの葉)、およびウルシ科の他のいくつかの種の粉砕した葉や小枝でしばしば混入されるが、ピスタシア・レンティスクスは他のどの種よりもはるかに多く使用されている。ピスタシア、 コリアリア、タマリックスはいずれもかなりの量のタンニンを含んでいるが、本物のスマックよりは少なく、化学組成も異なる。
これらの混入物を検出する最も満足のいく方法は顕微鏡検査であり、提案されている化学的方法はどれもあまり満足のいくものではありません。ただし、添加物の多くはカテコールタンニンを含み、スマックのタンニンは純粋にピロガロール誘導体であるため、濃硫酸との反応によるオーク材中のケブラチョの検出のためにヒューズが提案した方法(296ページ)は役に立つかもしれません。また、臭素水で濁ったスマックの浸出液は、少なくとも重大な疑いの対象となるでしょう。
図版III。
ニワウルシ。
コリアリア・ミルティフォリア。
コルプーン・コンプレッサ。
ウルシ。
図版IV。
ピスタシア・レンティスクス。
ウルシ(Rhus metopium)。
ウルシ科の植物。
タマリックス・アフリカーナ。
[273]
ウルシとその混入物の組織の微細構造に関する最も重要な研究は、アンドレアシュが晩年の病状が悪化し、シチリア島で冬を越さざるを得なくなった時期に行われた。[142]彼の研究は研究する価値があるが、残念ながらここでは有用な抽象化はできない。著者の研究室では、MCラム氏とWHハリソン氏によって非常に有益な調査が行われた。[143]葉の表皮の処理と検査に関しては、混合物の検出が比較的容易になります。詳細については、元のメモを参照する必要がありますが、疑わしいウルシを濃硝酸で数分間穏やかに温めると、その繊細な葉の構造は完全に破壊され、炭酸ナトリウムで洗浄および中和した後、より一般的な混入物である「schinia」(Pistacia lentiscus)、「stinco」(Coriaria myrtifolia)、「brusca」(Tamarix africana)、およびAilantus glandulosaの葉の強固な表皮 は損傷を受けず、容易に識別できます。表皮を染色すると検査が容易になります。サフラニン、アシッドグリーン、ビスマルクブラウン、およびナフトールイエローがその目的に適しています。ラム氏の表皮の写真は図版IIIに掲載されています。 IV. ただし、可能であれば、疑わしいサンプルを既知の混入物のサンプルと直接比較するのが最も適切です。
[142]「Sicilianischer Sumach und seine Verfalschung」、ウィーン、1898年。
[143]「スマックとその混入物の顕微鏡的検出」、染色・着色協会誌、1899年3月。
図54. —アメリカスマック(Rhus glabra)。
R. glabra、米国南部諸州(図54)。米国ではシチリア産スマックの代替として広く使用されている。故トリムブル教授が採取し、皮革産業研究所で分析したサンプルには25パーセントのタンニンが含まれており、シチリア産よりもはるかに濃い色の革が得られた。
R. typhina、「スタッグホーン」またはバージニアスマックには、10~18[274] タンニンの割合。上記と同じ供給源からのサンプルには13パーセントのタンニンが含まれていました。
R. cotonoides、米国 この材料のサンプルを分析したところ、21パーセントのなめし物質が得られ、これを用いてなめした革は、R. glabraから得られた革とほぼ同じ色であった。
米国で見られるその他の種類:R. semialata(タンニン5%)、 R. aromatica(タンニン13%)、R. metopium(8%)、 R. copallina、R. pumila、R. canadensis、R. toxicodendronはよく知られている「ツタウルシ」で、触れるとひどくかゆみを伴う発疹を引き起こすつる植物です。
R. glabraとR. copallinaは、主に米国での長期栽培に推奨されている。
バージニア州では、葉は田舎の人々によって集められ、乾燥され、製粉所の所有者に販売され、製粉のために届けられます。彼らの主な目的は、できるだけ多くの製品を最低コストで確保することであるため、得られる品質や収集方法にはほとんど注意が払われません。この原料の最も賢明な業者は、収集者に次の点に注意するよう促しています。なめしに最大限の価値を確保するには、葉は樹液が満ちているうちに、赤くなる前、枯れ始める前、または霜の影響を受ける前に採取する必要があります。葉のついた茎を剥ぎ取るか、茎全体を切り取って、乾燥小屋に運ぶ前に葉を枯らすことができます。ただし、葉が太陽で焦げたり漂白されたりしないように注意する必要があります。しおれたら、屋根のある場所に運び、開いた棚やラックに広げて乾燥させます。過熱や発酵によって製品の品質が損なわれることのないよう、一箇所に大量のウルシを置かないように注意してください。ウルシは市場に出荷する前に、少なくとも1か月間は乾燥室で乾燥させる必要があります。悪天候の場合は、さらに長い期間が必要になる場合があります。出荷のために梱包する準備ができたら、完全に乾燥して非常に脆くなっている必要があります。そうでないと、倉庫内で熱や発酵によって損傷を受ける可能性があります。
ウルシの葉を挽くための買い手は、その価値を判断する際に主に色に頼る。そのため、市場に出荷される葉は、鮮やかな緑色を呈していなければならない。これは、葉が収穫後に雨に濡れておらず、乾燥過程で加熱もされていないことの証拠となる。カビ臭やカビのような外観の葉は拒否される。[275] バージニア州の収穫量は7000~8000トンに達し、7月1日から霜が降りるまでの間であればいつでも収穫される。
ヨーロッパ産とアメリカ産の製品の価値には重要な違いがある。後者のタンニン酸の含有量は一般的に前者よりも低く、前者はなめし業者や染色業者に好まれる。シチリア産のスマックを使用すれば最高級の白い革を作ることができるが、アメリカ産を使用すると、革は不快な黄色または暗い色になる。これは、アメリカ産の方がシチリア産よりも多く含まれる着色物質が原因と考えられる。
ウルシの煎じ液をゼラチン溶液で処理して着色物質の存在を調べた実験では、以下の結果が得られた。結果:-
バージニア州、 混合、 収集された 6月、 与えた ほぼ白色の沈殿物。
「 「 「 7月、 「 明らかに黄白色の沈殿物。
「 R.コパリーナ 「 8月、 「 汚れた黄色の沈殿物。
「 R. glabra 「 「 「 非常に汚れた白色の沈殿物。
フレデリックスバーグ、 混合 「 「 「 汚れた黄色の沈殿物。
シチリアの 「 「 「 わずかに黄白色の沈殿物。
したがって、白や淡い色の革をなめす場合は、6月に採取するのが適切です。一方、濃い色の革をなめす場合、また、わずかに黄色みがかった色合いが悪影響を及ぼさない濃色の染色や捺染を行う場合は、7月に採取しても構いません。いずれの場合も、8月1日以降に採取したウルシは品質が劣るようです。
異なる季節にウルシを採取して得られたタンニン含有率に関する実験結果示されたもの:
タンニン酸含有率(% )
バージニア州、 混合、 収集された 6月、 与えた 22.75
「 「 「 7月、 「 27.38
「 R. glabra 「 8月、 「 23.56
「 R.コパリーナ 「 「 「 16.99
シチリア人、 R. coriaria 「 「 「 24.27
したがって、タンニン酸を最大限に得るためには、ウルシは7月に収穫すべきであることは明らかですが、葉の色素も重要な影響を与えます。[276] 製品の価値に応じて。茎の上端の葉は、基部の葉よりも常にタンニン酸を豊富に含んでおり、植物の年齢が上がるにつれて、この酸は全体的に減少します。
スマックの葉を挽くのに使われるミルは、直径15フィートの重くて頑丈な円形の木製ベッドで構成されており、ベッドの縁には挽いたスマックを受け取るための深さ数インチ、幅1フィートのくぼみがあり、さらに直径5~6フィート、重さ約2500ポンドの2つの縁ローラーが付いており、鉄または木製の歯が多数厚く埋め込まれている。ヨーロッパやアメリカ南部の一部地域では、今でもスマックは石のベッドの上で回転する石で挽かれており、ふるい分けは手作業で行われることが多い。
図55. —ベネチアウルシ(Rhus cotinus)。
R. cotinus、ベネチアスマック。仏語Arbre à perruques、ドイツ語 Perrukenstrauch(図55 )。なめし材としてよりも染色材として重要で、その小枝と木材、「若いフスティック」には着色物質(フィセチン)が多量に含まれており、錫とアルミナ媒染剤で鮮やかな黄色に染められる。R . coriariaに含まれるミリセチンと非常によく似ているが、同一ではない。[144]トルコ産またはベネチア産スマックとして知られるその葉には約17パーセントのタンニンが含まれており、なめしに使用されます。
[144]Perkin and Allen、Trans. Chem. Soc. 1896、1299。
R. pentaphylla(別名「テゼラ」、アルジェリア)は、アラブ人がヤギの皮をなめすのに使用している。
R. Thunbergii、クリフアウト、喜望峰。著者の研究室で分析した樹皮のサンプルには、28パーセントのタンニンが含まれていた。赤みを帯びた、貴重なタンニン原料である。タンニンはカテコール類である。
ウルシ属の他のいくつかの種もなめしに用いられる。R . semialata[277] 中国産および日本産の虫こぶを生じ、最大70パーセントのガロタンニン酸を含んでいる。これらはハエではなく、近縁種のピスタチアと同様にアブラムシの攻撃によって引き起こされる。[145]アブラムシは、大きくて薄い壁の虫こぶの中で無性生殖段階を経る。同様のアブラムシ虫こぶはアメリカスマックにも見られる。ヨークシャー大学で調べた葉の標本からは、タンニンがわずか5パーセントしか得られなかった。
[145]Flückiger と Hanbury、「Pharmacographia」を参照。
マンゴー(学名:Mangifera indica)は、熱帯地方に広く分布する。樹皮と葉にはタンニンが豊富に含まれており、鉄分を含むため緑がかった黒色を呈する。
CORIARIACEÆ。
コリアリア・ミルティフォリア(学名: Coriaria myrtifolia)、フランススマック(学名:Foriaria myrtifolia、フランススマック、学名: Fauvis、Douzère、RedoulまたはRedon、Pudisの4種類がある)。フランス南部原産の有毒な低木。葉はなめしに用いられるほか、「スティンコ」という名称でスマックの混入物としても使われる。葉には約15パーセントのタンニンが含まれている。(272ページ参照)
ニュージーランドのトゥトゥとも呼ばれるコリアリア・ルスキフォリアの樹皮には、16~17パーセントのタンニンが含まれている。
他のコリアリア属の植物も調査に値するものであり、タンニンを多く含むことが知られている。
ルビアチェ。
アカネ属(Rubia)はヤグルマギク属(Galium)と近縁で、この科のイギリスにおける代表種はほぼこの2種のみである。コーヒーやキナノキは外来種である。
ナウクレア、またはウンカリア・ガンビル。東インド諸島。(図56)つる性の低木で、「ガンビル」または「テラ・ジャポニカ」の原料となる。また、他のいくつかの固形抽出物と同様に「カテキュー」とも呼ばれる。ガンビルは、1780年にオランダの貿易商クーペルスによって初めて記述された。この植物は1758年にマラッカに導入され、1819年にシンガポールにプランテーションが設立された。
この栽培法は主に中国人が行っており、非常に粗雑である。収穫は早いが、その扱い方では10年から15年で農園は荒廃してしまう。植え付けから3年後に収穫が始まり、低木の生育状態をほとんど考慮せずに、年に2~4回収穫が続けられ、植物はかろうじて生き延びる葉が残る程度まで収穫される。コショウ栽培と他の作物の栽培を組み合わせると有利であることが分かっている。[278] ガンビアでは、枯れた葉はコショウの根を保護するのに良い役割を果たすが、肥料としての価値はほとんどない。
図 56. —ガンビア低木 ( Nauclea gambir )。
収穫はパランと呼ばれるナイフで行い、葉や小枝は大きなナイフで刻んでからボイラーに入れ、水で加熱して液体がシロップ状になるまで煮詰めます。この間、木製の5本爪の攪拌棒で絶えずかき混ぜます。葉は木製のフォークで取り出し、トレイにのせて水気を切ります。すると液体はボイラーに戻ります。ボイラーに残っている粗い物質はラケットのようなストレーナーで取り除き、細かい物質は穴の開いたココナッツの殻を通して液体を小さな浅い桶に濾して取り除きます。そこで液体は円筒形の木の棒で絶えずかき混ぜながら冷まします。この棒は回転運動で上下に動かされます。[279] カテキンが結晶化する。十分に冷めたら、ペースト状の塊を容器から取り出し、鉄製のナイフで一辺が1インチの立方体に切り分け、小屋の下の棚に置いた竹製のトレイに並べて乾燥させるか、薪の火で燻製にすることもある。
良質なキューブガンビアは、土のような外観をしており、外側は濃い色ですが、カテキンの結晶化により内側は淡い色をしています。カテキン自体はなめし剤ではありませんが、110~126℃で乾燥させる際に水分子を分離することでタンニンに変化するようです。なめし工場でも同様の変化が起こっている可能性が非常に高いと考えられます。このタンニンはカテコール-フロログルコール誘導体で、この系列の他のタンニンよりも収斂性が低く、淡い色をしています。(297ページ参照)
一般的な品質のものは「ブロック・ガンビア」と呼ばれ、立方体にカットされる代わりに、約250ポンドの大きな長方形のブロックに成形され、マットで包まれてペースト状の状態で輸出されます。皮粉法で推定すると、これらは35~40パーセントのタンニンを含み、最高級の立方体では50~65パーセントに達します。上記の形状の他に、主にビンロウの実と一緒に噛むための小さなビスケット状のものや、ペースト状の塊を竹筒に押し込んで円筒状に成形し、薄いスライス状に切ったもの(「ウェハー・ガンビア」)など、さまざまな形状が作られています。これらの形状は通常色が薄く、カテキンが非常に豊富です。
ガンビアの化学的性質と用途の詳細については、228、231、239ページなどを参照してください。
キョウチクトウ科。
Aspidospermum quebracho . Sp. Quebracho blanco . ブラジル。樹皮には医薬品として用いられるアルカロイドであるアスピドスペルミンが含まれているが、樹皮と木材の両方ともタンニンは少ない。
コロラド州ケブラチョ、Anacardiaceæ、p. 14を参照。 269 .
エリカセ、ヒース家。
Arctostaphylos (またはArbutus ) uva-ursi、クマコケモモ。ロシア、フィンランドで使用されており、小枝と葉には14パーセントのタンニンが含まれていると言われている。しばしば、コケモモ(Vaccinium vitis-idæ)の葉で混入される 。
イチゴノキ(学名:Arbutus unedo、セイヨウイチゴノキ)。地中海沿岸地域では、葉、果実、樹皮が食用にされる。
[280]
ワクチン。
ビルベリー(Vaccinium Myrtillus)。ピエモンテ地方で利用されている。
SAXIFRAGEÆ。
Weimannia glabra L.、「クルティドール」の樹皮。ベネズエラ。
ワイマンニア・マクロスタキスDC 再会。
Weimanniaracemosa、ニュージーランドのトワイまたはタウェリ樹皮。
これらの種は10~13パーセントの鉄青化タンニンを含み、実用化されてきたが、それほど重要なものではない。
TAMARISCINIÆ。
このグループのほとんどの種はタンニン含有量が少ないが、いくつかの種はタンニンを豊富に含む虫こぶを持つ。
タマリクス・アフリカーナ(Tamarix africana);エジプト、アルジェリア原産。虫こぶには26~56パーセントのタンニンが含まれている。小枝はチュニスで採取され、乾燥させて粉砕した後、シチリア島に輸入され、「ブルスカ」という名前でスマックの偽装に使用される。小枝には約9パーセントのタンニンが含まれている。(272ページ参照)
モロッコ産のT. articulataは、アラビア語でタクートと呼ばれるアブラムシによって生成される虫こぶを産出し、フォーゲルによれば、43パーセントのタンニンを含んでいる。
タマリクス・ガリカ(Tamarix gallica)は、スペインとイタリアで使用されている。
シュウ酸エステル。
オキザリス・ギガンテア(Oxalis gigantea) 、チリ産チュルコ樹皮の原料。薄くもろい、濃い赤色の樹皮で、厚さは大部分が約2mm。コルク層とロス層は全くない。樹皮はもろく、細胞は薄い。抽出しやすい濃い赤色のタンニンを約25%含み、鉄分と反応すると緑黒色になる。この樹皮は、フクシア・マクロステマ( Fuchsia macrostemma )のものと誤って分類されていたことがある。(フォン・ヘーネル著『ゲルベリンデン』125ページ、および本書284ページ参照。)
COMBRETACEÆ。
この属のいくつかの科にはタンニンを豊富に含む樹木が含まれていますが、最も重要なのはミロバラン(しばしば誤ってMyrabolamsまたはMyrabolansと表記される)で、これはインド産のTerminalia属の様々な種の未熟な果実です。
[281]
図57. —ミロバランの木(Terminalia Chebula)。
高さ40~50フィートで良質な木材を産出するT. Chebula(図57)は、すべての一般的な品種の源であり、それらの違いは、採取された地域と果実の成熟度のみです。ナッツには30~40パーセントのタンニンが含まれています。さまざまな種類の中で、おそらくボンベイとして知られるものは最も未熟ではなく、「リーングリーン」は最も未熟です。未熟な果実はタンニンが最も豊富です。「ボンベイ」は粗いしわのある滑らかな皮を持ち、切ると多孔質で色が薄いです。 「J」種(ジュバルポア)と「V」種(ヴィンゴルラ)は、しわがより細かく浅く、より硬く、より固く、結果としてより暗い外観をしていますが、より濃い色の酒は得られません。一方、「リーングリーン」はより緑色で、黄色の色素が少なく、その結果、タンニンが多くの点で似ているスマックに性質がより近くなります。[282] ただし、おそらくガロタンニン酸に対するエラジタンニン酸の比率は、ガロタンニン酸よりも高いと考えられる。
ナッツは色が鮮やかで、虫食いがなく、ワックス状でもなく、柔らかくもないものでなければなりません。湿気の多い場所に保管すると、すぐに水分を吸収してワックス状になり、挽くのが非常に難しくなり、ミルの刃や羽根に付着して詰まってしまいます。
大きくて硬い種子にも果肉にもタンニンは含まれていませんが、果肉には革に独特の香りを付ける油分が含まれています。タンニンは大きくて壁の厚い細胞に存在し、容易に抽出することはできません。果皮はしわが寄っていますが、砕いていない実はしばらく水に浸けておくと元のプラムのような形に膨らみます。樹皮は果実とほぼ同じくらい栄養価が高く、木からは虫こぶもできます。
T. Belericaからは、ベレリックナッツ、または「ベッダナッツ」と呼ばれる実が採れます。この実は、通常のミロバランよりも毛羽立っていて、丸みを帯びており、大きく、約12パーセントのタンニンを含んでいます。タンニンは、粉末状のミロバランの混入物として使用されます。T. Belericaの樹皮から作られた固形抽出物のサンプルには、70パーセントのタンニンが含まれていました。
T. tomentosa には、タンニンを約 10 パーセント含む綿毛状の実があり、樹皮には de Lof によると 36 パーセントのタンニンが含まれている。固形抽出物のサンプルには 56 パーセントのタンニンが含まれていた。樹皮には約 11 パーセントのタンニンが含まれている。
他にもインドにはいくつかの種が存在する。
モーリシャス産のT. Catappa(「バダミエ樹皮」)には、12パーセントのタンニンが含まれています。
T. mauritiana、「ジャムロサの樹皮」には、30パーセントのタンニンが含まれていると言われている。
マレー諸島のT. Oliveriからは「タンの葉」が採れ、そこから抽出液が作られ、カッチの代用品として用いられる。著者の研究室で最近調べたビルマ産の抽出液のサンプルには、62パーセントのタンニンが含まれていた。このタンニンはカテコール誘導体であり、フロログルコールを含まない点でアカシア・カテチュのタンニンとは異なる(297ページ)。
マンダレー産の樹皮のサンプルには31パーセントのタンニンが含まれており、同じ木の葉には14パーセントのタンニンが含まれていた。
エンブリックミロバランについては、293ページを参照。
[283]
RHIZOPHORACE、マングローブまたはマングローブ。
Rhizophora Mangleおよび近縁種であるマングローブ、マングル、マングリエ、パレトゥヴィエ、カスカロテは、世界中の熱帯沿岸に生育しています。樹皮のタンニン含有量は種によって大きく異なり、15~40パーセントです(Ceriopsを参照)。ハバナで使用される葉には、22パーセントのタンニンが含まれていると言われています。Eitner によると、若い植物ほどタンニン含有量が高いとのことです。R . Mangle の樹皮は、他のいくつかの種に比べて劣っているようです。
東インド諸島では、沼地に生える樹木で、マングローブと同じような生育様式を持つものはすべて「バカウ」(英語ではマングローブ)と呼ばれ、様々な種類のセリオプス属の樹皮が最高のなめし樹皮となる。干潮時の潮汐マングローブ沼は、逆さにした枝のようなアーチ状の根が絡み合い、その上に樹木が支えられている。
容易に抽出できるカテコールタンニンは、濃い赤色をしており、ミモザの樹皮の色に似ている。他の材料と混合すると、赤色の効果ははるかに小さくなるため、マングローブの樹皮は現在、マツ、オーク、ミモザと組み合わせて広く使用されている。
他にもタンニンを豊富に含む種がいくつかあり、世界各地でマングルという名前で利用されている。また、シクンシ科に属するコノカルプス属のいくつかの種も同様である。
Rhizophora mucronata。インドおよびビルマ。樹皮の含有量は大きく異なり、カルカッタのインド博物館のデイビッド・フーパーはタンニン含有量を26.9%としている。ケルナー博士(フライベルクのドイツ園芸学校)は1900年に2つのサンプルを分析し、1つはタンニン含有量が48%、もう1つは21%であった。著者が最近調査した英国帝国研究所の2つのサンプルでは、タンニン含有量はそれぞれ4.5%と6.1%であった。
Ceriops Candolleana、バカウまたはテンガ樹皮、東インド諸島。 ゴラン、ベンガル。タンニンを最大27%含有し、染色用途においてカッチとほぼ同等の、あるいは全く同等の代替品として有望な抽出物が得られる。固形抽出物はタンニンを最大65%含有し、良質だが濃い赤色の革を作ることができる。
スンダルバンズに生育する、やや大型の木であるセリオプス・ロクスブルギアナは、樹皮の強度と特徴が上記の木と非常によく似ている。
[284]
ONAGRACEÆ、オノセラ族。
フクシア・エクスコルティカタは、ニュージーランド唯一の落葉樹です。タンニンを5%含有しています。
フクシア・マクロステマ(学名: Fuchsia macrostemma)、学名:Chili。ティルコまたはチルコ樹皮を産出する。チュルコ樹皮は誤ってこの植物に由来するものとされてきたが、キュー植物園の担当者によると、これは確かにカタバミ属植物に由来する。(フォン・ヘーネル著『ゲルベリンデ』125ページ参照)
ガンナーレース。
グンネラ・スカブラ(パンゲ?)、パウケ、チリ。ヤギ皮のなめしに時々使用されます。
ミルタセ。
ユーカリ globulusや、オーストラリアでよく見られる他のE.種、アルジェリアや南ヨーロッパに導入された E. 種 (ガムツリー) は、カテコールタンニンを多かれ少なかれ豊富に含み、その樹液はボタニー湾やオーストラリアのキノの原料であり、タンニンを最大 79 パーセント含んでいます。ユーカリのいくつかの種は収斂性抽出物を産出します。「赤」、「白」、「洪水」ガム ( E. rostrata )、「ブラッドウッド」 ( E. corymbosa )、およびE. citriodoraからの抽出物は、薬用ガムの代替として十分適しています。ガムは主に木こりによって採取され、木の平らな空洞に粘性のある状態で見つかり、すぐに濃縮されて硬くもろくなります。少量は、生きている木の樹皮に切り込みを入れて採取され、糖蜜状の液体から 35 パーセントのガムが得られます。こうして蒸発によって固形キノが得られる。このガムはオーストラリアから輸入されているが、その量を示す統計はない。[146]
[146]Journ. Soc. Chem. Ind., 1902, p. 159 を参照。
オーストラリアの「ウーリーバット」と呼ばれるユーカリ・ロンギフォリアの樹皮には、タンニン酸が8.3%、没食子酸が2.8%含まれています。「ペパーミント」と呼ばれる木の樹皮には、タンニン酸が20%含まれています。「ストリンギーバーク」(E. obliqua)には、キノタンニン酸が13.5 %含まれています。ビクトリア州の「アイアンバーク」(E. leucoxylon )には、キノタンニン酸が22 %含まれていますが、質の劣る皮革にしか利用できません。
ギンバイカ(Myrtus communis)をはじめとするいくつかのギンバイカ属の植物は、樹皮や葉にかなりの量のタンニンを含んでいる。
[285]
GRANATACEÆ。
ザクロ(Punica Granatum)。果皮はスペインや東洋でスマックの代用品として用いられ、タンニンを最大25%含有する。樹皮には22%のタンニンが含まれていると言われている。 バラウスティン(Balaustines)、野生のザクロ、東インド諸島。果実には46%のタンニンが含まれていると言われている。
ROSACEÆ。
Tormentilla erecta、Potentilla tormentilla。根には20~46パーセントのタンニンが含まれているとされている。赤色の革は、かつてオークニー諸島、シェトランド諸島、フェロー諸島、およびドイツの一部地域で使用されていた。
ナナカマド(学名: SorbusまたはPyrus Aucuparia)。樹皮はオークよりも強いと言われている。
この科の他の多くの植物にもタンニンが含まれており、イチゴもその一つである。
PAPILIONACEÆ。
ブテア・フロンドサ。[147]これ( Pterocarpus marsupiumと共に)[148]東インド産キノを供給する。花はインドでテスという名前で染料として使われる。樹皮はタンニンをかなり多く含む。
[147]「経済製品辞典」、IB、p. 944; Hummel および Cavallo、Proc. Chem. Soc. 1894、p. ii。
[148]農業台帳、1901年、第11号、政府印刷局、カルカッタ。
プテロカルプス属、またはドレパノカルプス・セネガレンシスは、最大75パーセントのタンニンを含むアフリカ産キノの原料である。
Cæsalpinia coriaria、ディビディビ。中央アメリカ原産の高さ20~30フィートの木で、インドに導入されて成功しているが、主にマラカイボ、パライバ、リオ・アチェから輸入されている。乾燥した莢には、主にエラジタンニン酸であるピロガロールタンニンが40~45パーセント含まれており、発酵しやすく、濃い赤色の色素が突然発生するという欠点さえなければ、非常に貴重ななめし原料となる。原因はよく分かっていないが、消毒剤を使用することでリスクを大幅に軽減できるようである。強いタンニン液で使用すると、重厚でしっかりとした革が得られるが、主に革の仕上げにガンビアの代替品として用いられる。淡色の革を速乾ドラムタンナーでなめすと、優れた色が得られる。特にしっかりとした光沢のある革になると言われている。なめされた革[286] 外見上は美しい色合いであっても、内部にはしばしば青みがかった紫色がかった色合いが見られる。これはおそらく、ログウッドの色素に類似した色素が生成されたためと考えられる。種子にはタンニンは含まれておらず、タンニンは莢の殻の中にほぼ遊離した状態で存在する。莢は長さ約3~4cmで、外側は濃い色をしており、乾燥するとS字型に丸まる。
C. digyna、タリまたはテリの莢。インドとビルマのプローム、トゥングー、バシン、ミャナンなどの地域に自生し、薬として利用されている。莢の殻からは50%以上のなめし剤が得られると言われている。1900年に著者が調査した、帝国研究所から親切にも送られてきたビルマ産のサンプルには24%のタンニンが含まれていたが、種子を取り除いた後の残りの莢の殻を分析したところ、44%のタンニンが得られた。C . digynaは、ディビディビで問題となる発酵傾向がないことが証明されれば、貴重ななめし原料となることが期待される。「ホワイトタン」という名前でイギリスに導入され、スマックのように真っ白な革が得られるが、現在のところ供給は不安定である。
C. cacolaco、メキシコ、カスカロテ産。タンニンを豊富に含む莢(最大55%)(Eitner調べ)。莢はdivi種よりも大きく肉厚で、種子は小さく、タンニン含有量は同程度。
他のいくつかのマメ科植物の莢もなめしに用いられ、「アルガロビラ」という名前で呼ばれることがある。これは単にイナゴマメを意味する「アルガロバ」の縮小形で、アラビア語の「アル・カロバ」に由来し、いくつかの小さな莢に用いられている。(バルサモカルポン属とプロソピス属を参照 。)
C. (またはBalsamocarpon ) brevifolia、チリ、一般的なアルガロビラ。 図 58。既知の最も強力ななめし剤の 1 つです。平均 45 パーセントのタンニンを含み、ディビのタンニンと非常によく似ていますが、変色しにくいです。タンニンは非常に開いた繊維の骨格の中にゆるく存在し、冷水に容易に溶けます。種子にはタンニンは含まれていません。発酵させなければ、非常に鮮やかな色の革になります。
アルガロビラはプロソピス・パリダに帰属するとされてきたが、これは誤りであると思われる。P .属のいくつかの種はなめし用の莢を産出することが知られており、ペルシャのカスチャン砂漠のP.ステファニアナの莢はdschigh dschigheであり、おそらくdchiftまたは jaftと同一である。( 263ページ参照。)パンジャブではP. spicigeraの樹皮が使用されている。
C. (またはヘマトキシロン)カンペキアナム、ログウッド、中央[287] アメリカ産。この木材は、着色物質と酸化によって生成されるグルコシドの他に、約3パーセントのタンニンを含んでいる。主な用途は、鉄またはクロム媒染剤を用いた黒染めである。(413ページ参照)
図58。[149] —アルガロビラ ( Cæsalpinia brevifolia )。
[149]『新商業医薬品と植物』第5号、T.クリスティ著。
C. echinataからは「ブラジルウッド」が採れる。(413ページ参照)
C. サパン、スオウ材、インド。
Cassia auriculata、トゥルワールまたはタンガディ樹皮、南インド産。いわゆる「ペルシャ」羊皮や山羊皮のなめしに使用される。[288] 約17パーセントのカテコールタンニンを含んでいる。これを用いてなめした革は淡黄色だが、日光に当たると急速に赤みを帯びる。235ページ参照。
C.フィスチュラ、インド。サヤの殻、17パーセント。タンニン。サヤの果肉は食用として使用されます。
C. elongataとlanceolata。セナは去る。上エジプト。
C. ソフォラ、「バリ バビラン」。
図 59. —バブール ( Acacia arabica )。
ミモセ、マメ科の部族。
アカシア・アラビカ(Acacia arabica)、「バブール」、「バブル」、インド、エジプト。図59。樹皮には約12~20パーセントのカテコールタンニンが含まれており、これはインドの主要ななめし原料の一つで、キップやより厚手の革の製造に用いられる。莢はインドでなめしに用いられ、樹皮とほぼ同じ量のタンニンを含むが、種類が異なる。樹皮のタンニンはカテコールタンニンで、赤色の色素を多く含むのに対し、莢のタンニンはディビに類似した淡色のタンニンであり、[289] 石灰水で沈殿させて作られる。エジプトでは、この莢はバブラと呼ばれ、アロエベラやアロエベラなどの莢にもこの名前が用いられる。手袋の革の染色に使われる。
A. nilotica、エジプト。莢はネブネブまたはバブラと呼ばれる。
図60. —カッチツリー(アカシア・カテチュ)。
A. catechu、インド。木材からはカッチまたは「ダークカテチュ」が採れる。カテキン結晶を多く含む、より淡い色の品種であるカトもインドで作られており、主にビンロウと一緒に噛むのに使われる。A . catechuは高さ30~40フィートの木で、インドとビルマに広く分布し、熱帯東アフリカにも自生しているが、そこでは利用されていない。南インドでは、A. sumaも同じ目的で使用されている。
直径約1フィートの木を切り倒し、木材(心材のみとする説もある)をチップ状にし、土製の壺に入れて泥製のかまどの上で水で煮る。[290] 濃く濃くなったら、別の容器に移し、抽出液が冷えると固まるまで蒸発を続け、葉や粘土で作った型に注ぎ、太陽と空気にさらして乾燥させる。「カト」、または淡色のカッチは、北インドで、蒸発を早い段階で止め、液体を冷やして、その目的のために壺に投げ入れた小枝や葉の上で結晶化させることによって作られる。カチには、ガンビアのものと同じと思われるカテキンが多量に含まれているが、タンニンははるかに赤い。良質のカッチには約60パーセントのなめし物質が含まれているが、主にクロムや鉄の媒染剤で茶色や黒を染めるのに使われる。カチには、黄色の着色物質であるケルセチンが含まれている(263ページ)。
A. leucophlea、インドおよびジャワ「ピラン」。莢と樹皮はA. arabicaに等しい。
オーストラリアにはアカシア(ミモザ)が豊富に自生しており、その多くはなめしに利用されていますが、その強度は種だけでなく、生育環境や成長段階によっても大きく異なります。おそらく最も詳しい情報は、1890年にシドニーの教育省から出版された、JHメイデン(FLS)著の小冊子『ワトルとワトル樹皮』に掲載されているでしょう。彼の分析はレーヴェンタール法で行われたもので、皮粉法による分析結果とは大まかにしか比較できません。本書に掲載されている分析結果はIALTC法によるもので、主にメイデン氏から提供されたサンプルに基づいています。
ネムノキ属に顕著に見られる特徴として、真の葉が抑制され、平たく広がった中肋(葉状体)がその場所に取って代わる傾向がある。そのため、この属では2種類の全く異なる形態の葉がよく見られ、アカシア属のA. heterophyllaのように、同じ枝に両方の形態が見られる種もある。A . pycnanthaとA. decurrensを比較してみよう。
オーストラリア原産のミモザはインドに帰化し、ニルギリ丘陵で自由に生育しているが、樹皮は利用されていないようだ。
最も重要な種は以下に続く:
A. pycnantha。(図61)「広葉ワトル」または「ゴールデンワトル」、南オーストラリア州。知られている中で最も強力なタンニン樹皮の1つ。ヨークシャー大学で分析された「特別」とマークされたサンプルには50パーセントのタンニンが含まれており、「普通」とマークされた別のサンプルには40パーセントのタンニンが含まれていた。
[291]
図61. —広葉アカシア(Acacia pycnantha)。
図62. — グリーンワトル(アカシア・デクレンス)。
ニューサウスウェールズ州のゴールデンワトルであるA. longifoliaは、 A. pycnanthaの半分の量のタンニンしか含んでいない。
A. mollissima は、 A. decurrens (図 62 ) と A. dealbataの 2 つの変種を含め、商業的に最も重要なアカシア科の植物の一つです。前者の「グリーン ワトル」と表示された 2 つのサンプルは、36 ~ 39 パーセントのタンニン物質を示しました。別の「シドニー グリーン ワトル」と表示されたサンプルは、41 パーセントのタンニン物質を含んでいました。2番目の変種であるA. decurrensのサンプルは、分析の結果、わずか 12 パーセントしか示さず、はるかに弱いものでした。
A. penninervis(ヒッコリーの樹皮)は特に丈夫だと言われているが、その強度は個体差があるようだ。ベイトマンズベイ産のサンプルには、38パーセントのタンニンが含まれていた。
もう一つの「ブラックワトル」であるA. binervataには、最大30パーセントのタンニンが含まれている。同様に、「シダレヤナギ」であるA. salignaにもタンニンが含まれている。後者は有毒で、魚を殺すのに使われると言われている。
A. prominens は、その樹皮がゴールデンワトル ( A. longifolia)の樹皮に見た目が似ているが、タンニン含有量はわずか 14 パーセントである。
オーストラリアにおけるアカシアの栽培はこれまであまり注目されてこなかったが、放置されている、あるいは既に利用価値が枯渇した広大な土地の活用を可能にするだろう。[292] そして穀物の生育には不向きになる。ほとんど手入れを必要としないため非常に収益性が高く、植林地の若い木が高さ 3~4 フィートに達した最初の年以降は、アカシアの栽培と羊の放牧をうまく組み合わせることができる。ナタールでは、オーストラリア産アカシア、特にA. mollissima が順化され栽培に成功しており、現在では大量の良質な樹皮がイギリスに輸出されている。アフリカ産アカシアの樹皮には通常、約 30 パーセントのタンニンが含まれている。
アカシアは、最も痩せた土壌でもほとんどどんな土壌でも育ちますが、砂地や耕作のために地表が耕された場所で最も早く成長します。土壌が固く締まっている場合は、6~8フィート間隔で一定の間隔で耕し、そこに種をまきます。種は5月にまきますが、事前に沸騰直前の熱湯に数時間浸しておきます。種は、畝に沿って平均1フィート間隔でまきます。この場合、1エーカーの土地には約7200粒の種で十分です。種は 1/4インチ以上の土で覆わないようにしてください。
砂質の緩い土壌では、耕す必要すらなく、畝立てを省略して、耕した後に種をばらまいてもよい。苗が発芽したら、株間を6~8フィートに間引く。若木が3~4フィートの高さになったら、下枝を剪定し、その後は幹をまっすぐに保ち、樹皮の剥ぎ取りを容易にし、樹皮の収量を増やすよう努める。黒アカシアと広葉アカシアは別々に栽培するのが望ましい。黒アカシアははるかに大きく成長が速いため、成長の遅い広葉アカシアを圧迫してしまうからである。樹皮を剥いだ木はすべて再播種して植え替え、収量のばらつきを最小限に抑えるよう注意する。ビクトリア州では、9月から12月にかけて樹液が途切れることなく上昇し、樹皮にタンニンが豊富に含まれる時期です。分析の結果、石灰岩地帯に生える木の樹皮は、他の地層から採取される樹皮に比べてタンニン含有量が著しく低く、10~25パーセントの差があることが分かっています。
[293]
以下は南米のミモザ:
A. cavenia、エスピニージョ。樹皮には6%、莢には18~21%以上のタンニンが含まれています。
A. cebil、レッドセビル。樹皮には10~15%、葉には6~7%のタンニンが含まれています。アルゼンチン共和国。
A. Guarensis、アルゼンチン共和国原産のアルガロビラ。樹皮、莢、花はなめし革に用いられると言われている。
A. timbo、ブエノスアイレス。
A. curupi、クルピー樹皮。
ブラジル原産のA. angico、またはPiptadenia macrocarpaからは「アンギカ樹皮」が得られ、著者の研究室で最近分析したところ、そのサンプルには20パーセントのタンニン物質が含まれていた。
「ホワイトバーク」は南米原産のアカシアの一種で、樹皮の内部構造はアンギカと非常によく似ているか、あるいは同一である。
A. horrida、「ドールンボッシュ」(喜望峰)には、8パーセントのタンニンが含まれています。
インガ・フイレイ(Inga feuillei) 、「ペイペイ」、ペルー原産。莢には12~15パーセントのタンニンが含まれていると言われている(信憑性に疑問あり)。インガ属には他にも タンニンを含むことが知られている種がいくつかある。
エレファントリザ・バーチェリイ(学名:Elephantorrhiza Burchellii)、南アフリカ共和国エランズボッシュジェス、トゥグワー、またはトゥルワーに自生するマメ科の植物。乾燥させた根には12%のタンニンと多量の赤い色素が含まれている。根は数フィートの長さで、直径は約2インチあり、川岸に生育する。
上記に以下の項目を追加することができます。リスト:-
トウダイグサ科。
クレイスタンサス・コリヌス、「コダルシ」、デカン地方。樹皮には33パーセントのタンニンが含まれているとされている。
インド原産のアムラ(Phyllanthus emblica)からは、未熟な状態でかなりの量のタンニンを含むアムラミロバランが採れる。葉(18%)と樹皮はなめしに用いられる。
Phyllanthus distichusとPhyllanthus nepalensisはどちらもなめし用の樹皮を産出する。
COMBRETACEÆ。
アノゲイッスス・ラティフォリア(インド原産)。樹皮と葉はタンニンを豊富に含む。
GUTTIFERÆ。
マンゴスチン(学名:Garcinia mangostana、インド原産)。マンゴスチンの果皮にはタンニンが多く含まれている。
[294]
第19章
タンニンの化学
なめし剤の主要成分は、「タンニン」または「タンニン酸」として知られる有機化合物の大きなグループに属し、植物界全体に広く分布しており、動物ではトウモロコシゾウムシの体内に代表例が1つあると言われています。植物生理学におけるタンニンの役割はまだ不明であり、実際、場合によっては有機変化の老廃物であると考えられています。タンニンは、化学構造や多くの重要な特性においてかなり多様ですが、いずれもゼラチンや類似物質を溶液から沈殿させる力、動物の皮膚を皮革として知られる不溶性物質に変換する力、そしてしばしばインクとして利用される鉄塩と暗色の化合物を形成する力を持っています。また、酢酸鉛や酢酸銅、塩化第一スズ、その他多くの金属塩によって沈殿し、キニーネなどの多くの有機塩基や塩基性アニリン染料と不溶性化合物を形成します。タンニンは弱い酸性を示します。
タンニン類はすべて、多かれ少なかれ水に溶ける。また、アルコール、アルコールとエーテルの混合物、酢酸エチル、アセトン、およびいくつかの類似の溶媒にも溶けるが、乾燥エーテル単独、クロロホルム、石油アルコール、二硫化炭素、またはベンゼンには溶けない。
タンニンは結晶化せず、分解せずに蒸留することもできないため、純粋な状態で得ることは極めて困難であり、また、その性質にかなりのばらつきがあるため、すべてのタンニン類に等しく適用できる方法は存在しない。タンニンの分離には相当な化学的知識と経験が必要となるため、詳細な説明は本稿の範囲外であるが、いくつかの具体的な点については以下に述べる。[295] 採用されたより重要な方法のいくつかは、LILBの43ページに記載されている。
それらの化学構造は複雑で、ほとんどの場合完全には理解されていませんが、調査されたすべての天然タンニンは、三価フェノールであるピロガロール、または二価フェノールであるカテコールの誘導体であることが証明されています。後者は、ピロガロールと異性体である三価フェノールであるフロログルコールを伴うことがよくあります。フェノール自体は、ベンゼン C 6 H 6の誘導体のクラスであり、1 つ以上の水素原子が OH 基に置き換えられています。一般的なフェノールまたは「石炭酸」は、それらの最も単純な代表例です。ピロガロールやカテコールを含むそれらの多くは、写真の「現像剤」として使用されます。フェノールは、別の水素をカルボキシル (CO.OH) に置き換えると、真の酸を形成します。そのうち、サリチル酸は一般的なフェノールに、プロトカテキュ酸はカテコールに、没食子酸はピロガロールに対応します。タンニンは明らかに複雑な酸であり、後者の2つの酸のうちの1つが、同じまたは別の酸の2番目の分子と無水物として結合しており、場合によってはフェノールまたはその他の有機基が付加されている可能性があります。詳細については、LILB、p. 45を参照してください。ガロタンニン酸は明らかにジガリック酸であり、2つのガリック酸分子が水分子の要素を放出した後に結合しています。天然のガロタンニン酸および他の多くのタンニンはグルコシドであるか、少なくともグルコースを含んでおり、多くの場合、精製によって除去できます。
以上のことから明らかなように、タンニンを構造に基づいて分類することは、我々の知識が不十分であるだけでなく、分解生成物を分離・同定することが困難であるため、現状では不可能である。しかしながら、フェノール類を実際に分離する手間を除けば、カテコールタンニンとピロガロールタンニンを化学的特徴によって区別することは難しくなく、この分類は、タンニンの製革における利用に影響を与える性質の大きな違いによって特徴づけられるため重要である。
カテコールタンニンを水に溶解し、溶液から強い臭気が出るまで臭素水を加えると沈殿が生じる。沈殿は結晶性の場合もあるが、一般的には非晶質で、黄色または褐色を呈する。タンニンの浸出液が非常に薄い場合、沈殿はごくわずかであったり、生成が遅い場合がある。ピロガロールタンニンは沈殿を生じない。[296] 臭素水との反応。カテコールタンニンに一般的に見られるもう一つの反応は、試験管内の浸出液1滴に濃硫酸を加えると、2つの液体の境界に濃い赤色または深紅色の環が形成され、水で希釈すると溶液は一般的にピンク色になるというものです。一方、ピロガロールタンニンは黄色、またはせいぜい濃い茶色の環を形成し、希釈すると黄色っぽい溶液になります。この反応は非常にデリケートで、水性抽出液の代わりにアルコール抽出液を使用するとさらに強くなることがあります。また、皮粉処理後に残るカテコールタンニンの非タンニン残渣によってもこの反応が見られることがあり、その場合はおそらくタンニンに付随するカテキンの存在によるものと考えられます。鉄塩(好ましくはミョウバン溶液)と反応すると、ピロガロールタンニンは青黒色を呈するが、カテコールタンニンは一般的に緑黒色を呈する。ただし、着色物質の存在、あるいは場合によってはタンニンの構成によって、反応が不確実になることがある。例えば、ヨーロッパナラ(Quercus robur)の樹皮の水浸出液は、タンニンがカテコールタンニンであるにもかかわらず、鉄と反応すると明らかに青黒色を呈し、精製タンニンは緑黒色を呈する。アメリカナラ( Q. prinusなど)の樹皮のほとんどは、精製せずに緑黒色を呈する。オーストラリアミモザは、すべてカテコールタンニンを含んでいるにもかかわらず、鉄塩と反応すると一般的に鈍い紫黒色を呈する。鉄試験は、分類手段として最初にステンハウスによって提案された。トリムブルは、精製ピロガロールタンニンには約52パーセントしか含まれていないことを示した。炭素のうち、カテコールタンニンは約60パーセントを占める。[150]
[150]『タンニン』、ii. p. 131。
ピロガロール系タンニンは2種類しか明確に区別されていませんが、実際にはもっと多くの種類が存在する可能性が非常に高いです。1つは没食子のタンニン酸(おそらくジガリン酸)で、希酸で加熱するか、または特定の非組織化発酵菌やチマーゼ(16ページ参照)の作用によって没食子酸を生成します。これらの発酵菌やチマーゼは一般的になめし剤に含まれています。もう1つはエラジタンニン酸(通常は没食子タンニン酸と多かれ少なかれ混合して存在)で、同じ条件下で生成物の1つとして「ブルーム」(不溶性のエラジ酸沈殿物)を生成します。そのため、ほとんどのピロガロール系タンニンは皮革に「ブルーム」を沈着させますが、その割合は非常に異なり、没食子やスマックはごくわずかしか生成せず、ミロバランやバロニアはごくわずかしか生成しません。[297] そして、divi-divi は大きかった。イギリス産のオークの樹皮は革にかなりの「ブルーム」を付着させるが、その主なタンニンはカテコールであることは確かである。しかし、鉄塩と反応して生じる青黒色は、ガロタンニン酸は存在しないことが知られているが、エラジタンニン酸の存在による可能性がある。オーク材、栗、バロニアのタンニンは、主にピロガロール誘導体であり、先に挙げた 2 つと同一ではないにしても密接に関連しているが、もしそうであれば、純粋な状態で得ることは非常に難しい。オークのさまざまな製品、虫こぶ、樹皮、果実、木材から得られるタンニンの性質にこれほど大きな違いがあることは注目に値する。スマックやピスタチオなどの他の虫こぶに含まれるタンニンは、一般的にガロタンニン酸を含んでいるが、後者の場合のように、植物の残りの部分からカテコールタンニンが生成される場合でも同様である。
カテコール系タンニンはピロガロール系タンニンよりもはるかに多様な種類を示すようですが、見かけ上の違いの多くは不純物の存在によるものかもしれません。しかし、ガンビアとカッチのタンニンにはフロログルコールが成分の一つとして含まれていることは少なくとも確実であり、他のほとんどのなめし剤には含まれていません。フロログルコールの存在は、問題のタンニンの浸出液で松材(マツの削り屑)を湿らせ、少量の濃塩酸を塗布することで容易に検出できます。数分後、鮮やかな赤色または紫色の染みが生じます。カテコール系タンニンは、酸で煮沸しても没食子酸やブルームは生成せず、一般的に水には不溶性ですがアルカリ性液体やアルコールには溶解する「赤色物質」が沈殿します。この赤色物質は樹脂、特に「竜血」として知られる赤い樹脂と密接に関連しています。これらの赤色はタンニンの無水物、つまりタンニンから水分を奪って生成されるものであり、したがって長時間の煮沸や高温など、水分を除去するあらゆる手段によって生成されます。低級無水物(つまり、水分の奪取が最も少ないもの)は完全に不溶性ではなく、多くの物質に自然に存在する「難溶性」タンニンを形成します。これらは冷水よりも温水に溶けやすく、これが加熱によって作られた液体が冷水で抽出されたものよりも一般的に革に濃い色を与える理由の一つです。これらはドクニンジン抽出物やケブラチョに多量に含まれています。これらのアルカリ溶液を利用しようとする試みがなされてきました。[298] なめしも試みられたが、あまり成功しなかった。ただし、アルカリやアルカリ亜硫酸塩は「可溶性」ケブラチョ抽出物を得るためによく使用される(338ページ)。
多くのカテコール系なめし剤、特にガンビア、カッチ、ケブラチョには、タンニンに加えて、カテキンと呼ばれる無色の物質が相当量含まれています。カテキンは冷水にはわずかにしか溶けませんが、温水には容易に溶け、冷却すると結晶化します。これらの物質はなめし作用はありませんが、ある意味ではタンニンの源であり、タンニンはカテキンの最初の無水物であると考えられます。赤色は、さらに水分子が脱離することによって形成されます。これらの物質は、おそらく最終的にはなめし工場での変化によってタンニンに変換されると考えられます。この変化は、100~120℃に加熱することで非常に速やかに起こります。[151]ガンビアのカテキンは、革の表面や内部で結晶化することで、「白斑」と呼ばれるトラブルを引き起こします。これは、ガンビアが広く使われている地域でよく見られる現象です。
[151]カテキンが無水物に変換される正確な温度については疑問があり、パーキンは提示された温度よりも高い温度だと考えている。
カテコールタンニン類に共通すると思われる残念な特徴として、それらから作られる革は、たとえ色が薄くても、強い光にさらされると急速に色が濃くなり、赤みを帯び、最終的には非常に脆くなり、腐敗してしまうという点がある。[ 152] 234、272頁参照 。
[152]参照:製本用皮革に関する委員会報告書、芸術協会誌、1901年、14ページ。
ドイツの化学者ワグナーは、タンニンを植物の自然な成長過程で生成される「生理的」タンニンと、タマバチなどの昆虫の攻撃によって引き起こされる「病理的」タンニンに分類しようと試み、さらに前者のタンニンだけが革を生成できると主張した。その後、虫こぶで生成されるタンニンは健康な植物に見られるタンニンの一部と同一であることが示され、虫こぶ自体も非常に古くからなめしに使用されてきた。読者には、モロッコ革のなめしに東洋で一般的に使用されていたウルシの代わりにトルコ産の虫こぶが使用されていたこと、そしてかつてオーストリアで靴底のなめし材として広く使用されていた「クノッパーン」、すなわちオークの虫こぶについて思い出してもらうだけで十分だろう。確かに、虫こぶのタンニンは、主にガロタンニン酸から構成されているため、後者の目的にはあまり適していません。ガロタンニン酸は、固形の白濁や赤色の沈殿物を形成しません。[299] 重厚でしっかりとした革を作ることはできません。純粋な没食子酸そのものからは、非常に白く柔らかい革が生まれます。
様々ななめし原料のタンニンが属する分類は、主に植物リスト (第18章)に記載されていますが、ここでは最も一般的なものをいくつか挙げておくと良いでしょう。虫こぶとウルシには、少量のエラジタンニンを含むガロタンニン酸が含まれています。ミロバラン、バロニア、ディビディビ、アルガロビラ、オーク材、クリはすべてピロガロールタンニンであり、分解生成物としてエラジ酸と没食子酸を生成します。アメリカツガを含むすべてのマツの樹皮、カラマツ、インドバブル(Acacia arabica)を含むすべてのアカシアとミモザ、オークの樹皮(オーク材、果実、虫こぶは除く)、ケブラチョ材、カシア[153]マングローブの樹皮、カナグレ、カッチ、ガンビアはカテコールタンニンであり、後者2つにはフロログルコールが含まれており、その微量は他の多くのカテコールタンニンにも含まれています(297ページ)。
[153]カッシア・アウリクラタ、または「トゥルワール」樹皮は、東インド産または「ペルシャ産」の羊皮や山羊皮の一般的ななめし革で、主に製本に用いられるが、非常に早く赤くなり腐敗する。
ガロタンニン酸や、この種のタンニンに特徴的な反応を示すいくつかの人工タンニンは実験室で製造されているが、天然タンニンと少しでも競争できる価格で製造できる見込みは今のところ全くない。
なめし剤には、しばしば媒染着色物質が含まれており、これらはタンニンと同じフェノール類に由来することが多い。また、通常はガム、デンプン、グルコースも含まれている。オークの樹皮には、タンニンと結合していないレブロースが含まれている。しかし、多くのタンニンは、糖類と結合したグルコシドとして自然界に存在し、酸の作用や発酵によって容易に分解される。これらの糖類は、発酵によってなめし液中の酢酸や乳酸を供給する上で重要である。
[300]
第20章
なめし材料のサンプリングと分析
なめし材料の分析は、主になめし職人を対象とした本よりも化学者向けの本の範囲に属するものであり、「皮革産業実験書」でかなり詳しく扱われていますが、これらの分析方法の基礎となる原理を、実際に関心のあるすべての人が理解することが非常に重要であること、また、皮粉法によるなめし材料の概算分析は、必要な道具を用意する賢明ななめし職人であれば誰でもできることから、一般的に使用されている方法について簡単に概説する必要があります。国際皮革貿易化学者協会と米国農業化学者協会は、この分野に多大な注意を払っており、これらの協会のいずれかが規定する方法は、世界中の資格のある化学者によってほとんど例外なく使用されているため、最新の情報に修正されたそれらの指示は付録AとCに記載されています。しかしながら、これらの手順は既に通常の分析手順に精通している化学者を対象としているため、ここではもう少し詳しい説明をする必要がある。
一致した結果を得るためには、提示された方法を完全に遵守することが不可欠であり、一見些細に見える操作上の細かな点は、多くの場合、長年の経験と綿密な議論の結果であるということを強調しておかなければならない。特に国際協会の会員は、規定された手順からのいかなる逸脱も、たとえわずかであっても、分析報告書に記録する義務を負っている。
あらゆる材料の分析の最初のステップは、[301] 真に全体を代表するサンプルを採取することは決して容易ではなく、それができないことが、分析方法自体の不正確さよりも多くの誤りや論争の原因となっている場合が少なくありません。多くの場合、化学者は、実際に提供されたサンプルに存在する差異について非難されます。国際化学者協会の化学者は、協会が定めた規則に厳密に従ってサンプリングが行われた場合にのみ、分析の正確性について責任を負います。このため、重要なサンプルはすべて、責任者またはその他の責任ある人物の立ち会いのもとで採取されるべきです。
液体抽出物においては、液体の徹底的な混合が最も重要です。ほとんどの抽出物には「難溶性」タンニン(297ページ参照)が含まれており、これらはゆっくりと底に沈殿したり、樽の側面に付着したりします。そのため、満杯の樽を転がすといった方法では、これらを落とすことは全くできません。実際、十分な数の樽の蓋を取り外し、適切なプランジャーで実際に攪拌するか(プランジャーは特に側面と底に当てるべきです)、あるいは樽の内容物全体をタンクに移し、全体を十分に混合する以外に、真に確実な方法はありません。ただし、場合によっては、それほど満足のいく方法ではない方法で我慢しなければならないこともあります。いずれにせよ、複数の化学者にサンプルを提出する必要がある場合は、全体を一度に採取し、徹底的に混合して分割し、別々のボトルに密封する必要があります。サンプルを分割する際には、元のサンプルを採取したときと同様に、完全に混合されるように細心の注意を払わなければなりません。
ケブラチョ、カッチ、ガンビアなどの固形でペースト状の抽出物は、外側が内側よりもはるかに乾燥しているため、公平にサンプリングすることがさらに困難です。一般的に、唯一の方法は、大部分を公平に代表すると考えられる部分を選び、適度に細かく刻み、混ぜて気密缶に密封し、分析に必要な少量のサンプルを化学者がそこから採取することです。ガンビアのサンプリングには、カトライナー氏が設計したコルクボーラーのような管状の道具(図63)を使用するのが最適です。この道具はベールを完全に貫通させる必要があり、そうしないと円筒形のガンビアのサンプルを取り出すことができません。袋の損傷が問題にならない場合は、同じ道具を袋入りのスマックのサンプリングにも使用できます。このような道具が利用できない場合、ガンビアを公平にサンプリングする唯一の方法は、[302] 清潔な肉切りナイフで、ベールを完全に貫通するスライスを切ります。いずれにしても、採取したサンプルはできるだけ早く混ぜ合わせ、すぐに気密性の高い箱または瓶に封入し、ラベルを貼ることが極めて重要です。
図63. —カトライナーのサンプリングツール。A、頑丈なクロスハンドル。B、ガードディスク。CC´、C´で研磨された真鍮製のチューブ。D、真鍮または木製のプランジャー。
樹皮やバロニアなどの乾燥なめし原料は、全体を適切に代表するサンプルを選ぶ際に判断力が必要です。粉末と繊維に容易に分離しない性質の原料の場合は、通常の樹皮粉砕機で十分な量を粉砕し、よく混ぜ合わせた後、粉砕した部分からサンプルを採取するのが良い方法です。それ以外の場合は、十分な数の袋を滑らかな床に層状に重ねて空け、床まで届く部分を取り出すのが最善です。バロニアやディビディビなどの原料では、粉末や繊維は通常、莢やカップの平均よりもはるかに強力です。
分析に必要なさらに小さなサンプルを元の大きなサンプルから採取する場合にも、同様の注意が必要ですが、これらは付録に記載されているIALTCの指示に十分に詳しく記載されています。材料は通常、[303] 製革工場で使用されているミルでは処理できないほど細かい粉砕が必要な場合は、適切なミルを用意する必要があります。最もシンプルなものの1つで、価格も手頃なものとしては、A. Kenrick and Sons, Limited、West Bromwich製のNo. 4ドラッグミル(図64)があります。コーヒーミルは、この目的に十分な強度を持つことはめったにありませんが、他に良いものがない場合は、試料を粉砕する前に十分に乾燥させ、重量減少を記録して分析の計算に考慮する必要があります。粉砕後の試料は、水分を再吸収しないように保存する必要があります。バロニア、ミロバラン、さらには樹皮は、粉砕前に、飛散する破片による損失を防ぐために縁が盛り上がった厚い鋳鉄板の上で、平らな面のハンマーで砕くことができます。
図64. ―ケンリックの薬局。
分析用溶液の調製。―分析法は、溶液中のなめし剤の量が一定の範囲内にある場合にのみ満足のいく結果が得られるため、国際協会は、溶液中のなめし剤の量が1リットルあたり3.5~4.5グラム、または平均で4グラムにできるだけ近い量でなければならないと規定している。まれではあるが、材料の強度が全く不明な場合は、量を確認するために試験を行う必要があるかもしれない。[304] 使用する物質の量については、以下の表がほとんどの一般的な材料について十分な精度で量を示しています。
分析用溶液1リットルを作成するために
計量すべき各種材料の量を示す表。
樹皮など
グラム。
アルガロビラ 9
カナイグレ 15
ディヴィディヴィ 9
ツガの樹皮 16
ミモザの樹皮 11
ミロバラン 15
樫の樹皮 30
オーク材 100
ケブラチョ材 20
スマック 15
ヴァロニア 15
ヴァロニアのひげ 11
抽出物。
オーク材、比重1.2以上 15
栗も同様 14
ケブラチョ(固体) 6
ケブラチョ(液体) 9歳から13歳
ガンビア(ブロック) 10
ガンビア(キューブ) 7
正確な量を計量する最良の方法を、まだご存知でない方のためにここで説明しておきましょう。体系的に行わないと、多くの時間を無駄にしてしまう可能性があります。材料は当然ながら容器で計量し、その容器に入れた材料の重量と、もう一方の容器に入れた重りで正確に釣り合わせます。このような計量を何度も行う必要がある場合は、専用の容器を1つ用意しておくと時間を節約できます。その容器には適切な目印を付けておくべきです。[154] ; そして、鉛または真鍮製のカウンターバランスをそれと全く同じ重さに作り、計量する量に対応する分銅を追加するだけで済むようにします。ここで、計量するのが液体抽出液であると仮定すると、必要な重量をわずかに超える量の抽出液をピペットで容器に入れます。次にピペットを空にし、少量を容器からピペットで吸い取ります。容器がまだ重すぎる場合は、ピペットを空にして、容器が軽すぎるまでこのプロセスを繰り返します。現在の真の重量は、容器内の重量とピペットに残った少量の抽出液の間にあります。容器が再び過剰になるまで抽出液を加え、同じプロセスを繰り返して、毎回許容範囲を小さくしていき、十分な近似値が得られるまで続けます。試料の計量において、1ミリグラムの精度は必要ありませんが、練習すれば、この程度の精度は容易に得られます。[305] 目標値に達するまで。試料が固体の場合は、ピペットの代わりにヘラを使用する。液体またはペースト状の抽出物は蒸発により重量が減少するため、計量はできるだけ迅速に行う必要がある。
[154]磁器製の洗面器は、普通の鉄インクで文字を書き、吹き管で強く加熱することで、消えない印を付けることができる。
液体抽出物を溶解するには、1リットルフラスコの口に大きな漏斗を差し込み、フラスコに少量の熱湯を注ぎ入れた後、漏斗に容器を傾けて置き、ガラス製の洗浄瓶または完全にきれいな銅製のやかんから沸騰した蒸留水で容器の中身を洗い流し、フラスコが目盛りまで満たされるまで続けるのが最も簡単です。次に、フラスコを小さなビーカーで覆います。このビーカーは、肩に当たらないように首の部分にゆるくぶら下げ、水道水でできるだけ15℃を超えない温度まで急速に冷却し、その後、首の目盛りまで冷水を満たし、よく振ってよく混ぜます。
固形またはペースト状の抽出物をビーカーに入れ、沸騰したお湯を少しずつ加えながらかき混ぜて溶解させ、そのお湯をフラスコに注ぎ入れ、未溶解物をビーカーに残します。フラスコがほぼ満杯になった時点で、未溶解または不溶性の物質が少量残っている場合は、残りの熱湯で洗い流し、フラスコを冷却して前述のように混合します。
図65.プロクター抽出器。
樹皮やバロニアなどの 固形物の抽出はより困難ですが、以下に示す方法は国際協会によって公式に認められた便利な方法です。図65に示すように、容量約200ccの通常のビーカー(処理する必要のある材料の重量に応じてサイズを変更可能)を水浴に入れます。柄が2回直角に曲げられ、先端が細かい絹のガーゼ(製粉業者が使用するようなもの)で覆われ、ストレーナーとして機能するアザミの頭の漏斗をビーカーに入れ、図に示すようにクランプで固定します。柄の自由端に、長さ6インチまたは8インチのガラス管をゴム管で取り付け、液体の流れを調整するためのピンチコックを取り付けます。塩酸で最初に洗浄し、次に水で十分に洗浄して鉄分と可溶性物質を除去した細かい銀砂を、漏斗の先端を約1.2cmの深さまで覆うようにビーカーに注ぎ入れ、次に計量した量のなめし剤を投入する。[306] 材料を冷水で覆い、一晩放置するのが最善ですが、急いでいる場合は、30°~50°の水を使用し、材料が十分に浸された後に抽出を進めても構いません。浸透は、サイフォンを吸い込み、液体をゆっくりと1リットルのフラスコに滴下することによって開始します。水浴の温度はブンゼンバーナーで維持し、ビーカーには必要に応じて所望の温度の水を補充します。[155]温度が50°を超える前に少なくとも500ccを浸透させなければならず、その後、スマックとカナグレの場合は約30°から始め、決して50°を超えないようにし、沸点まで温度を上げることができる。800~900ccを浸透させるには少なくとも1時間半を要し、それでも材料が実質的に使い切られていない場合は、1リットルフラスコを取り外し、通常の目盛りのないフラスコに交換し、材料が使い切られるまで浸透を続ける。2番目のフラスコ内の非常に希釈された液体は、1リットルフラスコ内の液体に加えるのに十分な量になるまで煮詰める。沸騰中は、泡立ちや空気の侵入を防ぐために、フラスコの首に小さな漏斗を置く。いかなる場合でも、より濃度の高い液体を[307] 浸透液の最初の部分は煮詰める必要はありません。煮詰めるとタンニンが破壊されてしまうからです。溶液を冷却し、前述のように標線まで満たします。浸透がゆっくりであれば、ほとんどの一般的な材料は1リットルの水でほぼ完全に抽出できるため、蒸発の手間を省くことができます。
[155]材料は均一な層になるようにし、必要に応じて温度計またはガラス棒で表面を定期的にかき混ぜてもよい。
総可溶性物質。―上記で説明した調製液は、国際協会が規定するろ紙のサイズと種類、および正確な濾過方法を厳守して濾過しなければならない。すべてのろ紙と濾過方法は微量のタンニンを吸収するため、ケブラチョやドクニンジン抽出物のような溶液では透明なろ液が得られるものはごくわずかである。均一な結果を得るためには、方法の厳密な均一性が不可欠である。[156]ケブラチョの場合、正確な方法から逸脱すると、結果に数パーセントの誤差が生じやすくなります。濾過液の最初の部分を捨てる目的は、紙によるタンニンの吸収から生じる誤差を可能な限り防ぎ、透明な濾液を確保するためです。透明な濾液50ccを精密ピペットで計量し、重量を測定した磁器製の容器に入れ、蒸気浴で乾固させて「全可溶量」を測定します。この操作とそれに続く操作は、元の溶液の調製時に二重に行われなかったとしても、二重に行う必要があります。二重に行うのが望ましいのは確かです。
[156]ろ紙の吸水性補正方法は著者の研究室で開発され、国際協会の前回の会議で採用されました。Collegium、145-158ページ、1902年、および付録A、477ページを参照してください。
蒸発には、一般的に直径約3インチの普通の軽い磁器製の容器が用いられます。底が平らな(皿状の)容器であれば、蒸発はやや速くなります。磁器の代わりに、半球形の薄いガラス製の容器を用いることもできます。費用を除けば、プラチナ製の容器が何よりも優れています。アルミニウム製やニッケル製の容器も試されていますが、一部の液体によってわずかに腐食されるため、重量が変動しやすいという欠点があります。ただし、蒸発速度は速いという利点があります。蒸気浴を風通しの良い場所に置くと、発生した蒸気が速やかに蒸発するため、蒸発は最も速くなりますが、容器は埃から保護する必要があります。好条件であれば、磁器製の容器で50ccを蒸発させるのに1時間から1時間半かかります。[308] 直径2.75インチの穴が開いた薄い銅製の蓋が付いた普通の鍋は、便利な湯煎器になります。しかし、多くの作業を行う場合は、薄い銅板で作られた長方形の湯煎器を用意するのが望ましいです。この湯煎器は、1列、多くても2列の洗面器を備え、水位を一定に保つための通常の装置、またはボイラーからの蒸気供給装置と凝縮水を排出するためのオーバーフロー装置を備えていると良いでしょう。
容器の内容物が完全に乾いたように見えたら、乾燥炉に移すことができます。最も満足のいく方法は、容器を密閉されたチャンバーに入れ、大気圧の蒸気で囲み、同時に水噴射式空気ポンプで真空状態を維持する方法です。しかし、この装置はやや高価なので、おそらくこのような作業を専門とする研究所でしか導入されないでしょう。真空乾燥炉の次に、ガスバーナーで加熱し、水銀式温度調節器で100~105℃に温度を制御する空気乾燥炉が最良の結果をもたらし、最も安価でもあります。ただし、これを満足に操作するには、かなりの注意とある程度の科学的知識が必要です。熟練した使用者であれば、ウォーリントンのフレッチャー社製の小型「朝食用調理器」ガスオーブンで良好な結果が得られるだろう。このオーブンは、ガスバーナーで加熱される鉄板の上に置かれ、ガスの供給は、上部に開けられた穴を通して温度計とともに挿入されるサーモスタットまたは水銀式ガスレギュレーターによって調整される。調理器はオーブンの底に近すぎないように置き、放射を防ぎ熱風を分散させるために、底から約1インチ上に支えられた穴あき金属板で保護する必要がある。換気に必要な冷気は、この金属板の下から取り込むべきであり、燃焼ガスの生成物が入らないように注意しなければならない。調理器が加熱された金属部分に触れないように注意深く避けるべきであり、空気の自由な循環を可能にするために、金網または穴あき金属で覆われた格子棚の上に置くのが最善である。穴あき亜鉛板を使用する場合は、使用温度で非常に軟化するため、しっかりと支える必要がある。熟練者の手にかかっても最も満足のいくものではないが、おそらく経験の浅い者にとっては最も扱いやすいのは、普通の水オーブンまたは蒸気オーブンである。この装置では内部の温度を沸点まで完全に上げることは不可能であり、それ以下の温度では[309] ガンビア、ケブラチョ、およびカテキンを含むその他の溶液(298ページ)は、非常にゆっくりと乾燥します。一方、沸騰状態を保ち、水を供給し続ける限り、温度は必然的に一定であり、ガスで直接加熱されるオーブンで容易に発生する過熱の危険はありません。このようなオーブンには、蒸気浴として使用するために上部に開口部が設けられていることがよくあります。最良の結果を得るには、容器をオーブン内部の空気にできるだけ自由にさらす必要があります(冷却用の乾燥器以外では、容器を互いに重ねて置くことは決してありません)。また、蒸気浴で蒸発した後には微量の水分しか残らないため、外部からの換気はほとんど、またはまったく必要ありません。したがって、1時間乾燥させた後、換気口は安全に閉じることができます。ドアからかなりの量の冷却が行われるため、アスベストミルボードなどの非伝導性材料でドアを保護するのが最善です。この材料はリベットで固定するか、普通のペーパーファスナーでも構いません。真空オーブンで恒量になるまで乾燥するには 1 ~ 1 時間半かかります。105 ° の空気オーブンでは 2 ~ 3 時間、水オーブンではおそらく 4 時間ほどかかりますが、ガンビアの場合はもう少し時間がかかる場合があります。加熱時間が長すぎると、残留物が酸化して重量が増加し始めるため不利です。容器の重量が一定になったと判断されたらすぐに乾燥オーブンから取り出し、すぐに乾燥器 (蓋がぴったりと閉まるガラス容器で、蓋には軽くグリースを塗り、底部に乾燥塩化カルシウムまたは濃硫酸を入れて空気中の水分を吸収させる) に入れます。容器は完全に冷えるまでそのままにしておきます。複数の容器を一緒に入れた場合は、30分ほどかかることがあります。その後、正確に、しかしできるだけ迅速に計量し、乾燥オーブンに戻して30分乾燥させ、再び乾燥容器に戻します。計量する容器は、乾燥容器から取り出す前に、それぞれの正確な重量を天秤に載せます。こうすることで、空気中の水分を吸収する前に、重量の増減をすぐに確認できます。重量は、最初の計量時よりも1ミリグラム程度少なくなければなりません。重量が増加している場合は、酸化が原因です。容器が完全に冷えていたことが確実な場合は、最初の重量を正しいものとみなします。わずかな温かさでも、見かけの重量は数ミリグラム減少します。[310] 材料の損失が発生した場合は、当然ながら容器をオーブンに戻し、30分後に再度計量する必要があります。しかし、経験を積めば、このような作業が必要になることはほとんどないでしょう。
使用する天秤はミリグラム単位で正確に計量できる必要があり、各皿に少なくとも50グラムを載せられるものでなければなりません。100グラム以上載せられる方が便利ですが、少し工夫すれば50グラム以内の誤差で計量することは常に可能です。安価な天秤を使用しなければならない場合は、小型の方が精度が高いでしょう。このような天秤は現在2~3ポンドで入手できますが、あらゆる点で10ポンド程度の最高品質のものを入手する方が望ましいです。ドレスデンのVerbeekとPeckholdtの天秤は、その簡便さと計量の速さから、ヨークシャー・カレッジの技術作業で大きな満足を得ています。天秤の選択においてどれだけ節約しようとも、分銅のセットは最高の精度である必要があり、特に同じ単位(10グラム、1グラムなど)の分銅はすべて正確に釣り合う必要があります。あらゆる予防措置を講じた後でも、重複している分銅には識別マーク(例えばセンターポンチなど)を付け、常に同じ順序で秤に載せることが望ましい。また、不正確さの可能性だけでなく、時間の節約のためにも、重量がほぼ均一な容器(20、25、30グラム)は、残留物(0.3~0.4グラム)と一緒に計量した際に、より大きな分銅の交換が必要になる可能性があるため、使用しないことが望ましい。これは、使用する分銅の誤差が残留物のわずかな重量に集中することを覚えておく必要があるためである。
空の容器の重量を差し引いた後、 ほぼ同じであるはずの50ccの2つの残留物の重量(ミリグラム)を合計し、その合計を、使用したなめし剤の重量(グラム)で割ると、「全可溶性物質」の割合が得られます。
図66.
皮脂粉末フィルター。
非タンニン類。―ここで、「全可溶性物質」のうち、「非タンニン物質」、すなわち皮粉処理によって溶液から除去されなかった物質が占める割合を決定する必要がある。除去されるいわゆる「タンニン物質」には、着色物質やその他の物質が含まれるが、これらは皮に吸収されるものの、厳密な化学的意味ではタンニンではない。(注、480ページ参照。)
[311]
国際協会の方法によれば、この目的のために図66に示す装置が用いられる。ガラス製のベルに皮脂粉末を注意深く均一に詰める。特に側面には、皮脂粉末を通らずに液体がサイフォンに到達できるような通路が残らないように注意する。ベルに粉末を詰める前に、サイフォン管の短い方の脚を綿で緩く塞ぎ(先端から少し突き出させておく)、粉末が管内に入り込まないようにする。粉末はゴムバンドで留めたモスリン布でベル内の所定の位置に保持され、ベルは図に示すようにビーカーまたはタンブラーに入れられる。そして、粉末に吸収される濾過液を徐々に加え、全体が均一に湿るまで続ける。最初にろ紙で濾過し、「全可溶物」として除外した液体をこの目的に使用しても構いません。完全に透明である必要はありません。サイフォンをゆっくりと吸い込み、濾液を滴下して目盛りの付いたシリンダーに落とします。最初に集まった 30 cc は、最も純粋な皮粉であっても溶解した皮物質の痕跡が含まれているため除外します。次の 50 cc は、数滴を透明なタンニン溶液 (溶解した皮物質がない) または最初の 30 cc (タンニンがない) と混ぜても濁りがないはずです。この 50 cc は、「全可溶物」の場合と同様に蒸発および乾燥して非タンニンを測定するために使用されます。非常に精度の高い天秤を使用する化学者の中には、25 cc だけを蒸発させることを好む人もいます。これにより、蒸発時間を少し節約できます。しかし、いずれにしても、濾過が進むにつれて濾液の固形分が多少変化するため、50ccすべてを濾過器に通してから測定する必要があります。濾過と蒸発は2回行う必要があります。残留物の重量は、「全可溶性」について説明したのと全く同じように、「可溶性非なめし物質」としてパーセントで計算され、後者から差し引いた残りが「なめし物質」のパーセントになります。[312] 国際協会のメンバー(ザクセン州フライベルクのメーナー&ストランスキー社製)を使用すれば、濾過に問題は生じません。この粉末は完全に中性で、吸収性を高めるために10~20パーセントのセルロースを含んでいます。フィルター内で膨張しないため、ベルにできるだけぎっしり詰め込む必要があり、約10グラム必要です。ベルが適切に満たされていれば、濾過には全体で約1時間かかりますが、液体の流れが速すぎる場合は、サイフォンのゴム管のピンチコックで調整する必要があります。酸を含むことが多く、ベル内で大きく膨張する他の粉末を使用する場合は、充填がはるかに困難になり、ベルの側面はしっかりと詰めなければなりませんが、中央の粉末は緩めに保つように細心の注意を払う必要があります。そうしないと、フィルターが作動しません。中性の皮粉に関して、1点言及する必要があります。アルカリまたは亜硫酸塩の添加によって可溶化された抽出物(388ページ)を完全に中性の粉末で分析すると、PaesslerとAppeliusによって、[157]アルカリと結合したタンニンの一部は吸収されないが、酸性粉末の場合は全体が吸収されると推定される。
[157]Wissenschaftliche Beilage des ‘Ledermarkt’、1901 年、p. 107.
図67.
アメリカ式ミルクシェーカー。
アメリカ公定農業化学者協会が採用している「振とう法」には、特に使用済みタンニン液の分析においていくつかの利点があります。使用済みタンニン液は、含まれる酸のために、濾過法ではやや高い結果が出やすい傾向があります(付録B、480ページ参照)。さらに、使用する皮脂粉末の品質に濾過法よりも依存度がはるかに低いという利点もあります。そのため、国際協会では、すべてのなめし材料に対して許容される方法として、また使用済みタンニン液に対しては必須の方法として認められており(付録A参照)、簡単に説明する必要があります。濾過法に必要な皮脂粉末よりもやや劣る皮脂粉末でも成功裏に実施できますが、一般的にタンニン含有量は濾過法よりも1~2パーセント低くなります。皮脂粉末と分析対象のタンニン液の混合物を十分に撹拌できる特殊な振とう機を使用する必要があります。また、多くの分析を行う必要がある場合は、動力で駆動する方が便利です。そうでないと、作業がやや骨の折れるものになるからです。夏の飲み物を混ぜるのに使われる「ミルクシェーカー」と呼ばれる機械(図67)が一般的に使用されます。[313] 分析を行う(各測定につき約 8 g の通常の風乾粉末、例えば 5 g を追加)を、その重量の 25 倍の蒸留水とともに大きなビーカーでかき混ぜ、24 時間浸漬する。操作の開始時に、あらかじめ水に溶解した 1.5 パーセントのクロムミョウバンを加え、操作終了の 6 時間以上前にさらに 1.5 パーセントを加える。次に、粉末をリネンで絞り洗いし、洗浄水が塩化バリウムと沈殿を生じなくなるまで洗浄を続ける。その後、プレス機の助けを借りてリネンで十分に絞り出す。湿った絞り出し粉末を大まかに計量し、7.5 g を得るために必要な量を概算する。各測定に必要な粉末のおおよその量(可能であればギリギリのグラム数)を、測定を行う数と同じ数の容量約300ccの瓶に量り、前述のように調製した濾過液100ccを各瓶に入れ、各瓶を10分間振とうします(アルソップ氏は、経験上5分で十分だと述べています)。瓶の内容物を、ステムを純綿で塞いだ漏斗を通して濾過し、透明な濾液が得られるまで濾過液を戻し、国際法と同様に50ccを蒸発させます。得られた残留物から、湿った粉末によって運ばれた水分量を正確に補正する必要があります。乾燥させた粉末の重量減少を湿潤重量で割ると、湿潤粉末1グラムあたりに含まれる水分量が得られ、これを液体に加えた湿潤粉末の重量に掛けると、液体100ccあたりに加えた水の重量(グラム単位または体積単位)が得られます。したがって、[314] 検出された残留物にこの重量に100を加えた値を掛け、その積を100で割ると、希釈されていない脱タンニン液50ccから得られるはずの重量が得られます。そして、この値から、濾過工程からの残留物の場合と全く同じように、非タンニンが計算されます。もちろん、実際には、すべての残留物に係数を掛けるだけで希釈されていない重量に補正できる方法が見つかります。この方法はやや複雑に聞こえるかもしれませんが、実際には、多数の測定を行う必要がある場合、濾過法と同等かそれ以上に迅速です。改良に多くの注意が払われているため、最終的には濾過法に取って代わる可能性も十分にあります。
材料のなめし成分と可溶性非なめし成分を決定したら、残りの水分と全体を構成する不溶性成分を決定する。水分を測定するには、乾燥固形物の場合は2~3グラム以下、湿潤または液状抽出物の場合は0.5グラム以下の量を容器に量り取り、残留物の場合と同様の方法で乾燥させるが、一定になるまでにはかなり長い時間を要する。液状抽出物を少量用いる目的は、この時間とそれに伴う酸化をできるだけ短縮することである。抽出物はすぐに表面に硬い皮膜を形成し、それ以上の乾燥が非常に面倒になるからである。液状および半液状抽出物には少量のアルコールを加え、容器を傾けて側面に薄い層状に広げられるように希釈すると良い。同時に、アルコールは水分の蒸発を促進する。容器内の乾燥残渣の重量は「全固形分」であり、損失は「水分」です。これらは、100を掛けて元の物質の重量で割ることによってパーセントに変換できます。抽出液の場合に便利な別の方法として、ろ過前に溶解してよく混合した抽出液50ccをピペットで採取し(2回) 、全く同じ方法で乾燥させます。2つの残渣の合計をミリグラムで表し、分析用に採取した抽出液の重量で割ると「全固形分」が得られます。これを100から引くと「水分」が得られ、「全固形分」と「全可溶性物質」の差が不溶性物質のパーセントとなります。さらに2つの点に注意する必要があります。全固形分が測定された場合[315] 第一の方法と通常の方法で測定した全可溶性物質は、不溶性物質を含まない抽出液の場合、水を完全に蒸発させることが困難であるか、全可溶性残渣がわずかに酸化されることにより、0.1~0.2パーセントの差が生じることがしばしばあります。一方、第二の方法を採用すると、完全に可溶な抽出液であっても、必ず少量の「不溶性物質」が検出されます。これは、タンニンや着色物質がろ紙に吸収されるためです。この誤りの訂正については、Collegium、1902年、145~158ページ、および付録A、477ページを参照してください。
なめし剤の価値は色の濃淡に大きく左右されることが多いため、契約書には、厚さ1センチメートルのガラスセルに入れた、なめし剤を0.5パーセント含む溶液の色の濃淡(IALTC分析法で測定)を、色度計の標準色ガラスと比較して明記するのが慣例となっている。測定方法については、LILB、131ページを参照のこと。
注記:本章に記載されているすべての装置は、リーズのコマーシャル・ストリートにあるレイノルズ・アンド・ブランソン社、または南東地区ジャマイカ・ロードにあるポートウェイ社、その他ほとんどの化学装置販売店から入手できます。
[316]
第21章
なめし原料の粉砕
タンニンを抽出する前に、ほとんどの原料は粉砕する必要があります。この規則のほぼ唯一の例外は、タンニンが非常に緩く含まれているディビディビとアルガロビラです。抽出物は、固体であれ液体であれ、水または酒に溶かすだけでよく、実際には完全に溶解します。溶解度の低い抽出物の場合は、一般的に50~60℃の温度で激しくかき混ぜながら溶解させるのが好ましいです。
粉砕の実際の方法、ひいてはその目的に使用される機械は、粉砕する材料だけでなく、採用する浸出方法によっても異なります。なぜなら、粉砕された材料の塊が浸出に使用される液によって完全に浸透されることが不可欠であり、細かく粉砕しすぎたり、浸出槽に積み上げられた高さのために圧力がかかりすぎたりすると、緻密で粘土状の塊が形成され、その内部が抽出されずに残ってしまうからです。
図68. —コーンミル。
実験室では、数時間以内に徹底的な抽出を完了する必要があるため、原料は細かすぎるということはまずありません。しかし、大規模な処理では、はるかに粗い原料を使用する必要があり、浸出には数日、場合によっては数週間かかることもあり、それでもタンニンを完全に除去できることは稀です。しかし、将来的には、こうした抽出における機械的な困難は克服され、原料は現在の実験室と同様に、大規模処理においても微細に粉砕され、完全に抽出されるようになるでしょう。
オークの樹皮を粉砕する最も初期の方法の1つで、現在でもウルシの粉砕に使われている方法(271ページ)は、馬で回すことが多い大きな円形の縁石の下で樹皮を砕くというものです。この方法は樹皮に対して非常に時間がかかり非効率的で、オークとウルシの両方が[317] 小麦を挽くのに使われていたような水平式の石臼は、ずっと以前に、一般的なコーヒーミルと同じ原理で、鉄製または鋼鉄製のミルに取って代わられた。
図68に示すこれらの粉砕機は、「ベル」または内側の円錐から構成され、円錐の垂直部分に対してわずかに角度をつけて配置された刃または歯で覆われています。これらの刃または歯は、下部で幅が広くなるにつれて細かくなり、数も増えています。この円錐は、外側の空洞の円錐またはケーシング内で回転します。外側の円錐にも刃または歯が設けられており、内側の円錐の刃とはわずかに反対方向に傾斜しているため、はさみの刃のように角度をつけて接触します。円錐の角度は、刃が底部に向かって互いに近づくように選択されています。外側の円錐は固定されており、コーヒーミルのようなホッパーが備えられています。一方、内側の円錐は軸を中心に回転し、ホッパーに入れられた樹皮が2つの円錐の間にねじ込まれ、下端に達するまで細かく切断され、下端に達すると落下します。刃または歯は通常、金属製の円錐と一体鋳造され、必要に応じて冷間鑿で削って研磨されます。この作業は製粉所内で行うべきではありません。鉄の小さな破片が樹皮に混ざり、革にシミをつける可能性があるからです。このタイプの製粉機は、イギリスでは毎分約30回転、アメリカではその3倍近い速度で稼働しており、乾燥した材料では非常にうまく機能しますが、かなり湿っているとひどく詰まります。そのため、製粉機を稼働させる際は、機械が壊れるほどの圧力がかかる前に滑る、かなり緩めのベルトを使用するのが常に良いでしょう。研削などの作業では、安全クラッチはほとんど役に立たないからです。
上記とはやや異なるタイプのミルは、一対のディスクまたは非常に鈍角の円錐で構成され、内側のディスクは水平軸上を回転します。歯は一般的に同心円状に配置され、互いに噛み合います。粉砕される材料は固定ディスクの中心またはその付近に供給され、[318] 端の部分。このタイプのミルの構造は図 69から容易に理解できます。歯の間に挟まった非常に小さな鉄片や鋼片は、しばしば歯の破損や鉄粉の発生につながり、このタイプのミル (シュメイヤ「エクセルシオール」、グレーザー「ファヴォリタ」、ハーディ特許ピック社の「デビルディスインテグレーター」などがこれに該当します) を樹皮の粉砕に使用する際の重大な問題となります。
図69. —「エクセルシオール」ミル。
ミロバランとミモザの樹皮は、粉砕するのが特に難しいことがわかっています。前者は果実の種の硬さとミルの詰まりやすさから、後者は硬さと靭性の組み合わせから、粉砕が困難です。現在では、これらの材料を両方とも満足に粉砕できるさまざまなタイプの「粉砕機」が製造されており、火災の原因となる可能性があり、発生する微細な粉塵の割合が大きいことを除けば、通常は歯付きミルよりも好まれています。しかし、欠点があるにもかかわらず、頑固な材料を粉砕する効率性から、非常に広く使用されるようになりました。粉砕機は、非常に高速で回転するビーターによって材料を叩いたり叩いたりして粉末にする原理で動作します。[319] 小型機械では、毎分2500~3000回転で駆動される。
最初の粉砕機はカーによって作られ、鋼鉄製の棒でできた2つの同心円筒またはかごが、非常に高速で反対方向に回転する構造になっていた。材料はこれらの間に投入され、棒と外側のケーシングに衝突することで粉々に砕かれた。
図70.—崩壊装置。
カーターはすぐに、よりシンプルな形式を導入した。この形式では、1つの軸のみが使用され、放射状のビーターが材料を鋸歯状の外殻に叩きつける。外殻の円周の一部には格子が取り付けられており、粉砕された材料は十分に小さくなるとすぐにこの格子を通して投げ出され、必要に応じて格子を交換することで粉砕の細かさが調整される。このタイプの粉砕機は、若干のバリエーションはあるものの、主要な製革機械メーカーすべてによって製造されており、その一例を図70に示し、構造を示すために開いた同様の小型機械を図71に示す。
より近代的な機械では、材料への作用を高めるために、ケーシングの側面だけでなく外周にも波状の加工が施されていることが多い。
毎分 3000 回転という高速で回転するミルは、石や[320] レンガは損傷なく処理できるが、なめし原料に混入した鉄片は損傷の原因となる可能性があり、この金属を分離するために様々な磁気装置が用いられてきたが、効果は限定的であった。そのため、最良の工場では、攪拌機と内筒は容易に交換できるように設計されており、損傷が深刻になることは稀である。
図71.—分解装置を開いた状態。構造が示されている。
振動を避けるため、これらの高速ミルのディスクとビーターはすべて、非常に高い精度でバランス調整する必要があります。最適な方法は、ミルからスピンドルを取り外し、水平に調整した2本の定規の上で転がし、その後、ビーターの重い側をやすりで削ったり、欠けさせたりして、どの位置でも安定するようにすることです。
ウィリアムズ特許クラッシャー・アンド・パルベライザー社は最近、アメリカで新しいタイプの粉砕機を発表した。この粉砕機では、一連のディスクがメインシャフトにキーで固定され、[321] 複数の「ハンマー」がヒンジボルトで円周上に吊り下げられている。これらの鋼棒、すなわちハンマーはそれぞれ120°の自由な円弧運動が可能で、機械が作動すると遠心力によって中心から離れた位置に移動する。ハンマーは「金床」として機能するプレートに供給された材料に打撃を与えた後、反動で後退し、打撃によって粉砕されなかった材料を通過した後、再び元の位置に戻り、次のハンマーが未粉砕の材料を叩くことができる。ハンマーのヒンジによる吊り下げは、この種の他の機械には見られない柔軟性をこの粉砕機に与え、樹皮とともに金属片が混入することによる機械の重大な損傷のリスクを軽減する。製造元は、この機械は市場に出回っている同等の出力を持つ他のどの粉砕機よりも迅速かつ低コストで修理できると主張している。最近、その構造の詳細に大幅な改良が加えられた。図72はこの製粉機の断面図を示しています。もちろん、図には各セットの端のハンマーしか写っていません。
図72.—ウィリアムズ式粉砕機の断面図。
ミロバランやバロニアを浸出に使用する場合は、[322] 一般的に、歯付きローラーや溝付きローラーで粉砕する方が、細かく挽くよりも良い。なぜなら、細胞構造は同様に完全に破壊され、粉砕によって形成された薄片は、材料を粉砕機で粉末にした場合よりもはるかに自由に浸透し、消費電力も少なくなるからである。機械の一般的な構造は図73から容易に理解できるが、小さな上部ローラーは主に大きな粉砕ローラーへの「供給」として機能することを指摘するだけでよい。
最良の製粉機では、ローラーは正方形の軸上に並んだ一連の歯付き鋼製ディスクで構成されており、そのため破損したり摩耗したりした場合でも簡単に交換または研磨できる。
図73.—ミロバラン粉砕機。
アメリカでは、丸鋸のような歯付きディスクで樹皮を鋸引きまたは削る製材機がいくつか導入されているが、これらは脆い樹皮しか処理できず、ミモザやオークの樹皮のような硬い材料ではすぐに詰まってしまう。より優れた製材機だが、ある程度同じ欠点があるのが「削り刃式製材機」である。これは、刃が鉋の刃のようにディスク、円錐、または円筒に固定され、歯付きローラーによって供給される材料に対して高速で回転し、削り屑が木目に対して斜めに切断される。これらの削り刃式製材機は、アメリカではツガの樹皮に広く使用されており、特に成功している。この機械の原理は、オーク材を切断する機械の原理とまったく同じである。[323] ケブラチョ、およびさまざまな染料木材。削り機の一種を図 74に示します。
図74.—削り屑ミル。
粉砕機から出てくる材料は、非常に不均一な状態で排出されることが多く、粗い部分を浸出処理または再粉砕用に分離し、細かい部分を「粉化」用に分離するために、ふるい分けが必要になる場合があります。樹皮をかなりの勢いで排出する粉砕機では、粉砕機の真下に斜めにスクリーンを設置し、細かい部分をスクリーンを通して排出することでふるい分けを行うことができます。ただし、このスクリーンの上面は非常に滑らかで非常に丈夫であることが不可欠です。通常の金網は材料の衝撃ですぐに切断されてしまうためです。「ロック式金網」と呼ばれるものは、[324]横棒に実際に撚り合わせて支持するワイヤーを使用する方式は非常に適しています。このような方法で選別できない場合は、円筒形回転スクリーン、または偏心カムで振動させるほぼ水平なスクリーンを使用できます。後者は設置費用が安く、場所を取らないという利点があり、異なる粗さのワイヤーや穴あき鋼板を使用することで、材料を複数の細かさに分離できます。
図75.樹皮破砕機。
木から剥がされたオークの樹皮は通常、長さがおよそ3フィートほどで、先に述べたほとんどの機械で粉砕する前に、より小さな断片に切断または砕く必要があります。これは多くの場合、樹皮を約4インチの長さに切り刻むことで手作業で行われ、この作業は「ハッチング」として知られています。回転刃が放射状に取り付けられたフライホイールからなる、チャフカッターの原理に基づく機械が使用されることもあります。樹皮を「ハッチング」する代わりに、互いに噛み合う歯付きローラーを通過させることで樹皮を砕くことが多く、このローラーはミルに取り付けられていることがよくあります。この機械の構造は図75から容易に理解できます。
ベルギーやその他の樹皮産地では、通常、孵化前に付着した苔や枯れた外側の樹皮が除去されますが、どうやらこれらの不純物は孵化後に樹皮に再び混ざってしまうことが多いようです。このような樹皮には粘土や土も多く含まれていることが多いため、一般的には[325] 樹皮を製粉所に入れる前に、粗いふるいに通して、そのような不純物の大部分を取り除く。なぜなら、不純物が樹皮に残っていると、黒くて質の悪い酒になってしまうからである。
火災保険の契約書を作成する際、通常、粉砕機を使用してなめし原料を粉砕する場合、粉塵の量が多く、機械の鋼鉄部分がたまたま混入した火打ち石や金属片に当たって火花が発生するため、歯付きミルよりも火災の危険性が高くなることから、より高い料率を設定するのが一般的である。ただし、適切な予防措置を講じれば、そのリスクは実際には小さい。(446ページ参照)
すべての粉砕機は換気扇のように機能し、材料とともに空気を吸い込み、周辺部から強い力で再び吹き出します。この空気には、肺に非常に刺激を与えるなめし剤の粉塵が大量に含まれています。この問題は、排出口と供給口を接続して空気を粉砕機に戻す空気通路または煙道(通常は機械のケーシングに鋳造されている)によってある程度解決されます。このようにして空気は装置内を循環しますが、常に外部の大気から一部が吸い込まれ、粉砕された材料とともに排出されるため、排出されるチャンバーには、空気が排出される前に何らかのろ過手段を設けることが推奨されます。便利な方法の1つは、風船のように空気で膨らむ大きなフランネルバッグを用意し、機械が停止したときに粉塵を振り落とすことです。もう1つの効果的な方法は、チャンバーの壁または天井の1つをキャンバスまたは麻袋で作ることです。しかし、いずれにせよ、多少の埃が不快感を与えないような場所では、空気の排出口を設けるべきだ。
チェーンコンベア。―イギリスでは、粉砕された材料は通常、手押し車や籠で製粉所から浸出槽まで運ばれるが、アメリカではコンベアの使用が事実上普遍的であり、比較的少ないコストで大きな労働力の節約効果をもたらすことは疑いの余地がない。
なめし原料用の最も実用的なコンベヤは、スクレーパーを載せたエンドレスチェーンが通過するトラフで構成されています。この目的に一般的に使用されるチェーンは、互いに嵌合する四角いリンクで構成され、歯車の上を走行できるものです。これらのチェーンは、アメリカのいくつかの企業と、イギリスのEwart Chain Conveyor Co.によって製造されています。[326] ダービー社は、単純なリンクだけでなく、バケット、スクレーパー、その他様々なアタッチメントを取り付けるための突起部を備えたリンクも供給している。
図76.チェーンコンベア。
多くの場合、樋はV字型で、チェーンが通っている。[327] スクレーパーの形状は、角度のついたもの、図のように平底のもの、長方形のものなどがあります。スクレーパーは金属製または木製で、材料を急な傾斜で運搬する必要がある場合は、スクレーパーの代わりにバケットを使用する必要があります。このようなコンベヤの構成を図76に示します。
乾燥材料の搬送に有用なコンベヤは、滑らかな溝の中を走る織り綿ベルトに、一定間隔で横方向にリベット留めされた板材を取り付けたものである。これらの板材は、摩耗を防ぐためにベルトの端からわずかに突き出るように設置する必要がある。このようなベルトを使用する際は、搬送物がベルトとプーリーの間に挟まらないように注意しなければならない。
チェーンキャリアは、浸出液から炉へ使用済みのなめし液を運ぶためによく使用され、時折、皮を運ぶためにも使用される。
製粉工場では他にも様々な種類のコンベヤが使用されているが、スクリューの原理を利用したスパイラルコンベヤやウォームコンベヤは、トウモロコシの搬送に広く用いられている。これらのコンベヤは、タンニンなめし材の搬送にはあまり適していない。タンニンなめし材は表面が粗いため摩擦が著しく増大するからである。しかしながら、時折使用されることもある。特に、複数の刃が別々に取り付けられたタイプのコンベヤは避けるべきである。
ドイツから最近、独創的なコンベヤが開発されました。これは、鋼製スプリングで支えられた軽量のトラフを偏心機構によって長手方向に振動させ、搬送物をトラフの一端から他端まで揺らす仕組みです。トラフの移動速度は、往復運動時よりも往復運動時の方が遅いため、搬送物はトラフと共に前進し、往復運動時にはトラフ上を滑りながら運ばれます。この原理は、ふるい分けや選別にも応用できることは明らかです。
[328]
第22章
なめし原料の抽出及び抽出物の製造
浸出。—適切な細かさに粉砕された材料は、抽出の準備が整います。タンニンは、細胞壁が木材のような物質(セルロースとリグニン)でできており、水がゆっくりと拡散するため、抽出にはかなりの時間を要します。したがって、材料を非常に細かく粉砕しない限り、「使い果たす」までには長時間の浸漬が必要になります。なめし職人は、樹皮などをできるだけ迅速に抽出できるほど細かく粉砕しつつ、浸出液中で固まり、循環を妨げるほど細かくしすぎないようにする必要があります。現在の抽出方法を大規模に用いる場合、材料は浸透を可能にするために、やや粗く粉砕または破砕するだけで十分ですが、近い将来、粉塵やその他の過度に細かく粉砕された物質を処理して非常に迅速な抽出を実現するための、より優れた機械的手段が見つかる可能性は十分にあります。
おそらく150年前までは、なめし剤を浸出させる試みは行われず、単に皮の間に層状に敷き詰め、水で湿らせていた。浸出はイギリスで始まり、最初は層状に敷き詰めた材料を完全に使い切るためだけに用いられた。しかし、層状に敷き詰める際に水の代わりに薄い液を使用することが非常に有利であることがわかったため、すぐに新しい材料が用いられてより濃い浸出液が作られた。最も初期の浸出方法は、穴の開いた木製の「目」またはシャフトが片隅にあるピットで、そこにポンプを置いて固形物で詰まることなく液を取り出すことができた。これは、ピットに穴の開いた「偽底」を追加することで大幅に改善された。[329] 目と繋がっていた。後者の穴は不要であることが判明し、現在では単にポンプで水を汲み上げるため、またはポンプ井戸に通じる地下の「幹」と繋がる穴の栓を操作するために使用されている。偽底は厚さ約 1 インチ、幅約 2 インチの板材で作るのが最も良い。板材は上面が下面よりも広くなるように斜めにカットし、板材間の隙間が詰まりにくくする。板材は銅釘で横桟に釘打ちする。釘はしっかりと固定できる長さで、板材間の隙間は地盤の細かさに応じて1/4インチから1/2インチとする。格子底は清掃のために簡単に取り外せるように少なくとも 2 つのセクションに分け、桟の下面に釘で固定した分離ブロックの上に置くのが最善である。ピットを空にするたびに清掃すれば、偽底の下2~3インチの空間で十分だが、そうでない場合は不十分である。底の下と格子板の間の両方に障害物がないことは、これから説明する「プレスリーチ」システムでスムーズな流れを確保する上で非常に重要である。格子底の断面図を図77に示す。格子板は、傾斜テーブル付きの丸鋸を使用し、切断ごとに板を回転させることで簡単に切断できる。カンナがけをしても利点はない。
図77.—浸出底部の断面図。
単一の浸出槽では強いタンニン液を作ることができないため、現在では必ず複数の浸出槽が用いられており、体系的か否かを問わず、浸出工程によって、総タンニンのうちどれだけが「廃タンニン液」として廃棄され失われるかが決まる。適切に抽出された原料の場合、「廃タンニン液」には1パーセントを超えるタンニン物質は含まれないが、収益性の高い抽出率は、使用されるタンニン原料と生産される革の種類によって異なる。
現在最も優れていると考えられている浸出システムは、[330] 抽出の「連続」プロセスについて。様々な形態があるが、「圧搾浸出」は最も単純で、ほとんどの場合、これだけで十分である。
図78.—プレス浸出装置群の平面図と断面図。
浸出槽の平面図と垂直断面図を図 78に示す。浸出槽がしばらく稼働し、最も濃度の高い浸出槽の液がなめし槽へ、または製造抽出液の場合は脱色槽または蒸発器へ排出されたと仮定すると、一連の槽の最後の槽に水または廃液が満たされる。必要に応じて蒸気で加熱してもよい。この水は、この槽内の物質の抽出を完了させ、一連の槽全体の液を前方へ押し出すため、槽から槽へと進むにつれて液の濃度はどんどん高くなる。最後の槽に残った非常に濃度の低い液は、予備の槽または次の濃度の高い槽へポンプで送られ、以前と同様に液が前方へ押し出される。槽から廃液が排出され、新しい液が補充される。[331] そして、それがヘッドリーチとなり、最も濃度の高い液が流水によってヘッドリーチに押し付けられ、最も濃度の低い液が最も濃度の低い槽に押し付けられます。
このような浸出槽群の構造に関しては、一般的なイギリス式の四角い窪み式浸出槽を用いるか、アメリカ式の円形桶式浸出槽を用いるかによって詳細が異なります。前者の場合、偽底の下の空間につながる垂直の注ぎ口は、昔ながらの「目」のように通常は木製で、各窪みの片側または隅に配置され、上部が開いているか覆われているかに応じて、短い樋で次の窪みの上部と接続されます。目と横樋はどちらも、液体の流れを妨げないように十分な大きさでなければなりません。6 台または 8 台の浸出槽の場合、横樋の底は浸出槽の実際の上部から少なくとも 10 インチまたは 12 インチ下になるようにし、そのレベルより上に物質を充填してはいけません。これは、最初の浸出槽から最後の浸出槽まで十分な落差を確保するためです。最初と最後の浸出槽の間にある横樋を一時的に閉じるための手段を設ける必要がある。ごく小規模な場合は栓で塞ぐことができるが、木製の引き戸は便利だが密閉性を保つのが難しい。楔やトグルジョイントでゴム板に押し付けた蝶番式または引き戸式の扉が実用的な装置と思われる。
丸い槽型浸出器を使用する場合、垂直方向の接続は木製の樋で同様に行うことができますが、横方向の接続には銅管がほぼ必須です。浸出器の中央に沸騰用または浸出液排出用の垂直な銅製の開口部を設ける場合(334ページ)、これを横方向のパイプと大径の細い銅管で接続することで、上昇流に利用できます。この銅管は、浸出液を鋳造するために可動式でなければなりません。ストーブの煙突のような継ぎ目であればおそらく十分に密閉できますが、必要に応じてゴムリングを巻き付けて密閉性を高めることもできます。
一般的に、6~8 台の浸出槽があれば、加圧浸出「バッテリー」を構成できます。1 つの直列接続でそれ以上の数を接続する場合は、通常、中間浸出槽にポンプを設置するか、ホルブルック方式で 1 台以上のポンプを使用して循環を補助する必要があります。ホルブルック方式では、単純な構造の動力ポンプが浸出槽の入口に取り付けられています。浸出液は浸出槽内を下向きに流れる必要があることは言うまでもありません。[332] そして、薄い酒と濃い酒が混ざらないように、垂直のパイプを通して上方に流れる。
いわゆる「チャネル問題」を回避するため、システムにいくつかの追加と変更が加えられてきました。一部のなめし業者は、浸出液が原料を押し分けてチャネルを形成し、なめし剤の適切な抽出を妨げるのではないかと常に懸念しています。著者の見解では、この問題は大きく誇張されています。浸出液が循環している間に非常に速い速度でポンプで排出されない限り、そのようなチャネルが形成されることは決して容易ではないからです。いずれにせよ、浸出液中の原料を時々ひっくり返して、少し軽くして少し配置を変えることで、完全に回避できます。
また、浸出液を圧搾または循環させるための適切なシステムを設けても、浸出液を必要な頻度で汲み出すことは可能ですが、一般的にはこれは避けるべきです。なぜなら、浸出液が空になると、物質は固まり、浸透しにくくなり、ピットの側面から縮んでしまうため、まさに避けたい問題を引き起こすからです。多くの物質は最初に湿潤すると膨張して固まるため、最初の最も濃度の高い液を別のタンクで取り出し、その後圧搾浸出液で抽出を完了させるという方法にはいくつかの利点がありますが、全体として、この方法は追加コストに見合うだけのメリットはほとんどありません。
上述のプレス浸出システムは、皮なめし業者の要求によく適合しています。浸出槽自体の建設費用に加えて初期費用が非常に少なく、樹皮の抽出効率が高く、ポンプ作業の労力を大幅に節約でき、また、親方の監視が及ばない時にポンプ作業員が時間を節約するために一連のピットを見落とす傾向を大幅に軽減します。もう一つ重要な利点は、浸出槽が満杯の時、ポンプで汲み上げることなく、最初の浸出槽から1回分以上の液を流すことができる点です。同様に、浸出槽の水位が最低レベルまで下がった時、最も状態の悪い浸出槽が溢れる前に、1回分以上の液を汲み上げることができます。浸出槽の液流は、高性能蒸気ポンプで汲み上げられる液流速度に比べて遅いため、ポンプから液タンクに排出されるようにし、そのタンクを液タンクから次の液タンクに流すことができる高さまで上げると非常に有利です。[333] 浸出液を循環に適した速度で供給できるだけでなく、浸出液が浸出液の空きスペースができるまで待たずにポンプで送液することも可能になります。同様のタンクは、作業場、特に靴底加工場のサスペンダーに浸出液を流すのに非常に便利で、夜間やポンプが稼働していないその他の時間帯でも循環を維持できます。また、ほぼ使い切ったなめし革の層で覆われた偽底を取り付けることで、サスペンダー液のフィルターとしても使用できます。浸出液は、キャンバス製のホースパイプ、または多くの場合より便利な方法として、丁寧に水平に調整され、必要に応じて排出弁が取り付けられたオーバーヘッドトラフによって、さまざまなピットや浸出液に分配できます。後者は、半球状の鉛で作られ、軽量の真鍮鋳物で支えられたゴムワッシャーの上に置かれるか、木片に適切に旋盤加工された溝の上に設置されます。 ( 457ページおよび図79参照。)良質なインドゴムを使用した場合、このようなバルブは摩耗に強く、完全に密閉されます。
図79.―酒槽用バルブ。
イギリスでは、浸出槽は通常地面に埋め込まれ、レンガとセメント、またはヨークシャー産の大きな敷石で作られることが多い。このような浸出槽はやや高価だが、非常に耐久性がある。外側を粘土で固めた四角い木製のピットも使用され、冷たい液体や温かい液体でも長持ちするが、直接蒸気にさらすと木材が徐々に曲がり、粘土が液体に漏れ出して黒い染みができる。アメリカ合衆国で一般的に使用されている、厚い松材で作られた大きな円形の槽は、しばしば10トンまたは12トンの容量があり、沸騰にはるかに強く、使用済みの樹皮を底部のマンホールから排出できるトロッコやコンベアの上に設置されることが多い。この方法を採用する場合は、[334] 樹皮、そして実際には他のほとんどのなめし材料は、トウモロコシのように穴を通り抜けることはなく、穴に流し込む必要があることを覚えておいてください。そのため、槽が非常に深くない限り、上から流し込む方が簡単で、ほとんど同じくらい簡単です。マンホールを使用する場合は、偽底に中央の穴を開け、その上に2~3フィートの長さの銅管を取り付け、浸出槽の上部まで伸ばす必要があります。槽を空にするときは、上部の長さを取り外し、2番目の長さに達するまで穴にタンニンをシャベルで落とし、このプロセスを繰り返します。中央のパイプは、槽を煮沸するときに液体を循環させるためにも使用され、圧搾浸出システムで循環させるための上昇管として使用できます。
抽出における温度の影響については344ページで論じられているが、淡色が極めて重要な場合を除き、一般的には抽出には適度な熱を加える方が有利である。筆者の見解(これは膨大な量の綿密な実験によって裏付けられている)では、変色を防ぐためだけでなく、タンニンを最大限に抽出するためにも、ほぼ使い果たされた浸出液のみを加熱すべきである。アメリカの製革工場では、煮沸はしばしば槽の二重底の下に固定された銅コイルによって行われるが、このようなコイルは非常に高価であり、希薄な液のみを加熱する場合、乾燥した蒸気のみを使用し、蒸気管内で凝縮した水(通常は鉄分を含む)を効果的な蒸気トラップで除去するよう注意を払った、適切に整備された直接蒸気加熱システムに比べて利点はないと思われる。開いたパイプを通して冷たい液に蒸気を吹き込むと、非常に不快なガラガラ音と振動が発生し、これは迷惑なだけでなく、浸出液にも非常に有害である。この弊害は、蒸気噴射式給水装置の原理に基づく「静音沸騰ジェット」を使用することで回避できます。また、筆者の提案によれば、これらのジェットは、ほぼ使い果たされた槽のなめし剤に水を循環させ、最後のなめし剤を洗い流すためにも同時に使用できます。これを実現する最も簡単な方法は、上向きに向けられ、可動式の蒸気管に接続された沸騰ジェットを浸出槽の入口(好ましくは中央)に下げ、加熱された水が浸出槽の上部を流れ、洗浄対象の材料を浸透していくようにすることです。ケルティング社製のこれらの沸騰混合ジェットの2つの形態を図80および図81に示します。
[335]
図80および図81—沸騰ジェットと混合ジェット。
プレスシステムで動作する密閉型銅製抽出器の集合体は、ビートから砂糖を抽出する際に使用されるものと同様で、しばしば推奨されてきたが、非常に高価であり、開放型槽に比べて、液体を循環させるのではなく圧力によって一連の槽に押し通すことができるという利点以外には何の利点もない。[336] 重力によって煮沸する。加圧煮沸しても利点はなく、開放型の容器で煮沸するだけでもタンニンが破壊され、液体の色が濃くなり、不溶性物質が増加することが分かっており、高温になるほど有害性は高まる。
圧搾浸出システムにおいて最も濃度の低い浸出液を加熱すると、液の均一な循環が促進されます。温められた濃度の低い浸出液は、前方の浸出液中のより低温で濃度の高い浸出液よりもはるかに軽いため、上部に浮き、濃度の高い浸出液を均一に下方へ押し下げます。また、浸出液が圧搾工程で使用できる濃度になる前に冷却できるという利点もあります。一方、すべての浸出液を加熱する製革工場では、高価な管状冷却器がよく使用されます。浸出液が冷却されるにつれて、高温の浸出液に溶け込んでいた着色物質や赤色成分の多くが分離し、なめし剤によって濾過されるため、より明るく淡い色の浸出液が得られます。
図82. —スプリンクラーリーチ。
図82に示すスプリンクラー式浸出装置は、かつて多くの製革工場や抽出工場、特に米国で使用されていました。アレンとウォーレンによって導入されたこの装置は、最初は非常に強い液を生成しますが、抽出を続けると急速に弱くなります。この浸出装置は、原理的にはビール醸造所の糖化槽と散気装置に似ていますが、原料が空気に長時間さらされるため、酸化やタンニンの損失が起こりやすく、製革業者での使用にはあまり適していません。また、非現実的な量の水を使わずに原料を完全に抽出することは非常に困難です。スプリンクラー式浸出装置は、抽出する固形原料の上部に液(水)を噴霧し、槽に流入するのと同じ速さで流出するように配置されています。この抽出方法で起こる酸化とそれに伴うタンニンの損失の程度は、同じ方法が現在下水処理にも用いられていることを思い出せば理解できるだろう。[337] コークス層に噴霧することで、コークス層の細菌による攻撃を受ける前にできるだけ多くの空気と混合させ(473ページ参照)、また「クイックビネガー法」で弱アルコールを酢酸に酸化するためにも使用されます。
抽出に関しては、製革業者と抽出液製造業者が採用する方法に原理的な違いはないが、後者は通常より大規模に操業し、生産量や抽出液の比重を増やすために、しばしばより高い温度を用いる。これはおそらく、タンニン含有量がわずか2~3パーセントのオーク材や、やや強度のある栗材といった非常に低品質の原料から抽出液を製造する際の実際的な考慮事項によって正当化されるが、一般的に電解液の脱色が必要となる理由の一つでもある。
脱色剤としては主に乾燥血液が用いられるが、最近では血液アルブミンをペースト状にしたものが市販されており、これは粗製原料の使用に伴ういくつかの欠点を解消していると言われている。
脱色する液体は、液体の温度を少なくとも80℃まで上昇させることができる蒸気コイルを備えた混合槽に投入され、通常は単純な回転式攪拌装置が備え付けられています。混合槽に投入される液体の温度は48℃(118°F)を超えてはならず、また濃度は約20°Bkr(比重1.020)を超えてはなりません。
少量の水に溶かした血液または卵白を槽の内容物に加え、よく混ぜ合わせ、温度を70℃まで上げると、卵白が凝固して着色物質の大部分が沈殿する。この溶液を別のタンクに移し、沈殿物を沈殿させた後、上澄み液を蒸発用に取り出す。深さ約8インチの泥状の部分は、フィルタープレス(木材で安価に製作できる)に通し、上澄み液は蒸発器へ、プレスケーキは肥料として乾燥させる。
血液アルブミンに加えて、酢酸鉛(鉛の糖)、アルミナ塩、カゼイン、その他のアルブミン質など、いくつかの物質が抽出物の脱色に用いられてきたが、それらはアルブミンほど効果的ではない。
[338]
脱色工程では必ずなめし剤が失われ、その一部は沈殿した着色剤とともに沈殿します。そのため、脱色工程は必要でない限り省略すべきです。しかし、中程度の温度で慎重に抽出することで、脱色を回避できる場合が多く、特に濃度の高いなめし剤の場合は、この方法が有効です。濃度の高いなめし剤は、20°Bkr.よりもはるかに高い濃度の抽出液を容易に生成するため、抽出液を直接蒸発器に送ることができれば、蒸発コストを削減できます。これは、しばしば重要な考慮事項となります。
抽出液の色を明るくするためによく用いられるもう一つの方法は、亜硫酸処理です。抽出には希亜硫酸溶液を用いることもできますが、より一般的な方法は、濃縮前に二酸化硫黄ガスを抽出液に通すことです。亜硫酸は、タンニンや着色物質を石灰、鉄、銅などの塩基と分解する弱酸として作用する一方で、酸素化合物を還元し酸化を防ぐことでより活発に作用します。この方法で漂白しても、着色物質は実際には破壊または除去されません。着色物質は空気に触れると抽出液中、あるいは多くの場合、抽出液でなめされた皮革中に再び現れるため、効果は実際よりも見かけ上の方が大きい場合が多いのです。亜硫酸がかなりの量存在する場合、皮革を膨潤させる作用によって不都合が生じることもありますが、濃縮の過程で大部分は排出されます。
厳密には漂白方法ではないものの、別のプロセスについてもここで触れておくべきだろう。いくつかのなめし原料、特にケブラチョやヘムロックには、多量の「難溶性タンニン」が含まれており、これらの抽出物から作られた液体は冷却時に濁る。これらのタンニンはアルカリやアルカリ性亜硫酸塩と可溶性化合物を形成し、後者の場合はおそらく亜硫酸を遊離させて塩基と結合する。この性質は最近の特許で利用されている。[158]ケブラチョ抽出物やその他の抽出物を、亜硫酸水素塩、亜硫酸塩、硫化物、あるいは苛性アルカリを用いて密閉容器内で加熱することにより可溶化させる方法があり、この原理に基づいて作られた多くの「可溶性ケブラチョ抽出物」が現在市販されている。この場合、亜硫酸水素塩が使用される場合でも、亜硫酸の大部分は、その目的を果たした後、[339] 酸化を防ぎ、製造過程での流出を防ぎ、抽出物は中性またはアルカリ性のままです。このような抽出物がなめしに役立たない理由は何もありませんが、最近パエスラーによって、アルカリ性タンニンは中性皮粉に吸収されないことが示されました。そのため、分析の不一致だけでなく、酸が自然に存在しないドラムなめしの場合には、タンニン全体を利用できない可能性があります。ただし、通常の液体に加えると、後者に含まれる酸によってタンニンが遊離されます。
[158]Lepetit、Dollfus、および Gansser、Eng.パット。 8582年、1896年。
フェロシアン化物の使用は、抽出物中に存在する鉄や銅を沈殿させる手段として提案されており、また、ヘムロックやケブラチョなどの多くの赤色のなめし剤では、なめし液に少量のミョウバンを加えることで、難溶性の「赤色成分」の一部を沈殿させるだけでなく、存在する可能性のある特定の着色物質(ケルセチン、ミリセチンなど)の黄色を発色させることによって、色調が著しく改善されることも指摘しておくべきである。このような添加は、柔らかい革の場合は害はないが、底革のなめしではおそらく有害であろう。
浸出液または脱色槽から直接得られた液は、次に蒸発濃縮(第 26 章)を行い、液体抽出物の場合はシロップ状になるまで、固体抽出物が必要な場合は冷却時にほぼ固体になるまで濃縮する必要があります。既に述べたように、加熱するとタンニンが失われ、分解と不溶性の赤色物質の生成により色が濃くなる傾向があります。この損失を最小限に抑えるため、薄い液はできるだけ空気に触れないように、できるだけ低い温度で蒸発させます。これらの条件は、蒸気加熱式の真空蒸発器を使用することで最もよく得られます。
図83.—三重効用ヤリヤン蒸発器。
比重が1.200を超えない濃縮には、グラスゴーのミルリーズ、ワトソン、ヤーヤン社製のヤーヤン装置が最もよく用いられている。このメーカーの「三重効果」装置の概略図を 図83に、内部構造を図84に示す。各装置は、蒸気が流入する頑丈なケーシングと、その内部を貫通する銅管からなり、銅管の終端は分離室で、分離室は空気ポンプによって低圧に保たれている。蒸発させる液体は管内に導入され、直ちに噴霧状になる。[340] 発生した蒸気によって分離室に送られ、そこからポンプで吸い出されます。蒸気は空気ポンプ(または「多重効果」の場合は次の装置)に行く前に「キャッチオール」を通過し、蒸気中に残っている噴霧を分離します。このようにして蒸発させる液体は4~5分で装置全体を通過し、70℃(160°F)以上に加熱することなく、比重1.02または1.03から1.20まで濃縮することができます。燃料が非常に安価でない限り、[341] 使用済みのなめし剤を蒸気発生に利用できる場合が多いので、二重または三重効果を用いるのが望ましい。これは、最初の容器内の最も濃度の低い液の蒸発によって生じた蒸気を、より低い真空状態に保たれた2番目の容器の加熱に用いる、というように繰り返す。このようにして、蒸気はほぼ二重または三重の役割を果たすことになる。抽出液からの蒸気には鉄を腐食させる酸が含まれているため、使用するすべての容器において、ケーシングとチューブの両方を銅製にする必要がある。実際、抽出液またはその蒸気と接触する装置のあらゆる部分において、鉄は慎重に避ける必要がある。ヤリャン以外にも、いくつかの種類がある。[342] 噴霧原理をほぼ完全に利用した蒸発器。最も単純なものは、通常の真空蒸発器の加熱コイルの代わりに、上下に開口部のある垂直管が通った銅製の蒸気箱を用いるものである。この蒸気箱は蒸発させる液体に浸され、液体は管の下部から入り、上部から噴霧される。ダンツィヒのポール・ノイベッカーは、この原理に基づき、泡を消すための非常に独創的な装置を備えた蒸発器を製作しており、注目に値すると思われる。
図84.ヤリャン蒸発器の断面図。
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残念ながら、スプレー装置では抽出液の蒸発を比重1.2以上に進めることは不可能です。粘度の高い液体はチューブを詰まらせやすく、そうなると洗浄が困難になるため、液体抽出液であっても通常は通常のタイプの真空パンで仕上げられ、このタイプの真空パンは多段式にすることも可能です。
固形抽出物の場合、蒸発は装置から流し出せる限り濃くなるまで続けなければならない。これを適切に行うには、抽出物が鍋の中にある間、攪拌機で常に攪拌し続ける必要がある。濃く熱い液体抽出物は、紙などの適切な材料を敷いた箱に流し込み、そこで冷却して固化させる。
固形抽出物の最終蒸発に用いる鍋は、洗浄が容易で内部へのアクセスも容易な形状に設計すべきである。万が一、蒸発が進みすぎて液体が流れ出なくなった場合でも、鍋の洗浄は比較的容易に行えるようにするためである。また、抽出物の排出口は大きくなければならない。おそらく、蒸気ジャケットのみで加熱し、回転式攪拌機を備えた、幅広でやや浅めの鍋が最も適しているだろう。
製革工場における抽出物の使用― 抽出物の大きな魅力の一つは、浸出の手間とコストを削減できることである。抽出物製造業者はこれを専門としているため、希薄な鞣液を濃縮する手段を持たない製革業者よりも、原料からより多くの鞣し剤を抽出できる場合が多い。また、抽出物製造業者は、製革業者には不可能な脱色方法を用いることができ、それによって、製革業者は原料を用いる場合よりも優れた色を得ることができる。抽出物を使用することで、製革業者は希薄な鞣し液を容易に、かつ確実に強化することができる。[343] 原料の量も関係します。抽出液を使用することで、なめし職人は浸出液の弱い液を使い切ることができ、その結果、より多くの水を使用し、固形原料を単独で使用する場合よりも優れた抽出率を得ることができます。オーク材のような非常に弱い原料の場合、蒸発せずになめしに十分な濃度の液を作るのは非常に困難であるため、そのような原料はなめし職人が自ら抽出するのに役立たず、たとえ短距離であっても輸送費が原料の総価値を上回る場合があります。より濃縮された原料であっても、輸送距離が長ければ抽出によって節約効果が得られます。なぜなら、なめし物質が約25パーセント未満の原料を輸入することはほとんど割に合わないからです。ケブラチョのように天然原料の強度が相当なものであっても、その硬さなどの理由でなめし職人が原料を扱いにくい場合は、抽出が利益を生むことがあります。長距離航海、特に熱帯地方からの航海においては、樽の費用が節約でき、発酵の危険性も軽減されるため、液体抽出物よりも固形抽出物の方が適しています。皮なめし業者は抽出物の外観や粘度からその効力や価値を判断することは不可能であるため、抽出物は必ず、有能な化学者による個々の出荷品または小包の分析に基づいて売買されるべきです。サンプリング方法については、301ページ、475ページを参照してください。
抽出物は、適切な量の水または薄い酒に適切な温度で溶解するだけで、必要な濃度の溶液が得られます。一部の抽出物は冷水または酒に完全に溶解しますが、ほとんどは加熱することでよりよく溶解します。40~60℃(100~140°F)で一般的に十分であり、80℃(180°F)を超える温度ではおそらく利点はありません。沸騰は、不溶性の「赤」の生成を促進し、結果としてタンニン物質の損失と色の濃化を招くため、避けるべきです。抽出物は、細い流れで槽に注ぎ込み、連続的に攪拌する必要があります。大量の抽出物を溶解する場合は、機械式攪拌機が有利です。「サイレントボイリングジェット」(335ページ)を使用することもできます。これは、両端が開いた小さなケーシングに取り付けられ、液体に浸され、抽出物をその流れに流し込みます。
抽出物の製造においても、製革工場での直接使用においても、なめし剤を抽出する温度は非常に重要です。よくある間違いは、[344] タンニンの抽出量は煮沸によって最大になると仮定する。AN パーマー氏は、これは決して事実ではなく、各材料には最適な抽出温度があり、その温度で他のどの温度よりも多くのタンニンが抽出されると指摘している。この問題は JG パーカー氏と著者によって綿密に調査されている。[159]結果は次の表に示されています。多くの用途において、タンニンに付随する着色物質は重大な欠点であり、通常は高温で最も多く抽出されます。そのため、浸出液を経済的に処理するなめし職人は、革に許容できる以上の着色物質を含まずに、タンニンを最大限抽出できる温度を確認する必要があります。ほとんどの材料は 50°~60°C で満足に抽出されますが、一般的には低温またはそれに近い温度から始め、抽出が進むにつれて温度を上げるのが最善です。表には、色またはタンニンが得られる限り、プロクター抽出器 ( p. 306および LILB、p. 102) で材料を抽出して得られたなめし物質の割合と色 (Lovibond の着色計で測定) の量を示しています。
[159]インド健康協会誌、1895年、635頁。
ベルギー産オークの樹皮。
抽出温度
Tanning
MattersはHideに
吸収合併されました。
水溶性
非
タンニン
物質。 最大収量に対するタンニン
の割合。
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大収量に対する着色率
(%)
赤。 黄色。
°C パーセント パーセント 度 度
15 5.9 5.1 61.9 8.6 23.1 57.4
15-30 6.8 5.5 70.7 9.2 26.4 64.5
30~40 8.0 5.5 83.5 11.6 30.4 76·1
40~50 8.2 5.7 84·2 12.0 32.1 80.0
50~60 8.5 5.8 87.6 12.5 36.0 84.0
60~70 9.1 5.9 95.5 13.1 38.1 92.7
70~80 9.2 6.0 95.7 14.7 38.9 98.7
80~90 9.6 6.0 100·0 14.0 36.9 93.2
90~100 9.6 6.1 100·0 14.0 41.2 94.6
1時間半茹でる 9.1 6.6 93.7 15.0 42.6 100·0
[345]
ミロバラン。
抽出温度
日焼けは
重要です。 水溶性
非
タンニン類。 最大収量に対するタンニン
の割合。
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大収量に対する着色率
(%)
赤。 黄色。
°C パーセント パーセント 度 度
15 28.5 12.8 79.2 1.09 4.9 97.4
15-30 30.1 13.6 83.6 1.00 4.1 82.5
30~40 32.3 14.3 89.8 1.03 4.1 82.7
40~50 33.5 13.6 93.0 1.03 4.2 84.4
50~60 34.7 14.4 96.4 1.03 4.4 87.6
60~70 34.8 14.4 96.6 1.03 4.5 89.3
70~80 34.9 14.9 96.8 1.10 4.7 94·1
80~90 35.1 15.0 97.4 1.16 4.8 96.7
90~100 36.0 14.9 100·0 1.12 4.9 97.0
ゆでた 35.4 15.5 98·1 1.26 4.9 100·0
スミルナ・ヴァロネア。
抽出温度
日焼けは
重要です。 水溶性
非
タンニン類。 最大収量に対するタンニン
の割合。
1/4インチセルに
1/2パーセント溶液の着色剤。
最大色
の割合。
赤。 黄色。 青。
°C パーセント パーセント 度 度 度
15 25.5 19.1 70.5 2.5 6.0 0.3 74.6
15-30 29.1 18.3 74.5 2.5 6.4 0.3 78.0
30~40 33.6 18.1 86.2 2.3 6.4 0.3 76.2
40~50 35.5 18.1 86.2 2.3 6.5 0.3 74.6
50~60 39.1 16.6 100·0 2.0 6.0 0.3 76.2
60~70 38.6 17.0 99.0 2.0 6.8 0.3 84.7
70~80 38.8 17.5 99.5 2.1 7.4 0.4 84.7
80~90 36.9 17.2 95.0 2.2 7.6 0.4 84.7
90~100 36.6 17.0 94.0 2.4 7.8 0.5 90.6
ゆでた 35.4 17.6 90.6 3.0 8.2 0.6 100·0
[346]
ギリシャ語のヴァロネア。
抽出温度
日焼けは
重要です。 水溶性
非
タンニン類。 最大収量に対するタンニン
の割合。
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
1/2パーセントのタンニン溶液中の
着色率。
赤。 黄色。 青。
°C パーセント パーセント 度 度 度
15 16.0 13.0 64.0 2.9 6.3 0.3 67.3
15-30 18.1 12.6 72.4 3.0 6.6 0.3 70.0
30~40 21.1 12.0 84.4 2.8 6.5 0.3 68.0
40~50 23.6 12.1 94.4 2.4 6.6 0.3 65.9
50~60 24.8 12.4 99.2 2.7 7.0 0.4 71.6
60~70 25.0 12.6 100·0 2.9 7.3 0.5 75.8
70~80 24.6 12.5 98.4 3.1 7.9 0.6 82.3
80~90 24.0 12.5 96.0 3.4 8.1 0.6 85.8
90~100 23.6 12.6 94.4 3.5 8.8 0.7 92.0
ゆでた 22.6 13.0 88.8 3.9 9.4 0.8 100·0
ナタールミモザ。
抽出温度
日焼けは
重要です。 水溶性
非
タンニン類。 タンニン
含有量(最大)
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大色
の割合。
赤。 黄色。
°C パーセント パーセント 度 度
15 21.2 11.6 66.2 2.6 4.1 51·1
15-30 29.0 9.8 90.6 3.0 4.1 54.2
30~40 30.1 9.8 94.0 3.0 4.4 56.5
40~50 30.2 9.8 94.4 3.1 5.0 61.8
50~60 30.4 10.4 95.0 3.9 6.5 79.9
60~70 31.5 10.6 98.4 4.2 6.5 81.6
70~80 32.0 10.8 100·0 4.2 7.0 85.5
80~90 30.8 11.2 96.2 4.9 7.4 93.8
90~100 30.1 11.8 94.0 5.3 7.8 100·0
ゆでた 29.4 12.0 91.8 5.7 7.2 98.4
[347]
スマック。
抽出温度
日焼けは
重要です。 水溶性
非
タンニン類。 タンニン
含有量(最大)
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大色
の割合。
赤。 黄色。
°C パーセント パーセント 度 度
15 14.2 17.8 70.0 1.6 5.4 63.6
15-30 17.6 18.1 86.7 1.4 4.3 51.8
30~40 18.5 18.1 91·1 1.3 4.4 51.8
40~50 20.1 18.5 99.0 1.4 4.4 52.9
50~60 20.3 19.1 100·0 1.5 4.7 56.5
60~70 19.0 19.4 93.6 1.7 5.6 66.6
70~80 18.0 19.9 89·1 1.9 6.2 72.8
80~90 16.9 21.1 83.2 2.3 6.8 82.7
90~100 16.6 22.3 81.7 2.6 7.0 87.7
ゆでた 15.2 24.0 74.8 3.3 7.7 100·0
ケブラチョ材。
抽出温度
日焼けは
重要です。 水溶性
非
タンニン類。 タンニン
含有量(最大)
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大色
の割合。
赤。 黄色。
°C パーセント パーセント 度 度
15 7.6 2.2 35.0 8.9 14.1 71.3
15-30 10.1 2.4 46.5 6.4 10.7 68.7
30~40 11.8 2.4 54.4 5.9 9.6 65.2
40~50 15.1 2.4 69.5 5.3 8.4 60.0
50~60 16.5 2.4 76.0 5.4 8.5 60.4
60~70 17.4 2.4 80.0 5.6 8.2 59.9
70~80 19.1 2.7 88.0 6.4 8.6 67.4
80~90 21.7 3.0 100·0 6.4 9.4 74.3
90~100 19.5 3.0 89.8 6.6 9.8 100·0
[348]
マングローブの樹皮(Ceriops)。
抽出温度
日焼けは
重要です。 水溶性
非
タンニン類。 タンニン
含有量(最大)
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大色
の割合。
赤。 黄色。
°C パーセント パーセント 度 度
15 13.0 10.4 61.6 14.2 20.8 64.7
15-30 16.1 10.4 76.3 16.1 21.7 69.8
30~40 17.4 12.5 82.4 15.8 23.0 71.7
40~50 18.5 11.4 87.7 16.5 33.5 73.8
50~60 20.3 10.3 96.2 16.0 23.4 72.8
60~70 20.0 11.4 94.7 17.5 31.2 90.0
70~80 20.4 11.2 96.7 16.5 28.3 82.8
80~90 21.1 10.8 100·0 15.4 24.6 73.8
90~100 20.2 11.4 95.7 23.0 34.1 100·0
カナグレの根(3年物)。
異なる温度の影響。
抽出温度
Tanning
MattersはHideに
吸収合併されました。
水溶性
非
タンニン
物質。 最大収量に対するタンニン
の割合。
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大収量に対する着色率
(%)
赤。 黄色。 合計。
°C パーセント パーセント 度 度 度
15 21.1 13.0 78.7 1.6 4.1 5.9 41.5
15-30 26.2 12.5 85.6 1.6 3.8 4.4 38.0
30~40 28.1 12.5 91.8 1.4 3.7 5.1 35.9
40~50 30.5 13.1 99.6 2.1 4.2 6.3 44.3
50~60 30.6 13.6 100·0 2.4 4.8 7.2 50.7
60~70 27.2 14.1 88.8 2.5 5.0 7.5 52.7
70~80 26.4 14.6 86.2 2.8 6.1 8.9 62.6
80~90 23.2 14.8 75.8 3.1 6.9 10.0 70.4
90~100 22.8 14.8 74.5 4.3 7.4 11.7 82.4
1時間半茹でる 19.2 12.3 62.7 5.6 8.6 14.2 100·0
[349]
キューブ・ガンビア。
異なる温度の影響。
抽出温度
Tanning
MattersはHideに
吸収合併されました。
水溶性
非
タンニン
物質。 最大収量に対するタンニン
の割合。
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大収量に対する着色率
(%)
赤。 黄色。 合計。
°C パーセント パーセント 度 度
15 46.8 21.8 78.0 2.5 7.8 10.3 57.2
15-30 48.8 21.0 81.3 1.7 8.0 9.7 54.9
30~40 50.2 22.0 83.7 1.7 8.6 10.3 57.2
40~50 51.9 23.0 86.5 1.7 8.8 10.5 58.3
50~60 51·1 20.3 91.9 1.7 8.9 10.6 58.8
60~70 55.6 20.3 92.7 1.9 9.4 11.3 62.7
70~80 55.7 20.3 92.8 2.2 10.1 12.3 68.3
80~90 55.8 21.2 93·1 2.3 10.6 12.9 71.6
90~100 56·1 22.0 93.3 2.8 11.6 14.4 80.0
1時間半茹でる 60.0 20.0 100·0 3.2 14.8 18.0 100·0
ブロック・ガンビア。
異なる温度の影響。
抽出温度
Tanning
MattersはHideに
吸収合併されました。
水溶性
非
タンニン
物質。 最大収量に対するタンニン
の割合。
1/2パーセント溶液の着色剤(1/2インチセル
入り) 。
最大収量に対する着色率
(%)
赤。 黄色。 合計。
°C パーセント パーセント 度 度
15 30.1 27.4 50·1 2.6 8.1 10.7 33.5
15-30 34.8 26.2 69.6 2.4 8.0 10.4 34.0
30~40 40.8 27.2 81.6 2.0 9.0 11.0 55.0
40~50 44.8 27.6 89.6 2.4 9.8 12.2 61.0
50~60 46.8 27.8 93.6 2.4 10.1 12.5 62.5
60~70 47.3 27.6 94.6 2.5 10.6 13.2 66.0
70~80 47.4 27.6 94.7 2.8 10.9 13.7 63.5
80~90 47.6 27.3 95.2 3.2 11.6 14.8 74.0
90~100 48.2 27.1 96.4 3.8 12.8 16.6 83.0
1時間半茹でる 50.2 26.4 100·0 5.0 15.0 20.0 100·0
[350]
第23章
脂肪、石鹸、油脂及びワックス
脂肪と油は、動物性または植物性の物質の大きなグループを構成し、固体、ペースト状、または多かれ少なかれ粘性のある液体であるが、後者の場合、揮発性油または精油と区別するために一般に「固定油」または脂肪油として知られている。揮発性油または精油は分解せずに蒸留することができ、植物のほとんどの香りの源であり、化学組成は全く異なる。「油」という用語は、鉱物由来のさまざまな製品、特に石油由来の製品にも適用される。これは、外観と物理的性質が固定油に似ているためであるが、化学的には非常に異なるグループを形成している。ワックスは、脂肪とやや密接に関連する別のグループであり、マッコウクジラ油などの特定の固定油は、外観と性質が脂肪油に非常によく似ているが、化学的にはワックスのグループに属する。
脂肪と脂肪油の間には、融点以外に化学的な違いがないことは明らかであるため、これらをまとめて扱うのが都合が良い。特に、ある気候では固体脂肪であるものが、別の気候では油になる場合があるからである。パーム油とココナッツ油はその好例であり、前者はバターのような質感で、後者はこの国では硬い脂肪であるが、どちらも熱帯気候では液体である。
脂肪と油の化学に関するより詳細な情報については、「皮革産業実験書」第18章、またはLewkowitsch、Jeanらがこの主題に特化したより大規模なマニュアル、あるいはAllenの「商業有機分析」第2巻の油に関する非常に優れた章を参照する必要があるが、いくつかの一般的な事実を要約する必要がある。
[351]
真の脂肪は炭素、水素、酸素を含みますが、窒素は含みません。これらはすべてグリセリンと有機酸の化合物であり、一般に「脂肪酸」と呼ばれ、多くの点で脂肪そのものに似ています。グリセリンはアルコールの性質を持つ非常に弱い塩基であるため、脂肪を苛性アルカリ溶液で加熱すると、脂肪酸がアルカリと結合し、グリセリンが遊離します。このようにして生成された塩は「石鹸」と呼ばれます。硬質動物性脂肪の主成分であるステアリン(グリセリンステアレート)との反応は、次の式で示されます。
ステアリン 水酸化
ナトリウム ステアリン酸
ナトリウム グリセリン
(C 17 H 35 CO.O) 3 C 3 H 5 + 3NaOH = 3C 17 H 35 CO.ONa + C 3 H 5 (OH) 3。
石鹸を、その石鹸が持つ酸よりも強い酸で処理すると、その酸は遊離し、新しい酸は塩基と結合する。例えば、次の式は、ステアリン酸石鹸に対する塩酸の作用を示している。
ステアリン酸ナトリウム 塩酸
ステアリン酸 塩化ナトリウム
C 17 H 35 CO.ONa + HCl = C 17 H 35 CO.OH + 塩化ナトリウム。
石鹸を熱湯に溶かし、溶液を酸性にするのに十分な量の塩酸または硫酸を加えると、まず溶液は乳白色になり、(温かい状態を保つと)脂肪酸が油状の層となって表面に浮き上がり、多くの場合、冷えると固まって固形物となる。石鹸中の脂肪酸の量は、25グラムを秤量し、50ccの沸騰水に溶かし、過剰量の酸を加えて、目盛付きシリンダーまたは目盛付きフラスコに入れ、沸騰水の入った容器の中で反応させることで概算できる。脂肪酸が表面に浮き上がったら、その体積を記録し、1ccあたり約0.9グラムと概算できる。(より詳細な方法については、LILB、第XVII節を参照。)
石鹸は強アルカリ溶液には溶けないため、鹸化(アルカリによる脂肪の分解と呼ばれる)は容易には起こらず、このため石鹸製造業者は一般的に苛性ソーダ溶液を比重18°Tw(比重1.090)を超えない濃度に希釈し、[352] 操作の最後に、不溶性の塩水を加えることで石鹸を分離する。より簡単な方法、そして脂肪液などに使用する特殊石鹸を少量製造する際にしばしば有用な方法は以下のとおりである。[160]食塩を含まない良質な苛性ソーダ10 ポンドを 4 ガロンの水に溶かし、油脂 75 ポンドを約 25 ℃、または液体になるのに十分な温度まで温め、ソーダ溶液を絶えずかき混ぜながら細い流れで加え、塊がペースト状になるまでかき混ぜ続ける。その後、少なくとも 24 時間暖かい場所に置いておくと、徐々に鹸化が起こる。皮革用には、脂肪をわずかに多めに含んだ中性石鹸が一般的に有利なので、脂肪を 80 ポンドまで増やすか、または代わりに市販のオレイン酸 5 ポンドを加えることで作業が容易になる。軟石鹸が必要な場合は、苛性ソーダ 10 ポンドの代わりに苛性カリ 14 ポンドを使用できる。石鹸の硬さや柔らかさは、使用する脂肪によってある程度異なりますが、カリ石鹸は対応するソーダ石鹸よりも常にずっと柔らかいです。このようにして作られた石鹸では、グリセリンがすべて石鹸と混ざったままになっていることは明らかです。テストの結果、石鹸に苛性物質が含まれていないことが証明された場合は、再溶解すると、通常は反応が完了します。大量に扱う前に、10グラムのソーダを40ccの水に溶かし、75~80グラムの油または脂肪を使用して、実験室で実験を行うことが望ましいです。石鹸の中性または苛性アルカリが含まれていないことは、切りたての表面にフェノールフタレインのアルコール溶液に触れることでテストできます。ごくわずかな苛性ソーダまたはカリがあれば、ピンク色になります。
[160]カーペンター著『石鹸、ろうそく、潤滑剤』144ページ。
石鹸の溶液と重金属塩またはアルカリ土類金属塩の溶液を混合すると、相互分解が起こり、塩の酸が石鹸のアルカリと結合し、脂肪酸が金属塩基と結合して金属石鹸が生成される。これらの石鹸のほとんどは粘着性のある塊で、水には溶けないが、事前に十分に乾燥させればテレピン油や石油系アルコールには溶けることが少なくないため、一部はワニスの製造に用いられてきた。アルミナ石鹸は、鉱物油を増粘させたり、粘度を高めたりするために用いられることがある。ステアリン石鹸とカルシウムの一般的な反応は以下の通りである。[353] 硫酸塩は次の式で表されますが、実際にはもっと複雑な場合もあります。
ステアリン酸石鹸
硫酸カルシウム
硫酸ナトリウム ステアリン酸カルシウム
2C 17 H 35 CO.ONa + CaSO₄ = Na₂SO₄ + (C 17 H 35 CO.O) 2 Ca
これは、硬水によって石鹸が凝固する原因となる反応です(93ページ参照)。
真の脂肪は、分解せずに単独で蒸留することはできない。蒸気流中で蒸留すると、分解されずに残った脂肪の一部は通過するが、大部分は遊離脂肪酸とグリセリンに分解され、鉱物油とほぼ同一の炭化水素も生成される。
脂肪や油は水に溶けにくく、ほとんどの場合アルコールにもわずかにしか溶けませんが、エーテル、石油アルコール、ベンゼン、その他のほとんどの炭化水素、クロロホルム、四塩化炭素、二硫化炭素にはよく溶けます。石油アルコール(ベンジンとも呼ばれる)は、脂肪や油の抽出、皮革の脱脂、衣類の油汚れ落としに広く用いられています。実験室では、二硫化炭素または四塩化炭素が好まれます。ヒマシ油は、含有する酸素の割合が高いため例外で、アルコールには容易に溶け、石油アルコールには非常にわずかにしか溶けません。また、他の油は、酸化されると通常、アルコールへの溶解度が高まり、炭化水素への溶解度は低下します。
油は、乾燥する傾向、つまり固体または粘着性のある樹脂状物質に変化する傾向が大きく異なります。この傾向は、一部の種子油で最も強く、オリーブ油や動物性脂肪の油分(獣脂、牛脂)で最も弱くなっています。液体ワックスである鯨油もこの傾向はほとんどありませんが、魚油はすべて多かれ少なかれこの傾向を持っています。これは蒸発によるものではなく、脂肪酸による酸素の吸収によるものです。酸素吸収傾向、ひいては乾燥傾向(皮革油の場合は「噴出」)は、「ヨウ素価」によって分析的に測定されます。ヨウ素の吸収は酸素の吸収に比例し、測定もはるかに容易です。
油の純度を判定する簡単な検査法はないが、いくつかのケースでは特定の油の存在を検出できる。油の混合と混入は今や科学であり、それを行う者は慣習的な検査法に精通しており、混合物を調整して[354] それらに会うため。しかし、味覚と嗅覚は、練習すればしばしば有用な手がかりを与えてくれる。
天然の油脂は、必ず複数の脂肪酸のグリセリドの混合物であり、その性質は、これらのグリセリドの性質と混合比率によって決まります。脂肪酸は、飽和度によって異なるいくつかのグループを形成します。[161]あるいは逆に、乾燥傾向の要因となる酸素吸収能力によっても異なります。これらのグループのいずれかのメンバーは互いに非常に似ており、主に融点、密度、その他の物理的特性が異なります。
[161]「飽和化合物」とは、構成成分が互いに結合親和性を満たすような比率で存在する化合物のことである。ヨウ素価については、LILB、176ページ、およびJour. Soc. Ch. Ind.、1902年、454ページを参照のこと。
飽和脂肪酸。—ステアリン酸(C 18 H 35 O.OH)とパルミチン酸(C 16 H 31 O.OH)が最も重要です。これらは常温では硬く白い結晶体で、それぞれ69℃と62℃で融解します。通常の条件下では酸素やヨウ素を吸収せず、化学変化もほとんど起こりません。オレイン酸とともに、これらは獣脂やその他の動物性脂肪の主要な酸であり、パルミチン酸や同じグループのより低級なメンバーは植物油に多く含まれています。遊離ステアリン酸はカレーに使用される「蒸留ステアリン」の重要な成分であり、「オレオステアリン」は主にステアリン酸とパルミチン酸の中性脂肪またはグリセリドから構成されています。
液体脂肪酸、非乾燥性。—これらのうち、オレイン酸が最も一般的で重要です。そのグリセリドであるオレインは、動物性脂肪の液体部分を形成し、植物性非乾燥油の主成分です。オリーブオイルは、ほとんどがオレインで、少量のパルミチンが含まれています。オレイン酸の式は C 18 H 33 O.OH であり、ステアリン酸とは水素原子が 2 つ少ない点で異なります。これら 2 つの原子に対応する「結合」または親和性は結合していますが、分離して、2 つのヨウ素、臭素、または塩素原子、または 1 つの酸素原子を結合することができます。純粋なオレインのヨウ素価は 83.9 です (つまり、100 g は 83.9 g のヨウ素を吸収します)。オリーブオイルの場合は約83です。オレインよりも「ヨウ素価」が高い油には乾燥油が含まれているはずですが、パルミチン酸やその他の飽和脂肪酸も含まれている場合は、ヨウ素価が低いからといって乾燥油がないとは限りません。
[355]
不飽和液状脂肪酸。—これらにはいくつかのグループがあり、飽和度、そしておそらく構造も異なります。これらのグリセリドは、オレイン、そして時にはパルミチンとともに、種子油の構成成分であり、その乾燥傾向は、不飽和酸の割合と、それらが属する特定のグループに依存します。魚油には、他の動物性脂肪と同様に、オレイン、通常はステアリン、パルミチンとともに、特殊な不飽和酸のグループが含まれています。亜麻仁油の酸の1つであるリノレン酸(C 18 H 29 O.OH)は、ステアリン酸よりも水素原子が6個少なく、したがって二重結合が3つあり、6個のヨウ素原子を取り込みます。理論上のヨウ素価は274であるが、亜麻仁油自体のヨウ素価は180を超えることが多い。タラ肝油のヨウ素価もほぼ同程度になることがある。したがって、これらの油にはリノレン酸よりも不飽和度の低い他の脂肪酸が含まれている。
革の「スプーイング」は、酸素の吸収とそれに伴う油の樹脂化によるものであり、したがって、どんなに純度の高い乾燥油でもスプーイングを起こす可能性がありますが、その傾向は油の種類によって異なります(363、365、366、368、390ページ 参照)。
リノレン酸、そしておそらく他の関連酸は、酸素を吸収することで固体状のニス状物質に変化し、これは皮革用ニスの主成分となるため、なめし職人にとって重要である。魚油の不飽和酸は、硬いニスを形成することはほとんどないが、メンハーデン油(367ページ)は屋外作業用の塗料油として使用されることがある。
ほとんどの脂肪は空気に触れると酸化しやすく、不快な味と臭いを帯び、脂肪酸が遊離して酸性反応を起こします。その変化はやや複雑です。
ヒマシ油の脂肪酸は独特な構造をしており、オレイン酸の水素原子の一つがヒドロキシル基(OH基)に置換されています。ヒマシ油のアルコールへの溶解性については既に述べました。乾燥しにくく、重機の潤滑油として非常に優れています。ヒマシ油は、綿実油や菜種油などの非乾燥性またはやや乾燥性の種子油を温めた状態で空気を吹き込むことで作られる「ブローオイル」で混入されることがあります。この処理によって粘度と密度、そしてアルコールへの溶解性は大幅に向上しますが、本来のヒマシ油が持つ他の優れた特性は得られません。
[356]
油を静置すると沈殿する「足」と呼ばれる沈殿物は、動物性または植物性の繊維、あるいは粘液と水が混ざったものである場合もあるが、多くの場合、単にステアリン酸やパルミチン酸などの硬い脂肪が冷却時に油から結晶化したものである。この場合、油を温めると再び溶解する。ニートフット油やタロウ油のように、寒冷時に濁るこのような油は「軟質油」と呼ばれる。
非乾燥性油脂。
獣脂(フランス語: Suif、ドイツ語: Talg)は、主に牛や羊、時にはヤギなど、さまざまな哺乳類の脂肪です。死体のあらゆる部分から得られる混合脂肪は「レンダリングされた獣脂」として知られていますが、腎臓の領域から得られるもの(スエット)はより硬いです。「圧搾獣脂」または「オレオステアリン」と呼ばれる物質は、通常の獣脂を布で包んで油圧プレスで圧搾することによって得られます。圧搾されるより液体の部分は獣脂油であり、その良質なものはマーガリンの製造に使用されます。オレオステアリンは、ヨークシャーグリースを蒸留および圧搾して得られる「蒸留ステアリン」(359ページ)や、遊離ステアリン酸とパルミチン酸の混合物であるろうそく製造業者の「ステアリン」と混同してはなりません。
純粋な獣脂は白色で無味無臭だが、市販されているものの多くは黄色みを帯びており、不快な、やや酸敗したような風味がある。羊脂は通常、牛肉脂よりも硬く、白色である。山羊脂は独特の臭いがあり、糊工場から回収されるステアリン酸やその他の廃油脂も同様である。特に硬い鹿脂は、現在ではステアリン酸オレオにほぼ置き換えられている。
牛脂は約40℃で溶け、羊脂は約45℃で溶ける。
化学組成において、獣脂は主にパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸のトリグリセリドの混合物から構成されており、オレイン酸の含有量が増加するにつれて硬度が低下する。
牛脂は、溶かした状態では完全に透明であるべきであり、濁りは製造時の不注意、あるいは混入物による水やその他の異物の存在を示している。リン酸カルシウムの痕跡や動物組織の断片は、偶発的な不純物として存在する可能性がある。一方、石灰は牛脂を増粘させ、溶解性を高めるために添加されることがある。[357] 水分保持力を高めるため、デンプン、カオリン、白亜、重質スパーなども時折用いられる。獣脂には、羊毛脂から蒸留した脂肪酸が混入されることが少なくない。この場合、混合物の不鹸化物を顕微鏡で観察すると、コレステロールの結晶(LILB、181ページ参照)が検出されることがある。また、この混合物は異常に高い「酸価」を示す。
牛脂の成分分析法については、『実験マニュアル』189ページ以降に記載されています。
糊を作るために肉片を煮沸したり、羊皮を圧搾したりして得られる脂肪は、軟質の獣脂である。肉片を酸で脱灰し、新鮮なうちに煮沸すると、一般的に色は良く、不快な臭いはほとんどないが、石灰石鹸の分解に由来する遊離脂肪酸が微量に含まれている。肉片を乾燥させ、石灰を炭酸化すると、一般的に脂肪は褐色になり、多かれ少なかれ酸敗臭を帯びる。しかし、石灰石鹸は分解されないため、残渣(スクッチ)を酸で処理すると、さらに脂肪が得られる。羊皮から得られる脂肪は一般的にやや褐色で、特にカラマツの樹皮が使用されている場合は、なめし液の揮発性酸やその他の成分の臭いがすることが多い。これらのグリースは、水で煮沸または蒸気洗浄したり、空気と蒸気の混合物を吹き込んだり、あるいは単に水分を蒸発させて揮発性物質を吹き飛ばすのに十分な温度まで加熱したりして十分に洗浄すると、外観と臭いが大幅に改善されるのが一般的です。グリースをゆっくりと冷却して結晶化を促進し、スープ状になるまで冷まし、その後、ウール布を敷いたフィルタープレスに通すと、液体部分と固形部分が容易に分離されます。多くの場合、両方とも皮革製造に使用でき、獣脂はカレー作りに、油はニートフットオイルの代わりとして使用できます。
馬脂、特に首の脂肪部分(ドイツ語:Kammfett)から得られる馬脂、およびその他さまざまな動物性油脂は、皮革の製造に使用されます。これらは、主に融点が低く、ステアリン酸とパルミチン酸に対するオレイン酸の割合が真の獣脂よりも高いため、やや柔らかいという点で、獣脂とは異なります。これらの油脂は、多くの場合ほぼ白色ですが、腐敗した動物性物質の生成物によって色が濃くなることがありますが、これは、[358] 一般的に、皮革の手入れに使われる油に混入する。通常、それらは非常に安価なので、不純物がほとんど混入していない。ただし、その純度を判定する方法は、LILBの191ページに記載されている。
ニーツフット油は、黄色がかったほぼ無臭の油で、味は淡白であり、子牛や子ヤギの屠殺に広く用いられています。獣脂や、柔らかい動物性脂肪を低温で高圧処理して得られる他の油と組成が似ています。骨油、豚脂、綿実油などが混入していることが多く、鉱物油や再生羊毛脂が混入している場合もあります。
ニートフットオイルはやや高価なため、皮なめし職人は、冷却と加圧によってより硬い獣脂を抽出した後、通常の動物性油脂(馬脂など)を使用することがしばしば有利となる。こうして得られた製品は、化学的にはニートフットオイルと同じであり、あらゆる点で同様に適しているだけでなく、不純物が混入する可能性がはるかに低い。
本物のニートフットオイルは、牛の足、場合によっては羊や馬の足を水で煮沸し、得られた油をすくい取って精製することによって作られる。
この油の物理的および化学的特性については、LILBの192ページに記載されています。
羊毛脂(フランス語: Suint , oesype、ドイツ語: Wollschweissfett)は、比重の高い油脂で、羊の皮脂腺から分泌され、カリウムの有機塩類を伴います。羊毛脂は、溶剤で羊毛を抽出するか、アルカリ溶液で洗浄し、酸で沈殿させて「マグマ」を熱圧搾するか、あるいは近年では洗浄液を少量まで蒸発させて遠心分離することによって得られます。羊毛脂の特徴は、グリセリドの含有量が少なく、含まれる脂肪酸は主に高級アルコール(アルコール構造を持つがワックス状の物質)と結合しており、化学的には真の脂肪というよりワックスに近いものです。含まれるアルコール類の中には、コレステロールとイソコレステロールがかなりの割合で含まれています。羊毛脂は鹸化が難しく、加圧下でアルコール性炭酸カリウムを用いて105~110℃に加熱する必要がある。それでもなお、約44%のアルコールが残存し、これらはそれ以上鹸化できない。したがって、羊毛脂を含む可能性のあるグリース中の非鹸化性物質が鹸化不可能であると安易に考えてはならない。[359] 必ずしも鉱物油である必要はない。分析の詳細については、LILBの194ページを参照のこと。
純粋な羊毛脂はほぼ白色で、軟膏のような粘稠度を持ち、匂いはごくわずかで、15℃での密度は0.973です。粗羊毛脂は黄色または褐色で、不快で非常に持続的な特有の匂いがあります。純粋な羊毛脂と粗羊毛脂はどちらも水と乳化する能力が非常に高く、詰め物用グリース中のデグラの代替品として非常に価値があります。ラノリン(および異なる名称で販売されている他のいくつかの製剤)は、精製された羊毛脂と水の混合物で、ラノリンは約22パーセントの羊毛脂を含んでいます。
「ヨークシャーグリース」は、粗製羊毛脂とは異なり、羊毛だけでなく、羊毛布の洗浄に使用された水からも回収されるため、洗浄に使用される石鹸の遊離脂肪酸や、布に油を塗る際に使用される「オレイン」などを含んでいます。また、羊毛脂を多く含むことが多いものの、まれにこの物質が全く含まれていない場合もあります。
ホールデンファットは、通常の羊毛脂に魚油を混ぜたもので、 デグラ(参照)の代替品として、またはデグラと混合して使用されます。
蒸留羊毛脂は、ヨークシャー産の粗羊毛脂を水蒸気蒸留することによって製造されます。グリセリドの大部分は分解されますが、遊離脂肪酸、アルコール、ワックスの多くは変化せずに蒸留されます。ただし、かなりの部分は鉱物油によく似た揮発性炭化水素に分解されます。蒸留液は冷却と加圧によって液体の「オレイン」と固体の「ステアリン」に分離されます。後者は非常に価値の高い詰め物用グリースとなり、イギリスでは米国で使用されている「オレオステアリン」の代わりとして広く使われています。ただし、両者を混同してはいけません。
上記のように調製された蒸留ステアリンは、淡黄色から褐色の脂肪であり、その硬度と融点は調製条件によって変化する。独特の強い臭気を持ち、主に遊離ステアリン酸とパルミチン酸から構成され、蒸留によって生成された液体炭化水素の大部分は「オレイン」とともに除去される。
オリーブオイル(フランス語:Huile d’olive、ドイツ語:Olivenoel、Baumoel)は、皮革の手入れ、特に「脂肪液」(217、240ページ)の製造に広く用いられています。オリーブの実から圧搾によって抽出され、近年では残渣から抽出されています。[360] オリーブ油は二硫化炭素で抽出されます。化学的には獣脂や豚脂に非常によく似ていますが、これらの物質が混入している場合は、少なくとも大まかに、油の味と臭いで検出できます。化学的には、パルミチン酸のグリセリドを含みますがステアリン酸のグリセリドは含まず、ほとんどの非乾燥性動物油よりも固体グリセリドに対するオレインの割合がはるかに大きいことが主な特徴です。低温では、オリーブ油は固化して、圧力によって固形の獣脂のような脂肪と、主にトリオレインからなる流動油に分離できる製品になります。
オリーブオイルは非乾燥性植物油の一種ですが、空気に触れても著しく粘度が増すことはありません。しかし、酸化が比較的早く進むため、潤滑油としては不向きです。酸性度が高すぎなければ、皮革製造用のオイルとしては問題にならないようで、乳化を促進するという点で、用途によってはむしろ利点となる場合もあります。オイル中の遊離酸は、炭酸ナトリウム溶液で振盪することで除去できます。
オリーブオイルには常に遊離酸が含まれており、これは乳化を促進するため、脂肪液の製造において重要です。必要に応じて少量のオレイン酸を添加することで、この性質をさらに高めることができます。
オリーブオイルは、他の植物油で頻繁に混入される。おそらく最も有用な基準はヨウ素価であり、種子油を添加するとヨウ素価は上昇する。屈折計による検査も有用な指標となる。綿実油、ゴマ油、ピーナッツ油は、良質なオリーブオイルによく混入される油であり、多くの場合、特別な検査によって識別できる。
ヒマシ油(フランス語:Huile de ricin、ドイツ語:Ricinusoel )は、トウゴマ(Ricinus communis)の種子から抽出される油で、透明、無色または淡黄色の液体であり、かすかな臭いと不快な味がある。低温では粘度が増してわずかに沈殿し、-18℃では淡黄色の塊に固まる。
ヒマシ油は、その高い密度(0.960~0.964)と粘度、そしてアルコールへの溶解性と石油エーテルへの不溶性によって、他のすべての天然固定油と区別されます。真正のヒマシ油は、常温において、同量の無水アルコール、またはその4倍量の精製アルコールに完全に溶解します。石油エーテルにはほとんど溶解しませんが、同量の石油エーテルを溶解することは可能です。
[361]
皮革製造業者にとって、機械の潤滑に使われるような通常の熱圧搾油は、薬用として使われる高価な冷圧搾油と全く遜色ありません。通常、約40ポンド入りの缶で輸入されます。ヒマシ油、および352ページで説明されている方法で作られたヒマシ油石鹸は、脂肪液として非常に優れており、他のほとんどの油よりも染色や艶出しを妨げないようです。ヒマシ油を塗ったブーツはすぐに黒く塗ることができ、よく磨くことができます。
ヒマシ油に通常混合される油は、「ブロー」または酸化種子油、あるいは樹脂油のみです。その他の油を混合すると比重が著しく低下し、実用的ではなくなってしまいます。これらの油の検出と定量については、「実験マニュアル」を参照するか、より詳細な情報が必要な場合は、ベネディクトとレフコヴィッチの「油脂とワックス」、またはアレンの「商業有機分析」第2巻を参照してください。
スルホン化ヒマシ油、またはターキーレッド油は現在、「加脂」に広く用いられており、おそらく著者が1890年頃に初めて使用したものと思われる。この原料は、綿をターキーレッド色に染めるのにも用いられるオリーブ油製剤とは注意深く区別する必要があるが、ヒマシ油をその重量の4分の1の強硫酸(比重1.8)で処理することによって作られる。強硫酸は一度に非常に少量ずつ加え、混合物の温度が35℃を超えないように注意する。その後、混合物を24時間放置し、時々かき混ぜ、同量の水で洗浄し、水が完全に分離するまで放置した後、油をサイフォンで取り出す。必要に応じて、油を強塩水溶液で1、2回さらに洗浄してもよいが、その効果は疑わしく、決して過剰に洗浄してはならない。洗浄された油は、その体積の100分の1の濃度の濃アンモニア水(比重0.880)を慎重に添加することによって最終的に中和される。
適切に調製されたターキーレッドオイル(スルホン化ヒマシ油)は、水で大幅に希釈すると、アンモニアを添加してアルカリ反応を起こしても、数時間放置しても濁りを生じません。もし濁りが生じた場合は、使用したヒマシ油が不純物を含んでおり、ステアリンを多く含む油分が含まれていたことを示しています。
[362]
360ページに記載されているアルコール試験も適用できます。赤い油の調製にヒマシ油のみが使用された場合、油層は完全に溶解するからです。
ターキーレッドオイルには通常、約50パーセントの脂肪酸が含まれています(アレン)。
亜麻仁油(フランス語: Huile de lin、ドイツ語: Leinoel)は、皮革製造業者が「エナメル革」を作るための和紙の準備に使用し、また、レバントやモロッコの油を塗るカレー加工にもある程度使用されていますが、これらの用途では鉱物油にほぼ取って代わられています。亜麻仁油は、主にロシアとインドで栽培されているアマ(Linum usitatissimum )の種子から得られます。ロシア産の油は通常、麻から抽出した油と約20パーセントの割合で混合されますが、インド産の油はマスタードや菜種と混作されているため、完全に純粋なものではありません。バルト海産の油は和紙に最適とされており、暖かい場所にタンクに入れて長期間保管することで品質が向上します。
亜麻仁油は、種子を冷圧搾して得られると鮮やかな黄色を呈する。抽出温度を高くすると、油はやや褐色になり、味もはるかに刺激的になる。亜麻仁油は空気に触れると容易に酸化して酸素を吸収し、十分に薄い膜状に広げるとエーテルに不溶性の無臭物質(リノキシン)に乾燥する。この性質こそが、亜麻仁油をはじめとする「乾燥油」の主な価値の源泉である。
亜麻仁油は主に他の種子油で混入されており、この目的で最もよく使われるのは綿実油ですが、メンハーデン油やその他の魚油が使われることもあります。生の亜麻仁油の密度は15℃で0.932~0.936であるため、他の種子油や鉱物油を添加するとこの値は著しく低下しますが、ロジン油やロジン油を添加すると密度は上昇します。鉱物油とロジン油を適度に混合すれば、通常の密度の製品が得られます。魚油は、特に温めると特有の臭いで検出できます。
亜麻仁油の品質を判断するためにさまざまな方法が提案されてきましたが、どれも完全に満足のいくものではありません。最も優れた油は最も完全に乾燥するものですが、乾燥の速さと乾燥製品の均一性も考慮に入れなければならない最も重要な要素です。[363] ヨウ素価は乾燥力の指標であり、180を大きく下回ってはならない。
アレンが推奨する満足のいく実技試験、[162]は、油をその重量の3倍の量の鉛白と混合し、完全にきれいなガラス表面をその塗料で覆うというものである。全く同じ実験を亜麻仁油の標準サンプルで同時に行い、乾燥速度と塗料の被膜の特性を比較する。
[162]商業有機分析、ii. p. 122.
J. ミューターはこの試験を簡略化し、ガラス板に油をたっぷりと注ぎ、38℃(100°F)の温度で良好な空気の流れにさらすという方法を採用した。軽く触れても塗膜が剥がれない程度に乾燥するのに要する時間を記録し、標準油サンプルと比較する。塗膜表面の異なる部分に指を一定間隔で当てることで、乾燥の進行状況を容易に観察できる。[163]
[163]カトライナーは、この方法は魚油や肝油の検査に有効であり、特に乾燥が速い油は「噴出」しやすいと述べている。
煮沸油。—乾燥能力は、乾燥剤を添加して130℃以上に加熱し、油に空気の流れを送り込み、その後油が泡立ち始める(「沸騰」する)まで温度を上げることで大幅に向上します。現在、大量の亜麻仁油がこのように処理され、工芸品に使用されています。使用される乾燥剤は金属塩、主に鉛とマンガンの塩で、これらは酸素キャリアとして作用するようです。以前はリサージが最も一般的に使用されていましたが、酢酸マンガン、ホウ酸マンガン、樹脂マンガンがかなりの割合でその地位を占めています。リサージまたはマンガンホウ酸塩のいずれかを1~2パーセント使用できますが、より少ない量でも顕著な効果が得られます。リサージは最も速く乾燥し、マンガンははるかに淡い色になります。[164]亜麻仁油は通常、沸騰すると色が濃くなり、実重量、比重、粘度がともに増加します。沸騰時に起こる化学反応は十分に解明されていませんが、主に酸化と重合の過程であり、おそらく脂肪酸の無水物の形成を伴い、乾燥剤の一部が沸騰した油に溶解したまま残ります。これらの乾燥剤は、沸騰によって検出できます。[364] 油を約1オンスほど取り、希塩酸を加えて混合液を2層に分離させ、下層を別の容器に移し、金属(鉛、マンガン、亜鉛)や酸(ホウ酸、シュウ酸など)の有無を検査する。
[164]Cp. FH Thorpe, Abst. Jour. Soc. Chem. Ind., 1890, 628, from Technology, Quart., iii. pp. 9-16.
エナメル革用の黒色ジャパンは、亜麻仁油をプルシアンブルーまたは酸化鉄とともに、空気を通さずに少なくとも7~8時間煮沸することによって作られます。ジャパンの色は青というよりは茶色がかった色で、プルシアンブルーは単に酸化鉄の供給源として機能し、酸化鉄は着色剤と乾燥剤の両方の役割を果たしていると考えられます。リサージなどの他の乾燥剤が添加される場合もあり、着色エナメルにはプルシアンブルーの代わりに他の顔料が使用されます。
綿実油(フランス語:Huile de coton、ドイツ語:Cottonoel または Baumwollensamenoel)は現在、米国、ヨーロッパ大陸、および英国で大量に生産されています。原油には非常に特徴的な着色物質が含まれており、本来はルビーレッドですが、時には非常に濃いため、油がほぼ黒に見えることがあります。この着色物質は油に染みを生じさせるため、精製工程で除去され、麦わら色または黄金色の製品が得られます。精製は通常、原油を冷たい5%苛性ソーダ溶液で振とうすることによって行われ、ソーダ溶液の約10倍の量の油が使用されます。
綿実油は、その価格の高さから、ほとんど、あるいは全く混入されることはありませんが、オリーブ油やニートフット油の混入物として頻繁に用いられます。半乾燥油であり、皮革製造のほとんどの用途には適していません。その化学的および物理的特性については、Lewkowitsch著『油脂類』またはAllen著『商業有機分析』第2巻を参照してください。
ゴマ油(フランス語:Huile de sésamé、ドイツ語:Sesamoel、英語:Teel oil、Gingeli oil)は、綿実油よりも色が薄いことが多いものの、ほとんど無臭で、特徴的ではないもののまろやかで心地よい味を持つ、もう一つの種子油です。オリーブオイルの混入物としてよく用いられます。
ごま油は乾燥しにくい油で、酸化して腐敗しにくい。他の油に混入している場合は、試料10ccを、あらかじめ白砂糖0.1gを溶かした濃塩酸5ccと撹拌することで検出できる。少なくとも10分間振とうした後、[365] 数分間放置すると、油と酸が分離し、ゴマ油が存在する場合は、酸層が鮮やかなバラ色になり、その色の濃さは試料中のゴマ油の量とともに増加します(ボードゥアン試験)。
ゴマ油はインドで、なめした羊皮や山羊皮(「ペルシャ皮」)の油付けに広く用いられており、皮革に大量に吸収されても油っぽくならないという特徴的な性質を持つ。東インド産のなめし革には、ゴマ油が25%、場合によっては30%も含まれている。油は乾燥前の湿った状態で塗布される。これらの皮から抽出した油は、ボードゥアン試験によって容易に検出できる。ゴマ油は皮革製造における様々な用途に適しているようだ。
タラ油(フランス語:Huile de morue、ドイツ語:Leberthran)は、皮革製造業者が使用する油の中で最も重要なものであり、一般的なタラ(Gadus Morrhua )や、 Gadus属の他のいくつかの魚の肝臓から採取されます。タラ漁の主な漁場は、ニューファンドランド島、ノバスコシア州の沿岸および浅瀬、セントローレンス湾、ノルウェー、デンマーク、ドイツの沿岸、北海のドッガーバンク、太平洋のアラスカ沿岸です。
かつては、魚の肝臓を大きな木製の桶に入れ、絶えずかき混ぜて、油を含む細胞が破裂するほど分解が進むまで放置し、放出された油を木製の柄杓ですくい取って油を得ていた。粗油はタンク内で沈殿させて浮遊物を沈殿させ、販売用に樽に注がれる。なめし革職人がよく使う「褐色の油」は、上記のように油を抽出した後に残った固形物を鉄製のタンクで煮沸し、水分をすべて蒸発させることで得られる。こうして得られた油を濾過し、清澄化して樽に入れる。
より純度の高いタラ肝油は、現在では肝臓を水で煮沸し、表面に浮いてくる油をすくい取ることで得られます。現在市場には3つの等級があります。薬用または通常の明るい油、劣った「薄茶色」、そして「濃茶色」または「なめし革用油」です。これらの蒸気抽出油は、より高温で旧来の方法で抽出された油よりも「噴出」しやすいと考えられます。[165]は低温で抽出されたアザラシ油が[366] ひどく噴き出すが、250~300℃にしばらく加熱するとその傾向はなくなる。
[165]ガーバー、1880年、244ページ。
皮革製造に適した本物のタラ油は、常に多かれ少なかれ褐色で、比重は約0.928、屈折率は1.482です。現在の価格では、他の魚油、ロジン、鉱物油、あるいは水、ゼラチン、粘液で混入される可能性があります。これらのうち、ロジン油と石油が、加工において最も頻繁に使用されています。
タラ、ハドック、メルルーサなど様々な魚の肝臓から作られる「沿岸タラ油」と呼ばれる劣悪な種類の油も販売されているが、他の魚の残渣から作られた油と混ぜられていることが多いため、評判は非常に悪い。
タラ油は、魚の肝臓から得られる他のほとんどの油と同様に、白い磁器のトレイやソーサーに入れた10~15滴の油に濃硫酸を1滴垂らすと、鮮やかな赤紫色に変色する性質を持つ。油そのものの代わりに、クロロホルム、二硫化炭素、または四塩化炭素に溶解した油を用いると、反応はさらに良好になる。この試験は、菜種油やオリーブ油など、全く異なる性質の油に肝油が含まれている場合の検出には非常に有用であるが、魚油のサンプルが純粋であるか否かを示すものではない。羊毛脂に含まれるコレステロールも、これと非常によく似た反応を示す。
サメ肝油(フランス語:Huile de requin、ドイツ語:Haifischthran)は、主にノルウェー沿岸で捕獲される「ウバザメ」または「アイスシャーク」の肝臓から得られますが、ドッグフィッシュや近縁種の魚の肝臓が代用されることもあります。
サメ油は、タラ肝油の代替品として製革工場で使用されてきたが、レフコヴィッチとアレンによれば、イギリスではもはや使用されていない。淡い色をしていることから、おそらく主に濃い色の油の外観を改善するために使用されているのだろう。エイトナーによれば、[166]事前に加熱しておかないと、革がひどく「噴出」する原因となる。
[166]ガーバー、1886年、266ページ。
サメ油は、マッコウクジラ油と同様の性質を持つ不鹸化物質を非常に多く含み、石油エーテルで石鹸溶液から容易に除去できないという特徴がある。濃硫酸と反応すると強い紫青色を呈し、その反応は以下の通りである。[367] タラ肝油そのものよりもさらに顕著で、より青みがかった紫色をしている。
鯨油(フランス語: Huile de baleine、ドイツ語: Wallfischthran)は、様々な種類の鯨の脂肪から抽出され、マッコウクジラの油を特徴づける物質である鯨蝋が微量に含まれていることが多い。鯨蝋は鹸化によって高級アルコールを生成し、これは不鹸化物中に存在する。しかし、通常の鯨油では、不鹸化物の総量は1 1 / 2~2パーセントを超えることはめったにない。鯨油は、ヨーロッパ大陸では「シャモワイジング」(参照)に広く使用されており、そのため、デグラの成分となっている。鯨油はタラ油よりも酸化されにくい。
アザラシ油(フランス語:Huile de phoque、ドイツ語:Robbenthran)は、北極圏に豊富に生息する一般的な粗い毛皮のアザラシから採取されます。クジラ油と魚油の両方に非常によく似ており、これらの混合物では検出できません。スウェーデンの「Dreikronenthran」(スリークラウンオイル)は、アザラシ油と魚油の混合物です。本物のアザラシ油には不鹸化物が約1/2パーセントしか含まれていないため、油を鹸化した後に石油エーテルで抽出した物質を測定することで、鉱物油や樹脂油による混入を検出できます(LILB、 p. 178 を参照)。
油の純度を判定する簡単な検査方法は存在しません。なぜなら、販売業者は消費者が試せるあらゆる検査方法を知っており、それに応じて油を偽造するからです。例えば、タラ油に石油を密かに添加する場合、この添加によって生じる油の比重の低下は、適切な量の石鹸油やロジン油を添加することで補正されます。これらの添加は、油の色、味、臭いにほとんど影響を与えません。油の混入を検出する唯一の確実な方法は、油を徹底的な化学分析にかけることです。そのためには、LILB(156ページ以降)や、既に挙げたより詳細な教科書などを参照するのが適切でしょう。
メンハーデン油(ポージー油、海峡油)は、特定の地域でタラ油の混入物または代替品として広く使用されています。これは、ニシン科に属する体長約30センチのアロサ・ブレヴォールディア(メンハーデン)から得られます。この魚はアメリカ大西洋岸で漁獲され、非常に豊富であるため、タラ油が価格面でメンハーデン油に対抗できるかどうかは非常に疑わしいです。魚は蒸気釜で煮沸され、油圧プレスで油が搾り出され、清澄化され、日光にさらして漂白されます。[368] 浅いガラス蓋付きタンク。低品質のものは「バンクオイル」として知られています。メンハーデンオイルの主な特徴は、約306という非常に高い「比熱反応」(LILB、p.169)です。非常に「スプエ」を起こしやすいため、皮革用オイルとしては適していません。
魚の肝臓だけでなく、体全体から抽出される様々な種類の油も魚油に分類される。メンハーデン油が代表的なものであるが、日本産の油、イワシ油、ニシン油、その他の魚の残渣から得られる油もそれに劣らず重要である。ただし、これらの油は原料が大きく異なるため、より価値の高い油と混合した場合に識別できる明確な特徴を挙げることはできない。これらの油は通常、泡立ちやすい。
魚脂は、エイトナーによれば、デグラの良質で安価な代替品であり、様々な種類の魚油を低温にさらして沈殿物を分離することによって得られる固形グリース、あるいは(中国や日本のように)魚の体から油と同時に抽出される固形脂肪である。かつて魚脂は日本の鉄道油からのみ、あるいは鉄道油とともに得られていたが、現在では鯨脂から得られている。鯨脂から得られる非常に純度の高い魚脂は精製を必要としないが、ニシン科の魚から得られる日本の魚脂には魚膠のようなものが含まれており、製品の品質を著しく低下させる。しかし、注意深く精製することでこの粘着性物質を取り除くことができ、精製された製品には粗製魚脂に特徴的な皮革の染み込み特性はない。精製された魚脂は四角い平たい塊で販売され、融点は42℃で、牛脂ほど硬くはない。
デグラとソッドオイルは、カモシカ革のドレッシング(378ページ)から得られる製品で、カレー作りに使用されます。皮は海洋動物油で処理され、酸化され、余剰で部分的に変化した油が回収されます。フランス式では、鯨油、アザラシ油、肝油が使用され、酸化はゆっくりと段階的に行われ、残留油は液体であるため、圧力によって回収され、モエロンとなります。その中でも最初の圧搾(プルミエール・トルス)が最良です。これは、元の純粋な状態でカレー用に販売されることはなく、魚油、獣脂、場合によっては羊毛脂をさらに混ぜて、市販の一般的なデグラとなります。添加物は、[369] 価値は高く、単なる混入物とは見なされない。なぜなら、 モエロン単独ではその目的に適さないからである。熱湯に浸して圧搾することにより可能な限り油を除去した後、炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウム溶液で洗浄することによりさらに一定量を回収し、酸を加えることで分離し、低品質のデグラを構成する。モエロン はカレーの材料として非常に価値が高く、モエロンの生産のみを目的としたシャモア加工を行う工場が運営されており、皮は油を塗られ、酸化され、ぼろ切れになるまで繰り返し処理される。
イギリス式のシャモワ加工法では、ほぼ例外なく肝油が用いられ、酸化ははるかに速く激しく進行する。皮は箱に詰められるか積み重ねられ、加熱される。この方法で得られる製品は粘度が高く、アルカリで洗浄することによってのみ回収できる。酸で回収された製品はソードオイルとなる。現在、多くのイギリスの工場では改良された方法が採用されており、加圧によって回収される製品は モエロンとほとんど変わらない。
デグラ油とソード油の重要な特徴は、水と容易に乳化することです。製造方法上、水は常に自然に含まれており、良質なデグラ油には少なくとも20パーセントの水が含まれている必要があります。水を含むこのような混合物は、一種の天然の脂肪液であり、油単独よりも皮にずっとよく吸収されます。しかし、ソード油は、改良効果を期待するだけでなく、水に含まれやすい硫酸をより完全に除去するために、100℃以上に加熱して水分を「蒸発」または除去することがよく行われます。これにより、ソード油はより均質になり、結果として色がはるかに濃くなります。水性ソード油中の酸をアルカリを直接添加して中和するのは容易ではありません。おそらくアンモニアがこの目的に最も適しているでしょう。あるいは、エイトナーによると思われる提案として、少量の適切な石鹸を添加するという方法を採用することもできます。いずれにしても、非常に完全な混合が必要です。回収に使用した硫酸がアルカリを完全に中和するのに不十分だった場合、脱脂油またはソードオイルには当然石鹸が含まれ、場合によっては遊離アルカリも含まれてしまいます。遊離酸と遊離アルカリはどちらも皮革に有害ですが、特に遊離酸はより有害で、皮革の色を濃くし、場合によっては皮革を柔らかくしてしまいます。[370] デグラを他の脂肪と混合して使用する場合は、混合物の温度を高くしすぎて水分を蒸発させないように注意する必要がある。デグラの特別な効能の多くは、この水分によるものだからである。
シャモア加工中に起こる化学変化は、まだ完全には解明されていません。グリセリンの大部分は「加熱」中に脱水され、アクロレイン(アクリルアルデヒド)が生成されます。このアクロレインの作用が、皮を革に実際に変換する原因である可能性が非常に高く、同時に脂肪酸も酸化されます。そのため、デグラには常にかなりの量の酸化脂肪酸が含まれており、これらは皮から生じる窒素化合物と関連していることもあり、アルコールには溶けますが、石油エーテルには溶けません。シマンはこの化合物にデグラビルダー(デグラ形成者、フランス語でdégragène)という名前を付け、デグラの品質の尺度として考えられてきましたが、その正確な値と機能はかなり疑わしいものです。シマンによれば、本物のデグラには15~20パーセント以上のデグラが含まれているはずです。乾燥油に基づいて計算された彼の方法による推定値では、脱脂剤の割合は、元の魚油にもより少ない割合で含まれています。(推定方法については、LILB、182ページを参照)。
デグラの製造工程は明らかに主に酸化によるものであるため、魚皮を介さずに魚油を直接酸化して製造する試みが数多く行われてきた。その方法は、油に空気を吹き込む方法と、硝酸などの酸化剤を添加する方法の両方である。エイトナーは、このような酸化油は、すでに大量の樹脂化生成物を含んでいるため、元の油よりも「析出」しやすいと述べている。しかし、これはすべての人工デグラに当てはまるわけではなく、中にはカレーの材料としてその目的に完全に合致するものもあるが、他の場合にはおそらく正当化されるだろう。もちろん、成功した製造業者の方法は極秘にされている。
デグラ油とソッド油は、水分が除去されると、比重が高く(0.945~0.955)、そのため製造に使用された油よりも重く、粘性の高い黒色の油となる。
既に述べたように、ワックスは、その化学的性質において真の脂肪とは異なり、その脂肪酸は主に高分子量であり、グリセリンではなく、[371] しかし、アルコール類も高分子量でワックス状の粘稠度を持つ。ほとんどのワックスは融点の高い固体だが、一部の油、特にマッコウクジラ油やバンドウオ油は化学的に液体ワックスである。羊毛脂にはかなりの量のワックスが含まれており、サメ肝油(366ページ)などの多くの海洋油には、真の脂肪油と混合して少量のワックスが含まれている。
マッコウクジラ油(フランス語: Huile de cachalot、ドイツ語: Spermacetioel、Walratoel)は、南極海に生息するマッコウクジラから得られます。「北極マッコウクジラ油」(ドイツ語: Doeglingthran)は、ハンドウクジラから得られる非常によく似た油です。これらの油は非常に流動性が高く、乾燥せず、軽機械の潤滑油として優れており、ランプ油としても適しています。グリセリドはほとんど含まれておらず、エチルアルコールに溶解する不鹸化性固体アルコールが約40%含まれています。これは、比重や「鹸化価」を調整するために脂肪油と混合されることが多い、通常の不鹸化性鉱物油と混同してはいけません。鉱物油は液体で、アルコールには溶けません。マッコウクジラ油は、一般的な油の中で最も軽い油で、15℃における比重は約0.880に過ぎません。その価格から、特に高級な用途に用いられることがあります。皮革製造においては、高級皮革の仕上げに、また時には加脂液の成分として使用されます。マッコウクジラから得られるワックスである鯨蝋も、皮革用ワックスの成分として時折用いられます。
蜜蝋(フランス語:Cire des abeilles、ドイツ語:Bienenwachs)は、皮革加工において最も重要なワックスの一つです。周知のとおり、蜜蝋は一般的なミツバチの巣から採取されます。新鮮な状態では黄色がかった固形物で、かなり可塑性があり、「ワックス状」の感触です。低温では脆く、細かい粒状の質感になり、純粋な状態ではほとんど無味です。繰り返し溶かして日光に当てることで漂白されることがよくあります。蜜蝋には常にかなりの量の花粉が含まれているため、他の物質と混ざっている場合でも顕微鏡で識別することができます。
ミツロウは冷たいアルコールにはほとんど溶けませんが、沸騰したアルコールに入れると含まれているセロチン酸が溶け出し、冷却すると結晶化します。ミツロウはアルコール性炭酸カリウムで鹸化されますが、生成するミリシルアルコール(約54%)はそれ以上鹸化されません。
[372]
蜜蝋はしばしば不純物が混入される。水や鉱物(黄土、石膏など)、小麦粉、デンプン、獣脂、ステアリン酸、ジャパンワックス、カルナウバワックス、樹脂、パラフィンワックスなどが、蜜蝋の製造によく用いられる物質である。
これらの物質、特に他のワックス類の検出は非常に困難であるため、ここでは説明を省略する。詳細については、ベネディクトとレフコヴィッチの著書『油脂とワックス』を参照されたい。
カルナウバワックス(フランス語: Cire de carnauba、ドイツ語: Cearenwachs、 Carnaubawachs)は、近年、色付き革靴の登場により広く使用されるようになりました。非常に硬いワックスであるため、靴磨き職人の間で非常に人気があり、価格が安いことも利点となっています。カルナウバワックスは、ブラジル原産のヤシであるコペルニカ・セリフェラの葉から滲み出るもので、そのためブラジルワックスとも呼ばれています。鹸化が難しく、実験者によって分析結果が大きく異なっていますが、一般的には、いくつかの高級アルコールと酸の複雑な混合物であるという点で意見が一致しています。
ジャパンワックスは厳密にはワックスではなく、グリセリドからなる脂肪です。ウルシ科の植物(Rhus succedaneaなど)の実から得られる、淡黄色の硬いワックス状物質です。常温では比重が水と全く同じで、融点は56℃です。他の脂肪を混ぜると融点が下がりますが、ジャパンワックスには15~30%の水分が混入していることがよくあります。価格が安いため、主に皮革加工業者にとって蜜蝋の代替品として重宝されています。
揮発性油または精油。
これらの油は、前節で述べた油とは異なり、深刻な分解を起こすことなく蒸留できるという特徴を持つ。これらは自然界にもかなりの量で存在するが、皮革産業にとって最も重要なものは、より複雑な物質の分解によって生成される。
皮革職人にとって、この種のオイルの中で最も重要なものは白樺油である。なぜなら、白樺油こそが「ロシアンレザー」に特有の香りを与える物質だからである。
オイルは乾留によって得られ、そのプロセスは[373] 農民たちがこの作業を行う方法は、想像しうる限り最も粗雑なもののひとつである。大釜に乾燥した白樺の樹皮を詰め、蓋をして火で加熱する。発生した蒸気はパイプを通して地面に埋められた別の容器に運ばれ、そこで凝縮される。濃い茶色の液体(白樺タール)を冷まし、表面に浮いてきた液体をすくい取る。タールは蒸留されることもあり、精製油として販売されることもあるが、この油は本来の白樺油の香りはあまり強くない。本来の香りの成分は明らかに沸点が非常に高く、主にタールの中に残っている。
白樺タールは、革に「ロシア風」の香りを付けるためにほぼ完全に用いられます。タール特有の強い匂いがしますが、その匂いの原因となる油分は白樺の香りそのものよりもはるかに揮発性が高いため、革を短期間保管すると匂いは消えてしまいます。様々な種類の松から得られるタールが白樺タールの代用として用いられることもありますが、匂いと比重の違いによって容易に区別できます。白樺タールの比重は0.925~0.945であるのに対し、モミタールの比重は1.02~1.05です。そのため、密閉された空気から完全に解放された状態では、白樺タールは水に浮き、モミタールは沈みます。また、モミタールは水と混ぜると黄色に着色しますが、白樺タールは水を無色のままにします。白樺タールは明らかに酸性反応を示すため、鉄製の容器に保管してはいけません。(251ページ参照)
アメリカクロカバの葉と小枝を水または蒸気で蒸留すると、ガウルテリア・プロクンベンス(ウィンターグリーン)の油とほぼ同一の油が得られ、そのほとんどがサリチル酸メチルです。この油は、ウールの毛布を通して濾過し、再蒸留することで精製され、ある程度脱色されます。1トンの低木から約4ポンドの油が得られると言われています。この油は本物のロシアンオイルとは全く異なる香りを持ち、「ロシアン」レザーの香料として使用することはできません。サンダルウッドオイルに少量のクロカバまたはウィンターグリーンオイルを混ぜたものは、小さな装飾品の香料として使用されることがあり、本物の「ロシアン」レザーの香りにかなり似ています。クロカバ、アニス、サッサフラス、その他様々な精油は、防腐剤として、また、血液調味料、セメント、その他皮革取引で使用される製品の不快な臭いを隠すために、少量使用されることがあります。[374] しかし、それらの検出や評価に用いられる方法は、本研究のような研究の範囲には含まれません。ほとんどの精油は、殺菌作用や、カビや虫害の防止にかなりの効力を持っています。
鉱物油およびワックス。
この種の物質は、真の油やワックスとは化学組成が全く異なり、グリセリド、脂肪酸、アルコールを含まず、炭素と水素のみから構成され、その割合はおおよそ炭素原子1個に対し水素原子2個である。これらは地下湖に存在し、そこから湧水や掘削によって採取される。また、頁岩中にも存在し、そこから蒸留によって分離される。一般的には、地球の歴史の遠い昔に、高温高圧下で動植物が分解されて形成されたと考えられている。[167]
[167]油井や泉から採取される油は技術的には「石油」と呼ばれ、頁岩から採取される油は「パラフィン」油と呼ばれるが、化学的には明確な区別はない。
鉱物油やワックスは、分解することなく蒸留できる場合が多いが、高温に加熱すると容易に「分解」され、より単純で一般的に揮発性の高い化合物に変化する。この性質は、ガスの製造や、一部の重質製品の利用に利用されている。
比重と沸点は大きく異なるが、最終的な組成はそれほど大きくなく、主に飽和炭化水素またはほぼ飽和炭化水素から構成されている(354ページ参照)。そのため、酸化されにくく、作用する化学試薬も少ない。当然ながら、その性質上、鹸化されないため、混合された脂肪や油から分離することができる。(方法の詳細については、LILB、178ページを参照。)
重質の鉱物油は、他の油や脂肪と混合して皮革の詰め物としてよく使用され、比重が0.880~0.900のものが一般的に最適です。これらは「噴出」を起こすことがほとんどなく、混合する他の油の噴出傾向を軽減するのに役立ちます。しかし、一部の油ほど皮革繊維との親和性はありません。[375] 真の油は、ある程度揮発性があり、単独で使用するよりも、一般的には混合して使用すべきである。
ほとんどの鉱物油は、強い光(日光または紫外線を多く含む電灯)を当てると、緑色または紫色の蛍光、いわゆる「ブルーム」を示します。この現象は、他の油と大量に混合した場合でも非常に持続性があり、混入物として使用されている鉱物油を検出する手段としてよく用いられます。しかし、この検査は万能ではありません。なぜなら、この現象は不純物によるものであり、精製によって除去したり、ニトロベンゼンやニトロナフタレンなどの物質を添加することで隠蔽したりできるからです。また、動物油を水蒸気蒸留して得られる炭化水素製品にもこの現象が見られ、蒸留されていない油でも時折ある程度見られることがあります。
ワセリンとワセリンオイルは、石油系油脂の中で最も粘度が高く、密度も高い。化学組成は固体パラフィンとはおそらく異なるものの、最終的な組成はほぼ同じである。これらは充填用グリースの有用な成分としてよく用いられる。
パラフィンワックスは、化学組成がパラフィンや石油油に類似した炭化水素の混合物ですが、沸点が高く、常温では固体です。その炭化水素はほとんどが飽和炭化水素であるため、非常に安定しており、酸化されにくい性質を持っています。これらは全く鹸化せず、アルコール性炭酸カリウムで煮沸しても変化せず、ほとんどの場合、強硫酸で煮沸しても変化しません。そのため、動物性ワックスや植物性ワックス、あるいは混合された脂肪から分離することができます。酸化による樹脂化や皮革の「スプーイング」を引き起こすことは全くありません。石油系溶剤、二硫化炭素、およびほとんどの一般的な脂肪溶剤には溶解しますが、アルコールには溶解しません。
パラフィンワックスは冷却時に結晶化して液体油から分離し、残った液体は獣脂の場合と同様に油圧プレスによって除去される。硬度と融点は、プレスの程度とプレス温度によって変化する。一般的に、融点が高いパラフィンほど高価である。
純粋なパラフィンワックスは、白色で、多かれ少なかれ硬くて脆い物質で、通常の脂肪ほど簡単には溶けず、[376] このため、特定の種類の革の詰め物に使用され、詰め物グリースを硬化させ、革の油っぽさを軽減します。パラフィンワックスは溶けると、粘り気のあるワセリンや革油よりも、普通の石油ランプ油に似た薄い液体になります。点火すると、明るくやや煙の出る炎で燃え、灰は残りません。分析では、「不鹸化物」(LILB、178ページ参照)として他のワックスや油と混合されている状態で見つかります。
オゾケリットは、セラシンろうそくの製造に用いられる天然パラフィンで、特にガリシア地方の石油泉付近で産出されることがあります。純粋な状態では淡黄色で、融点は約70℃です。主な不純物は石油、水、粘土です。これらは、オゾケリットを溶かし、上澄みの油をデカントし、細かい動物性炭で濾過することによって除去されます。液体の油分が含まれている場合は、アルカリまたは強硫酸で処理し、炭で濾過する前に圧搾します。精製された製品は「セラシン」と呼ばれ、通常のパラフィンワックスよりもワックス質で結晶性が低いという特徴があります。
樹脂油は、樹脂、主にコロホニーまたは一般的な松脂を乾留することによって得られます。比重は0.96~0.99の範囲ですが、その化学組成は十分に解明されておらず、決して一定ではないようです。鉱物油と同様に「鹸化不可能」ですが、少量の石鹸形成物質(樹脂酸)を含むことがよくあります。
樹脂油の検出と定量はしばしば非常に困難な問題となるが、この点に関する詳細はLILBの180ページに記載されている。樹脂油は安価であるため、他の油の混入物として広く用いられており、その高い比重は、通常脂肪油よりも比重の軽い鉱物油をこの目的で使用する際の比重調整に便利である。樹脂油は、革の接着油としてはあまり適していないが、ピッカーバンドやその他の油分を多く含んだ革製品の詰め物としてよく用いられる。樹脂油は強力な防腐作用を持ち、そのため革用グリースに添加することで、加熱を防ぎ、カビの発生を抑制するのに役立つ。
樹脂自体は、充填グリースに添加されることもあり、革の防水性を高め、よりドライな感触を与えると言われています。その重量の約半分と混合されます。[377] パラフィンワックスと、必要に応じて混合物を柔らかくするために少量のグリースを加えたものは、50~60℃で溶融できる防水混合物によく使用されます。革は、浸漬する前に50℃以上の高温のストーブで十分に乾燥させれば、溶融混合物に浸してもやけどしません。パラフィンワックスの割合が大幅に増加すると、ロジンが分離します。ロジンは主に遊離酸から構成されており、沸騰時にアルカリやアルカリ炭酸塩と容易に結合します。そのため、安価であることと、石鹸を水に溶けやすくするために、石鹸の製造に広く使用されています。ロジン酸は多くの脂肪酸ほど強くないため、ロジン石鹸はやや強いアルカリ性です。ラグエンジンで粉砕紙パルプにミョウバンまたは硫酸アルミナを加えることによって沈殿したロジン石鹸は、一般的な紙のサイズ剤として広く使用されています。
[378]
第24章
油のなめしと、カレーにおける油脂の使用
油脂を用いて皮を革に加工する方法は、おそらく最も原始的な方法の一つであり、世界各地の未開民族が、入手可能な皮や脂肪に応じて様々な方法で用いてきた。最も単純な方法では、濡れた皮に油を塗ったりグリースを塗ったりし、水分が徐々に失われて脂肪が吸収されるにつれて、こねたり伸ばしたりするだけである。このような条件下では、繊維は油性の層で覆われ、機械的な処理によって一度分離された後、再びくっつくのを防ぐ。同時に、繊維自体にも化学変化が起こり、その変化は革への加工において、使用する方法や脂肪によって重要性が異なる役割を果たす。この化学変化については、まず加工方法の概要を簡単に説明してから、詳しく解説するのが良いだろう。
最も完成度の高い油革は、「シャモア加工」、つまり海洋油で油を塗る加工によって作られるものであり、この工程は、通常の「シャモア」や「ウォッシュレザー」(現在は羊皮の肉を割った部分、つまり「裏地」から作られている)や、軍事用の「バフレザー」の製造に用いられている。この工程は革の特性によって多少異なるが、一般的なウォッシュレザーの製造方法を典型例として挙げることができる。この工程では、羊皮の肉を割った部分から、肉を剥ぐのに使われるものと同様のビーム(図30、147ページ)の上で鋭利なナイフを使って「フリズ加工」することで、緩くて脂肪の多い中間層( 51ページ)を取り除く。ただし、このビームははるかに傾斜が急である。この工程は切断というよりは削り取るようなもので、もともとは手袋の革に多く使われていた鹿皮から銀面を取り除くために採用されたもので、銀面がそのまま残っている革には油が浸透しにくいためである。果肉は通常、水に浸すことで脱灰されるが、[379] 脂肪の除去は重要ではありません。十分に水切りした後、おがくずを詰めてしばらく「ストック」に入れ、部分的に乾燥して多孔質になるまで放置します。 一般的には、図22、116ページに示されている一般的な「フォールラー」ストックが使用されます。ストックに入れる際は、摩擦によって製品が過熱しないように注意する必要があります。繊維の間に空気が入り込んで皮が不透明になったら、大陸式の方法に従って、テーブルの上で振って油を塗り、束ねてからストックに戻します。イギリスでは、通常、ストックに入れている間に少量の油を加え、皮の動きによって素早く均一に油が行き渡るようにします。イギリスでは、タラ油がほぼ独占的に使用されますが、大陸では、アザラシ油や鯨油がかなりの割合で使用されます。商品は摩擦だけでなく、使用されている油の酸化によっても熱くなりやすいので、一定間隔でストックから取り出し、通常は空気にさらされたフックに吊るして冷まします。フランスでは、この空気への露出はイギリスよりもはるかに大きく、皮はストックに入れた後、8 時間または 12 時間吊るされます。乾燥室は適度に暖かく保たれており、そこで油の酸化がかなり起こり、製品の性質、特に皮から後で絞り出されてカレーに使用される残留油またはデグラに重大な影響を与えます ( 368 ページ)。皮のどの部分も油で完全に飽和する前に乾燥しないように細心の注意を払う必要があります。乾燥すると、その後油が浸透しない硬くて透明な斑点ができます。空気にさらされるたびに、皮はテーブルの上で油を塗られ、ストックに戻されます。洗浄革の場合でも、ストックに入れるのは何時間も続けなければなりません。そして、この工程が進むにつれて、皮は石灰処理された皮の匂いを失い、油の酸化によって生じる揮発性生成物から独特のマスタードのような匂いを帯びる。皮が完全に油に浸されると、イギリス式の方法に従って箱に詰められ、油の酸化によって自然に発熱する。この間、特に初期段階では、熱が皮を破壊してしまうほど高くならないように細心の注意を払う必要がある。これを防ぐために、皮は定期的に箱から取り出され、床に広げて冷まし、再び箱に詰められる。この処理は、酸化が完了し、皮が発熱しなくなるまで続けられる。[380] 加熱すると、大量の揮発性で非常に刺激の強い物質、特にアクロレイン(グリセリンの脱水によって生成されるアクリルアルデヒド)が放出され、これは目に非常に強い刺激を与える。ドイツ式はイギリス式と似ているが、フランスでは箱詰めは省略され、商品はフックに吊るされた状態で温かいストーブの中で完全に酸化される。この場合の加熱ははるかに穏やかで、油の粘度も低い。これは、使用される油の種類が異なることが一因である可能性があり、その結果、その後の皮革の処理方法に違いが生じる。
フランス式製法では、油分を含んだ皮を熱湯に浸し、絞るか油圧プレスで圧搾し、絞り出した油を モエロンまたはデグラ(368ページ)とし、その後、皮を熱いソーダまたはカリ溶液で洗浄すると、さらに質の劣るデグラの一部が回収される。昔ながらのイギリス式製法では、油が濃くなりすぎて圧搾できなくなったため、ソーダまたはカリ溶液で洗浄することで油全体を除去し、酸を用いて回収して「ソードオイル」(369ページ)とした。現在では、多くのイギリスの製造業者が改良された製法を採用し、圧力によって油の大部分を除去している。
軍用装備に多く用いられるバフ革は、シャモア革と同様の方法で、牛革または雌牛革の表面の筋を取り除いて作られます。バフ革とシャモア革の漂白は、湿った状態で日光に当て、必要に応じて水、脂肪液、または洗浄時に得られる脱脂アルカリ乳剤で湿らせながら行います。また、過マンガン酸カリウムや酸性過酸化ナトリウムなどの酸化剤で漂白することもできます。過マンガン酸カリウムを使用する場合は、革を1リットルあたり約5グラムの溶液で濃い茶色になるまで処理し、その後、亜硫酸またはシュウ酸の溶液で色を落とすまで処理します。
ゴダルミングのJ.およびE.プルマン氏は、石灰処理と浸漬処理を施した原皮をドラム缶に入れ、炭酸ナトリウムでアルカリ化した非常に希薄なホルムアルデヒド(「ホルマリン」)溶液で処理することにより、「カスピーヌ」レザーと呼ばれるバフレザーの一種を製造している(英国特許2872、1898年)。革への変化は非常に速やかに起こり、その後、革に栄養を与え、柔らかくするために、脂肪液の石鹸溶液で処理される。本物のバフレザーとほとんど見分けがつかないが、[381] 全体が白色で漂白の必要がないという点から、軍事用途で広く利用されている。
オイルレザーと化学的に密接な関係にある革の種類としては、「クラウン」「ヘルベティア」、脂肪鞣し革などが挙げられます。この種の革を最初に発明したのは、クレムという名のドイツ人家具職人で、その秘密はプレラーに売却され、プレラーはそれをサザークで「クラウン」レザーという名前で製造しました。クレムは小麦粉、牛の脳、バター、牛乳、柔らかい脂肪を水でペースト状にし、石灰を塗って水に浸し、部分的に乾燥させた皮に塗り、束ねて少し温めたドラムで数時間叩きました。その後、取り出して少し乾燥させ、再び混合物を塗り、再び叩きました。厚い皮の場合は、この工程を3回繰り返し、各工程で約8時間叩きました。この革は、レース、ピッカーバンド、軽いベルトなど、高い強度と柔軟性が求められる用途に使用されました。さらなる経験から(クレム自身も知らなかったかもしれないが)、この混合物の本当に必要な成分は軟質脂肪と小麦粉だけであり、一部の皮革では小麦粉さえも省略できることがわかった。さらに、小麦粉のうちグルテンまたはアルブミン部分だけが皮革に吸収され、デンプンは主に脂肪の乳化を促進する役割を果たすことも確認された。ペーストに使用する割合は、小麦粉約7部、馬脂などの軟質脂肪約7部、獣脂約2部、水約4部、そして防腐剤として少量の塩または硝石である。馬脂の代わりに獣脂と油の混合物などの他の油脂を使用することができ、小麦粉の代わりにパイプクレイまたは黄土をある程度使用することもでき、石鹸を加えることもできる。子牛や子ヤギの皮むきに使われる鞣しペースト(191、196ページ)と、この混合物の類似性は明らかであり、クレムは、先に述べた工程の前にわずかなミョウバン鞣しを行うという、より古い製法を持っていた。この製法は、いわゆる「生皮」の製造に現在用いられている方法と細部においてほぼ同一であった。一方、南アフリカの「リームス」、すなわち生皮のストラップの製造にも非常に近い。リームスでは、長い革紐を皮から螺旋状に切り出し、一種の束に巻き、下端に重りを付けた横棒から吊り下げ、油を塗ってねじり、頻繁に位置を変えながら水分が蒸発し、革紐が油で飽和するまで続ける。[382] 脂肪を含ませることで、非常に丈夫で耐久性のある革が形成される。同様の素材は、なめし用に準備された生皮にグリースを詰め込むことによっても作ることができる。エイトナーは「クラウンレザー」のサンプルを化学的に検査し、アルカリ溶液で小麦粉のグルテンを取り除いたところ、不完全にセーム革状になった革が残り、それを再び脂肪で詰め直しても、以前よりも膨らみが少なくなり、グリースの量もはるかに少なくなっていた。[168]
[168]ガーバー、1878年、2ページ。
油皮革の製造過程で起こる反応を説明するために、さまざまな理論が提唱されてきた。ナップは、これは単に皮の最も細い繊維が油の酸化生成物で覆われ、それによって繊維同士がくっつくのを防ぎ、形成された防水コーティングによって水の作用から保護されるというケースだと考えた。しかし、この説明は、セーム革は腐食性アルカリの熱い希薄溶液でも破壊されずに処理できるのに対し、乾燥油で防水処理された綿繊維はアルカリ処理によってコーティングが完全に除去されるという事実に照らして、ほとんど妥当ではない。リーツマンは、石灰処理とその後の処理でゼラチン繊維全体が除去され、完成した革は皮膚に存在する黄色または弾性繊維の骨格のみで構成され、熱、酸、アルカリに対する耐性が顕著であると考えた。残念ながら、これらの繊維の割合は約6パーセントを超えない。全体の 1 % なので、革の製造を説明するには全く不十分です。しかし、現在では、セーム革の油の酸化で発生するアクリルアルデヒドを含むアルデヒド(プルマン氏の特許でカバーされている)は、ゼラチン状物質を、その性質、特に熱湯やアルカリ溶液に対する耐性において、セーム革の繊維と同一の物質に変換する能力があることがわかっています。完全なセーム革が作られるすべてのケースでは、激しい酸化が起こり、アクリルアルデヒドやその他のアルデヒドを発生させる酸化しやすい油が使用されます。クラウン革やその他の脂肪革の場合のように、乾燥力の弱い油が使用される場合は、不完全なセーム革しか作られないため、セーム革の特別な性質は天然のアルデヒドなめしによるものだと考えるのは正当です。一方、繊維を酸化油製品でコーティングすることは、[383] 実際に起こる現象であり、おそらくクラウンレザーやアルカリ溶液で洗い流されない他の類似製品の革化において強力な要因となっている。ナップは、アルコールで脱水した生の毛皮(74ページ)をステアリン酸の非常に希釈したアルコール溶液で処理することにより、繊維にステアリン酸の薄いコーティングを施すと、非常に柔らかく、かなりの耐水性が得られることを証明した。毛皮の脱水に使用するアルコールにステアリン酸やその他の脂肪酸を意図的に添加しない場合でも、皮膚の天然脂肪の分解により痕跡が残っており、このようなアルコール処理された革が、事前に予想されるよりもはるかに毛皮の状態に戻すのが難しいのは、これが原因であることはほぼ間違いない。また、このように脱水した皮粉が、水を吸収しないため、皮粉フィルター(311ページ)での使用に適さないのも、これが原因である。
図85.—大型アザラシの皮を手作業で洗浄する様子。
本書では、カレー作りに用いられる工程を詳細に記述することは範囲外である。これらの工程の多くは純粋に機械的なものであり、実用的な重要性はともかく、理論的な興味は皆無である。著者は、これらの工程については別の機会に詳しく論じる予定である。[384] 今後の書籍。革は通常、石、ブラシ、スリッカーでこすって「ブルーム」や緩んだ鞣しを取り除きます(図 85)。または、図 86のような機械でこすります。また、手作業で削って厚みを薄くしたり(図 87)、機械で削って厚みを薄くしたりします(図 88)。削る代わりに、皮は 2 枚以上の厚さに分割されることがよくあります。これはさまざまな機械で行われますが、図 89に示す「バンドナイフ」が最も重要です。切断ツールは、バンドソーのように張られた薄い鋼鉄のベルトで、片方の端がエメリーホイールで研がれています。
図86.—洗浄機
ヨークシャー・カレッジ、皮革産業学科、カレー工房。
ここで、革のなめしに使用される油脂の機能と、それらの一般的な適用方法について述べておく必要がある。最も細い繊維を脂肪層でコーティングする可能性は、生皮に限らず、なめし革や鞣し革にも存在し、場合によってはより高い程度で存在する。これらの革では、繊維がすでに十分に分離されているため、脂肪が容易に浸透する。繊維がすでに他のなめし剤で完全に飽和していない場合、またはこれらの薬剤がその性質上、アルデヒドの作用によって置き換えられないほど繊維に強く付着していない場合には、アルデヒドなめしの可能性さえ排除されない。したがって、油なめしに関して形成したいくつかの考え方を、なめし革に対する脂肪の作用に適用できることは明らかである。まず第一に、ゼラチン質物質は一般的に脂肪に不溶性であることを覚えておく必要がある。またその逆も、脂肪は乾燥した固形のゼラチン繊維に浸透することができない。シャモア処理の過程で皮膚が乾燥すると、その部分は生のままになる。したがって、脂肪や油は[385] 原繊維を分離することはそれ自体では不可能であり、他の手段によって達成されなければならない。なぜなら、原繊維がまだくっついている場合、脂肪は浸透できないからである。したがって、繊維を柔らかく分割可能な状態に保つ水分が必要であり、生皮の場合は、微細な脂肪球を原繊維の間に行き渡らせる強力な機械的処理が重要である。なめし革の場合は、繊維はすでになめしによって分離されており、毛細管現象が浸透を助けるため、最後の条件はそれほど重要ではない。この場合でも、脂肪がすでに微細に分割された状態(乳化)にあり、脱脂油やその他の部分的に酸化された油の場合のように、脂肪と水との間の表面張力(p. 76)が低い場合、脂肪の分布は大幅に促進される。脱脂油中に存在する「脱脂形成剤」やその他の酸化生成物の重要性は、おそらく特別な化学的親和性よりもこの点に依存している。そして、異なるオイルの浸透力の違い。オイルが未分化の状態である限り、絞り出すことができ、[386] 革は油っぽく感じられ、見た目もべたつきます。しかし、油が完全に乳化して繊維に付着すると、機械的な手段ではもはや除去できなくなります。べたつきを起こさずに「油を保持する」能力が、なめしの種類によって異なるのは、繊維の分離度と、脂肪に対する表面張力にも関係していることは間違いありません。油が乳化しやすいほど、革繊維に自由かつ完全に付着する可能性が高いと判断できます。
図87.—手による髭剃り。
図88.―シェービングマシン。
革繊維を詰める際には、必ず湿らせておく必要があるというのは、ほぼ絶対的なルールである。水と脂肪の表面張力は、空気に対する表面張力よりも小さいため、革の小さな隙間から水が乾くと、脂肪がそれに続いて入り込み、徐々にその場所を埋めていく。一般的に、革をつまんだときに微量の水滴が滲み出る程度、つまり、繊維間のごく小さな隙間だけでなく、繊維束間の比較的大きな隙間にも十分に水が行き渡るようにするのが望ましい。
図89.―バンドナイフ式分割機。
「手詰め」では、革の肉面、または場合によっては両面に「ダビング」と呼ばれるペースト状の脂肪混合物(通常はタラ油と獣脂を主成分とする)を塗布し、ブラシで厚めに塗り、前腕の肉厚な部分で滑らかに仕上げます。これらの成分が溶け合うと、硬い脂肪が油に溶け込み、混合物が冷えると、硬い脂肪の多くが再び結晶化します。[387] 良質なダビングを作るには、冷却中の脂肪を絶えずかき混ぜ続けなければなりません。そうしないと、混合物が均一な軟膏状の塊にならず、その間に液体の油が入った小さな球状の結晶の塊に分離してしまうからです。ダビングの硬質成分と軟質成分の比率は、季節と詰め物をした革の乾燥温度に合わせて調整する必要があります。そうすることで、ダビングが溶けて流れ出てしまうのを防ぎ、また、必要以上に固化しすぎるのを防ぐことができます。なぜなら、結晶の間に絡み合った液体溶液だけが革に吸収されるからです。固まった結晶状の脂肪は表面に残り、仕上げの際にスリッカーによって「テーブルグリース」として削り取られ、通常は再び溶かして再利用されます。手詰めの場合、この再利用を過度に行うのは適切ではありません。テーブルグリースには脂肪の硬い部分しか含まれておらず、ステアリン酸の割合が絶えず増加しているため、テーブルグリースと油を連続的にダビングすると、最終的には後者のみが革に吸収されます。一方、新鮮な獣脂を使用すると、その柔らかい成分の一部が油に溶解したまま残ります。硬い脂肪の主な機能は、革の表面に油を保持するという機械的な機能です。ある程度、それらはステアタイト(「フレンチチョーク」)などの他の固体、またはおそらく他のパルプ状の材料で置き換えることができます。骨脂や良質の接着剤グリースなどの柔らかい脂肪の一部を使用することで、[388] 特に、より硬いテーブルグリースと混ぜれば、非常に実用的です。
手詰め革の乾燥は、グリースが吸収される時間を確保するため、ゆっくりと行う必要があります。また、温度は、詰め物が柔らかくても液状にならないように調整する必要があります。冬場、外気温を十分に上げると、乾燥が急激になり( 426ページ参照)、グリースが適切に吸収される前に水分が蒸発してしまいます。したがって、寒い時期には、主に室内の空気を循環させて換気を行い、外気の流入を最小限に抑えるのが最善です。極端な場合には、人工的に空気を湿らせることも有効です。ゆっくりと温風乾燥を行うと、カビが発生しやすいという問題が生じることがあります。これは、詰め物グリースに防腐剤を添加することで防ぐことができます。石炭酸とクレオソートは効果的ですが、一般的に臭いが不快です。ロジン油はかなりの防腐効果があり、鉱物油も程度は低いものの防腐効果があります。 α-ナフトールは、臭いが少なく、殺菌作用が非常に強いため、効果的な治療薬となる可能性が高いが、筆者は試したことがない。(第5章参照)
図90.—ヘイリーのインジェクター充填ドラム。
ドラム詰めでは、手詰めとは条件が大きく異なります。湿った状態の商品を、蒸気で高温に加熱されたドラム(図90 )に入れます。[389] 革が安全に耐えられる温度。冷たく湿った革を60℃に加熱したドラムに詰め、グリースを同じ温度で注入することができます。グリースは通常、やや高い温度で溶かして混ぜる必要があります。革を入れる前にドラムに蒸気を吹き込んで必要な温度まで加熱する場合もあれば、ドラム自体に蒸気コイルを設置する場合もあります。現在米国で広く使われているより現代的な方法は、ファンで外部の蒸気ヒーターに熱風を循環させてドラム内を加熱する方法です。ドラムを回転させ、溶かした状態の充填グリースを中空の軸から注入するか、中空の軸がない場合はドアから注入し、20~30分間回転を維持します。最後の数分間は、ドアが頻繁に開いた格子に交換されるか、ファンによってドラム内に冷気が送り込まれ、商品が冷却されます。商品は、まだ少し温かいうちにスリーカーとともにテーブルに並べられ、手詰め商品に関して説明したのとほぼ同じ条件で乾燥されます。
ドラム充填では、グリースの硬さは融点によって制限されます。融点は革を傷つけるほど高くてはなりませんが、望ましい柔らかさにすることができます。グリースは機械的な手段で革の内部に押し込まれるため、流れ出る危険性はありませんが、乾燥は少なくとも部分的に柔らかい状態を保つような温度で行う必要があります。ドラム充填ではグリースは革の粗い部分に押し込まれるだけで、繊維全体に完全に行き渡るわけではないからです。ステアリン(359ページ)やオレオステアリン(356ページ)などの非常に硬いグリースを、パラフィンワックスを添加することもある方法で使用すれば、大量のグリースを導入しても、良好な色合いに仕上がる革を得ることができます。アメリカでは、洗浄後の乾燥重量100ポンド、または湿重量から推定した重量100ポンドの革に対して、100ポンドまたは115ポンドのグリースを数えることは珍しくありません。そして、このグリースはすべて吸収され、「セッティング」の際にほとんど何も剥がれ落ちません。ドラムから出てきた革は濃い茶色ですが、冷却および乾燥後に「ボード」で鋭く曲げてグレインを形成すると、非常に硬く結晶化した脂肪が白い粉末に崩れ、革は明るく美しい色になります。このような革は、火にかざすとすぐに暗くなりますが、再び明るくなります。[390] 冷却して「板」と切り離す際に、詰め油にはデグラ油や魚油などの液状脂肪を一定量含める必要があります。固形脂肪だけでは繊維の奥まで浸透せず、革が乾燥して硬くなってしまうためです。
ドラム詰め法では、革に固形物を混入させることが可能であり、かつてはこの目的で重晶石(粉末状の重晶石または硫酸バリウム)が広く用いられていましたが、現在ではほとんど使われなくなっています。グルコースは今でも革の混入物として使われていますが、ドラムに混入させるのではなく、詰め込む前に革にシロップを塗ることで混入させます。グルコースは重量を増し、同量のグリースよりも革の色が薄くなるだけでなく、同時に革の靭性を低下させるため、ドイツですでに禁止されているように、イギリスでも禁止されるべきです。革の混入物の検出については、LILB、212ページを参照してください。ドラム詰め法は、この国では主に靴革に用いられていますが、アメリカでは熱風ドラムを用いて、馬具やベルトにもますます使われるようになっています。
ドイツでは、重厚なベルトなどに、一見すると革は湿らせた状態で詰め物をしなければならないという定説に反するように見える詰め物方法が用いられています。これは「アインブレンネン (焼き込む)」と呼ばれ、まず高温(50℃)で乾燥させて水分を完全に除去し、次にテーブルの上で熱く溶かした獣脂を革に注ぎ、火鉢の上で加熱して脂を浸透させるか、または溶かした獣脂の浴槽に完全に浸すというものです。この例外は見かけ上のものに過ぎず、この段階で革は獣脂で完全に飽和しているものの、真の詰め物による柔軟性を得るには、湿らせて叩く必要があるのです。同様の方法は、アルム処理された革やクロムメッキされた革にも適用できます。また、完全に乾燥させた革を樹脂2部とパラフィン1部、または同様の混合物の浴槽に浸すことで、いわゆる「防水」または「無水」革が作られます。革が完全に乾いていないと、熱いグリースによって傷んでダメになってしまう。
詰め物をした革製品に最も厄介な欠陥は「スプーイング」として知られており、2種類あります。最初の、より深刻度の低いもの(おそらく「ストライキングアウト」と区別する方が適切でしょう)は、初期のカビのような白い白華で、簡単に拭き取れますが、一般的に再び現れます。これは、より硬い脂肪の結晶化によるものです。[391] 特に革の表面にある遊離脂肪酸のことで、牛脂やステアリンなどの硬質脂肪がニートフットなどの非乾燥油と組み合わされている場合、または革に軟質脂肪が存在する場合に、多かれ少なかれ必ず発生します。これは、実際のカビと組み合わさっている場合もあり、顕微鏡下でも区別するのがかなり困難で、成長によって機械的に脂肪を排出するだけでなく、おそらく脂肪の酸化と結晶性脂肪酸の分離を促進する菌類植物によって引き起こされることもあります。これはせいぜい外観上の欠陥にすぎず、革に損傷を与えることは決してありません。仕上げに使用されるニートフット油から子牛革に常に存在し、この場合は何らかの理由で品質の証とみなす買い手に好まれています。非常によく似た外観は、重量調整やその他の目的で塩化バリウム、ミョウバン、またはその他の鉱物塩の溶液を使用することによっても発生する可能性があります。しかし、革を火にかざすと、この結晶は残留するが、結晶化した脂肪酸はすぐに溶けて消える。脂肪酸はベンゼンまたは石油エーテルを一滴加えるだけですぐに除去されるが、水には影響されない。一方、水溶性塩類では逆の現象が起こる。
2番目のタイプの滲出は、はるかに厄介な性質を持ち、最初は革の表面から隆起した樹脂状の小さな斑点またはニキビとして現れます。これらは除去しても通常は再び現れ、ひどくなると表面全体に粘着性の樹脂状のコーティングを形成することがあります。滲出物は酸化性油の酸化生成物から構成されますが、その発生原因は必ずしも簡単に説明できるものではありません。皮なめし職人は一般的にこれを不純物の混入した油に起因するものと考えており、一部の油はほぼ必ずこれを生じさせることは認めざるを得ませんが、最も純粋で完全に本物のタラ油のみを使用した場合でも時折発生します。これは、通常の魚油すべてとほとんどの植物種子油を含む乾燥油または半乾燥油からのみ発生し、獣脂やステアリン酸、鉱物油やワセリン、獣脂、ニートフット油、スモーク油、鉱物油などの本物の非乾燥油からは決して発生せず、おそらくロジン油からも発生しません。湿った熱と限られた空気のアクセスなど、油の酸化を促進する要因や、黒油中の鉄塩などの酸素キャリアの存在、そしておそらくは遊離脂肪酸の存在によって、酸化が促進される。[392] 油自体が疑わしいのは、遊離酸が中性脂肪よりも酸化しやすいだけでなく、遊離酸の存在が油の酸化と変質傾向の証拠となるからである。また、これは革の以前のカビが原因とも言われており、浸漬液、石灰、またはベイト中の細菌作用によって銀面が多孔質になった箇所でよく発生する。おそらく、これらの箇所がより多くの油を吸収したためであろう。どの油が噴出する可能性があるかは容易に判断できるが、特定のサンプルが通常の条件下で噴出する可能性が高いかどうかを予測できる既知の化学試験はない。[169] は、低温で抽出されたアザラシ油は噴出しやすいが、250~290℃の温度で長時間加熱すると色が濃くなり、噴出する傾向がなくなると述べている。これは他の多くの海洋油にも当てはまる可能性があり、現代の油、特に淡色の油の多くが沸点以下の温度で蒸気抽出されていることから、頻繁に問題が発生する原因の一つかもしれない。かなりの温度で加熱すると、新鮮な油に含まれるアルブミン質またはゼラチン質の物質が脱水されて分離し、分解しやすくなる可能性が非常に高い。これらの物質の多くは、長期間保存中に油から「足」として分離し、そのような古い油は最近製造された油よりも噴出しにくいと言われている。
[169]ガーバー、1880年、243ページ。
酸化しやすい油を革に使用すると、繊維上で「乾燥」し、同時に十分な非乾燥成分が存在しない場合、革は最終的に硬くなり、繊維の硬化によってひび割れることもあります。鉱物油はこのように繊維上に硬い被膜を形成する傾向はありませんが、沸点は非常に高いものの揮発性が低いため、最終的には蒸発してしまい、革に十分な栄養が行き渡らない可能性があります。鉱物油は表面張力が低いため、毛細管現象による浸透力が非常に高く、ランプオイルがランプの表面を「這うように」広がる様子からもそれが分かりますが、酸化しやすい油よりも水との親和性が低く、革繊維とそれほど密接に結合しないと考えられます。そのため、単独で使用するよりも、他のグリースと組み合わせて使用する方がおそらく良いでしょう。固形パラフィンを詰め物用グリースに混ぜると、革のべたつき感を軽減する傾向があります。[393] そして、通常よりも乾燥した状態になる。さらに、粗製テレピン油やロジンは、この点においてさらに大きな効果があるとされている。
詰め物を適切に行うために必要な水分は、場合によっては革だけでなく詰め物用グリースにも加えることができます。デグラの効果は、それに密接に混合される水分に大きく左右されます。デグラやソードオイルを詰め物用グリースに混合する前でも後でも、過度に加熱して本来含まれている水分を奪ってしまうと、その効果は著しく低下します。
加脂(217、239ページ)は、油を大量の水で非常に完全に乳化させる特殊な充填方法と考えることができます。このようにして、革にべたつき感を全く与えずに、かなりの量の油を革に導入することができます。卵黄には、化学的にはオリーブ油に非常によく似ているが、パルミチンの割合が多い油が約30パーセント含まれており、革の「栄養」となるアルブミンも含まれているため、非常に優れた天然の加脂剤と考えることができます。オリーブ油、ラード油、または獣脂油(少量のパーム油を加えたもの)を卵白と同じようにアルブミンと完全に乳化させる方法が発見されれば、卵黄の代替品の問題はほぼ解決されるでしょう。牛乳とクリームも天然の加脂剤です。
[394]
第25章
染料と染色
人工有機染料が発見される以前は、産業界で知られていた着色材料は鉱物由来のものと直接有機物由来のものに限られており、そのため皮革の染色には大きな困難と制約があった。
約45年前、パーキンが有機染料(藤色)を人工的に調製する方法を発見したことで、新たな研究分野が開拓され、それ以来、市販の染料の種類は飛躍的に増加し、現在ではコールタール染料で正確に再現できない色合いや濃淡はほとんどなくなりました。これらの染料は、特に初期のものはコールタールの生成物の一つであるアニリンから作られていたため、「アニリン染料」と呼ばれることがよくあります。しかし、近年では、コールタールの他の成分から多くの重要な染料が作られるようになったため、コールタールから直接的または間接的に得られる染料全体を「コールタール染料」と呼ぶ方がより適切です。
コールタール染料は一般的に水または水とアルコールの混合液に溶けやすく、その大部分は媒染剤を用いなくても革の繊維と結合するため、ほとんどの場合、染料溶液を革に直接塗布するだけでよい。ただし、その用途への適合性は染料によって大きく異なる。油や炭化水素にしか溶けない染料は皮革染色には適さないが、油脂と併用してカレーに用いられることもある。また、繊維に予め塗布するのではなく、後から化学処理を施すことで発色させる染料もあり、これらは皮革への適用例が限られている。
コールタール染料の多くは、[395] 結晶状の染料は、固体状態では溶液中の色とは全く異なる色を呈し、染色時にも異なる色を呈します。よく知られた例としては、マゼンタ(フクシン)が挙げられます。これは、溶液中では鮮やかな赤色の染料ですが、結晶中では光沢のある緑色の結晶を形成します。結晶の色は通常、溶液の色と補色関係にあり、そのため、いくつかの青色は金属的な銅のような外観を呈し、メチルバイオレットなどの紫色は緑がかった黄色で、一般的に強い金属光沢を帯びています。この特異性は、染色における「ブロンジング」と呼ばれる欠陥の原因となります。これは、染料を濃すぎる濃度で使用すると、補色の表面光沢が生じる現象です。
コールタール染料は、主に「酸性」または「塩基性」に分類されます。前者は、有機着色酸と無機塩基(一般的にはナトリウム)の塩であり、通常は水に溶けやすいですが、染料酸が浴槽に強い酸を加えて遊離するまで繊維に定着しないことが多く、多くの場合、遊離した染料酸は塩とは異なる色をしています。「塩基性」染料は、着色塩基(非常に複雑なアンモニア誘導体の性質を持つ有機塩基)と酸(主に塩酸、硫酸、または酢酸)の塩です。市販されているもののほとんどは水に溶けますが、一部はアルコールの添加が必要です。着色塩基自体は通常水に溶けにくく、アルカリによって沈殿し、場合によっては無色です。塩基性染料は一般的に酸性染料よりも発色が強いが、その多くは光にさらされると色褪せやすく、また濃度の高い溶液中では「ブロンズ変色」を起こしやすい。この変色は酸性染料では一般的に目立たない。[170]
[170]最近ラムによって示されたように(付録D、498ページ参照)、多くの基本色は、布地よりも革の上の方がはるかに早く発色する。
与えられた染料が酸性か塩基性かは一見して明らかではないため、それらを区別するための試薬が有用である。この目的のために、タンニン酸1部と酢酸ナトリウム1部を水10部(重量比)に溶解した溶液が便利に用いられる。この溶液は塩基性染料とは着色沈殿を生じるが、酸性染料とは影響を受けない。塩基性染料がタンニンによって沈殿するという事実は、皮革染色におけるその使用に影響を与える。それは、皮革繊維に含まれるタンニンによる染料の定着だけでなく、染色浴中にタンニンが存在しないように細心の注意を払わないと、染料浴中で染料が沈殿する原因となるからである。[396] 可溶性形態。酢酸ナトリウムの使用目的は、着色塩の鉱酸と結合させることである。鉱酸が遊離したままだと完全な沈殿が妨げられ、代わりに酢酸が用いられる。酢酸ははるかに弱いため、特に酢酸ナトリウムが過剰に存在する場合にはその傾向が顕著である(81ページ参照)。
染料に関して「酸性」と「塩基性」という用語を用いる場合、使用される染料が、酢が酸性でソーダが塩基性であるような意味で酸性またはアルカリ性であるという意味ではなく、単に、一方の場合には塩の実際の着色成分が酸性であり、より強い酸によって遊離され、他方の場合には塩基性であり、より強いアルカリによって遊離(そしてしばしば沈殿)されるという意味である。
有機繊維の染色における色の定着についてはいくつかの一般的な理論があり、おそらくそのどれもがすべての場合において完全な説明を与えるものではないでしょう。染色作用は化学的というより機械的であり、色が表面引力によって繊維に付着するという理論、染料と染色された物質またはその構成成分との間に実際の化学化合物が形成されるという理論、そしてウィットの「固溶体」理論は、ある意味で中間的なものであり、着色物質が実際に染色された繊維に溶解しているというものです。固溶体という考え方は、最初は奇妙に思えるかもしれませんが、よく考えてみるとそれほど難しくはありません。着色ガラスの着色金属塩は、溶融ガラス中に明らかに溶解しており、ガラスが固体になったときにこの点でその状態が変わるとはほとんど言えません。ゼラチン、インドゴム、そしておそらく他のすべてのコロイド体は、固体の形を失うことなく水や他の液体を吸収し、これらの液体は固体に溶解していると言っても差し支えないでしょう。動物性および植物性の繊維はすべて、この点においてゼラチンに似ており、染色の過程で水分を吸収して膨潤します。ほとんどの水溶性染料でゼラチンの塊全体を染色するのは非常に簡単です。(これらの点については、第IX章の皮革繊維の物理化学に関する記述を参照してください。)溶液と分子表面引力、そして特定の化学結合形態との区別はそれほど大きくなく、おそらくこれら3つの理論はそれぞれ異なるケースで当てはまり、微妙な段階を経て互いに移行していくと考えられます。皮革染色は、実際には非常に複雑な問題です。なぜなら、均一な組成の繊維ではなく、染色された繊維を扱っているからです。[397] 皮革への加工過程において、その構造(化学的および物理的)が変化している。
厳密に言えば、皮膚のゼラチン状繊維の構成は不明ですが、次のように述べることは十分に正当化されます。[171] アミド酸のように、その分解の重要な近縁生成物と同様に、酸性基と塩基性基の両方を含み、したがって塩基と酸の両方を引き付けることができる。たとえば、中性繊維は、10ノルマル溶液から硫酸を非常に強力に引き抜き、残った液体がリトマス紙に対して中性になることがよく知られており、おそらく同じくらいの親和性で苛性アルカリも吸収する。[172]
[171]プロクター、化学工業協会誌、1900年、23ページ。
[172]第IX章を参照。
そのため、塩基性または酸性のいずれの着色剤でも容易に染色され、多くの場合、それらの塩を解離させて遊離した染料特有の色に染色するだけでなく、着色剤と結合していた遊離した塩基または酸も同時に固定する可能性があります。多くのなめし工程は、弱塩基と弱酸のやや類似した固定化から成り立っており、したがって、それらが元の繊維の色固定特性を大きく変化させることは予想され、実際その通りであることが証明されています。この点に関して、特定のなめし工程の結果が正確にどうなるかは、予測しにくいものです。
通常の植物タンニンなめし工程では、酸性のタンニンが繊維に自由に固定されます。そのため、植物タンニンなめし革が塩基性染料を最も容易に定着させるのは当然のことです。特に、これらの染料はタンニン酸と不溶性の化合物を形成するため、染色は主に繊維上にタンニン色素のレーキが形成されることによって行われ、皮膚の元の物質と結合して色素が実際に固定されるわけではないと考えられます。しかしながら、完全になめされた皮膚でさえ、酸性染料に対する魅力を失っているわけではなく、遊離酸が存在しない場合でも染色される染料も多く存在することに留意すべきです。ただし、タンニン酸は、色素酸が結合したアルカリ塩基を飽和させる役割を果たしている可能性もあります。
動物の皮膚の実質はゼラチン状の繊維で構成されているが、その外面は極めて薄い膜で覆われていることを指摘しておくべきである。[398] 生きた動物では、この層が真皮と表皮を隔てています(p. 50)。この層の化学的性質は完全には解明されていませんが、ゼラチン繊維とは異なる反応を示し、おそらく真皮よりも塩基性染料に対する吸収性が低く、タンニンの着色無水物、そしておそらく酸性染料全般に対する吸収性が高いと考えられます。その結果、なめしではより濃く染まり、塩基性染料による染色ではより薄く染まります。また、なめし職人が毛や石灰を除去する前処理工程で非常に損傷を受けやすいため、この色のムラは深刻な欠点であり、特に塩基性染料で顕著になります。皮膚に残った少量の石灰も、おそらく染色ムラの重要な原因の一つです。
媒染剤は、繊維が本来染料に十分な親和性を持たない場合に、染料を定着させるために用いられる化学物質であり、一般的に繊維と染料の両方に親和性を持つ物質である。例えば、綿はそれ自体では基本的な色を引き付けないが、タンニン溶液で媒染することで、綿はタンニンを引き付け、タンニンは染料を引き付けて定着させる。しかし多くの場合、媒染剤の機能はより複雑で、染料を定着させるだけでなく、染料の色を変化させたり、あるいは新たに作り出したりすることもある。例えば、タンニンはそれ自体は無色であるが、鉄媒染剤を用いると黒く染まる。このような媒染剤は、着色剤の後に塗布されることもある。この場合、媒染剤単独では繊維に染料が十分に引き付けられるが、必要な色は得られない。この工程は、色が一般的に暗くなるため、「サッディング」と呼ばれることが多い。身近な例としては、鉄溶液を用いてタンニンやログウッドを暗くしたり黒くしたりすることが挙げられる。この種の媒染剤と、繊維上に着色物質を生成するために皮革に順次塗布される染料の成分との間には、理論的にほとんど区別はありません。これらの中には、かつて皮革染色に用いられていたいくつかの鉱物塩が挙げられますが、現在ではその使用はほとんど廃れています。鉄塩は、なめし革でも鞣し革でも容易に皮革に定着し、前者の場合はタンニンの作用により濃い色を生じます。その後、フェロシアン化カリウム溶液で処理すると、濃い青色(プルシアンブルー)が生成されます。鉄塩の代わりに酢酸銅または硫酸銅のアンモニア溶液を用いると、濃い赤褐色のフェロシアン化物が生成されます。黄色は、時折染色されます。[399] なめし革は、まず酢酸鉛で処理され、タンニンによって固定され、次に重クロム酸カリウムで処理され、それによって黄色のクロム酸鉛が生成されます。鉛のより重要な用途は、いわゆる「鉛漂白」であり、これは実際には硫酸鉛による白色顔料染色です。なめし革は、洗浄後、まず酢酸鉛溶液(通常は1リットルあたり約4グラムの「黒鉛糖」)で処理され、次に1リットルあたり約30グラムの濃硫酸の希硫酸で処理され、その後、酸を除去するために十分に洗浄されます。この工程は淡色染色の前処理としてよく用いられる。アニリン染料の多くは漂白された革に容易に定着するからである。しかし、鉛を含むすべての顔料に共通する欠点として、照明用ガスに常に含まれている、あるいは有機物の腐敗によって生じる硫黄や硫化水素の痕跡によって急速に黒ずむという問題がある。また、酸を使用すると革の早期劣化を招く可能性もある。
コールタール染料の大部分はアミド基(NH₂基)を含んでおり、繊維上で亜硝酸(または亜硝酸ナトリウムの酸性溶液)で処理すると、「ジアゾ化」(OH₂が脱離して—N:N—基に変換)されます。ジアゾ化合物をさらにアミンまたはフェノールの溶液で処理すると、結合が起こり、繊維内または繊維上に新しいアゾ染料が形成されます。これらの染料は、多くの場合、洗濯や摩擦に対して非常に速乾性があります。これらの特性は、繊維製品よりも皮革では重要ではなく、さらにこのプロセスはややデリケートであり、亜硝酸は皮革に悪影響を及ぼす可能性があるため、これらのプロセスは皮革染色ではほとんど使用されておらず、ここでは完全性のためにのみ言及しています。
かつては普遍的であった植物タンニンなめし革の染色における天然多遺伝子染料の使用は、黒色の製造を除いて徐々に姿を消しつつある。革はこれらの着色物質に対して十分に媒染されないが、革自体にある程度自然な親和性があり、一般的にはまず染色され、その後、鉄、クロム、スズ塩、ミョウバンなどの金属媒染剤によって発色される。これらの媒染剤は、吸収された染料だけでなく、タンニンやなめし原料由来の着色物質にも作用することが多い。黒色染色の場合、コールタール染料を単独で、または鉄によって生成された色を濃くするために使用する。[400] 徐々に普及していった。クラウスとレーの「オーソブラック」、バディシェ社の「コルボリン」、カゼッラの「ナフチルアミンブラック」、「アニリングレー」、「ナフトールブルーブラック」などが有用な色として挙げられる。コールタールブラックは、真っ黒というよりは濃い紫色であることが多いため、適切な黄色や茶色を混ぜることで色を濃くすることができ、既に挙げた色のうち1つか2つでそれが行われている。コールタールブラックを除けば、黒染めは一般的に、革自体のタンニンまたはログウッドに鉄(およびクロム)を作用させることによって行われる。革はしばしば油分を含んだものであり、タンニンまたはログウッドのレーキを適切に形成するには、鉄塩から遊離した酸を吸収する塩基の存在下でのみ可能となるため、革はソーダまたはアンモニアでアルカリ化したログウッドの浸出液でブラッシングするか、浸漬するか、または、なめした革に薄いソーダまたはアンモニア溶液で前処理を施す。このような溶液はなめした革に強力に作用し、革を硬くしたり柔らかくしたりするので、過剰に使用しないように細心の注意を払う必要がある。このアルカリ処理の効果は、油分を含んだ表面の濡れ性を高めるだけでなく、カラーレーキの急速な沈殿を引き起こすことで、染料が深く浸透しすぎるのを防ぐことにある。しかしながら近年、色が革全体に浸透した革が求められることがあり、その場合は、まず酢酸ナトリウムまたは酒石酸カリウムを添加した弱い鉄塩溶液で処理し、最後にアルカリ性のログウッドで仕上げるという逆の処理方法が有効かもしれません。アルカリがないと、色が十分に発色しないためです。鉄塩の使用は革の耐久性に関してあまり満足のいくものではありません。この点において、鉄塩を過剰に使用しないこと、また鉄塩に含まれる強酸を永久塩基で飽和させ、可能であれば洗い流すことが非常に重要です。鉄で黒く染められた革の表面は、ほぼ例外なく最終的には色を失い、タンニンが使用されている場合は茶色に、ログウッドが使用されている場合は赤色になり、同時に革の表面は通常、もろくなったり、もろくなったりします。これは主に、酸化鉄が酸素キャリアとして作用するためです。光にさらされると、それらは二価鉄に還元され、結合している有機物を酸化し、暗所では再び酸化され、このプロセスが繰り返されます。したがって、過剰な[401] 有機着色物質を適量使用し、鉄の量をできるだけ少なくし、安定した形で配合する必要がある。これらの点は、特にログウッドを使用せずに鉄塩を塗布して黒染めを行う場合、実際には大きく無視されている。この場合、革のタンニンの一部が実際に除去されること、そしておそらく酸化鉄が皮繊維自体と結合して脆い鉄革を形成することによって、前述の弊害がさらに悪化する。鉄を塗布する前と後に、アルカリ性のスマック、ガンビア、またはログウッド溶液で処理すると、弊害は軽減される。鉄ログウッド黒は、鉄タンニン黒に比べて耐久性がはるかに低く、光と空気の影響でより早く退色する。カレー革に鉄黒を使用すると、油の酸化による欠陥である「スプーイング」の傾向が著しく高まるようだ(390ページ参照)。銅塩はログウッドを媒染して非常に濃い青色を発色させ、鉄化合物よりもはるかに安定しているため、鉄塩と混合して有利に用いられることが多い。実際には、鉄黒は仕上げの際に一般的に油を塗布され、これによりレーキを空気から保護し、安定した鉄石鹸を形成することで、より耐久性が高まる。黒染めや仕上げに実際の石鹸を使用することは知られておらず、おそらくもっと注目に値する。ソーダとステアリン酸の硬石鹸、[173] 適度な光沢が必要な場合に優れた仕上がりとなり、石鹸ゼリーをブラシで非常に薄く塗布し、完全に乾燥させてからフランネルまたはブラシで磨くか、ガラス化します。多くの酸性顔料はこのような石鹸ゼリーに溶解するため、染色に使用できます。同様の、しかしより硬く、高い光沢にガラス化できる仕上がりは、シェラックを希釈したホウ砂またはアンモニア溶液で溶解することによって作られます。[174]これらの仕上げはどちらも、鉄黒が汚れたり擦り切れたりする傾向を軽減するのに役立ちます。この欠点は、繊維と結合するのではなく、表面に遊離鉄湖が析出することによるものであり、「インク」やワンソリューションの場合に特に顕著です。[402] 黒色染料が使用される場合、または媒染剤と着色剤の溶液が革の表面で混合される場合。このような「インク」は一般的に、第一鉄塩とログウッドまたはタンニン、および少量のアニリンブラックで作られ、酸化によってのみ着色レーキが形成される。クロムは植物タンニン鞣しの黒色染料にはあまり使用されない。なぜなら、クロムはログウッドでしか黒色を生成せず、タンニンのクロム化合物には着色価値がないからである。また、重クロム酸塩を多量に使用すると、革に非常に有害である。
[173]水酸化ナトリウム1を水10~15に溶かし、ステアリン酸8を加えて透明になるまで煮沸し、25℃まで冷却した後、水400~800を加えて絶えずかき混ぜながら、適切な粘稠度の白色ゼリー状になるまで希釈する。これとやや似ているが、より硬い製剤は、ワックスやステアリン酸よりもさらに高分子量の脂肪酸を用いて作製することができる。
[174]シェラック5部を水100部とアンモニア3部(またはホウ砂1部)で温めて溶解させる。この溶液を釉薬の「下地処理」として使用する場合は、放置すると分離するワックス状の物質を振って混ぜてから使用する。ニスとして使用する場合は、より濃度の高い溶液を使用し、ワックス状の物質は取り除く。
しかし、植物タンニン以外の方法で黒色に染める場合、主にログウッドが用いられるが、タンニンと併用されることもあり、またログウッドクロムまたはログウッド鉄レーキの青みがかった色合いを修正するために、クエルシトロンやフスティックが添加されることも多いため、クロムが重要となる。実際には、二価鉄塩を二クロム酸塩溶液と混合すると、二クロム酸塩が還元され、鉄が三価鉄に酸化されることを決して見過ごしてはならない。
ミョウバン処理された皮革では、植物タンニンなめしに比べて、元の皮革繊維の定着力がはるかに影響を受けにくい。後者の真偽はともかく、鉱物タンニンなめしの製造においては、物理的影響が化学的影響と少なくとも同程度に重要であることは疑いの余地がない。吸収されるなめし剤の量は溶液の濃度に大きく影響され、通常のミョウバンなめしでは、アルミナの大部分は自由洗浄によって再び除去される。この場合、存在する硫酸カリウムは作用に関与せず、アルミナ塩は通常の塩として吸収される。ミョウバンまたは硫酸アルミナ単独では、食塩の助けなしに満足のいくなめしは得られず、吸収される量は少なく、繊維は酸の作用によって膨潤する。食塩が存在すると吸収量が増加し、膨潤が防止される。この説明は塩化アルミニウムの生成には見出せない。確かに塩化アルミニウムは生成されるが、塩を含まない塩化アルミニウムの作用はミョウバンの作用よりも優れているわけではないことが示されているからである。塩は酸の吸収を減少させるわけではないが、皮膚に対する酸の膨潤作用を防ぐことは古くから知られており、この事実は現代の浸透圧理論で説明可能である( 89ページ参照)。このように処理された皮膚は、[403] 革は、塩が洗い流されると酸が皮に保持され、酸膨潤した皮の状態に戻ります。したがって、酸とアルミナは互いに等量で吸収されますが、実際には解離してゼラチン分子の異なる基に結合しており、塩の効果は膨潤せずに酸の吸収を可能にし、浸透圧によって皮の解離力を高めることであると考えられます。通常のアルミナ塩の代わりに、硫酸をソーダで部分的に中和することによって得られるような塩基性塩を使用すると、塩なしで満足のいくなめしができ、塩基性化合物が吸収され、革は洗浄の影響をはるかに受けにくくなります。クロムなめしの類似の場合には、なめした皮をアルカリ溶液で洗うことで、この塩基性化合物から残留酸をさらに除去することができ、熱湯にも非常に強い革が得られます。アルミナを用いても同様の結果が得られる可能性がありますが、アルカリがごく少量過剰に存在すると革の特性が損なわれるため、より困難です。(187ページ参照)
染色結果は、ほぼ予想通りであった。通常のミョウバン処理革は酸性染料と塩基性染料の両方を容易に吸収するが、塩基性クロム革は後者に対する親和性を事実上失っている。クロム革とアルミナ革はどちらも植物性タンニンを容易に吸収するため、ゼラチン分子の酸固定基が依然として不飽和であるという見解を裏付けている(タンニンは硫酸で膨潤した毛皮をなめし、明らかに酸を排出することができる)。クロム革の場合、タンニンによる再なめしの効果は、伸縮性を大幅に低下させ、やりすぎると靭性を損なうが、すぐに塩基性染料を定着させることができるようになる。この特性は染色においてしばしば利用されるが、手袋革のように柔らかさと伸縮性が重要な場合には、革への影響を無視してはならない。多遺伝子染料は、もちろんアルミナ媒染剤またはクロム媒染剤によってミョウバンまたはクロム革に定着するが、どうやらこれらの塩基は色を定着させるのに最も好ましい状態では存在しないようだ。そのため、アルカリ染料を用いずに抽出したログウッドは、なめし革を黄色に、ミョウバン革を紫がかった青色に、クロム革を黒紫色に染め、アリザリン系の染料の一部はクロムによく染まる。クロムは耐熱性が高いため、より高い温度での染色が可能である。[404] 他のほとんどの革よりも適しています。染料木に含まれるタンニンは、クロムレザーの伸縮性を低下させる効果があります。
油性およびアルデヒド系皮革の染色についても触れておくべきかもしれないが、この分野はこれまで科学的にほとんど研究されておらず、理論化を正当化するほどの実践的な知識も不足している。(ただし、496ページを参照。)
革の仕上がり色に欠陥が生じる原因は様々ですが、その多くは染色工程における清潔さや手順の不備に起因します。この点には細心の注意が必要であり、刷毛染めの場合は、通常の洗浄方法では染料の痕跡を完全に除去することが不可能なため、色ごとに異なる刷毛を使用する必要があります。
染料の定着が速すぎるために、不規則な表面染色が生じることがあります。また、染料の親和性が低すぎて、浴液を適切に消耗させることができない場合もあります。酒石酸水素カリウム(酒石酸)などの弱酸の塩、または硫酸ナトリウムのように水和塩を形成する塩を加えると、酸性染料による染色の速度が低下します。一方、酸は一般的に染色速度を速め、食塩を加えることで染料の溶解度が低下するため、染色速度が速くなることもよくあります。酢酸やギ酸などの弱酸、または重硫酸ナトリウムなどの酸性塩は、一般的に硫酸よりも染色浴への添加物として好ましいです。後者を使用する場合は、完全に除去するために細心の注意を払うことが望ましいです。革装丁や室内装飾品の急速な劣化は、革の「洗浄」や染色に硫酸を不注意に使用することが大きな原因であることは間違いありません。[175]たとえ完全に除去されたとしても、弱酸と組み合わさって皮革に自然に存在する石灰などの塩基はすべて飽和状態になり、そうでなければ石炭ガス燃焼時に発生する硫酸からある程度の保護作用を発揮するはずである。
[175]1901年の英国芸術協会製本用皮革に関する委員会報告書を参照のこと。
「ブロンズ化」とは、多くの着色物質の表面から反射された光が、それらを透過し、染色された素材の表面で反射される光と相補的な二色性効果を生み出す現象で、塩基性染料に特有のものではありませんが、一般的に酸性染料よりも塩基性染料の方が顕著です。塩基性染料はタンニンとの親和性が高く、その結果として染色が速いため、[405] 染色が不均一になり、革に十分に浸透しない場合、また、染色前に可溶性タンニンが皮から完全に洗い流されていない場合、染色浴でにじみ、不溶性のタンニンレーキが沈殿して、色が無駄になり、革の表面に付着します。塩基性染料は定着が速すぎるため不便ですが、酢酸や乳酸などの弱酸で染色浴をわずかに酸性化することで、その不便さを軽減できる場合があります。必要に応じて、中性(ナトリウム)塩を加えることで、酸をさらに「弱める」ことができます。タンニンレーキの沈殿は、酒石酸、チタンカリウムシュウ酸塩または乳酸塩、あるいはその他の適切な金属塩でタンニンを事前に固定することで防止できます。
染色された製品の色が光にさらされることで退色するという欠陥は、繊維産業では皮革産業よりもはるかに研究が進められてきたが、後者、特に製本用や家具用の皮革においては、その重要性はさらに高い。強い日光の影響を受けない色は実際には存在しないと思われるが、多くの場合、その影響は非常に小さいため、実質的に無視できる。コールタール染料、特にアリザリン染料の中には、ほぼ永久的に色褪せないものもある一方、トリフェニルメタン系アニリン染料、例えばマゼンタなどは、強い日光に1週間当たるとほぼ完全に退色してしまうほど退色しやすい。クリソイジンやエオシン類も、この点では非常に問題が多い。色の耐光性は、染色される素材に大きく影響されますが、皮革に対する直接的な実験結果はまだほとんど公表されていません。しかし、MCラム氏はしばらく前からこの種の調査に取り組んでおり、[176]このテーマは現在、他の方面でもかなりの注目を集めている。ガラス越しまたは南向きの窓辺でサンプルを日光にさらし、比較のために革の一部を木材または厚手の茶色の紙で覆うことで、実験は容易に行える。カテコール系のタンニン、特にトゥルワール樹皮(p. 298)、ミモザ、ケブラチョでなめされた革はすべて、日光、あるいは拡散光にさらされるだけでも暗くなり赤くなる傾向があるため、結果はしばしば複雑になる。純粋なスマックのなめし革はこの欠陥がほとんどなく、ガス蒸気(硫酸)の作用によってもはるかに破壊されにくく、[406] 書籍や家具がしばしばさらされるその他の有害な影響。[177]
[176]付録D、488、498ページ、およびJourn. Soc. Chem. Ind.、1902年、156-158ページを 参照。
[177]参照:1901年、英国芸術協会製本用皮革委員会報告書。
摩擦や擦れに対する堅牢性の欠如は、一般的に皮革よりも繊維製品においてより深刻な欠陥であり、皮革では表面にグレージングなどの仕上げを施すことで防ぐことができる場合が多い。しかし、場合によっては、特に黒革では、この欠陥が煩わしく感じられることがある。適切な染料を使用した場合、この欠陥は一般的に、媒染剤の過剰使用、または未処理のタンニンが十分に除去されていない皮革に基本染料を染色することによって、表面に遊離染料が析出することに起因する。また、染色の不完全さを隠したり、色味を変えたりするために、グレージングに使用する「シーズニング」に染料を混ぜて塗布する「火炎処理」によっても、この欠陥が生じることが多い。このようにして塗布された染料は、機械的に皮革に固定されているだけであり、湿気によって容易に除去され、接触した物品に染みを付ける。
染色した革の洗浄が不十分な場合、染色浴から染料が製品に残ってしまうため、非常によく似た欠陥が生じる可能性があります。手袋用革では、このような欠陥が発生すると特に厄介なため、天然媒染染料が今でも広く使用されています。これらの染料は、媒染剤または「ストライカー」(一般的には金属塩)によって繊維上に不溶性の形で沈殿するため、ほとんど落ちません。塩基性染料は、タンニンによる後処理、またはピクリン酸などの特定の酸性染料による上塗りによって定着させることができます。一部の染料、特にマルティウスイエローまたは「マンチェスターイエロー」(ジニトロナフトール)は低温で揮発性があり、そのため、染色した布地が乾燥状態でも接触すると、あらゆる素材に「色移り」したり、染み付いたりする可能性があります。
図91.—トレイ染色。
皮革の染色方法は、植物タンニン、クロム、アルミナ塩、またはセーム鞣しのいずれでなめされたかによって大きく異なります。植物タンニン鞣しの皮革は、「染色トレイ」で手作業で染色するか、ドラムまたはパドルで染色します。現在では後者の2つの方法が広く用いられています。染色トレイは深さ約10インチの浅い槽で、皮革を平らに置ける大きさです。イギリス式染色法では、一度に10枚から20枚、あるいはそれ以上の皮革を染色し、トレイの中で手でひっくり返しながら、一番下の皮革を上に重ねます(図91)。この方法は、少数の皮革を特定の色に染色する場合に便利です。[407] 色調は、商品が常に監視されているため、より簡単に一致させることができ、さらに、必要に応じて、染色前に皮を「ペアリング」または「プリーツ」することで、皮の銀面のみを染色できるという利点もあります。この目的のために、同じサイズの2枚の皮を肉同士を合わせて重ねる(ペアリング)か、各皮を裏側で折り返し、肉面を内側にして(プリーツ)テーブルの上でスリーカーでしっかりと押し付けます。こうすると、皮が非常に密着するため、注意深く扱えば、染色中に端の周りを除いて、皮の間に色が浸透することはありません。肉は多くの染料を吸収するため、これは染料の大幅な節約につながり、場合によっては染色されていない肉が好ましい場合もあります。パドルまたはドラムで染色する場合、皮は染料液にただ緩く置かれるだけなので、肉も銀面と均等に染色されます。パドル染色は、1時間以上かかることもある染色トレイでの染色に比べて、かなりの労力を節約できるという利点があります。また、色調染色において非常に重要な、皮の色を確認するのもほぼ同等に容易です。しかし、染料の消費量に関しては、パドル染色ほど経済的ではありません。[408] 肉面のみが染色されるが、はるかに多量の染色液が使用され、染色浴は完全に使い切ることができないため、使用済みの染色液にさらに多くの染料が流れ出てしまう。ドラム染色は、染色液の量を非常に少なくすることができ、回転運動の効率性から染色が非常に徹底し、皮の奥深くまで浸透するため、この点でははるかに安価である。これは多くの場合有利であるが、皮の状態を確認するにはドラムを停止して開ける必要があるため、正確な色合いに染色することは難しい。ほとんどの染料は高温で定着しやすく、この点ではドラム染色は他のすべての方法よりも優れている。ドラム染色は一度加熱されると、作業終了までほとんど熱を失わずに熱を保持するのに対し、パドルと染色トレイの両方で染色液は急速に冷却され、温度を維持するための特別な方法は装置を複雑にし、過熱を避けるために細心の注意を必要とする。通常は、対象物が安全に耐えられる最高温度で作業するのが最善であり、これは対象物の種類によって多少異なります。クロムなめし革やセーム革は、沸点に近い温度であればほぼどんな温度にも耐えられるという特徴があります。植物タンニンなめし革の場合は、50℃が最高温度とみなされますが、冷たく湿った皮は、60℃に加熱した液に素早く浸しても安全に使用できます。皮が液を十分に冷却してくれるからです。
ここで、2 トレイ染色の大陸式方法について触れておくとよいだろう。この方法は非常に速く均一に染色でき、染料をかなり節約できる。また、この原理は、多数の皮を同じ色に染色する必要がある他の方法にも応用できる。一般的には、長さ約 4 フィート、幅 18 インチ、深さ 10 インチまたは 1 フィートの 2 つのトレイが使用され、これらは通常、傾斜した底で作られているか、染料液がすべてトレイの反対側に流れるように支えられている。通常、1 組の皮が一度に染色される (羊と山羊の場合は約 6 リットル (5 クォート) の染料液を使用)。まず、最初のトレイに非常に薄い染料液を入れ、2 番目のトレイにはその約半分の濃度の染料液を入れる。最初のトレイに商品を入れ、数回ひっくり返してから、2 番目のトレイに移す。最初のトレイの酒は捨てられ、そこに原液の酒が補充され、そこに商品が移されて染色される。2番目のトレイの酒は皮によって濃度が大幅に薄められ、今度は新しいペアの薄い酒として使われ、その薄い酒が今度は商品を入れるトレイに移される。[409] 染料が抜けて新しい液に浸されます。各ペアの商品はこのようにして3つの浴槽を通過し、最後の浴槽は原液で、すぐに均一で濃い色になります。通常のイギリスの方法では、染料を節約するために、ほとんど使い切った浴槽で商品を染めなければなりませんが、これは面倒な作業で、染色の最後の段階は、商品をほぼ色づきさせるのに必要な時間よりもはるかに長い時間がかかることが多く、それでも良い濃い色になりません。この欠点は、浴槽が使い切られるにつれて染料を数回に分けて追加することで軽減できますが、浴槽をある程度使い切るには、1つのトレイでは完全に避けることはできません。一見すると、商品を1ペアずつ染色するのは非常に時間がかかるプロセスのように思えますが、これは、商品が色を付ける速さによって大きく補われます。大陸式染色法では、染料(主にコールタール系)は濃溶液として使用され、新しい染色浴は、トレイに一定量の熱湯を入れ、そこに計量した量の染料溶液を加えることによって作られる。
部分的に使い切られた染浴の再利用は、一般的に、単一の染料、または革に対する親和性が非常に等しい混合物が使用される場合に限られます。親和性が異なる染料が使用されると、一方の染料が他方よりも早く除去され、染浴の色合いが変化するためです。単色として販売されている染料の多くは、実際には混合物です。[178]また、革をその溶液で連続して染色すると、色合いが変化する。塩基性染料は、製品から洗い流された微量のタンニンによって沈殿しやすく、そのため2回目以降は使用できなくなる。これは、製品を適切に準備することで回避できる(411ページ参照)。
[178]このような混合物は、溶液を吸取紙に一滴垂らすことで検出できる場合が多い。その際、染料は紙への定着速度の速さに応じて異なる色の輪を形成する。あるいは、乾燥した染料を湿らせた吸取紙に非常に薄く振りかけることで、それぞれの粒子が個別の斑点を形成する。
実用的な皮革染色の成功の多くは、適切な素材の選定と準備にかかっています。傷のない健全な銀面は最も重要な事項です。浸漬、石灰、または塩水処理の際に不注意により、皮の自然な光沢と外面を形成する繊細な透明層が破壊または損傷されることで生じる「弱い銀面」と呼ばれる状態になった皮では、満足のいく染色は期待できません(50ページ)。このような素材には、「酸性」染料が「塩基性」染料よりも好ましいです。[410] 後者は、木目が不完全な部分でより濃く深く染まる傾向が特に強い。異なるなめしや色の製品を一緒に染めてはならない。同じ染浴で必ず異なる色合いになるからである。乾燥させたなめし革、特に長期間保管されていたものは、ぬるま湯に浸して叩き、十分に柔らかくする必要がある。温度は40℃から45℃の間が最も適している。混合なめしや樹皮なめしの子牛革などは、ブラシでこすり、必要に応じてスレートや石でこすって、ブルームをすべて取り除かなければならないが、木目を傷つけないように細心の注意が必要である。少量のホウ砂やその他の弱アルカリ溶液は、ブルームの除去に役立つ。新鮮なスマックなめし革は真鍮製のスリーカーで整えるだけでよいが、長期間乾燥させた革は、再度スマックなめしを行うと、より均一に、より容易に染まることが多い。
オーストラリア産バジルや、カシア樹皮でなめした東インド産の羊革や山羊革のような濃い色のなめし革は、スマッシュ処理によって常に品質が向上します。淡色の革の場合は、まず30~35℃の温度で石鹸粉またはホウ砂の薄め液(1 / 4 %)で15分間ドラムを叩いて元のなめし革の一部を剥がし、その後(温水で十分に洗浄し、空気への接触をできるだけ少なくして)1~2%の硫酸の薄め液に通します。酸は水で十分に洗い流し、スマッシュ処理を行います。この工程、特に硫酸の使用は常に革に有害であり、色付きの製本革や家具用革の早期劣化の原因の一つとなっています。乳酸、ギ酸、または酢酸は硫酸の代わりに安全に使用でき、硫酸による傷害のリスクは、通常、かなりの時間が経過してから初めて明らかになるが、スマック液に少量の酒石酸カリウム、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、またはその他の弱有機酸の塩を加えることで大幅に軽減され、より危険な硫酸の代わりに使用される。淡色の製造に絶対的に必要な場合を除き、硫酸の使用は避けるべきであり、使用する場合でも、耐久性がそれほど期待されない製品に限る。製本や室内装飾用の淡色には、良質のスマックなめし革と有機酸のみを使用するべきである。[411]採用されている。アルカリ処理も細心の注意を要する。強アルカリの過剰使用は革に非常に有害である。非常に淡い色合いの革を準備するためのもう1つの好ましくない方法は、 399ページ に記載されている鉛漂白剤の使用である 。
スマッチ処理は、ドラム缶で約40°の温度で行うのが最適です。ラム氏は、子牛1ダースにつき1~2ポンドのスマッチで十分であり、この液に2~3時間浸すことを推奨しています。その後、皮を水ですすいで付着したスマッチを取り除き、真鍮製のスリーカーでテーブルに広げると、「酸性」染料で染色する準備が整います。「塩基性」染料を使用する場合は、緩いタンニンを取り除くために、ぬるま湯で数回十分に洗浄する必要があります。濃い色に染色する場合は、洗いすぎるよりもタンニンを定着させた方が良いでしょう。定着したタンニンは、染料の媒染剤として機能します。青、青緑、または紫の場合、これは「酒石酸アンチモンカリウム」(固定するタンニンの量に応じて1リットルあたり5~20グラムの酒石酸アンチモンカリウム、しばしば食塩を少量加える)溶液で行われ、色の変化は生じません。茶色、黄色、濃い赤、または黄緑の場合、チタンカリウム乳酸塩またはシュウ酸塩(1リットルあたり2グラム)を使用すると有利です。これはタンニンと組み合わさって非常に耐久性のある黄色に着色し、その上に基本色が自由に染まります。多くの場合、チタン塩は染料木のいずれかで染色した後に塗布するのが最適です(ドレーハー)。
基本的な染料は通常、染浴に加える前に熱湯に溶かすだけでよく、染料浴1リットルあたり0.5~2.5グラムの量で使用します。この量は、染料の発色力(かなりばらつきがあります)と必要な色の濃さに応じて調整します。溶液を沸騰させてはいけません。また、一部の染料は高温に弱いため、使用しないでください。一部の染料は完全には溶解しないため、綿布で濾過する必要があります。基本的な染料は炭酸カルシウムによって沈殿するため、「一時的な」硬水は酢酸または乳酸で中和し、リトマス紙がわずかに赤くなるまで待つことが重要です。また、皮革繊維への親和性が高く、染色が速すぎてムラになる染料の場合は、少量の酢酸を過剰に加えることで染色性が向上することがよくあります。酢酸は染料の溶解度も高めます。ただし、酸が多すぎると、染浴の適切な吸水が妨げられます。[412] 現在ではあまり使われていない一部の染料は、まず少量のメチルアルコールに溶かす必要があります。また、革にわずかに油分が含まれている場合、アルコールを加えることで染色や着色が促進されることが多いのですが、コスト面から一般的には使用されません。染色浴には、染色の均一性を高めるために硫酸ナトリウムが加えられることも少なくありません。また、綿染料の中には、溶解度を下げて染浴の消耗を促進するために食塩が用いられるものもあります。
酸性染料は、染料に含まれる酸を遊離させるために浴に酸を加えると、通常はよりよく染まります。この目的のために、一般的には染料とほぼ同量の硫酸が使用されます。しかし、この場合、漂白の場合と同じ理由で硫酸の使用は好ましくありません。なぜなら、単なる洗浄では革から完全に除去することは不可能であり、乾燥した雰囲気や高温にさらされて濃縮されると、最終的には革が腐敗してしまうからです。そのため、染料の重量の2~3倍の量のギ酸または酢酸を使用する方が良いでしょう。硫酸ナトリウムも使用できますが、有機酸よりも好ましくないと思われます。ただし、多くの酸性染料は中性浴でも十分に満足のいく染まり方をします。酸性染料は塩基性染料とほぼ同じ量で使用されますが、一般的に染色力は劣ります。しかし、特に欠陥のある革でもより均一に染まり、多くの場合、光に対する耐久性も優れています。
手袋革の染色には今でもある程度使われている多遺伝子染料や媒染染料については既に述べたが、その中でもログウッドは黒染めに重要な役割を果たしている。フスティックやブラジルウッド(桃の木)は、昔ながらの染色職人の間では、モロッコ革やその他の植物タンニンなめしの着色革の染色にもまだ使われている。桃の木は、錫媒染剤(一般的には塩酸と硝酸の混合物に錫を溶かしたいわゆる「錫スピリット」)とともに、かつては安価な深紅色の染色に広く用いられていたが、現在ではアゾ染料による緋色に完全に取って代わられている。酸性の錫溶液は、しばしば革に非常に有害であった。
木材から抽出した染料は、ソーダ、アンモニア、あるいはかつては古くなった尿で弱アルカリ性に調整され、通常は最初に革に塗布され、その後媒染剤である「ストライカー」が塗布される。濃い色には鉄(II)溶液、鉄(III)溶液、および重クロム酸カリウムが使用され、明るい色にはスズ塩、あるいは場合によってはミョウバンが使用される。[413] 媒染剤は染色工程の終盤に染浴に加えられることもあるが、皮膚表面にレーキ顔料の沈殿物が生じやすく、摩擦で剥がれ落ちるため、別の浴として用いる方が良い。場合によっては、特に黒染めにおいては、染料木を濃く浸出させた液と必要な「ストライカー」を、染浴ではなくブラシで順次塗布することもある。
ログウッドとブラジルウッドはどちらも、ディビディビに近縁なカエサルピニア属の植物です。ログウッドはカエサルピニア・カンペキアヌム(287ページ参照)です。その着色物質はヘマトキシリンで、タンニンに非常に近い物質であり、ほぼ無色です。酸化するとヘマチンとなり、黄褐色に染まりますが、媒染剤を用いることで他の色に発色します。ログウッドのチップは、水でしばらく煮沸または加圧加熱することで抽出されます。ヘマチンはアルカリと反応して濃い紫赤色の化合物を生成するため、ソーダや古い尿を加えると抽出が良くなると誤解されることがありますが、実際には酸化によって着色物質が無駄になるだけです。水だけで抽出するのが最善であり、使用前に必要なアルカリを浸出液に加えます。ログウッドの浸出液を作る際には、1ガロンあたり1~2ポンドの木材がよく用いられますが、この量の水では木材を適切に抽出するには不十分なため、残渣はさらに1回または複数回に分けて煮沸し、その都度、新しい木材を抽出するために使用します。ログウッドは高温で最もよく染まり、特にクロムレザーの場合は80℃の温度でも安全に染色できます。微量の石灰塩が存在すると有利であり、非常に軟水の場合は、ログウッド液に少量の石灰水またはチョークを加えることができます。
革を黒く染める場合、濃い浸出液は炭酸ナトリウムまたはアンモニアで弱アルカリ性に調整され、希釈せずに革に塗布されます。浴として使用する場合は、やや濃度の低い浸出液が使用され、革はしばしば最初にアルカリ浴で処理され、その際に少量の二クロム酸カリウムが加えられます。アルカリの目的は、ストライカーとして使用される鉄塩から遊離した酸を飽和させることで色素レーキの形成を助け、それによって色が革に深く浸透しすぎるのを防ぐだけでなく、同時に、革に含まれる可能性のあるグリースや油による濡れ抵抗を克服することです。したがって、[414] 詰め物をした革を黒く染める場合は、より自由に使用できますが、革が柔らかくもろくなるため、過剰使用は慎重に避ける必要があります。重クロム酸カリウムは、ヘマトキシリン、または後から塗布される鉄塩を酸化し、ほぼ黒色のクロムログウッドレーキを形成します。
鉄溶液は一般的に、濃度が5%程度の硫酸第一鉄、または市販の「鉄液」のいずれかである。鉄液は、木質の蒸留によって得られるカテコール誘導体やその他の有機物を含む「パイロリグナイト」または粗酢酸鉄であり、これらは防腐剤として、また純粋な酢酸第一鉄を使用した場合に起こる急速な酸化を防ぐ上で有利に働く。一般的に、硫酸第一鉄(「緑礬」)よりも鉄液の方が好ましい。なぜなら、硫酸第一鉄の硫酸は、調製時に使用するアルカリによって完全に中和されない限り、最終的に皮革に致命的な損傷を与えるからである。市販の鉄液には硫酸第一鉄が混入していることが多く、これは塩化バリウムとの反応で沈殿が生じることで検出できる。ログウッドやタンニンの量を超えて鉄を使用しないよう細心の注意を払う必要があります。鉄が多すぎると革自体からタンニンが奪われ、革が硬くなり、ひび割れやすくなります。また、結合していない鉄は酸素のキャリアとして働き、接触している着色物質やタンニンに酸素を与え、さらに空気中の酸素と反応して酸化し、「スプーイング」や油の酸化などの悪影響を引き起こします。
オークの樹皮タンニンやスマックを過剰に含む革を、まずアルカリ溶液(液体アンモニア2 1 / 2 %以下、または炭酸ナトリウム5%以下)で処理し、次に鉄液で処理するだけで、ログウッドよりも耐久性に優れた良質な黒色が得られます。革に適切なタンニンが過剰に含まれているかどうかが不明な場合は、ログウッド浸出液と同様のタンニン溶液を使用するか、革をスマック処理する必要があります。ログウッド液にスマックを少量加えると有利な場合が多く、特にアルム処理した革では、フスティックを一定量使用することで、より黒く(つまり青みが少ない)黒色が得られます。カッチ10%と炭酸ナトリウム5%を煮沸して作った溶液は、鉄液で良質な黒色が得られ、革を柔らかくすることなく、ログウッドと混合して使用できます。市販のログウッド抽出物の多くには、混入物としてクリの木抽出物が含まれている。
[415]
浴槽で染色する代わりに、特に裏地などの安価な革や、一般的な色の革では、ブラシで色を塗る(一般に「染色」と呼ばれる)方法が非常に一般的です。しかし、時間と温かさでよく染まる色の多くは、この方法では適用できず、革に強く引き付けられ、低温でもうまく染まる色のみを使用する必要があります。酸性染料を使用する場合は、中性溶液で使用できるもの、またはせいぜいギ酸や酢酸などの弱い有機酸を少量加えるだけで使用できるものを選ぶことが不可欠です。染色後に革を洗わないと、硫酸が革の中に残り、最終的には革を劣化させてしまうからです。革の表面が硬く撥水性がある場合は、染料に少量のメチルアルコールを加えると非常に効果的です。染料は1 / 4~1パーセントの溶液で使用され、溶液は完全に透明で沈殿物がない状態である必要があります。溶けにくい染料は薄めの溶液で使用するか、使用中は染料を温めておく必要があります。染料溶液は一般的に、長期間保存すると変化してしまいます。
染色前に、革を丁寧に「整える」か、できるだけ滑らかにする必要があります。染色は、通常、他のほとんどのなめしや仕上げ作業が完了した後に行います。染色は、革が少し湿っているか「平ら」な状態から始めるのが最適で、色はやや柔らかめのブラシで2~3回均一に塗布し、各塗布後に革を少し乾燥させます。一般的に、塗布回数が多いほど仕上がりは均一になりますが、安価な製品では人件費を節約するために2回で済ませるのが一般的で、最初の塗布は、できれば薄めの溶液で乾燥した革に行います。革の「グレインが弱い」場合は、最初にゼラチン、トラガカントガム、または亜麻仁粘液の薄めの溶液でサイズ処理すると有利な場合があり、同様の溶液は色を定着させ、より高い光沢を与えるためによく使用されます。p .に記載されているステアリン酸グレーズ。 401もこの目的に使用でき、その薄めの溶液は酸性顔料の媒材として用いられることもあります。淡い色だけが必要な場合、または既に染色された革の色を濃くしたい場合は、酸性の黄色や茶色を原液の釉薬に溶かすこともできます。染色に適した色の一覧は付録486ページに記載されています。
皮革染色において、単一の染料を塗布するだけで必要な色が得られることは稀である。[416] 現在では、様々な色合いを混合によって作り出すことが求められている。そのため、色彩の組み合わせに関する理論について少し述べておく必要がある。
白色光はもちろん、あらゆるスペクトル色の混合物で構成されており、プリズムによってそれらに分離することができます。しかしながら、人間の目は3つの異なる色覚しか認識できず、私たちが知覚するすべての色は、これらの3つの異なる色の刺激が異なる割合で表されていると考えられ、実際の色覚は赤、青緑、紫である可能性が高いです。[179] 目と白色光の間に黄色のガラス片を挟むと、紫と青が吸収され、残りの赤と緑の光線が合わさって黄色に見える。純粋な青色のガラスを使うと、赤が吸収され、残りの緑と紫の混合によって青に見える。赤色のガラスは緑と緑がかった青をすべて吸収し、赤と紫の大部分を通す。したがって、青と黄色のガラスを組み合わせると緑だけが通る。同様に、赤と青のガラスを組み合わせると緑と青が遮断され、紫だけが残る。このように、赤、黄、青はしばしば原色と呼ばれ、これら3色を等量で混ぜ合わせるとすべての色が遮断され、黒または灰色になる。黄色のガラスによって遮断される青と紫は、紫がかった青に見える色であり、そのため紫は黄色の「補色」と呼ばれ、他の色も同様である。色のついた物体の色はすべて、光の一部を吸収することによって生じるため、色のついた物体は常に白い物体よりも暗く、ある色がその補色と適切な割合で混合されると、すべての色が吸収されて黒または灰色が生じることに留意すべきである。
[179]色の主題は複雑すぎてここで十分に扱うことはできません。より詳しい情報については、アブニー著『色の測定と混合』(SPCK、ロンドン、1891年)を参照してください。ただし、真の原色感覚は間違いなく赤、青緑、紫であり、これらの色の光を混合することで、白を含む他のすべての色を作り出すことができる一方、原色の顔料または染料は赤、黄、青であり、前者の場合は色の添加によって、後者の場合は色の減算によって効果が得られることを指摘しておきます。
2つの原色を混ぜ合わせて作られる色は一般的に「二次色」と呼ばれ、これに黒、または黒を生成する補色を加えて作られるくすんだ色合いは「三次色」と呼ばれます。どの原色も、その混合によって作られる二次色と補色関係にあります。[417] 他の2つの原色も同様であり、その逆もまた然りです。以下の表は、色の混合の効果を一目で示しています。
主要
な。 二次。 三次。
赤
– オレンジ 黒と共に。 茶色。
黄色
– 緑 「 オリーブ、セージ。
青
– 紫(すみれ色)。 「 紫がかった色、栗色。
赤
理論的には、原色を混ぜ合わせることでどんな色でも作り出すことができ、現代の「三色印刷」の成功を見れば、それがかなり可能であることが分かります。三色印刷では、たった3つの原色だけで自然な色合いの絵柄が得られます。しかし実際には、完全に純粋な色はほとんど存在せず、全く異なる2つの色を混ぜ合わせると、三次色が生じるのは避けられません。最も鮮やかな色は、一般的に、必要な色に最も近い色で染色し、それに近いが目的の色合いの反対側にある別の色で陰影をつけることで作り出されます。
したがって、染色で鮮やかな色合いを作り出すには、補色を混ぜないようにする必要があります。青みがかった赤と赤みがかった青を混ぜると鮮やかな紫色になりますが、橙赤色と緑がかった青を混ぜると黄色が混ざり、他の色の割合に応じてくすんだ栗色や赤紫色になります。同様に、青色の染料を加えると鮮やかなオレンジ色が茶色にくすみ、少量の黄色の染料を加えると鮮やかな紫色が栗色にくすみます。この事実は、最も鮮やかな染料からしばしば求められる落ち着いた色合いを作り出す際によく利用されます。鮮やかなオレンジ色に黒、または補色として黒色を生成する青色の染料を加えると、茶色に変わります。くすませるために青の代わりに緑を使用すると、緑はオレンジの赤を犠牲にして黒を生成するため、茶色はより黄色みがかった色合いになります。同様に紫を使用すると、黄色 と組み合わさって黒を生成するため、より赤みがかった茶色になります。この濃淡付けは、少量であれば適切な染料を直接混ぜ合わせることでよく行われますが、量が多い場合は、一般的には一方の色の上にもう一方の色を重ねる方が良いでしょう。例えば、青色の上に濃いオレンジ色を重ねると、ハバナブラウンになります。濃い色の場合、ログウッドと鉄またはクロムなどの安価な染料で濃い下地を作り、その上に別の色を重ねるのが便利な場合が多いです。[418] 必要な色の鮮やかな色合いで。こうして、安価な濃い青や緑を簡単に作ることができます。赤や茶色には、ログウッドとブラジルウッド、またはブラジルウッドとフスティックの混合物を使用し、コールタール染料で仕上げます。ケブラチョやマングローブ抽出物などのなめし剤も安価な製品に使用され、これらは重クロム酸塩で茶色になります。また、塩基性染料で染色してから酸性染料で仕上げる、またはその逆を行うこともよくあります。多くの場合、一方の染料が他方の染料と結合して定着し、堅牢度が向上するからです。
モロッコ革をはじめとする多くの色付き革は、乾燥させた革の表面を水、牛乳、血液または卵白を非常に薄めた「調合液」で湿らせ、革が完全に、またはほぼ完全に乾くまで放置し、グレージングマシンで瑪瑙、ガラス、または木の円筒の下で摩擦によって磨くことで仕上げられます。また、多くの革は、彫刻ローラーまたは電鋳ローラーによる印刷、あるいは「ボーディング」、またはその両方を組み合わせた方法でグレイン加工されます。「ボーディング」とは、革の折り目を、下が粗く加工された、またはコルクが敷かれた平らな板を敷いたテーブルの上で押し出すことで、説明するのが難しい方法ですが、熟練した手によって革に規則的な模様のしわや「グレイン」が付けられます。
染色した皮の色は、仕上げ、特に艶出しによって大きく変化し、艶出しは常に色を濃く、豊かにします。模様染めをする場合、比較のために、速乾した皮の一部を滑らかな硬木片でこすって艶出しすると便利です。また、模様の一部を濡らして、濡れた皮と比較することもできます。染液中では濃く均一に見える色も、乾燥すると非常に残念なほど色落ちすることがよくありますが、仕上げによってある程度は鮮やかさを取り戻します。
色の染色性を比較する最も実用的な方法は、同量または既知の量の染料と水を用いて実際に染色試験を行うことです。このような試験は、写真用磁器トレイにサンプルを入れ、湯浴で温めながら「回転」させる方法(この目的には「滴下缶」を使用し、トレイを缶に半田付けした錫製の支持具で底から少し上に支える)か、ガラス容器(四角い電池瓶など)に入れ、銅線のフックでガラス棒から革を吊るし、湯浴に浸す方法で行うことができます。革のサンプルは、いずれの場合も表面積が均一である必要があります。吊り下げには、8インチ×4インチまたは20cm×10cmの「スキバー」(羊の皮)片が非常に適しています。[419] 便利です。これらは「プリーツ」にするか、両端を繊維面を外側にして吊るし、短いガラス棒で折り目を重し、平らに保ちます。8インチ×4インチのサンプルに使用する染料の重量に、1枚の皮の面積(フィート)の54倍を掛けると、1ダースあたりに必要な染料の重量がおおよそわかります。ただし、これは染色方法と使用する水の量に大きく左右されます。
大規模な染色においては、鉄、亜鉛、さらには銅の使用は避けるべきである。特に銅は多くの色に非常に悪影響を及ぼすため、一般的には木製の容器が好まれる。木製の容器は深く染まるものの、非常に硬くなる。熱湯でよく洗い、時折希酸で洗浄すれば、その後の染色工程で色落ちしないようにすることができる。ただし、可能であれば、全く異なる色に同じ容器を使用することは避けるべきである。亜鉛は多くの色を急速に漂白する。特に湿潤状態で弱酸性の場合に顕著であり、穴の開いた亜鉛板に湿った革を押し付けることで、抜染模様が作られることが多い。
[420]
第26章
蒸発、加熱及び乾燥
蒸気を発生させるためであれ、なめし液やその他の溶液の濃縮のためであれ、蒸発に関する問題はなめし産業において非常に重要であり、これらに適用されるのと同じ自然法則が皮革の乾燥にも同様に適用されるため、この主題全体の理論を分割して本の異なる部分に配置するよりも、1つの章で研究する方が都合が良い。
蒸発と蒸気圧に関する現代的な概念は75ページで説明されていますが、少し復習する必要があります。ほとんどの液体は、開いた容器に入れておくと、通常の温度でも徐々に蒸発して空気中に消えていくことはよく知られています。容器を十分に加熱すると、液体は「沸騰」します。つまり、液体の中に蒸気の泡ができ、それが逃げ出すため、蒸発ははるかに速くなります。複雑さを避けるために、まず、空気を含まず、液体が部分的にしか入っていないガラスフラスコに封入された液体を想像してみましょう。液体の分子が熱によって揺さぶられると、一部の分子は液体粒子同士を結びつけている引力から解放され、気体または蒸気の形になり、フラスコの空いた部分を満たすことが指摘されています。しかし、蒸気はフラスコから逃げ出すことができないため、この蒸発はすぐに限界に達します。蒸気分子はフラスコの壁に衝突することで圧力を発生させ、その一部は液体の表面に衝突して再び液体の引力によって捕捉され保持されます。圧力が上昇するにつれて、これらの分子の数は必然的に増加し、蒸発する分子の数と落下して保持される(または「凝縮」される)分子の数が等しくなる点に達すると、圧力は一定になります。圧力の量は[421] 蒸気圧は液体の性質によって変化し、揮発性が高いほど、つまり内部引力が弱いほど大きくなります。また、温度の上昇に伴って増加します。温度が上昇すると分子の運動速度が増し、液体からの分子の脱出が容易になり、再捕捉が難しくなるためです。蒸気量やフラスコの大きさには全く影響されず、液体が存在する限り、蒸気圧は液体の性質と温度のみに依存します。フラスコが大きいほど、同じ圧力に達するまでより多くの液体が蒸発します。フラスコが最初から空ではなく空気で満たされていたとしても、フラスコ内の蒸気圧や蒸気量には何の影響もありません。空気の圧力や蒸気量が何であれ、それに加算されるからです。フラスコの密閉が破れて大気に開放されると、空気と水蒸気が外に漏れ出すか、空気がフラスコ内に入り込み、全圧が外の大気圧(約15ポンド/平方インチ)と等しくなるまで続きます。しかし、フラスコ内の水蒸気は常に蒸発によって補充されるため、液体の全蒸気圧は維持されます。そのため、フラスコ内の空気の「分圧」(このように呼ばれます)は、外気の圧力よりも水蒸気圧分だけ低くなります。この平衡状態に達すると、フラスコ内での蒸発は、漏れ出した少量の水蒸気しか補充できないため、非常にゆっくりと進行します。しかし、フラスコ内に新鮮な空気を吹き込んで水蒸気を除去すると、すぐに元の比率で新たな蒸発によって補充されます。したがって、密閉された部屋にある物品は、たとえ温度が高くても、効果的な換気システムによって湿った空気が外部の乾燥した空気と入れ替わらない限り、非常にゆっくりとしか乾燥しません。このような換気がない場合、蒸発は液体の温度が「沸点」、つまり蒸気圧が大気圧をわずかに上回ったときにのみ急速に進みます。これにより、新たに発生した蒸気がフラスコや容器内の蒸気を外気中に押し出し、同時に、逃げ出した蒸気によって液体の内部に気泡が形成されるのです。液体の蒸気圧は温度の上昇とともに連続的に上昇し、沸点は、液体と接触している空気(または蒸気)と圧力が等しくなる温度として定義されるため、沸点は完全に圧力に依存することは明らかです。[422] したがって、大気圧より55ポンド/平方インチ高い圧力のボイラー内の水の沸点は150℃であり、5.8インチ気圧に相当する部分真空中ではわずか60℃である。この事実は、真空パンで低温で抽出物やその他の液体を濃縮する際に利用される。(大気圧は、気圧計で30インチ、すなわち760ミリメートル、または14.7ポンド/平方インチ、あるいは1.033キログラム/平方センチメートルに相当する。)
鉄片を強力なガスバーナーの上に置くと、その温度がガス炎の温度とほぼ等しくなるまで熱くなり続けます。一方、同じ条件で水を入れた鍋は、沸騰点に達すると、水がすべて蒸発するまでそれ以上熱くなりません。ガス炎の利用可能な熱エネルギーはすべて、水を蒸気に変えるために消費されることは明らかです。蒸気機関で蒸気を使用することで、このエネルギーの一部を機械的な仕事に変換できますが、そうでなくても、実際に、噴出する蒸気は、大気の重量を持ち上げたり、液体の水粒子を結合させている引力を克服したりすることで仕事をしています。エネルギーは熱から仕事へと形を変えることはあっても、破壊されたり、減少したり、増加したりすることはないことは、誰もが知っています。したがって、水を蒸気に変えるために行われた仕事はすべて、蒸気が凝縮されるときに熱として再び回収されます。この点において、熱量と温度は明確に区別されなければなりません。これらは一般的に混同されがちです。例えば、沸騰した水1ポンドと凝固点の水1ポンドを混ぜると、温度は50℃に変化しますが、熱量は変わりません。同様に、100℃の水銀1ポンドと0℃の水1ポンドを混ぜても熱量は変化しませんが、この場合、水銀の熱容量が小さいため、全体の温度は約3℃しか上昇しません。したがって、温度計の直接的な表示とは別に、熱量を測る何らかの尺度が必要であり、最も一般的に用いられるのは、水1キログラムの温度を1℃上昇させるのに必要な熱量(キログラムカロリー)です。[180]イギリスでは、[423] 1 ポンドの水を 1° F 上昇させるのも単位として使用されます。 k.-カロリーは 3.97 (非常に近似的に 4) ポンド × F 単位に相当します。私たちの目的のために、1 キログラムまたは 1 リットルの水を凍結から沸騰温度まで上昇させるには 100 k.-カロリーの熱が必要であるとみなすことができます。ただし、水が実際に凍っている場合、1 キログラムの氷をその温度を知覚的に上昇させずに溶かすだけで 80 k-カロリーが必要であり、水が 100° まで上昇しても、同じ温度でそれを蒸気に変換するだけで 536 カロリーの熱が必要です。1 ポンドの氷を溶かすには 144 ポンド × F 単位が必要であり、沸点まで上昇させるにはさらに 180 単位、蒸発させるにはさらに 965 単位が必要です。実際の蒸発に必要な熱量は温度によって多少異なり、低温ではやや大きくなりますが、水を凝固点から上昇させて任意の圧力で蒸気に変えるのに必要な総熱量はほぼ一定で、大気圧では635カロリー、50ポンド/平方インチでは約650カロリー、または1180ポンド×華氏単位です。良質な石炭1ポンドの燃焼によって発生する熱量は13,000~15,000ポンド×華氏単位、または1キログラムでは7200~8300キロカロリーですが、良質なボイラーで蒸気を発生させる場合、石炭は100°でその重量の10倍の水(5360カロリーまたは9650ポンド×華氏単位)しか蒸発させず、残りの熱は失われます。1馬力(毎分33,000フィートポンド)[181] 最良のエンジンでは、1 時間あたり約 1 1/2ポンドの石炭または 15 ポンドの蒸気が必要ですが、構造の劣るエンジンでは、その何倍もの量が必要になる場合があります。理論的には、75 ポンドの圧力で動作する「完璧な」エンジンでも、総熱量の 20 パーセント未満しか機械的仕事に変換できないため、廃蒸気を加熱または蒸発に使用する方が経済的であることが多く、これが利益を生む場合は、機械動力の追加コストは非常に小さくなります。
[180]上記の1000分の1グラムカロリーも一部の科学的な目的で使用されるが、以下のページではキログラムカロリーのみを使用する。
[181]これは毎秒76.04キログラムメートルに相当するが、メートル法の馬力はフランスとドイツでのみ75キログラムメートルを基準としている。
開放型蒸発器で液体を蒸発させる場合、沸騰温度まで加熱した1キログラムの水を蒸発させるには536カロリーが必要であり、塩溶液の場合はさらに多くのカロリーが必要となる。また、100℃で行うかそれより低い温度で行うかは、比較的ほとんど差がない。しかし、真空中で蒸発を行う場合は、複数の「効果」と呼ばれる方法によって大幅な効率化が可能となる。これは、一方の真空蒸発器から発生する蒸気を利用して、もう一方の真空蒸発器を減圧沸騰させるというものである。[424] 圧力がかかり、結果として沸騰温度が低くなる。この原理は、実際には5~6回の連続した「効果」に適用でき、通常、最初の「効果」では、真空ポンプに使用されるエンジンの排気蒸気によって、最も高い温度と最も低い真空度で濃度の低い液体が蒸発し、最初の効果からの蒸気が次の高濃度の液体を加熱し、以下同様である。ヤリャン蒸発器(339ページ)では、沸騰した液体がコイルチューブを通して噴霧され、蒸発に非常に大きな表面積がさらされ、液体の任意の部分の濃縮は、装置を通過する間に完了する。この装置は、複数の効果であっても4~5分以上かかることはなく、液体の温度が60℃または70℃を超えることはない。砂糖やタンニン溶液のように、加熱を続けると化学変化を起こしやすい液体の場合、時間の短さは非常に大きな利点となる。使用することが望ましい効果の数は、燃料費と装置のコストの大幅な増加との比較に大きく左右されます。蒸気を発生させるために使用される石炭 1 ポンドは、単効用ヤーリャンでは 8 1/2ポンド、二重効用では 16 ポンド、三重効用では 23 1/2ポンド、四重効用では 30 1/2ポンド、五重効用では 37 ポンドの蒸気を蒸発させます。
液体を沸点以下の温度で大気中で蒸発させる場合、表面に膜が形成されるのを防ぐため、液体を薄い膜状に広げて広い表面積を確保し、攪拌によって常に除去することが推奨される。この目的に適した装置として、シェナリエ式蒸発器(図92)がある。これは、液体を入れた槽の中で回転する蒸気加熱された銅製ディスクで構成されており、ディスクの縁に取り付けられたバケツで液体をすくい取り、加熱された表面に注ぐ。他の形態では、液体を蒸気加熱されたパイプや波形プレートに滴下させる。このような蒸発器は、発生した蒸気を速やかに除去するために、気流のある場所に設置する必要がある。タンニン液のように酸化によって劣化しやすい液体には適しておらず、真空蒸発器ほど経済的でもない。
皮革の乾燥は液体の蒸発と同じ法則に従うが、温度や熱供給の条件が大きく異なるため、特別な配慮が必要となる。[425] 蒸発は、蒸発させる液体の蒸気圧が、それに接触している蒸気の蒸気圧よりも高くなければ進行しないこと、そして気圧は蒸発を妨げないことを覚えておくことが重要です。つまり、停滞した蒸気を乾燥した空気で吹き飛ばせば、液体が沸騰しないことを除けば、蒸発は真空中と同じくらい速く進行します。また、蒸発は低温でも蒸気ボイラーと同じくらいの熱を消費し、この熱は一般的に周囲の空気から供給され、その空気の温度を低下させることも念頭に置いておく必要があります。
図92.—シェナリエ式蒸発器および接着剤冷却器。
蒸発の速さ、および一定体積の空気が吸収できる水分量は、水蒸気圧に依存し、水蒸気圧は温度の上昇とともに増加します。この2つの関係、および乾燥空気中に溶解できる水の重量(グラム/立方メートル)は、次の表に示されています。(グラム/立方メートルは、実質的にオンス/1000立方フィートに相当します。水蒸気圧は、気圧計の水銀柱ミリメートルで示されています(422ページ参照)。)
[426]
水蒸気圧。
温度、 °C -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40
「 °F 14 23 32 41 50 59 68 77 86 95 104
圧力、mm。 2.2 3.2 4.6 6.5 9.1 12.7 17.4 23.5 31.5 41.9 54.9
グラム/立方メートル 2.4 3.4 4.9 6.8 9.3 12.8 17.2 22.8 30.1 39.2 …
空気は実際には決して乾燥することはなく、湿気の多い天候では、その温度に応じて水分で飽和していることがよくあります。イギリスでは、年間を通して空気中に含まれる水分の平均量は、可能な総量の82パーセントであり、最も乾燥した夏の天候でも58パーセントを下回ることはありません。水が蒸気の形である限り、空気は非常に澄んでいて、湿っぽく感じません。霧の中では、空気は水分で飽和しているだけでなく、小さな液体の粒子が浮遊しています。もちろん、空気が本当に水分で飽和しているときは、乾燥力は全くありません。
表から明らかなように、一定量の空気に溶解できる水の量は、温度の上昇とともに急速に増加します。0℃の空気は1立方メートルあたりわずか4.9グラムしか水を含んでおらず、これは25℃の空気に含まれる量の20%強に過ぎません。したがって、空気は温められると乾燥力が急速に高まり、その結果、冬の暖かく換気の良い乾燥室の空気は、一般的に夏の最も乾燥した天候時の屋外の空気よりもはるかに乾燥しており、水分を吸収する能力も高くなります。これが、人工的な熱の使用によって乾燥が過酷で不均一になる傾向の主な原因であり、外の冷たい空気との頻繁な入れ替えを避け、ファンで空気を適切に循環させることで改善できます。一方、空気が水分で飽和している湿度の高い夏の天候では、冬と同様に、少量の人工的な熱の使用が必要になる場合があります。空気中の水分量は、「乾湿球温度計」と呼ばれる装置で最も簡単に測定できます。これは、板に取り付けられた2つの温度計で構成されています。一方の温度計の球部はモスリンで覆われ、ランプの芯で湿らせられ、水を入れた容器に浸されています。湿球の温度は蒸発によって消費される熱によって低下し、その温度と乾球の温度の差は比例します。[427] 空気の乾燥力について。これは、摂氏の場合は0.64、華氏の場合は0.35を掛けることで、1立方メートルあたりのグラム数で概算できます。そして、表426に示されている湿球温度に対応する水分の総容量から差し引くと、1立方メートルの空気に含まれる実際の水分量(グラム)が得られます。しかし、実際には、必要な乾燥に最適な結果が得られる湿球温度と乾球温度の差を経験的に見つけ、暖房と換気を調整してそれをできるだけ維持するだけで十分です。綿紡績工場では、一定の湿度を維持する必要があるため、この装置の安価なタイプが作られています。あるいは、よく一致する2つの化学温度計から即席で作ることもできます。球根を湿らせるには、蒸留水(雨水または蒸気)を使用してください。そうしないと、すぐに石灰塩が付着してしまいます。また、球根は風通しの良い場所に置いてください。そうしないと、正確な温度表示が得られません。
もちろん、湿った温度計だけでなく、湿った皮や毛皮も蒸発によって冷却され、それらが接触している空気を冷却します。空気は湿るだけでなく、冷却によって水分を吸収する能力が低下し、すぐにそれ以上水分を吸収できない状態になります。そのため、人工的な熱で温度を維持するか、外から新鮮な空気を絶えず取り込む必要があります。どちらの方法が最も経済的かは、維持する必要のある温度と比較して外気の温度によって決まります。外気が十分に暖かく、水分で飽和していない場合は、通常、人工的な熱を使わずに大量に使用するのが最適です。風が空気の循環に必要な動力源となることが多いからです。したがって、穴から取り出した湿った商品は、飽和しておらず、氷点以上の空気であれば、どんな空気でも「湿った」状態に乾燥させることができます。ただし、乾燥には時間がかかる場合が多いです。完全に乾燥させるには、一般的に人工的な熱が必要となる。なぜなら、繊維は微量の水分を非常に強く引き付けるため、それを取り除くには、自由水の蒸発に必要な乾燥力よりもかなり高い空気の乾燥力が必要となるからである。[182]詰め物をした革を乾燥させるには、温度が[428] 一般的に、使用される脂肪が部分的に融解した状態を維持し、革に吸収されるように十分な水分量を確保する必要があります。同時に、乾燥は徐々に行わなければならず、そうしないと脂肪が吸収される前に水分が蒸発してしまう可能性があります。これは一般的に、人工的な熱と、特に寒い時期には頻繁に空気を入れ替えずにファンで空気を循環させる換気によって最もよく達成されます。加熱され、完成品の乾燥に使用され、部分的に水分で飽和した空気は、濡れた製品や、より穏やかな乾燥が必要な他の目的に有利に使用できます。外気温が低い場合、冷たい空気を必要な温度まで加熱するために消費される熱量は非常に大きくなる可能性があります。0℃、大気圧での1立方メートルの空気の重量は1.293キログラムで、定圧比熱は水の0.2375です。したがって、通常の圧力と温度で 1 立方メートルの空気を 1 °C 加熱するには、0.3 キログラムの水を同じ程度に加熱するのに必要な熱量と同じ量の熱量、つまり 0.3 キロカロリーが必要になります。蒸気加熱を使用する場合、ボイラーで燃焼される良質の石炭 1 キログラムは約 1800 立方メートルを 10 °C に加熱し、凝縮水が 100 °C 以下に冷却されないと仮定すると、1 ポンドの石炭で 52,000 立方フィートを 10 °F に加熱できます。これらは大きな量に見えますが、48 インチの Blackman ファンが毎分 30,000 立方フィートの空気を移動できることを考えると、空気を加熱するための石炭のコストは相当なものであることがわかります。
[182]一般的に、詰め物をしていない市販の乾燥革には、約15%の残留水分が含まれており、その量は天候によって変動し、高温乾燥によってほぼ完全に除去できます。革が過度に乾燥されている場合、冷気にさらされてもゆっくりとしか重量が回復しません。革の乾燥度をめぐっては、しばしば商取引上の紛争が生じます。筆者の見解では、顧客が主張できるのは、倉庫や工場の通常の温度と乾燥度で乾燥した空気にさらされても重量が減らない程度に革が十分に乾燥していることだけであり、高温乾燥室での再乾燥に基づく主張は明らかに詐欺的です。
ここで、革の中の水の実際の蒸発によって消費される熱量を考慮する必要があります。すでに100℃まで加熱された水の実際の蒸発には536kcalの熱量が消費されますが、これまで加熱されていない水の蒸発にはより多くの熱量が消費され、常温では概算で1kgあたり600kcal、または1ポンドあたり1080ポンド×F単位の熱量が必要とされます。小さな端数を無視すれば、これは加熱パイプ内の同重量の蒸気を同じ温度まで冷却するのに相当し、これは、[429] ご覧のとおり、100℃に加熱された水から製造するために、その重量の約1/10の石炭を必要とします。
冷却はまず革で起こり、その温度は湿球温度計の温度のように低下します。そして、この冷却によって、革に接触している空気が冷やされます。したがって、人工的な熱を用いない自然乾燥では、すべての熱は空気によって供給されなければならず、熱損失によって空気の水分保持能力が低下し、必要な体積が大幅に増加します。屋外乾燥では、わずかな風でも膨大な量の空気が供給されるため、これはそれほど大きな問題ではありません。時速10マイルの穏やかな風は、毎秒約15フィートまたは4.5メートル移動します。しかし、ファンで空気を移動させる必要がある場合は、必要な動力が重要になります。夏の気温で1キログラムの水が蒸発すると約2000立方メートルの空気が冷却され、1ポンドの水が蒸発すると32,000立方フィートの空気が1℃冷却されます。
乾燥室の設備に必要な換気および暖房能力を計算する際には、通常、最も不利な状況下で必要な能力を確定し、誤差や事故に備えて十分な余裕を持たせる必要があります。計算は、さまざまな条件が変化するためやや複雑になりますが、さまざまな通常の条件下で1キログラム(2.205ポンド)の水を蒸発させるのに必要な空気量と熱量を例として示すと便利でしょう。これらは、さまざまな製革工場に備えるべき乾燥能力を計算する際の基礎として役立ちます。
1.無関心な自然乾燥。—空気温度10℃(50°F)、湿球温度計7℃(44.3°F)で、1立方メートルあたり約2グラムの水分容量を示します。空気を7.75℃(46°F)以下に冷却すると、1立方メートルあたり0.5グラムの残留水分容量が残ります。したがって、1立方メートルあたり1.5グラムの水分が吸収され、1キログラムには1000グラムが含まれているため、
1000
1.5
= 水分を吸収するのに1キログラムあたり666立方メートルが必要。
600
2.25° × 0.3
= 888立方メートルを2.25°に冷却して、蒸発に必要な600カロリーを供給した。使用した空気の総量は1554立方メートル、または54,900立方フィートである。
2.熱による乾燥。—水分で飽和した10℃の外気を20℃(68°F)に加熱すると、[430] 1立方メートルあたり7.9グラム。乾燥を完了するために1立方メートルあたり2グラムの乾燥能力が必要だと仮定すると、有効能力は5.9グラムになります。
1000
5.9
= 170 立方メートルまたは 6000 立方フィートで、これを 10 °C 加熱するには 510 カロリーが必要です。1 キログラムの蒸発には 600 カロリーが消費されます。合計熱量は 1110 カロリーです。
3.熱による乾燥。—上記のように10℃の外気を25℃に加熱すると、1立方メートルあたり13.5 – 2.0 = 11.5グラムの有効水分容量が得られます。
1000
11.5
= 87立方メートルまたは3070立方フィート。これを15°温めるには391カロリーが必要で、蒸発のために600カロリーを加えると合計991カロリーになります。
2と3を比較すると、許容される範囲では、空気と熱の両方において、高温の方が低温よりも経済的であることがわかります。ただし、高温は建物の冷却などによる熱損失の増加を伴うため、そのメリットは部分的に相殺されます。
- 0℃の空気を20℃まで加熱するには、約97立方メートル、または3430立方フィートの空気と合計1180カロリーが必要です。
- 0℃の空気を25℃まで加熱するには、63立方メートルまたは2230立方フィートの空気と、合計1075カロリーが必要です。
- -15°C (5°F) の空気を 0°C まで上げるには 1 立方メートルあたり 4.5 カロリーが必要で、1 立方メートルあたり約 2 グラムの乾燥能力を獲得します。
これらの数値を、中央に仕切りがあるスクリューファンを備えた乾燥室、または2階建ての乾燥室に適用します。これにより、空気を循環させたり、必要に応じて外部から新鮮な空気を入れ替えたりすることができます(図94、435ページ参照)。ファン、空気通路、暖房パイプに必要なスペースを除いて長さ100フィート、断面が20フィート×8フィートのこのような部屋には、1本あたり12.5キログラム(27ポンド)の中型樽を約800本吊るすことができ、庭から運ばれてきた湿った樽には同じ重量の水が含まれています。このような条件下では、48インチのブラックマンファンは、おそらく毎分20,000立方フィート(565立方メートル)の空気を移動させ、2馬力または2.5馬力の動力を消費します。この部屋では、指定された区画では、平均速度が毎分 125 フィート、つまり時速 1 1/2マイル未満となり、密に吊るされた革の間で空気を自由に循環させるには十分すぎる速度です。これらのバットを 1週間(実際には 10,000キログラム) で乾燥させると仮定すると、[431] 条件2の下では、10,000キログラムの水には1,700,000立方メートルの空気が必要となり、これは毎分約170立方メートルに相当します。つまり、ファンを通過するたびに空気の約3/10が新鮮でなければなりません。1キログラムの水は毎分1110カロリーを消費して蒸発する必要があります。
条件4の場合、毎分97立方メートルの空気しか必要としないか、約5/6はそのまま循環させるだけでよいが、必要な総熱量はほぼ同じで1180カロリーとなる。条件4と6の場合、毎分約1620カロリーが使用される。条件6で要求される全量の熱を用意する必要はほとんどない。なぜなら、この国ではそのような状況はめったに起こらず、一度に数日以上続くことはなく、そのような期間中は、はるかに少ない熱量で乾燥をゆっくりと進め、霜を防ぐことができるからである。
実際の乾燥に必要な熱に加えて、寒冷時に建物から失われる熱も考慮する必要があり、これは計算がはるかに困難です。湿った空気の排出口をファンの圧力側に配置することで、建物の内部圧力を外部圧力よりわずかに低く保つことができれば、熱風の漏出による損失は発生せず、漏れは内部に向かい、必要な換気の一部を供給します。ガラス窓のあるレンガ造りの建物では、昔ながらの木製ルーバー板張りの建物に比べて熱損失がはるかに少なく、ファン乾燥を常時行う場合は、レンガ造りの建物の方がはるかに好ましいです。中央で水平方向に回転する開き窓を多数設けることで、空気乾燥に適した条件で十分な空気を供給でき、天候が悪い場合はファンを使用します。リーズ地区のほとんどの近代的な乾燥室はこの設計に基づいて建てられています。扇風機による乾燥にルーバー板構造を使用する必要がある場合は、冬期には側面をできるだけ密閉し、キャンバスや帆布を釘で打ち付けるべきである。そのためには、港町で古い帆布を手頃な価格で購入できる。適切な位置にあるルーバー板だけを開けて、空気を取り入れるようにすればよい。
ボックスは著書『熱に関する実践的論文』の中で[183]は、レンガ造りの建物において、室内と室外の温度差が30°F(16.6°C)の場合、壁を通して失われる熱量を、次の表に示すおおよその値としています。
[183]E. & FN Spon, Ltd.、ロンドン。
[432]
壁からの熱損失。
壁の厚さ
(インチ)。 キロカロリー/平方
フィート/時間。 —
4.5 1.76 石壁は、レンガ壁と同等の保温性を得るためには、約半分の厚さにする必要がある。
9 1.44
14 1.20 ガラス窓からの熱損失は、1平方フィートあたり1時間あたり3~4キロカロリーに相当する。
18 1.06
建物が複数階建ての場合、中間階の屋根からの熱損失はほとんど考慮する必要はありませんが、天井が密閉されておらず屋根に開いている場合は、損失は大きいものの、推定が困難になる可能性があります。既に説明した乾燥室を考えると、壁と天井の総面積は約 4000 フィートで、1 平方フィートあたり 1.2 カロリーで大気温度より 30° F 高い温度を維持するには、1 時間あたり 4800 カロリー、つまり 1 分あたり 80 カロリーが必要になりますが、これは乾燥時に消費される量に比べると非常に小さい量です。
Box氏が提供したデータに基づいて作成した以下の表は、暖房に必要な蒸気または温水配管の量についてある程度の目安を与えてくれます。記載されているサイズはパイプの内径であり、通常の肉厚のパイプでは加熱面積が大きくなることを考慮に入れています。小径パイプは、その表面積に対する効率が大径パイプよりもかなり高く、高圧暖房には、鋳鉄パイプよりも多くの点で優れている1 1/2インチまたは2インチの錬鉄パイプが推奨されます。現在よく使用されている溝付きまたはリブ付きパイプも、加熱面積が大幅に増加するという利点があります。
蒸気管から供給される熱。
蒸気圧(
ポンド/平方インチ)
パイプの温度。
パイプ1フィートあたり、1時間あたりのキロカロリー。
°F。 2インチ 3インチ 4インチ
52 300 102 137 169
35 280 92 121 148
21 260 81 106 130
10 240 68 92 113
2.5 220 59 81 97
210 54 72 89
200 49 66 81
190 45 60 74
180 40 54 67
170 36 49 60
[433]
加熱する空気の温度は60°Fと想定されています。温度が低いほどパイプから放出される熱量は多くなり、温度が高いほど少なくなります。放出される熱量は、空気と加熱されたパイプの温度差にほぼ比例します。また、この表は静止空気中の蒸気パイプに関するものであり、強力な気流の中(ファンの直前または直後など)に設置した場合、加熱効果は少なくとも2倍になる可能性があることに注意が必要です。この点は、以下の計算では考慮されていません。
これらの数値を、当ビルでの乾燥に必要な1分あたり1110カロリーという推定値に適用し、壁からの熱損失を1分あたり80カロリーと仮定すると、合計で1時間あたり約71,400カロリーとなり、これを実現するには、220°F(排気蒸気で加熱)の4インチパイプ736フィート、または52ポンドの圧力で蒸気により300°Fに加熱された2インチパイプ700フィートが必要となります。
5号機と6号機の消費電力を1620カロリーと見積もると、それぞれ1050フィートと1000フィートのパイプが必要となり、これはおおよそ最悪の条件をカバーしています。ただし、これらの見積もりは24時間連続乾燥を前提としているため、ファンと蒸気をこの時間の一部のみ使用する場合は、空気と蒸気の供給量を比例的に増やすか、乾燥時間をそれに応じて長くする必要があることを覚えておく必要があります。
しかしながら、ファンは小型の独立したエンジンで駆動するのが非常に望ましい。このエンジンの蒸気は、加熱に必要な蒸気のほんの一部に過ぎず、その熱はすべて回収される。ファンの駆動に使用された蒸気でさえ、空気の摩擦によって再び熱に変換されるため、コストはかからない。この構成により、必要な蒸気が維持されている限り乾燥作業を進めることができる。悪天候の場合でも、夜間警備員が容易に蒸気を維持できる。また、年間を通して大部分の期間、熱を使わずに、または屋外で、あるいはドレッシングの場合には、商品を「サミード」状態に乾燥させることができることも指摘しておく。[434] 革の場合、かなりの量の水分は押したり絞ったりすることで除去でき、さらなる節約につながる。
図93. —ブラックマン・ファン。
同じ計算をソール以外の種類の革にも適用するのは読者に任せるが、加熱と換気に関して重要な点は、一定時間内に蒸発させる水の重量であり、革の間に十分な加熱と空気の循環が確保されていれば、乾燥室の実際の大きさや形状は重要ではないことを指摘しておくことができる。また、これらの注意点は、使用するファンやその他の換気装置の具体的な形式、および加熱手段にも当てはまる。消費される熱量は非常に大きいため、利用できる廃熱源を探すか、燃料の熱を蒸気を発生させるよりも直接的かつ完全に利用できる手段を探すのが良い。例えば、煙突の煙道に取り付けられたパイプや「エコノマイザー」に空気を通すことで、大量の熱が得られる場合がある。[184] または、ファンによって吸い込まれた空気を直接加熱するために、別のチャンバーでギザギザのストーブまたは「カロリファー」が使用されることがあります。
[184]これらのパイプには、グリーン式エコノマイザーのように煤を除去するためのスクレーパーを取り付けるべきであり、そうしないと効率が著しく低下する。
[435]
図94.—ファン付き乾燥室の断面図。
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ジェームズ・キース・アンド・ブラックマン社が提供した図93と図94は、スクリューファンの構造をよく示しており、[436] ファン乾燥室の配置の一般原則は、この場合、空気が2つのフロアで反対方向に循環し、Aなどのシャッターによって変化量が調整されるというものである。図に示されている2つのフロアの端にあるパイプのグループ化は、一般的には良い配置であるが、それらの間の長さが長すぎると、部屋のさまざまな部分で乾燥が不均一になる。これは便利な場合もある。たとえば、熱の大部分が上階の入口から入ってくる新鮮な空気に供給される場合、下階の湿った冷たい空気は、ヤードからの濡れた商品の乾燥に継続的に使用でき、上階は完成した革の乾燥のために確保できる。この計画の欠点は、屋外乾燥は高床式の建物以外ではほとんど利用できないことであり、採用した場合でも、寒い時期には下階を暖房する手段を用意する必要がある。2つのフロアの代わりに、1つのフロアを縦方向の仕切りで2つの区画に分割できることは明らかである。建物の両端にパイプをまとめる場合は、壁に沿って霜が降りないように十分な数を配置するか、昔ながらの方法で革の下の床に設置し、革に近すぎないようにし、作業員が立てるように木製の格子で保護し、濡れた革が熱いパイプに落ちる事故の危険をなくすのが望ましい。格子の空間は、空気の流れに面した端が開いている必要があり、そうすることで、暖められて上昇する通風の一部を受け入れ、革から湿った冷たい空気がその代わりに入り、再び温められる。水蒸気自体は空気より軽いが、蒸発による冷却によって生じる収縮がこれを十分に補うため、湿った空気は乾燥した空気より重くなる。乾燥室の天井近くに熱パイプを配置する方式は、アメリカの製革工場から取り入れられたものですが、部屋の上部から空気を強制的に送り込むか、上階を格子状にしない限り、原理的に間違っています。また、機械換気装置によって空気が十分に混合・循環される場合にのみ効果を発揮します。一方、床近くのパイプは、ファンが作動していなくても、一定量の空気の循環を生み出し続けます。格子でパイプを保護する際には、パイプをあまり密着させないように注意する必要があります。密着させすぎると、加熱効果が著しく低下します。ファン乾燥では、革は空気の流れに面して吊るし、[437] 革と革の間を自由かつ均一に通行できるようにする。底革の場合は、真鍮または鉄線のS字フックで、梁に固定したフックまたは釘に、革の端または端を吊り下げておくと便利である。革の間に隙間を風の方向に設ける必要がある場合は、空気の流れを革の中にそらすために、部屋の長さに沿って一定間隔でカーテンまたはシャッターで閉じる必要がある。
ブラックマンのようなスクリューファンは、空気を吸い込むためにも、吹き出すためにも使用できますが、配置が許せば前者の方が好ましいです。前者の方が、室内に均一な気流を作り出すからです。吹き出し側では、空気は円錐状にかなりの速度で噴出しますが、ファンの中心部からはほとんど噴出せず、端の方では遠心運動によって急速に広がります。これは、ファンが開放された部屋に吹き込む場合にはかなり有利ですが、狭くて四角い空気通路に排出する場合は、動力の無駄になります。ブラックマンの羽根の端は、この接線方向の排出を防ぐためにファンの縁で内側に曲げられていますが、ファンを部屋に吹き込む場合は、壁の内側に設置し、羽根の端を曲げずに、空気をできるだけ広く分配する方が有利でしょう。ブラックマンを本来の用途とは逆の位置に設置し、逆方向に回転させることで、やや似たような結果が得られます。しかし、その「効率性」は低下する可能性がある。
スクリューファンは、比較的低速で大量の空気をほとんど抵抗なく移動させるのに適していますが、高い抵抗に逆らって空気を押し出す場合や、狭い通路を通す場合には全く不向きです。この目的には、カペルファン(図95)のような遠心ファンの方がはるかに適していますし、機械的にも効率的です。いずれにしても、狭い通路を通すと動力が大きく失われるため、スクリューファンを使用せざるを得ない場合は、通路の断面積をファンの面積と同じにし、通路内の鋭角はすべて避ける必要があります。空気や水の流れが広い通路から狭い通路へ、あるいはその逆へと急激に流れる場合、動力が大きく失われます。どちらの場合も、拡大または縮小を緩やかに、あるいは「ベルマウス型」にすることで抵抗が軽減されます。したがって、一定の水頭で水を貯水槽に出入りさせるパイプは、両端がベルマウス型になっている場合、急激に終わる場合よりもはるかに多くの水を排出します。[438] 同様の理由から、空気は乾燥室のような広い空間に急に出入りする際にかなりの抵抗を受けるため、不必要な仕切りや、流れの寸法が急激に変化する箇所は避けるべきです。また、できる限り角張った形状ではなく曲線を用いるべきです。
図95.—キャペル遠心ファン。
遠心ファンによって加熱パイプのシステムに空気を吸い込んだり送り込んだりし、それを比較的小さな気道を通して乾燥対象の皮革に分配するシステムは、場合によっては便利で有利である。その例として、スターテバント式とシーグレイブ・ベビントン式が挙げられる。この一般的な方式には有効な特許は存在しない。[439] このように空気を分配することで加熱する原理は、特定の配置や特殊な場合に使用される装置に限られます。遠心ファンは、軸方向の長さよりも直径がかなり大きい必要があり、半径の小さい長い羽根を持つものは、中心部への空気の供給が不十分なため、動力が無駄になります。また、最初に説明したシステムでの乾燥において、特に空気がかなりの抵抗を受ける必要がある場合(たとえば、塵を取り除くためにフィルターを通過する場合など)には、遠心ファンをスクリューファンの代わりに使用しても問題ありません。この目的に最適なフィルターの1つは、3~4インチの深さまで緩い羊毛で覆われた金網のテーブルです。羊毛の代わりに毛髪や安価な繊維材料を使用することもできますが、効率は劣ります。空気は当然、金網を通して下向きに吸い込まれる必要があります。ウールが汚れた場合は、可能であればウール用または毛糸用洗濯機で洗い、湿った状態でテーブルに広げておくと、空気の流れですぐに乾きます。ウールフィルターが使えない場合はフランネルも便利ですが、頻繁に洗濯する必要があります。
風を除けば、自然換気は大規模な乾燥にはほとんど頼りにならない。もちろん、温められた空気は冷たい空気よりも軽いため、煙突のドラフト効果が生じるのだが、この方法で良好な空気循環を得るには、高い煙突と高温が必要となる。とはいえ、この方法はアメリカでは最良の形態の一つとして広く用いられており、いわゆる「タレット乾燥機」と呼ばれる、高さ7階または8階建ての木造建築で、床は格子状になっており、下部の蒸気管で加熱され、そこから空気が取り込まれる。この方法は、建設費、火災リスク、革の上げ下げの手間といった問題に加え、良好なドラフト効果は外気温が室内温度に比べて低い場合にのみ得られるため、この国ではあまり普及しないだろう。温暖で湿潤な気候のこの国では、条件はアメリカほど恵まれていない。蒸発による冷却によって空気が重くなる度合いが、水蒸気によって軽くなる度合いよりも大きいため、上方換気による乾燥では、暖かい空気が局所的に上昇気流を形成し、冷たく湿った空気が下降する傾向があります。この流れの不規則性から、空気を均一に飽和させることは困難です。これは下方換気によって回避できます。[440] 温風は乾燥室の上部から取り込まれ、冷たく湿った空気は下部から排出される。このことから、スターテバント式のような乾燥システムを使用する場合は、分配パイプを部屋の下部ではなく上部に設置する方が良いことが示唆されるが、この場合、空気が革を通って下降することなく部屋の上部から逃げ出すような開口部が残らないように注意する必要がある。これを避けると、温風は冷たく湿った空気の上に浮かび、それを均一に下方に押し出すことになる。下方換気の原理を皮革乾燥に最初に適用した功績は、エクセターのエドワード・ウィルソンによるものだと私は考えている。温風は上部から強制的に送り込むか、冷風は下部から吸い出す必要がある 。部屋の上部近くに温風パイプを設置するだけでは(436ページ)、必要な循環は起こらない。ウィルソンは、部屋の側面に仕切られた空間に暖房パイプを設置し、その下部から外気を取り込んで上部から室内へ排出する仕組みにした。この側室の温度が高く、空気が軽いため、上昇気流が発生するが、加熱された空気の柱の高さは限られるため、効率はやや劣ると思われる。ファンで空気の一部を循環させることで、特に2階建て(格子状の床)の部屋では良好な結果が得られるはずだった。下降気流では十分に加熱されないため、この方法は2階建て以上の部屋には適さず、下の階の乾燥は涼しく穏やかなものとなるだろう。
蒸気配管の実際的な配置に関するいくつかの重要な点について述べておきます。これらは専門の技術者でさえ見落としがちな点です。蒸気は常にシステム内の最高点から供給されなければならず、凝縮水が溜まるような空洞がなく、蒸気トラップまで一定の勾配で下降する必要があります。水平配管の場合、100インチあたり約1インチの勾配で十分です。水が溜まると、凍結時に深刻な危険が生じるだけでなく、使用中に蒸気が急激に凝縮することで真空状態が発生し、そこに水が「ウォーターハンマー」のように噴出し、激しい衝撃音を発し、場合によっては配管の破損や接合部の緩みを引き起こすこともあります。高圧蒸気を使用する場合は、[441] 細い給水管でも、かなりの数の暖房管やラジエーターに蒸気を供給できますが、排気蒸気の場合は、エンジンへの背圧を避けるため、十分な大きさの管を用意するよう細心の注意を払う必要があります。どちらの場合も、排水が一般的に困難な連続した配管ではなく、格子状の鉄格子のように平行に配管を配置するのが便利な場合が多いです。高圧蒸気の場合、小さな空気弁から少し空気を逃がすことで配管内を清潔に保てば、放出される熱量に比例して凝縮によって真空状態が作られるため、蒸気が配管の隅々まで行き渡らないことを心配する必要はありません。排気蒸気の場合、蒸気トラップは不要ですが、凝縮しなかった蒸気は(凝縮水を分離した後)自由に外気または煙突に排出する必要があります。また、格子状の鉄格子のすべての配管の抵抗をほぼ均等にするのが良いでしょう。これは、一方の角から蒸気を導入し、反対側(対角線上)の角から排出することで実現できます。蒸気管を並列に配置する場合、他の管に影響を与えずに 1 本の管または継手を修理できる実用性を常に考慮する必要があります。ねじ込み式の錬鉄管を使用する場合は、各並列管にボルト締めフランジ、または「ランニングソケット」を設けて、ねじを緩められるようにする必要があります。特にフランジ付き金属管の場合、複数の並列管の長さを正確に調整することの難しさ、および蒸気と空気の温度に応じて長さの 1000 分の 1 または 2 に相当する高温時の膨張による動きも考慮する必要があります。スタッフィング ボックス付きの伸縮継手は高価で面倒で、漏れやすいため、多くの場合、適切な配管配置によって回避できます。したがって、配管の両端を固定する代わりに、システムの一方の端を自由に動かせるようにし、各配管を同じ端にあるが供給管よりも低い位置にある出口管に別々に戻すことができます。あるいは、単一の出口パイプをこのように戻すこともできます。この場合、その膨張と収縮は、暖房パイプの膨張と収縮とほぼ同じになります。中程度の長さの錬鉄パイプの場合、パイプの経路の一部で、パイプの一般的な方向に対して直角に配管することで、パイプの屈曲による歪みを十分に軽減できることがよくあります。これは、他の理由で必要となる場合もよくあります。パイプを長い長さで敷設する場合は、支持具が動いたり、パイプが膨張して張力がかかったりしないように、緩んだ端をローラーまたは短いパイプ片で支える必要があります。
[442]
低圧蒸気管の温度を蒸気量を減らして調整しようとしても無駄です。なぜなら、管を満たすのに十分な蒸気が供給されている限り、管の温度は100℃を下回ることはなく、高圧管であっても蒸気圧を変えて調整できる範囲は非常に限られているからです。それよりも、配管やラジエーターをグループ分けし、必要な熱量が少ないときに一部の配管やラジエーターから蒸気を完全に遮断する方がはるかに良いでしょう。これらの配管やラジエーターが共通のスチームトラップに排出される場合は、蒸気供給だけでなく出口も閉めなければ、他の配管から蒸気が逆流し、凝縮水の排出が妨げられる可能性があることを忘れてはなりません。場合によっては、各セクションに独立した出口やスチームトラップを設ける方が都合が良いこともあります。
現在、多くの優れたスチームトラップが市販されており、金属の膨張と収縮を利用したもの、または密閉された箱の中のフロートが水が溜まると弁を開く仕組みのものなどがある。後者のタイプのトラップで、密閉された銅球を使用しているものは、球が最終的に水で満たされてしまうため避けるべきである。フロートとして開放容器を使用し、容器に浸かったパイプを通して水を排出することで常に空の状態を保つトラップもいくつか考案されている。
蒸気管から凝縮した水は、溶解および懸濁した酸化鉄を含んでいるため、製革工場での使用にはほとんど適していません。この酸化鉄は、沸騰と濾過、または沈殿剤による処理によってのみ除去できます(95ページ)。最も適切な用途は、一般的にボイラーに戻すことです。かつては、凝縮した水をボイラーに戻すシステムが主流でしたが、これは配管内の圧力がボイラー内の圧力と等しい場合にのみ有効であり、そのような状況はめったにありません。通常は、給水ポンプまたはインジェクターによって強制的に送り込む必要があります。
温水は暖房用として蒸気よりも推奨されることが多いが、同じ効果を得るためには別のボイラーとより大きな配管表面積が必要となるため、コストが高くなる。温水の唯一の重要な利点は、火が消えた後でも配管がしばらくの間熱を保つことである。一方、蒸気配管はボイラー内で蒸気が抜けるとすぐに冷えてしまう。しかし、大規模な製革工場では、夜間に十分な蒸気圧が維持されていれば、このような状況はほとんど、あるいは全く起こらない。[443] 火は十分に蓄えられ、ボイラー自体に大量の熱が蓄えられ、そしてもちろん、朝にエンジンを始動させるには作動圧力が必要となります。温水システムは、信頼性が高く均一な循環を実現するために、綿密な計画が必要です。
[444]
第27章
製革工場の建設及び維持管理
製革工場の構造を専門的に研究した建築家は少なく、多くの場合、その配置は製革業者自身の知識に大きく依存しているため、このテーマに関する短い章を設けても不適切ではないだろう。
敷地の選定においては、漏水や廃液の浪費のリスクを軽減するため、砂利質や砂質の土壌よりも粘土質またはローム質の土壌が好ましい。しかし、おそらく最も重要な考慮事項は、廃液や洗浄水の排水と処分が可能であることである。なぜなら、現在では、これらを前処理せずに河川や小川に流すことはほとんど不可能だからである。第 28 章では、皮なめし業者が利用できる部分浄化の方法についていくらかの情報が示されているが、これらは常に費用がかかり、面倒なため、下水道システムや潮汐河川に直接流すことができる可能性は大きな利点となる。公衆衛生法の下では、当局は、下水道に十分な容量があり、かつ廃液が下水道を損傷したり、当局が採用する浄化プロセスを妨げたりしない限り、製造廃液を下水道に受け入れる義務がある。この法律は多くの地域で事実上特別法によって廃止されていますが、皮なめし工場の排水は固形物が除去されていれば一般的に下水道に流されます。他の下水と混ざっても、灌漑や細菌処理には影響しません。下水道が整備された地域で工場を選定する際には、悪臭によって近隣住民に迷惑をかける可能性を考慮しなければなりません。適切に運営されている皮なめし工場では、本当に有害な悪臭は発生しないはずですが、悪臭を完全に避けることは難しく、悪臭を嫌う近隣住民が一人いるだけで、計り知れないトラブルと費用が発生する可能性があります。
もう一つ重要な考慮事項は水の供給です。製革工場では大量の水を使用するため、一般的に町の水道水は[445] 非常に高価です。水質や不純物については第X章を参照してください。ただし、一般的に、水は軟らかく純粋であればあるほど良いです。また、水源が、ポンプを使わずに製革工場、少なくとも製革室に水が流れ込むような高さにあると非常に有利です。十分な水頭があれば、必要に応じてろ過もはるかに容易になります。
市場や原材料の供給源への近さ、鉄道や水運の利用可能性といった商業施設は、既に検討した点と少なくとも同等に重要であるが、この研究の範囲にはほとんど含まれない。
場所が決まったら、次に問題となるのは建物の配置です。土地がそれほど高価でない限り、乾燥小屋をピットの上に建てるのが賢明かどうかは非常に疑問です。火災が発生した場合、熱と燃える木材によって酒類と皮革に深刻な損傷が生じます。塔型の乾燥小屋を採用する場合は、頑丈な基礎が必要となり、1階または地下室は暖房装置で占められます。送風乾燥の場合は、高い建物は必要なく、乾燥室は仕上げ作業場やなめし作業場の上に都合よく配置できます。一方、なめし小屋は、織物工場のように、できれば北側にほぼ垂直なガラス面を設けたスレート屋根で簡単かつ安価に覆うことができ、作業のしやすさと清潔さを保つために十分な光を取り込むことができます。直射日光は避けるべきですが、筆者の意見では、十分な光を取り入れることの利点は大きいと言えます。鉄製の屋根は、湿気が結露して錆びてしまうため不向きです。また、酸化物の粒子が液体に混入し、鉄の染みの原因となります。
蒸気や温水を使用する場所では、屋根の棟に沿って十分な換気を確保する必要があります。そうしないと、結露した湿気がすぐに腐食の原因となります。
建物の全体計画を策定する際には、現地の状況に大きく左右されますが、可能な限り、皮革加工工程が車輪や運搬を最小限に抑え、部門間を直線的に移動できるように配置する必要があります。また、動力を使用する建物は、動力の無駄遣いとなる長い伝達経路を避けるために、動力源の近くに配置する必要があります。さらに、火災が発生した場合に建物全体が焼失するリスクを軽減するために、各建物は十分に隔離されている必要があります。
[446]
製革工場や皮革加工工場の建設と維持管理に関する章は、火災保険という非常に重要な問題に触れなければ不完全と言えるだろう。[185]ある程度、これは地方税や帝国税とほぼ同じように、あらゆる事業に対する固定料金とみなすことができる。しかし、保険料の額は被保険者自身によってかなりの範囲で調整されていることを決して忘れてはならない。もし事業主が不適切な、あるいは粗悪な構造の建物で事業を営み、火災発生に伴う基本的な危険に注意を払っていないのであれば、過剰な保険料を要求されたとして保険会社を非難すべきではない。もし、このような欠陥のある構造や不完全な設備が、多かれ少なかれ危険な工程を伴う特定の業種全体にかなりの割合で蔓延しているならば、結局のところ慈善団体ではなく営利団体である保険会社に料金の引き下げを訴えても無駄である。保険会社を導く唯一の基準は損失率であり、損失率が高い場合は、それに見合った保険料が支払われなければならない。
[185]火災保険に関して、リーズのAWベイン氏から貴重な情報を提供していただき、大変感謝しております。
しかしながら、現代科学のおかげで、火災の大部分を初期段階で食い止めることができる方法が存在します。それは、自動で作動し、効果が実証されている装置です。この装置はスプリンクラーと呼ばれています。保護対象となる建物の天井の下に水道管のシステムが固定され、適切な間隔でスプリンクラーノズルが取り付けられています。各ノズルは、溶融金属の継手で固定されたバルブによって閉じられており、温度が一定の点を超えるとバルブが開きます。消防局委員会が綿密な調査と実地試験を経て承認した、2、3種類の公認パターンがあります。これらの装置は、この国ではすでに15年ほど使用されています。その有用性を最初に認識した業界の一つが綿紡績業でした。かつては綿産業で深刻な火災が頻繁に発生していました。現在では、効率的な消火装置のおかげで、火災の発生頻度は以前と変わらないものの、大きな損失を防ぐことができる段階で食い止められるようになっています。その結果、かつては高格付けリスクの所有者であった綿紡績業者は、[447] かつては保険を引き受けてくれる会社がほとんどなかった彼の事業は、今では多くの会社から熱心に引き受けられ、かつて彼が支払わなければならなかった料金から大幅な割引が提供されるようになった。
さらに重要なのは、火災によって事業が妨害されたり停止したりするリスクが軽減されるという点である。現在、綿紡績業者の90%以上がスプリンクラー設備によって事業所を保護していると推定されている。
穀物製粉業者、毛織物・梳毛織物製造業者、製材業者、技術者など、その他の危険性の高い業種では、これらの設備が積極的に導入されているのに、製革工場やカレー屋では、私が知る限りではわずか12軒ほどしか導入されていないのは驚きである。その結果、製革業における損失率は依然として高く、火災保険料が大幅に上昇し、製革業者の利益もそれに応じて減少している。英国全土における製革業の多くのリスクの規模と重要性を考えると、これらの設備がこれほど普及していないのは驚きを禁じ得ない。
新しい製革工場の建設は、保険の観点からも細心の注意を払う必要があります。ボイラー室は独立した建物であるべきであり、樹皮やミロバランの粉砕は、一般作業とは隔離された建物で行うべきです。実際、製革業者にとって、新しい施設の建設であれ、既存の施設の改築や改装であれ、最も有利な条件を確保するための最適な建設方法や手配方法について、経験豊富な保険担当者(公認保険業者であれ、保険ブローカーであれ)に相談すること以上に良いアドバイスはないでしょう。
もう一つ考慮すべき点であり、しばしば見落とされがちなのが、将来的に大幅なレイアウト変更なしに拡張できるかどうかという点です。小規模な製革工場は採算が取れない可能性が高く、事業が成功すれば拡張が望ましいことは、たとえまだ事実として確認されていなくても、将来的に起こりうる可能性として考えられます。計画性の低い工場では、拡張には、非常に費用がかかり不便な全面的な再建、あるいは新たな部門の分離が必要となり、結果として収容能力が大幅に増加する可能性があります。理想的なレイアウトは、全体を繋ぐ長い正面の建物を設け、その背後に各部門を直角に配置し、必要に応じて後方に拡張できるスペースを確保することです。
[448]
これらの条件のうち最初のものに関しては、各種浸漬槽、石灰槽、ベイト槽、ハンドラーが適切に配置されていれば、工程全体を通して商品をあるピットから次のピットへ引き出すこと以外にほとんど何もする必要はありません。層への、そして層からの商品は、一般的に運搬または車輪で移動する必要があります。小屋の中では、それが底革のなめし工場であれば、バットはまず粗乾燥のためにタレットまたは開放型の小屋に運び込まれ、次に打撃のために風通しの良い部屋に移されます。打撃機またはビームは隣接する部屋、またはすぐ下の部屋に設置する必要があります。次に、圧延前に乾燥するための小さな小屋スペースがあり、次にローラー室、そして最後に乾燥用の温風ストーブがあります。後者のストーブを2つ用意して交互に使用できれば、商品を降ろさずに換気することができ、その後すぐに倉庫に手渡したり降ろしたりすることができ、革を高温の乾燥室から直接取り出さなければならない場合に避けるのが難しい過乾燥の心配がありません。同じ原理は、より軽い革を扱う場合にも容易に適用できます。
動力伝達時の損失を減らすには、エンジンを建物群の中央付近に配置し、片側に研削機械、もう片側に皮革仕上げ機械を配置するのが良いでしょう。しかし、この配置は火災の危険性を高める恐れがあります。理想的なのは、提案されているようにエンジン室を中央に配置し、両側の建物とはレンガの切妻で隔て、その背後にボイラー室を別の屋根(例えば波形鉄板)で覆うことです。エンジンを作業現場の近くに配置できない場合は、ほとんどの場合、ガラスの仕切りで囲まれた独立した高圧エンジンを使用するのが最善です。このエンジンは、ほとんど手入れをしなくても一日中稼働します。十分に大きく、しっかりと被覆されたパイプを通して中距離の蒸気を輸送する際の動力損失は、長い軸線による輸送の動力損失よりもはるかに小さいです。筆者は、エンジンの指示出力の半分がエンジン、軸線、ベルトの摩擦で消費された事例を知っています。製革工場での使用においては、一般的に高圧エンジンの方が凝縮式エンジンよりも好ましい。なぜなら、廃蒸気を暖房に利用できることが多く、初期費用と維持費の両方が安いからである。燃料を多く消費する場合は、軽運転時と機械駆動時の両方でシリンダーの状態を定期的に確認することが非常に有益である。多くの情報は、[449] このようにして、各種機械に消費される動力に関して節約が得られ、バルブを適切に調整することで非常に頻繁に大きな節約効果が得られます。エンジンが経済的に動作するためには、そのすべての作業に対して十分な出力を持ち、蒸気圧を下げたり、スロットルバルブで圧力を制限したりするのではなく、スライドバルブをストロークのできるだけ早い段階で遮断するように設定することで、その作業に合わせて調整する必要があります。これがどれだけ早く可能かは、指示図を見ればすぐにわかります。廃蒸気のすべてを暖房目的で有効に利用できる場合は、エンジンの運転における経済性はほとんど重要ではありませんが、そうでない場合は、初期費用を少し節約するために、古いまたは劣ったエンジンを導入することは非常に賢明ではありません。そのようなエンジンは、燃料の無駄遣いで大きな代償を払うことになります。エンジンの選択においては、専門のエンジニアの助言が望ましいです。機械的に優れたエンジンであっても、経験則に基づいた設計の欠陥のために非経済的になるものが多いからです。この点において、イギリスの機関車製造業者は、より訓練された大陸の競合業者に劣ることが多い。
動力の分配に小型蒸気機関を使用する代わりに、電気駆動を検討する価値がある。長距離駆動の場合、動力損失は軸駆動よりもはるかに少なく、動力の生産全体を1つの大型で頑丈なエンジンに集中させることで、馬力あたりのコストを大幅に削減できる。大型で頑丈なエンジンは、1馬力の出力を1時間あたり1 1/2ポンドの石炭コストで発生させることができるが、同じ出力で12ポンドを使用することも珍しくない。しかし、製革工場では、使用する動力は、繊維業や他の多くの業種に比べて、総経費に占める割合がはるかに小さい。電気駆動の初期費用はやや高い。湿気や埃にさらされるすべての場所で、「装甲」または鉄製のケースのモーターを使用する必要がある。電気モーターは、高速回転時にのみ最大出力を発揮するため、重負荷時には始動しないことを念頭に置いておく必要があります。高速回転に達する前に電流が最大圧力に達すると、安全ヒューズが溶断しない限り、コイルが焼損する可能性があります。電流が流れている状態で過負荷によってモーターを始動させた場合も、同様の危険が生じます。したがって、モーターと作業対象物との接続には、モーターが最大速度に達したときにのみ作業プーリーにベルトが巻き付けられるようにするのが一般的です。
場合によってはガスエンジンの使用が便利で、[450] 経済的である。なぜなら、都市のガス供給源からのガスは高価な燃料ではあるものの、最高のガスエンジンは蒸気エンジンよりも高い機械効率を発揮し、ほとんど手入れを必要とせずに作動するからである。
軸の配置においては、主軸には毎分 100~150 回転程度の中速を選択し、より高速が必要な場合は、軽量でバランスの取れたカウンターシャフトと錬鉄製または木製のプーリーを使用することで高速化を図るべきです。(452 ページ参照)速度を計算する際には、速度はプーリーのサイズに反比例することを覚えておく必要があります。したがって、100 回転する 3 フィートのプーリーは、2 フィートのプーリーを 150 回転、12 インチのプーリーを 300 回転で駆動します。もちろん、速度が速いほど、どの軸でも伝達できる動力は大きくなりますが、摩擦と摩耗の増加により、この利点はすぐに制限されます。ベルトの速度(フィート/分)は、毎分の回転数にプーリーの周囲長(フィート)または直径に 3 1/7 を掛けた値、より正確には 3.1416 を掛けた値を掛けることで得られます。
プーリーは、伝達する動力に対して常に十分な幅を持つべきであり、同じ強度のベルトを2本使うよりも、幅広のシングルベルトを使う方が、動力とコストの両面で経済的です。プーリーが、必要な作業に対して十分な幅のベルトを取り付けられない場合は、J. Tullis氏の提案どおり、最初のベルトの上に2本目のベルトを通すことで、その分の作業を担わせることができます。ベルトは時々石鹸とぬるま湯で洗い、ヒマシ油またはニートフットオイルで油を塗るべきですが、十分な幅があれば、プーリーにしっかりと固定するためにロジンや接着剤を使用する必要はありません。クロムなめし革ベルトは、常に十分に油を塗っておく必要があります。クロムなめし革は植物タンニンなめし革よりもはるかに接着力が高く、油を塗ることでさらに接着力が増します。良質なクロムなめしベルトは樹皮なめしベルトよりもはるかに強度が高く、湿気や蒸気の影響を受けませんが、一般的にやや伸びやすいです。機械メーカーは、駆動プーリーの幅と直径の両方を小さく設計してしまうというミスを犯すことが多い。
ベルトが伝達できる馬力は状況によって大きく異なるが、次の式で概算することができる。
a.v
66000
ここで、aはベルトと最小プーリーの接触面積、v は毎分フィート単位の速度です。もう 1 つのルールは、毎分 1000 フィートの速度では、ベルトの幅 1 インチごとに[451] 金属製のプーリーでは2 1/2 馬力、接着力の大きい木製のプーリーでは 5 馬力を伝達します。接着力は、プーリーを革やゴムで覆うことでも高めることができます。どちらのルールも、ベルトが十分な強度を持っていることを前提としています。1 馬力は、毎分 1000 フィートで 33 ポンドの張力で回転するベルトによって伝達されます。良質なシングル ベルトは、幅 1 インチあたり 1000 ポンドよりはるかに低い応力では切れず、使用応力の約 1/10 の強度に耐える必要があります。
以下の表は、いくつかの革の実験的な破断応力と伸びを示しています。1平方インチの断面積は、幅4インチ×厚さ1/4インチのベルトに相当し、kg / cm² × 14.22=lb/インチ²であることに注意してください。
革のストレスを解消する。[186]
— キログラム
/平方
センチ
メートル。 ポンド
/平方
インチ 伸び率
(
%)
ベルティング レザー、 レイヤーシステム 283 4,030 25.4
「 「 Durioシステム 298 4,240 21
よく鞣されたクロムレザー 740 10,500 32.5
過度に日焼けしたクロムレザー 234 3,330 23
詰め物をしたアルム加工レザー 835 11,900 38.3
ミョウバン処理された「生皮」 921 13,100 31.4
[186]『ガーバー』、1900年、73ページ。
良質な英国産のなめし革ベルトは、断面積1平方インチあたり4500~5500ポンドの強度で破断する。
過度に鞣された革は、植物タンニン鞣しでも鉱物タンニン鞣しでも、やや軽く鞣された革よりも強度が低く、革の引張強度は採取した部位によって大きく異なり、腎臓付近の部位が最も強度が高い。厚くて丈夫な革でも、一度切り込みや傷が入ると簡単に裂けてしまうため、ベルトを接合する際に使用する穴はすべて丁寧に丸く仕上げる必要がある。グルコースや漂白における酸の使用はどちらもベルトの強度を低下させ、また滑車上で滑る際に発生する熱によってもベルトが柔らかくなることがある。
カウンターシャフトや高速機械(粉砕機、プリーストマン型打撃機など)は、[452] 材料のガタつきや振動がない。これが起こる場合は、一般的に、回転部分のバランスが均等でない兆候です。この場合、シャフトまたはスピンドルをベアリングから外し、2 つの完全に水平な直線エッジで支え、最も重い部分が下になるまで転がします。次に、任意の位置に横たわるまで、重量を取り除いたり追加したりする必要があります。このようにして、筆者は、均衡が確保され、非常に厄介な振動が防止されるまで、打撃機械のドラムのバランスを取るために、鉄を 2 ポンド追加しなければなりませんでした。もちろん、すべての機械はできるだけしっかりと支える必要があります。状況が許せば、ほとんどの機械は地上階に置く方が良いです。ただし、樹皮ミルを設置する場合は、粉砕された材料を自重でシュートを下って必要な場所に送ることができるように、ミルを高い位置に固定する方が便利な場合がよくあります。別の計画は、ミルをピットの上の地面に設置し、バケットエレベーターで粉砕された材料を持ち上げることです。これは、材料をミルから直接バケットに落とすことでうまく行うことができます。しかし、そうでなければ、バケツではホッパーからでも粉砕された樹皮を拾い上げることができず、いずれにしてもそのようなエレベーターは厄介なものになりがちであるため、シャベルで投げ入れるしかない。筆者が設計した粉砕工場では、粉砕されていない材料は地下の床で鉄製の手押し車に入れられ、ホイストのように垂直のガイドレール間で動く鉄製のスリングに車輪で乗せられた。ブレーキラインを引くと、手押し車は建物の最上階まで持ち上げられ、その内容物は大きなホッパーに傾けられ、その後手押し車は元の位置に戻り、次の積載のために下降した。ホッパーの底にはスライド式のショバーがあり、材料を振動スクリーンに押し付け、それによって材料は任意に粉砕機または破砕ロールに導かれた。これらはどちらも鉄製の注ぎ口からレンガの切妻の外側にある大きなホッパーに排出され、そこからミロバランやバロニアのような粉状の材料を直接手押し車やトラックに積み込むことができた。このようなホッパーは、耐火隔壁で主建屋から分離することが非常に望ましい。樹皮などと一緒に硬い物質が粉砕機に入り込むと火災が発生する可能性があり、乾燥した粉っぽいなめし剤でこれが起こると、製粉所で時折起こるような爆発につながる可能性も否定できない。爆発では、火は注ぎ口を通って急速に伝わり、粉っぽい空気で満たされた部屋に流れ込む。保険会社は通常、粉砕機に対して追加料金を請求し、[453] 製粉所は、他の建物から構造的に分離しておくことが非常に望ましい。そのためには、実際に建物を分離するか、屋根をレンガの切妻で区切るなどの方法がある。しかしながら、コーヒーミル型の製粉機は、概して言えば、粉砕機と同じくらい危険である。なぜなら、部分的に詰まると、摩擦によって発生する熱が非常に大きくなるからである。
アメリカでは、製革工場からの火災リスクを軽減または防止するために、工場から排出されるチャンバーや注ぎ口に蒸気の噴射を導入することがよくあるが、これはなめし原料が直ちに浸出槽またはヤードに搬送される場合に限って許可される。
湿った状態と乾いた状態の両方でなめし原料を扱うためのチェーンコンベアの使用は、アメリカではほぼ普遍的ですが、イギリスでは比較的まれです。さまざまな形式が使用されていますが、最も一般的なのは、可鍛鋳鉄製の四角いリンクが互いに連結されたチェーンで構成されており、リンクが破損した場合はすぐに交換できます(325ページ参照)。一定間隔で、スクレーパーやバケットを取り付けるための特殊なリンクが挿入されており、これはさまざまな形状のものがあります。エンドレスチェーンは、長方形またはV字型の断面を持つ溝の中を走り、ベルトのように歯車の上を走行して駆動されます。場合によっては、チェーンの戻り側半分を使用して、使用済みのなめし液をボイラー室へ運ぶことができます。乾いた原料の場合は、短い木製の横木を取り付けた綿または革のベルトをチェーンの代わりに使用しても十分な場合が多いです。
潤滑目的においては、高密度の鉱物油は動物油や植物油よりも危険ではなく、むしろその逆です。なぜなら、鉱物油は可燃性が高く、煙も多く発生する可能性はあるものの、綿くずやその他の多孔質材料と混合しても、植物油や動物油のように自然発火することはないからです。魚油を含む革くずや切り屑の山が暖かい作業場、特に蒸気管の近くに積み上げられると、自然発火の危険性が非常に高くなります。高圧エンジンのシリンダー油としては、他の油や獣脂よりも常に重質鉱物油を使用すべきです。なぜなら、重質鉱物油は蒸気によって分解されず、給水に混入しても害がなく、スケールや堆積物を緩めて防止する効果があるからです。一方、通常の油や獣脂は、高圧蒸気の作用を受けるとグリセリンに分離されます。[454] また、脂肪酸(351ページ参照)も含まれており、後者は弁面や弁座を腐食させ、「一時的な硬水」と反応してボイラー内に非常に危険な多孔質の堆積物を形成し、しばしば管の過熱につながります。
機械設備の次に、ピット(排水ピット)は特別な配慮を必要とする。故ジャクソン・シュルツ氏の著書『皮革製造』のこのテーマに関する章は、アメリカにおけるこのテーマの実践例を示しているため、注意深く研究する価値がある。
昔ながらの穴掘りの方法は、木で穴を作り、使用前に十分に練り上げた粘土で周囲を丁寧に固めることです。粘土を塊のまま投げ入れて穴の間に詰め込もうとしても無駄です。穴は密閉されず、圧力でずれてしまう可能性があります。良質な松材で作られ、常に使用されているこのような穴は非常に耐久性があり、1765年に建設されたローライツ製革所の元の穴のいくつかは1889年まで使用されていました。水で薄めのモルタル状になるまで混ぜたロームも使用できます。穴を安定させるために、ロームを流し込むのと同じ速度で水を満たします。穴の側面にはおそらくヨークシャー産の大きな敷石が最適です。これらが入手できない場合は、ライアス石灰で積み上げてポートランドセメントで目地を埋めるか、または完全にポートランドセメントで積み上げたレンガで非常に耐久性のある穴を作ることができます。一般的な石灰は酒類と皮革の両方を劣化させるため使用できません。また、石灰の割合が高すぎるセメントも不適切です。しかし、レンガと一般的なモルタルは石灰ピットに適しており、セメントで底部を構築し、レンガで両端と傾斜した炉床を作り、3インチの板をボルトで固定して側面を構築するというCEパーカー氏の計画も非常に満足のいくものです(図96)。
著者は木製の穴を2つの方法で構築した。1つ目の方法では、掘削後、よく練られた粘土層に梁を置き、その上に丈夫な舌と溝のある松材の床を敷き、その上に床と同じ木材で穴を構築し、周囲を粘土で固めた。2つ目の方法では、穴を地上で大きな箱のように構築し、完成後、用意された粘土層の上に下ろし、周囲と穴の間に粘土を固めた。最初の方法では施工不良が原因かもしれないが、非常に古くから採用されている後者の方法で作られたものは、確かに最も密閉性が高く、[455] 非常に満足のいく方法です。シュルツ氏は、バッファロー方式と呼ばれる方法を説明し、その方法では、先ほど説明したように床を敷き、垂直な板で構成された側板をはめ込むための溝をカンナで切り込み、最後に「くさび板」を挿入して各端と側面を締め付けます。側板が垂直に配置されているため、このような穴は、上部の腐食が一般的な場合には修復が困難になります。
図96. ―CEパーカー氏による石灰採掘場の建設。
レンガを使用する場合は、現代のレンガ職人の習慣のように、セメントを壁の2つの表面に向かって目地を埋めるだけに敷くのではなく、すべての目地にセメントを流し込んで壁を一体化させるよう細心の注意を払わなければなりません。そうしないと、漏水はほぼ避けられません。硬質の圧縮レンガが最適で、液体を変色させないかどうかをテストする必要があります。セメントピットは非常に優れており、材料費は特に安くはありませんが(材料は最高級のものを使用)、熟練した労働者が適切な監督の下で容易に製作できます。最初のステップは、良質のコンクリートで水平な床を敷き、そこにピットの排水用のガラス管を埋め込むことです。将来の修理は不可能なので、これらの継ぎ目はすべて完全に密閉されているように注意する必要があります。次のステップは、必要なピットの長さと幅に正確に合わせ、深さを15インチ程度にした枠を作ることです。これらをピットを設置する床に配置し、その間の空間にコンクリートを充填します。[456] セメント1に対して砕石またはレンガ3~4の割合で混ぜます。作業を進めるにつれて、粗い石やレンガをコンクリートに埋め込んで、隙間を埋めることもできます。最初の層が固まったら、型枠を上げて2層目を追加し、これを繰り返します。仕上げは、まだ湿っているうちに少量の純セメントを流し込んで表面を滑らかにすることです。セメントを使用する前に、少量で試して、革や酒を変色させないことを確認する必要があります。また、実際に使用する前に、ピットは必ず古い酒または安価な酒でシーズニングする必要があります。
図97.クリーニングロッドジョイント。
可能であれば、浸出槽と処理槽の両方に、それぞれの水位より数フィート下の液井と繋がる栓と地下パイプを設けるべきです。釉薬をかけた耐火粘土は、パイプと栓穴の両方に非常に適しており、栓穴は槽の隅に設けるべきです。栓穴用の耐火粘土ブロックが入手できない場合は、良質のセメントで鋳造し、木型に熱いパラフィンワックスを染み込ませて接着を防いでも構いません。なめし剤でパイプが詰まった場合にすぐに清掃できる手段を用意する必要があります。各パイプラインの終端を、人が降りられるほど大きな液井にするのが良いでしょう。栓を完全に密閉して漏れなくすることはほぼ不可能なので、濃度の異なる液井を1つの液井に繋げるのは良くありません。混合を避けるため、層、処理槽、および異なる浸出槽はそれぞれ独自の液井を持つべきです。配管の詰まりを解消する有効な手段は、 図97に示すように、長さ3~4フィートの鉄棒をフックで連結し、二重アイに差し込む方法である。狭い配管や排水管では、これらのフックが外れることはない。また、蒸気ポンプの強力な送水ホースをプラグ穴の一つに差し込むことで、配管を押し出すことができる場合も多い。
シュルツが指摘するように、各ピットに酒を供給するために通路の下に木製の樋を敷設するのは、腐食を防ぐのがほぼ不可能であるため、利点は疑わしい。しかし、同じ問題は、ピッチまたはセメントで接合された釉薬を塗ったパイプには当てはまらない。実際、安価で優れた方法は、酒ポンプまたは高架式の酒槽から大きな[457] そして、庭の面から 6 ~ 7 フィート上に水平に設置された、間隔を置いて栓穴が設けられた水槽があり、そこから短い注ぎ口や帆布製のホースを使って液体をさまざまなピットに流し込むことができる。この水槽の栓の代わりに、筆者が考案したシンプルで便利なバルブを有利に用いることができる。直径約 5 インチ、中央部の深さ 2 インチの半球状の錫製の容器に、下端を折り曲げた丈夫な真鍮線の輪を鋳造して鉛のおもりを作り、中央に吊り下げて鉛に固定する。付着を防ぐため、錫は事前に焼き切っておき、容器には鉛をしっかりと塗っておく必要がある。このおもりがバルブとなり、使用時には、直径 6 インチ、直径 4 インチの穴が開いた良質のゴム製のワッシャーの上に載る。このワッシャーは、水槽の底に木片で固定され、水槽の底には直径 5 インチの穴が開けられている。バルブはレバーまたはコードで持ち上げられ、使用中は完全に水密である。断面図は図79(333ページ)に示されている。
実際には、ピットに直接ポンプで液体を注入するのではなく、ポンプで液体を供給できるタンクを1つ以上設け、それらのタンクを水平分配槽に液体を流せるように十分に高く設置することが非常に有利です。これは、循環システムで稼働する浸出槽や懸垂槽用の液体に関して特に重要です。これらの液体は流れが遅く、液体の循環速度に合わせてポンプの速度を調整しなければならない場合、ピットの排水に多くの時間が費やされてしまうからです。また、この方法により、機械が停止している夜間や食事時に、懸垂槽やロッキング槽に液体を流すことができます。さらに、朝の作業開始時に、最初の液体をポンプで注入できる空のタンクを用意しておくこともしばしば有効です。
フライホイールのない直動式蒸気ポンプは、通常動作が不安定で、低速運転が難しく、「ハンマー現象」を起こしやすいため、製革工場には非常に不向きです。また、蒸気を大量に使用できないため、蒸気コストも高くなります。偏心機構で蒸気弁を操作するフライホイール付き蒸気ポンプは、これらの欠点がなく、初期費用は高くなりますが、修理費用と蒸気消費量の削減により、すぐにその差額を節約できます。毎時8000ガロンの容量を持つポンプが非常に適しており、3インチのホースパイプで使用できます。それより小さいサイズのポンプは、製革工程で詰まりやすい傾向があります。[458] 材質。ゴム製のマイターバルブは問題なく機能し、頻繁に詰まることはありませんが、高価で、熱い液体で損傷しやすいです。一般的には真鍮製のクラックバルブが最も満足のいくものですが、ヒンジピンは円形のソケットにぴったりとはまるのではなく、スロットに保持し、バルブの背面が半インチほど持ち上がるようにする必要があります。そうすることで、小さな硬いミロバランの石などがバルブの下に入り込むのを防ぎ、より密着したヒンジではバルブが閉じなくなり、ポンプが停止してしまうのを防ぐことができます。どのようなバルブを使用する場合でも、あまり多くのボルトを緩めずに簡単にアクセスできる手段を設ける必要があります。ポンプの複数のバルブ室がゴムワッシャー付きの単一のカバーで閉じられている場合、接合部となるバルブ室間の隙間は真鍮または砲金で覆う必要があります。鉄の表面でわずかな漏れが発生すると、液体の摩擦と溶解力によって金属がすぐに腐食し、良好な接合が不可能になるためです。色が最優先事項である場合は、ポンプ全体をガンメタルにするのが良いが、いずれにしても作動シリンダーは真鍮ライニング、ピストンとロッド、バルブとシートは真鍮またはガンメタルにするべきである。スプリングリングはポンプレザーよりもはるかに優れており、高温の液体の影響を受けない。ただし、クロムレザーはかなりの熱に耐える。複動式強制ポンプは、古い単動式複動式または三重式ポンプを事実上置き換えた。蒸気シリンダーで直接駆動する代わりに、ベルトで駆動する方が有利な場合もあるが、少なくとも1台の蒸気ポンプを用意して、主機関が稼働していないときにポンプ作業を行うことができ、ポンプの速度を作業に合わせて調整できるようにする必要がある。これはベルト駆動ポンプでは不可能である。蒸気ポンプは、消防車として非常に役立つ場合がある。
遠心ポンプは、油井から油を汲み上げる製革工場での使用に非常に適していますが、吸込管と併用するには適していません。垂直スピンドルを備えたタイプを採用し、井戸内の油井より下に沈めれば、ポンプは自動的に油を吸い上げ、フートバルブは不要になりますが、井戸が非常に大きいか、ポンプを引き抜くための便利な手段を考案しない限り、修理や清掃は困難です。地上に設置する水平タイプを使用すれば、修理、清掃、駆動ははるかに容易になりますが、フートバルブが必要となり、それ自体がトラブルの原因となる可能性があります。また、ポンプに油を吸い上げるための便利な手段(例えば、高架タンクからのパイプなど)を用意する必要があります。[459] 吸引ポンプ、特に遠心ポンプは、満水状態でないと始動しませんが、運転中は非常に大量の液体を汲み上げることができ、安定した流量により、同じ出力の通常の往復ポンプよりも、同じ配管を通してより多くの液体を送液できます。ポンプを選定する際には、フートバルブだけでなく、ポンプ本体にも容易にアクセスできる形状であることを確認する必要があります。
タンニン液がポンプに入り込むのを防ぐために、風洞やストレーナーを使用するのは、すぐに詰まってしまうため、ほとんど満足のいく方法ではありません。そのため、可能な限りの予防措置を講じた上で、液体に混入する物質を通過させるのに十分な大きさで適切な構造のポンプとバルブを用意する方が良いでしょう。筆者は、先に述べたような真鍮製のクラックバルブを備えたタンギー社製のフライホイール式蒸気ポンプで、3インチのホースを通してモップヘッドを詰まることなく汲み上げ、送液した例を知っています。
筆者の経験では、脈拍計は製革工場では満足のいくものではなく、液体を温めて希釈し、同じ出力のポンプよりもはるかに多くの蒸気を消費し、詰まりやすい。同様の理由から、蒸気噴射式給水器は、一部の浸出装置のように加熱と給水を組み合わせる場合を除き、推奨されない(334ページ)。
[460]
第28章
廃棄物及びその処分
皮革製造において、なめし業者や皮なめし業者にとって直接的な価値はないものの、かなりの量が生産される製品は、実に多様な性質を持つ。本章では、それらの最も重要な製品について説明し、その用途の一部を紹介する。
脱毛の過程で動物の皮膚から毛が除去される( 143ページ)。皮膚が石灰ピットを通った後、毛は湿った塊状になり、かなりの量の石灰が含まれる。
白髪の方が価値が高いので、脱毛の際には、白髪と有色毛を分けておくよう注意が必要です。まず、できるだけ多くの石灰分を取り除くために真水で洗い、次に少量の酸を含む水で洗います。この目的には塩酸がよく使われますが、亜硫酸(25ページ)の方が髪にわずかな漂白作用があるため好ましいです。酸は髪に残っている石灰分を中和して溶解させるので、水で洗うだけで簡単に取り除くことができます。多くの製革工場では、毛髪洗浄機が使用されています。洗浄された毛髪は、枠に広げて乾燥させます。あるいは、遠心乾燥機やプレス機で大部分の水分を先に除去し、外気より数度高い温度に保たれ、ファンなどの機械換気装置を備えた乾燥室で乾燥を完了させるのが好ましいでしょう。髪の毛を広げた金網のテーブルに、遠心ファンで室内の暖かい空気を吸い込む方法が最も効果的です。
染めた髪は白髪と同じように洗って処理されることもあるが、通常は左官職人に直接売られるため、石灰やその他の不純物をすべて取り除く必要はない。[461] 毛髪には石灰分が含まれています。かなりの量の毛髪は鋳物業者にも販売され、鋳型や粘土鋳造に使用されます。乾燥した毛髪から石灰を効果的に除去するには、格子を1つ取り外した粉砕機に通します。
肉片と糊。—実際の皮質が多かれ少なかれ含まれていない、脂肪と肉のさまざまな切れ端は、通常糊に加工されますが、適正な価格で販売できない場合は、含まれている脂肪を回収するために煮沸する方が得策です。この場合、脂肪部分は通常の方法のように肉片と混ぜずに、梁から捨てることができます。煮沸する前に、脂肪は、含まれている石灰を中和するのに十分な量の亜硫酸、硫酸、または塩酸で処理されます。煮沸は、脂肪がゼラチン質と乳化することなく上昇するように、非常に穏やかに行う必要があります。煮沸には開放蒸気を使用できますが、この場合、生成されるサイズはほとんど価値がありません。一方、亜硫酸を使用し、銅製の蒸気コイルを備えた木製の桶を使用すると、非常に良質な糊が得られ、含まれている可能性のある微量の亜硫酸水素塩が腐敗を防ぎます。特別な条件がない限り、イギリスで小規模に糊を製造するのは採算が合わない。糊の価値は外観に大きく左右され、必要な設備もそれなりに高価だからである。しかし、場所によっては規模が大きいことが有利に働く場合もある。 図98は糊を煮沸する設備を示している。
脂肪をすくい取って分離した後、澄んだ糊を残り物から切り離し、長さ約 5 フィート、深さ 9 インチ、幅 15 インチの木製の冷却槽に移し、そこで固めます (図 92、p. 425 )。糊と冷却槽の両方が完全に甘く、腐敗していないことを細心の注意を払って確認する必要があり、冷却槽は亜硫酸溶液または新鮮な石灰乳で頻繁に洗浄します。ゼリーはブロック状に切り出され、糊のブロックに合うスレート枠のような一連の枠と、その間に鋸枠に張られたワイヤーまたは薄い刃を挿入して糊をシート状に切断することにより、適切な厚さのケーキにスライスされます。一部の工場では、糊のブロックを押し付ける一連の平行な刃を備えた機械が使用されます。その後、シートは少女によって分離され、ネットの上に広げて乾燥させ、頻繁にひっくり返されます。乾燥したら、ケーキは温水で洗って付着した汚れを取り除くことができます。[462] しかし、この方法では重量が多少減少するため、多くの場合、ストーブで十分に乾燥させてから粉砕機で粉砕し、「サイズパウダー」として販売する方が得策である。サイズパウダーの場合、色と強度が良ければ外観はあまり重要ではない。
図98.接着剤の煮沸。
脂肪。―糊の製造過程で得られた脂肪、あるいは肉片や削りくずを煮沸して脂肪のみを回収した脂肪は、加熱した液体の表面からすくい取り、その後、桶の中で熱湯で洗い、水が沈殿した後に上層を流し落とすことで、ゼラチン質を取り除く。こうして得られた脂肪は、バターのような粘稠度を持つ淡色のグリースである。
他にも、廃油の発生源として考えられるものはいくつかあります。酸処理をせずに乾燥した糊原料から糊を作る場合、鍋からすくい取った油脂は色が濃いものの、中性またはアルカリ性です。この「スクラッチ」または残渣に水と十分な量の硫酸を加え、鉛鍋で蒸気を使って再煮沸することで、かなりの量の油脂と遊離脂肪酸を得ることができます。[463] 鍋の中身を明らかに酸性にするため。この油脂は揮発性脂肪酸のため色が濃く、不快な臭いがするが、空気と蒸気を吹き込んだり、水で洗ったり、あるいは水の沸点よりやや高い温度で長時間加熱したりすることで、臭いはかなり改善される。羊皮から絞り出した脂肪や、皮なめし用の削りくずを水と少量の酸で煮沸して得た脂肪にも、同様の処理を施すことができる。
回収した脂肪は、溶かしてゆっくりとスープ状になるまで冷やし、硬い脂肪の結晶化を促し、濾過プレスでフランネル布を通して濾過することにより、カレー作りに牛脂の代わりに使える適度に固いグリースと、ニートフットオイルに似た油に分離することができる。濾過を行う温度は、一般的に20~25℃である。油は当然ながら「軟らかく」、つまり寒い天候では固まりやすく、濾過を行う温度が高いほどその傾向は強くなる。牛脂はケーキ状で得られる。新鮮な肉片から得られたものは白色でほとんど臭いがないが、乾燥した糊状のものから得られたものは通常茶色で不快な臭いがする。一方、皮なめし用の削りくずや「モイシング」から回収したグリースは常に色が濃い。
皮を湿った状態で販売する場合は、甘いライム液に保存する必要があります。乾燥させる場合は、新鮮なライムで丁寧に洗い、枠に広げ、均一かつ迅速に乾燥するように頻繁にひっくり返します。熱を加える場合は、ほとんどの場合、乾燥工程の最後にのみ使用しますが、一部のなめし業者は、通常の温度より数度高い、換気の良い部屋で最初から乾燥させます。糊製造業者の目的においては、丸みを帯びた皮や大きな塊は皮よりも価値が高く、それに応じて、製革職人とその助手はより丁寧に扱う必要があります。
ベイト削り屑は、サイジング材として非常に有用です。水、または非常に希薄な亜硫酸溶液でよく洗浄し、薄く広げて乾燥させます。また、スクリュープレスまたは油圧プレスで格子状の板の間に挟んで部分的に乾燥させ、ケーキ状に仕上げることもできます。亜硫酸の製造方法については、25ページを参照してください。
[464]
角は通常、乾燥と腐敗によって内部の髄(骨髄)が緩み、叩き出せるようになるまで保管されます。乾燥した場所に保管すれば、それ以上の時間は必要なく、湿気の多い場所に保管することに伴う臭いやその他の不快感も避けられます。髄は蒸気で除去することもできますが、この処理によって角は多少損傷を受けます。髄は主に骨粉として粉砕されますが、一部は接着剤として煮沸され、そのまま、または希塩酸で脱灰してから使用されます。
接着剤を作る能力は全くない角そのものは、主に櫛やボタンなどの製造に用いられる。角の価値は大きさに大きく左右され、小さな角は上記の製品を作るのに加工しても採算が合わない。
廃タンニン。抽出後の浸出液から得られるタンニンは、当然ながら、燃料として以外にはなめし業者にとって何の価値もありません。廃タンニンは肥料として売っても利益が出ません。この点での価値は極めて低いからです。現在でもオランダ式製法で白鉛が作られている地域では、オークの樹皮が土器の覆いとして使われており、高値で取引されています。しかし、オークの樹皮のみを使用することが不可欠です。他の多くのなめし材料は、白鉛の色を損なう物質を放出するからです。温床や街路の交通騒音対策に使われるタンニンの量はごくわずかで、この製品の処分には実用上ほとんど影響がありません。廃タンニンは製紙用としては木材ほど適しておらず、蒸留して木酢液や木精を得ようとする試みも商業的に成功しませんでした。大陸では、細かく粉砕したタンニンは通常、家庭用燃料として練炭に成形されるが、イギリスではこうした練炭の市場を見つけるのは難しいだろう。
概して、使用済みなめし革は発熱量が低いにもかかわらず、燃料として利用するのが最適です。なめし革は湿気を帯びており、発熱量も低いため、この目的には専用の炉が必要となります。ただし、発熱量は原料によって異なります。例えば、オークの樹皮やバロニアは燃料としては劣悪ですが、ツガやミロバランは樹脂やリグニンを多く含むため、はるかに優れた燃料となります。
湿式タンニンで蒸気を発生させる最初の成功した炉は米国で導入され、大型の[465] 燃焼室はアーチ型で、火格子面積が広く、耐火レンガの天板には4つまたは6つの給油口があり、その天板は床となって使用済みのタンニンが敷かれ、廃熱によってある程度乾燥された。炎と炉ガスはボイラーの下を通って流れ、煙道は非常に大きく深く、炉から大量に排出される軽い灰を集め、ガスはボイラーの管を通って戻り、その後側面を伝って煙突へと流れた。湿った燃料は給油口から交互に投入され、火格子の空間の一部だけが一度に湿った燃料で覆われた。湿った燃料は炉の他の部分、特にアーチ型の燃焼室からの熱によって速やかに着火した。[187]広い火格子面積が必要だったのは、この理由だけでなく、燃料の重量が軽く、発熱量が低いため、大量の燃料を燃焼させる必要があったからでもある。図99は、ハクサムとブラウンズ社が製造した同様の原理の炉を示している。著者によれば、このタイプの炉は米国ではまだ広く使われているが、ドイツでは炉の扉から奥に向かって傾斜した「段付き火格子」が好まれている。このタイプの火格子では、可燃物は火格子の平らな面に置かれ、空気は段と段の間の隙間から入り込むが、燃料が落下することはない。図100は、フランクフルトのモエヌス社が製造したこの原理の炉を示している。
[187]詳細な図面と詳細は、ジャクソン・シュルツ著『アメリカ合衆国における皮革製造』(ニューヨーク、1876年)に記載されている。
図99.—ハクサムとブラウンの製鉄所。
遵守すべき必須条件[466] タンを適切に燃焼させるには、十分な広さの火格子面積、適切かつ十分な空気供給、そして非常に高温の燃焼室が必要です。そのため、通常のランカシャー式またはコーンウォール式のボイラーでは、タンをうまく燃焼させることはできません。火格子面積が狭すぎるだけでなく、ボイラー内の水が炉の上部を高温にすることを妨げ、湿ったタンを速やかに活発に燃焼させるのが困難になるからです。この問題は、タンに一定量の石炭を混ぜ、灰受けを閉め、煙突が非常に強力でない限り強制通風を行うことで、ある程度克服できます。このようにして大量のタンを燃焼させることはできますが、石炭の節約にはほとんどつながりません。タンの加熱能力は、加圧によって水分を部分的に除去することで向上し、特別な炉を使用しない場合は、これはほぼ必須となります。
図100. —モエヌス式ステップグレート炉。
タンを浸出液から得られる湿った状態で燃料として使用すべきか、それとも事前に圧搾すべきかという質問に対する答えは、[467] タンの性質と量。ツガの樹皮のような良質な材料が大量に処分される場合、圧搾の費用は不必要な出費となります。しかし、燃料から最高の価値を得たい場合、または炉が非常に湿った燃料を燃焼させるのに適した構造になっていない場合は、タンを圧搾することが有益です。この目的のために油圧プレスが使用されてきましたが、現在一般的に使用されているものは、バロニア破砕機(322ページ)と同じように配置された強力なローラーで構成されています。圧力は、重りを積んだレバー、または強力なバネを取り付けたレバーによって加えられます。これらのプレスから出る液体は、非常に多くの微細な物質を含んでいるため濾過することがほとんど不可能であり、浸出槽に流すと詰まって適切な循環を妨げ、価値がほとんどありません。圧搾の費用の大部分は、プレスに供給する労力によるものであり、浸出槽から機械式コンベア( 325ページ)を使用することで、この労力を大幅に削減できます。図101にタン色のプレス機を示す。
図101。—タンプレス。
下水およびその他の廃液。—さまざまな石灰処理、バッティング、ピュアリング、なめし、洗浄、その他の浸漬工程から出る廃液は、皮革製造で得られる副産物の中で間違いなく最も厄介なものである。昔は単に最寄りの川に流していたが、今日ではさまざまな衛生当局と[468] 他の同様の機関は、比較的純粋な水のみを公共の河川や水路にすることを許可するだろう。
製革工場から排出される廃液の必要な浄化を実現するための様々な方法が、これまで様々な時期に提案され、様々な程度の成功を収めてきた。これらの方法は、沈殿、それに続く濾過または沈降による陸上処理、そして細菌による浄化という3つのカテゴリーに分類できる。
これらの方法のうち最初のものは、アルミナや酸化鉄などの特定の物質が、有機物を含む溶液中で沈殿させた場合に、有機物を一緒に沈殿させる能力を利用するものです。この方法は通常、廃液を弱アルカリ性にするために十分な量の石灰を加え、次に粗アルミニウム塩または粗鉄塩で処理することから成ります。この方法により、アルミニウムまたは鉄の水和物の沈殿物が形成され、その中に液体の有機物のかなりの部分が包み込まれ、沈殿槽の底に沈殿した後、「スラッジ」として取り出されます。「アルミノフェリック」、「フェロゾン」などの派手な名前で販売されている様々な化学薬品があり、その組成は粗硫酸鉄またはアルミナの組成とそれほど違いはありません。場合によっては、鉄製品の「亜鉛めっき」処理に使用される酸性液などの副産物を有効活用することもできます。
製革工場の廃液の場合、沈殿槽に流し込む各種液体の混合比率を適切に調整すれば、これらの化学薬品の使用を回避できる場合が多い。なめし物質は石灰や溶解した皮脂と結合して濃い褐色の不溶性沈殿物を形成するため、廃石灰廃液を、すべてのなめし物質を溶液から除去するのに必要な量よりも多めに廃なめし廃液と混合するように注意すれば、製革業者に一切費用をかけずに、廃液のかなりの浄化が実現できることは明らかである。したがって、廃石灰廃液の割合がなめし廃液の割合に比べて少ない場合は、タンニンを沈殿させるために石灰を追加する必要があるかもしれない。
沈殿槽または沈殿槽は通常、正方形または長方形の容器またはピットであり、その大きさは処理する液体の量に応じて変化するが、深さは6フィートを超えることはめったにない。これらは「間欠型」と「沈殿型」の2つのクラスに分けられる。[469]そして「連続的」。前者の方法では、混合廃液をタンクに充填し、フェノールフタレイン紙に対してわずかにアルカリ性を示すように十分な量の石灰を添加し、懸濁物質がタンクの底に沈殿するまで静置します。沈殿後、透明またはほぼ透明な上層の液体を抜き取り、残りを「スラッジ」とします。また、スカムや浮遊物の混入を防ぐための対策も講じる必要があります。間欠法の場合は、タンクを2つ用意し、一方のタンクに液体を充填している間に、もう一方のタンクを沈殿または排出するのが望ましいです。連続法では、上記のように、最大限の浄化効果が得られるように計算された割合で液体をタンクに投入しますが、液体の流入速度が非常に遅いため、未溶解物質はすぐに沈殿し、結果としてタンクの反対側から液体を連続的に排出することができます。この方法は、熟練していない作業員が行うと必ずしも良い結果が得られるとは限りませんが、多くの場合、1回の操作で済むため、依然として有用です。タンクは絶対に必要です。タンクから排出される排水は、フロートに取り付けられたヒンジ付きパイプ、またはそれに準ずる装置を用いて、できるだけ水面近くで採取することが望ましいです。また、タンクの水位が低下した際には、汚泥が漏れ出ないように注意が必要です。
連続沈殿槽は通常、細長くやや浅い長方形の池で、あらかじめ十分に混合された沈殿液が、片端に固定された、槽の幅と同じ長さの木製の樋を通って流れ込みます。樋には穴が開けられており、液体が均一かつ静かに流入するようになっています。最終的に、液体は槽の反対側の端を横切る同様の樋を通って排出されます。排出口の樋の前には、「スカムボード」と呼ばれる、液面よりわずかに低い板を設置しなければなりません。これは、油、スカム、その他の浮遊物が、澄んだ排水とともに槽から排出されるのを防ぐためです。間欠式システムでも連続式システムでも、ほとんどの場合、排水はその後、細菌ろ過床を通すか、陸上ろ過で処理してから、小川や川に流す必要があります。製革工場の排水は通常、固形物を除去するための混合と沈殿以外の処理を施されずに下水道に流入し、多くの当局は下水道を詰まらせる可能性のある粗大な浮遊物質を除去するだけで満足している。[470] 沈殿槽が使用され、頻繁に空にし、汚泥をシンダーフィルターに流して、その水分の大部分を取り除く必要があります。これらのフィルターは沈殿槽よりも低い位置に設置するのが都合がよく、一般的には、そこから排出された排水をさらに沈殿させるために戻す必要があります。キャンディ氏らによって、上向きの流れを持ついくつかのタイプの連続沈殿槽が考案されており、スペースが限られている場所での使用に非常に適していますが、それ以外の場合は、より安価な構造で十分な場合が多いです。衛生当局を満足させるのに十分な排水を得るという問題とは別に、汚泥の処理は排水浄化における最大の難題の1つです。汚泥は通常非常にかさばり、腐敗しやすく、そのため乾燥させるのが困難です。肥料としての価値はほとんどなく、長時間湿ったままにしておくと、非常に不快な臭いを発します。
ほとんどの場合、液体、そして必ずスラッジは、ろ過によって固形未溶解物質を除去する必要があることは既に述べたとおりです。これは、開放型フィルターまたはフィルタープレスによって行われます。開放型フィルターは一般的に、ろ過された液体を排出するための底部の出口を備えたピットで構成されています。このピットには、石と砂、クリンカー、灰、またはコークスが充填されます。ほとんどの製革業者は、コストがかからないため、クリンカーと灰を使用します。材料は、最下層が非常に粗い一方で、フィルターベッドの表面が最も細かい材料となるように配置する必要があります。ろ過が遅くなるほど厚い固形物層で覆われたら、フィルターの表面を熊手で取り除き(灰や砂はできるだけ取り除かないように注意しながら)、焼却するか、乾燥させて肥料として使用できます。場合によっては、溝付きまたは穴の開いたプレートと布で構成され、圧力によって液体が押し出されるフィルタープレスが使用されます。固形物は比較的乾燥した「ケーキ」の形で残ります。濾過ケーキは、必要に応じて乾燥させて肥料として販売され、多くの点で肥料として非常に適しています。開放型濾過器は開放型濾過器よりもはるかに速く機能しますが、布がすぐに腐って交換する必要があるため、全体としては開放型灰濾過器が皮なめし業者にとって最も便利です。この種の装置は小規模では非常に効率的ですが、数千もの規模になると全く不向きであることは容易に理解できるでしょう。[471] 毎日何ガロンもの液体をろ過する必要があるため、効果的に使用できるのは「汚泥」に対してのみである。
化学沈殿法による精製システムは、今のところ完全に満足のいくものとは言えない。確かにこの方法によってかなりの精製効果が得られるが、ほとんどの場合、「精製された」液体は依然として不純物が多く、そのままでは河川として流すことはできない。しかし、様々な理由から、当局はしばしば流川として流すことを許可している。
排水の浄化において大きな進歩があったのは、製造業者が法律によって、沈殿槽からの排水をその目的のために確保された土地を通して濾過することを義務付けられた時であった。この場合、特定の耐乾性穀物がその土地に播種され、排水でできるだけ頻繁に灌漑された。排水は土地に浸透した後、最寄りの小川に排出された。この処理は多くの点で満足のいくものであったが、特に土地の価格が高い大都市近郊では非常に費用がかかるという欠点があった。さらに、成功に必要な条件が正しく理解されていなかったため、土地がしばしば「汚水病」になったり、水浸しになったりして、排水の浄化ができなくなることもあった。土壌ろ過による浄化が主に土壌中の細菌によるものであることが細菌学者の研究によって証明されるまで、この問題に対する真に満足のいく解決策は見つからなかったが、現在では「細菌処理」の導入によって、この問題はかなり簡略化されている。
有機物に対する作用という観点から見ると、細菌はしばしば「嫌気性」と「好気性」に分類されますが、多くの種は両方の条件下で生存可能です(LILB、第XXIV節参照)。嫌気性細菌は空気のない環境でのみ増殖し、その化学的作用は、酸化を伴わないプロセスによって、摂取した有機物をより単純で、一般的に溶解性の高い形態に分解することにあります。一方、好気性細菌は生存に空気または酸素を必要とし、一般的にはより単純な性質の変化をもたらしますが、有機物を完全に酸化し、硝酸塩や炭酸などの無害で無害な単純な化合物に変換します。したがって、この2つの分類は大部分において互いに補完的であり、嫌気性細菌は動物性または植物性の物質を変換します。[472] 有機物を好気性生物のニーズに適した、より溶解性の高い単純な化合物に分解することで、有機物の分解を完了させる。
先ほど述べたことと調和して、下水の細菌処理には 2 種類あり、それぞれ単独で使用することも、前処理として沈殿処理と併用することもできますが、一般的には連続して使用するのが最適です。最も古い細菌浄化法は主に嫌気性細菌の作用に依存しており、「浄化槽」として知られています。これは元々、小さなコークス片が詰められることもあるが、通常は液体のみを含むタンクで構成され、空気の侵入や悪臭ガスの放出を防ぐためにしっかりと閉じられていました。しかし、深いタンク (6 ~ 10 フィート) を使用すると、連続使用中にすぐにスカムや浮遊物で覆われ、空気や光の侵入、深刻な悪臭の放出を効果的に防ぐことができることがわかりました。浄化対象の液体は、このタイプのタンクまたは一連のタンク内を非常にゆっくりと流れるようにし、一方の端にある分配トラフから表面から約30センチ下のところから流入し、もう一方の端から同様に流出します。この流れの速度は、タンクの内容物が約24時間で1回入れ替わる程度です。タンクが正常に機能している場合、このプロセスによって液体は大幅に浄化され、固形有機物の大部分は液化して消失します。特に浄化槽の処理期間が短い場合、流出する液体がタンクに入る前よりも強い、より不快な臭いを発することが少なくありません。しかし、実際には以前よりも純粋になっており、臭いが強くなったのは部分的に分解された有機物の揮発性生成物によるものです。液体を開放型のコークスフィルターに通すことで、臭いは効果的に除去されます。いずれの場合も、浄化槽やバクテリアフィルターはその効率を内部に存在する微生物に依存しているため、良好な結果を得るにはこれらの微生物が増殖・蓄積する時間が必要であることを念頭に置いておく必要があります。そのためには一般的に約6週間の使用が必要であり、その後は砂や無機物で目詰まりするまで無期限に作用し続けます。
浄化槽内の作用が完全に嫌気性であると想定してはならない。また、下水が弱い場合、有機物の大部分は好条件の下で分解される可能性がある。[473] この方法では硝酸塩と炭酸しか除去できませんが、一般的には、その後の「細菌フィルター」の使用により、はるかに完全な浄化が実現されます。最も単純な形態の細菌フィルターは、深さ約4フィートのタンクで構成され、コークス、砕いたレンガ、またはクリンカーが詰められ、底部に排水管が取り付けられており、簡単に空にすることができます。これらのタンクは「接触床」と呼ばれることが多く、下水または浄化槽の排水が満たされ、2時間放置された後、タンクが空になり、酸化と曝気のために6時間放置されます。ほとんどの場合、下水はこのような処理を2回行う必要があり、最後の処理はより細かいコークスの床を通して行われることが多く、腐敗性物質を完全に除去します。接触床で行われる間欠処理の代わりに、連続好気性ろ過がよく用いられる。連続好気性ろ過では、ろ過床は底部と側面から自由に空気が流入するように設計され、浄化対象の液体は散水器などの装置で表面に散布され、ろ過床をゆっくりと通過する。連続処理は、ろ過床が面積比でより多くの汚水を処理できるだけでなく、目詰まりしにくいため、間欠処理に取って代わる可能性が高い。接触床でも連続ろ過でも、ろ過材に必要な細菌層が形成され、完全に機能するようになるまでには約6週間かかる。処理水質に関しては非常に満足のいく結果が得られるが、最大の難点とコストは、ろ過床がゆっくりと、しかし確実に目詰まりし、多孔質材料の交換が必要になることである。沈殿または沈殿処理された下水を使用すると、この処理は著しく遅延します。この点において、浄化槽は細菌学的機能に加えて、不溶性物質を沈殿させるという有用な役割を果たします。不溶性物質は、濾過槽から除去するよりもはるかに安価に除去できます。通常の沈殿槽は、深さがあれば浄化槽の多くの機能を果たすことは明らかであり、どちらも製革工場から排出される様々な排水から、より均一な液体を生成することにつながり、これはその後の細菌浄化において重要です。これらの主題に関する興味深い情報は、W・H・ハリソン氏の論文「下水の細菌学的処理」に多く掲載されています。[188]
[188]化学工業協会誌、1900年、511ページ。
に関連する特許は多数あります[474] 下水浄化には様々な方法があり、それらの権利を侵害しないよう注意が必要であるが、もちろん沈殿とろ過、そして細菌の作用による有機物の分解という基本的な原理は誰にでも適用可能である。
一般的に、なめし工場や皮革染色工場から出る廃液は極めて不純物が多い。これには、浸漬液、ベイト液、ピュア液からの有機物(高度に腐敗した状態)、なめし槽からのその他の有機物(これも多かれ少なかれ腐敗している)、石灰と溶解した皮脂を多く含む石灰液、さらに原皮を完成皮革に加工する際に使用された可能性のある様々な染料やその他の化学物質が含まれている。そのため、これらの廃液を効率的に精製することは、他のほとんどの産業では見られない困難を伴う。
様々な廃液は、容量の大きいタンクに流し込み、十分に混ぜ合わせた後、数時間静置するのが最善である。この方法により、タンニンの大部分は、同時に存在する石灰と結合して、重く茶色の不溶性物質を形成する。染料やその他の有機物の一部はこの物質に絡みつき、液体から除去される。次に、澄んだ液体をバクテリアフィルター(できれば浄化槽、続いて開放型コークスフィルター)に流し込み、最寄りの小川に流す。製革工場が町の近くにあり、自治体の下水道を利用できる場合は、使用済みタンニンで作られたフィルターを代用できる可能性がある。この材料は、液体から余分な石灰をすべて除去するだけでなく、着色物質の大部分も固定するからである(ケーニッヒ)。この目的で使用されたタンニンは、その孔に非常に多くの石灰を含んでいるため、肥料として有用であると言われている。
塩化第二水銀や石炭酸などの消毒剤を大量に使用する製革工場では、混合液に十分な量の石灰を加えて、明らかにアルカリ性にする必要があります。こうすることで、ほとんどの消毒剤は沈殿するか、不活性化されます。石灰にヒ素を使用する場合は、硫酸第一鉄(硫酸第一鉄または硫酸銅)を少量加えると良いでしょう。ヒ素が鉄と不溶性の化合物を形成し、スラッジとともに除去されるためです。鉄塩がタンニン液に作用して生成されるインクは、バクテリアフィルターによって完全に除去されます。
[475]
付録
波線
付録A.
国際皮革貿易化学者協会によるなめし材料の分析方法。
1902年のリーズ会議で採択された変更を含む。
第1章—バルクからのサンプリング[189]
[189]ロンドン報告書、22~29ページおよび124ページを参照。
1.液体抽出物 ―サンプル採取にあたっては、樽の少なくとも5%を採取し、樽の番号はできるだけ離して選定すること。蓋を取り外し、適切なプランジャーを用いて内容物を十分に攪拌すること。側面や底に付着した沈殿物も完全に攪拌するよう注意すること。すべてのサンプル採取は、責任者の立会いのもとで行うこと。
2.ガンビア抽出物およびペースト抽出物。ガンビア抽出物およびペースト抽出物は、ブロックの5パーセント以上から、管状のサンプリングツールを用いて採取する。このツールは、ブロックを7箇所完全に貫通させる。固形抽出物は砕き、ブロックの内側と外側の両方から、全体を公平に代表するのに十分な数のサンプルを採取する。いずれの場合も、サンプルは速やかに混合し、直ちに気密性のボトルまたは箱に封入し、密封してラベルを貼付する。
3.バロニア、アルガロビラ、ディビディビ、および一般的ななめし材料。 バロニア、アルガロビラ、および粉塵や繊維を含むその他のすべてのなめし材料は、可能であれば、袋の少なくとも5パーセントを滑らかな床に重ねて並べ、床に向かって垂直に数個のサンプルを採取することによってサンプリングする。これができない場合は、十分な数の袋の中央からサンプルを採取しなければならない。バロニアおよびほとんどの材料は化学者に送付することができるが、[476] 粉砕する場合、ディビディビ、アルガロビラ、その他の繊維質材料は粉砕しない方が好ましい。長い樹皮の樹皮、および束になったその他の材料は、束の3パーセントの中央から鋸で小さな部分を切り取ってサンプルとする。
4.複数の化学者へのサンプル提出 —複数の化学者に提出するサンプルは、1つのサンプルとして採取し、よく混合した後、必要な数の分量(3つ以上)に分け、適切な包装に封入し、ラベルを貼付しなければならない。
第II部―分析の準備[190]
[190]ロンドン報告書40ページ以降を参照。
1.液体抽出物― 液体抽出物は、計量の直前に十分に撹拌・混合し、水分の損失を防ぐため迅速に計量しなければならない。混合が困難な濃色の抽出物は、50℃に加熱してから撹拌し、計量前に急速に冷却してもよいが、その旨を報告書に記載しなければならない。
2.固形抽出物。—固形抽出物は粗く粉砕し、よく混ぜ合わせる。ペースト状の抽出物は乳鉢で素早く混合し、水分の損失を避けるため、できるだけ短時間で必要な量を計量する。抽出物が部分的に乾燥しており、部分的にペースト状であるため、上記のいずれの方法も適用できない場合は、試料全体を計量し、常温で十分に乾燥させて粉砕した後、再度計量し、重量減少分を水分として計算する。
ガンビアのように、試料の成分を粉砕したり、その他の機械的手段で十分に混合したりすることが不可能な場合は、試料全体または大部分を少量の熱湯に溶解し、十分に混合した後、分析用に濃度の高い溶液の一部を直ちに計量することが許容される。
3.樹皮およびその他の固形なめし材料。—試料全体、または250グラム以上を、1センチメートルあたり5本のワイヤーのふるいを通過するまでミルで粉砕する。樹皮やディビディビなどの材料に粉末に粉砕できない繊維質が含まれている場合は、粉砕した試料をふるいにかけ、ふるいを通過する部分と通過しない部分をそれぞれ別々に計量し、分析用の試料は同様の割合で含まれるように計量する。
第III章―輸液の調製
1.溶液の濃度― 使用するタンニン溶液は、皮に吸収されるなめし物質100ccあたり0.35~0.45グラムの濃度を有するものとする。(パリ 1900年)
[477]
2.液体抽出物の溶解。—十分な量を蓋付きの洗面器またはビーカーに秤量し、沸騰したお湯で1リットルのフラスコに移してよく振とうし、フラスコを標線まで沸騰したお湯で満たします。フラスコの首を小さなビーカーで覆い、フラスコを冷水蛇口の下に置くか、または他の方法で15℃から20℃の温度まで急速に冷却し、標線まで正確に満たした後、十分に混合し、直ちに濾過を開始します。
注:タンニン浸出液は、1リットルあたりマスタード精油を3~5滴加えることで発酵を防ぐことができます。(F・カトライナー)
3.濾過。分析用溶液の濾過は、その場合に最適なろ紙を用いて行うことができ、カオリンを使用するか否かは問わない。タンニン物質が吸収される場合は、透明な溶液を同様に濾過して得られた量で補正する。完全に透明な溶液は濾過する必要はない。
補正量を決定するには、分析用に規定された濃度のなめし液約500ccを完全に透明な溶液として得る。できれば、補正対象となる濾過法を用いる。十分に混合した後、50ccを蒸発させて「全可溶性物質No.1」を求める。次に、残りの溶液の一部を補正を行う方法で濾過し、濾液50ccを蒸発させて「全可溶性物質No.2」を求める。No.1からNo.2を差し引いた差が補正量であり、これを分析で得られた全可溶性物質に加える。分析においても、補正のための2回目の濾過においても、まず150ccを濾過し(分析では非タンニンの測定に用いる)、次に残りの50ccを蒸発に用いるのが一般的である。この際、濾過中は濾過器を常に満杯にしておく。ただし、補正を適用するすべての分析において、採用する手順は厳密に遵守しなければならない。カオリンを使用する場合は、一定量(1グラムまたは2グラム)を計量し、まず75ccの液でデカンテーション洗浄し、次にさらに液でフィルターに洗浄し、そのうち200ccを上記と同様に濾過する。[191]
[191]まず最初に、使用する個々の材料ごとに補正値を決定する必要があることは明らかですが、同じ濾過方法を厳密に遵守する限り、補正値は多くのなめし材料に対して実質的に一定であることがすぐにわかるでしょう。
4.固形抽出物。—固形抽出物は、ビーカー中で沸騰水を加えて撹拌し、未溶解部分を沈殿させた後、さらに沸騰水を加えて溶解させ、得られた溶液を1リットルのフラスコに移す。溶解した物質がすべて溶解したら、溶液を液体抽出物と同様に処理する。
[478]
5.固形物の抽出。—規定された濃度の煎剤が得られるように量を計量する。(煎剤の調製、決議1)500cc以上の煎剤を50℃を超えない温度で抽出し、その後、温度を徐々に100℃まで上げる。[192]抽出は、浸出液からタンニンがなくなるまで続けられ、全体が1リットルになるまで行われた。必要に応じて、溶液の濃度が低い部分は、フラスコの首に漏斗を置いて蒸発させることで最初に濃縮された。
[192]カナグレのようにデンプンを多く含む物質の場合、抽出は50℃の温度で行うべきである。—HRP
第 IV 節 ― なめし物質及び非タンニン等の測定
1.全溶解性物質— 100 cc濾過した透明ななめし液[193]、または使用する天秤が十分な精度を持つ場合はそれより少ない量を、白金、硬質ガラス、磁器、またはニッケル製の開放型計量容器に入れ、水浴上で蒸発させ、その後、容器を空気オーブンで100℃~105℃の温度で一定になるまで乾燥させるか、または真空中で100℃を超えない温度で一定になるまで乾燥させる。残留物が砕けて損失が生じないように注意する。残留物の乾燥には、可能な場合は真空オーブンの使用が推奨される。
[193]50ccで十分であり、現在一般的に使用されている量である。
2.非タンニンの測定。—濾過法は次回の会議まで公式法として維持されるが、会員は必要に応じて1901年の米国公定農業化学者協会のクロム皮脂粉末法(付録C)を使用することが許可される。ただし、報告書にはAOAC法が使用されたこと、IALTC法ではないことが明記されなければならない(リーズ、1902年、注、480ページ参照)。
「鐘型」[194]プロクター教授が説明したフィルターを使用し、5グラム以上の皮脂粉末を使用し、皮脂粉末は脱タンニン液が約2秒に1滴の速度で滴下するようにチューブ内に詰め、透明なタンニン溶液と混ざって濁りが生じる限り、ろ液は廃棄する。塩ゼラチン溶液と反応しない限り、ろ液は非タンニンの定量に使用できる。[195] 最初の30~35ccは捨てて、次の50ccは[479] 脱タンニン溶液、またはその一部を秤量済みの容器に入れ、水浴上で蒸発させ、その後、100℃~105℃の温度の空気オーブンで一定になるまで乾燥させるか、または真空下で100℃を超えないように乾燥させる。
[194]異なるサンプル間では吸収力にかなりの違いがあるため、フィルターの正確な形状と寸法は、入手可能な皮脂粉末の特性に合わせて調整する必要があることは明らかである。
[195]良質なゼラチン8~9グラムを500ccの熱湯に溶かし、塩100グラムを加え、全体を冷まして濾過する。
3.皮脂粉末。—皮脂粉末はフィルターで使用するのに十分な吸収性を有していなければならず、分析と同様の方法で蒸留水を用いて実施するブランク実験において、50ccの蒸発による残留物は5ミリグラムを超えてはならない。
メーナーとストランスキーが製造したフライベルク皮脂粉末は、セルロースを10~20パーセント含有しており(セリヒの提案による)、会議(リエージュ、1901年)で推奨されており、濾過法に非常に適しています。しかし、この粉末は、ケルダール法で分析して水分を18パーセントと計算した場合、窒素を11.5パーセント以上含有していなければなりません(リーズ、1902年)。
4.水分および「全乾燥物質」の測定— 試料中の水分は、「全可溶性物質」の測定に用いた温度で少量を乾燥させることによって測定する。十分に混合できる濁った溶液が得られる抽出液の場合、一般的には、溶液を混合した後、ろ過する前に、50 cc を計量して蒸発させ、「全可溶性物質」と同様の方法で全乾燥物質(および水分)を測定することが望ましい。
5.結果の報告。—詳細な分析結果が示された場合、報告は以下の形式で行うことが推奨されます。方法:—
(1)皮に吸収されたなめし物質 ―「全可溶性物質」から皮粉濾液を蒸発させて得られた「可溶性非なめし物質」を差し引いて得られる。
(2)可溶性非なめし物質。皮粉濾過液の濾液を蒸発させることにより得られる。
(3)不溶性。「全乾燥物質」から「全可溶性物質」を差し引くことによって。
(4)水分。—「全可溶性」の測定に採用した温度で一部を乾燥させて測定する。
その他の決定事項がある場合は、別途補足的な声明を作成するものとする。
密度。—抽出物等の密度は、ボーメ度、トワデル度などの任意の値ではなく、比重で表すのが望ましい。
第5章―色の測定
色の測定。—イギリスの化学者が使用する方法、すなわちロビボンドのティントメーターによる測定(プロクター教授とパーカー博士がJourn. Soc. Chem. Ind.、1895、125で説明)を使用し、結果を赤の単位で示すことが推奨される。[480] 黄色と黒色。測定は分析に使用した溶液で行っても構わないが、1センチメートルセル内に0.5パーセントのタンニン物質を含む溶液となるように計算しなければならない。
使用済み酒類の分析。
1901年にリエージュ、1902年にリーズで決定された。[196]使用済みなめし液の脱なめしには、アメリカ公定農業化学者協会(AOAC)が1901年に定めたクロム皮脂粉末を用いた「振とう法」を用いるべきである。これは、使用済みなめし液には不揮発性酸が多く含まれているため、濾過法では結果が高くなりすぎる傾向があるためである。AOACの方法は 付録Cに記載されている。
[196]プロクターとブロッキーはリーズ会議での実験を引用し、没食子酸やその他の非なめし物質は皮粉フィルターに大部分が吸収されるものの、おそらく革に永久的に保持されることはないことを証明した。一方、クロムメッキ皮粉振とう法を用いた場合、誤差は依然として大きいものの、はるかに小さくなった。スマックや市販の没食子酸のように、没食子酸と没食子酸のみが存在する場合、最も正確な定量推定は、LILB、p. 123に記載されているように実施されるレーヴェンタール法によるものと思われるが、その実施にはかなりの熟練を要する。
使用済み日焼け剤の分析。
1902年にリーズで、使用済みなめし液は新鮮ななめし剤と同様に分析しなければならないと決定された。ただし、規定濃度の溶液が他に得られない場合は、全溶液を蒸発濃縮することが許容される。適切な装置が利用できる場合は、真空濃縮が望ましいが、それができない場合は、通常のフラスコの口に漏斗を差し込んでもよい。
[481]
付録B ― 十進法
本書では、メートル法による重量と長さの単位、および摂氏温度計の目盛りを一般的に使用しています。これは、残念ながらこの国でいまだに使われている複雑な単位系よりも、国際的かつ科学的であるためです。これらの単位系については、著者の著書『実験ノート』(2ページ)で詳しく説明していますが、常に手元にあるとは限らないため、ここで簡単に概説しておきます。
メートル法の基本単位は「メートル」で、地球の極から赤道までの距離の約 1 / 10,000,000に相当し、39.3708 インチに相当します。多くの実用的な目的においては、おおよそ 40 インチとみなされます。メートルは、10 分の「デシメートル」、100 分の「センチメートル」、1000 分の「ミリメートル」に分割されます。容量の基準は 1 デシメートル、つまり約 4 インチの立方体で、1000 立方センチメートルを含み、「リットル」と呼ばれます。重量の基準は 1 立方センチメートルの水 (4 °C) で、これを「グラム」と呼びます。したがって、1 リットルの水は 1 キログラム、つまり 1000 グラムの重さになります。 1立方メートルの水は1000リットルで、重さは1000キログラム、または1メートルトン(2200ポンド)です。簡略化のために、以下の数値を使用できます。与えられたもの:
1 グラム = 15.431 穀物。
1 lb.平均 = 453·6 グラム。
1 リットル = 0.22 ガロン。
1 ガロン = 4.543 リットル。
しかし、問題を比例の問題として扱う場合、実際の減少は一般的に不要です。したがって、1リットルあたり1グラムの溶液は、100ガロンあたり1ポンド(1000ポンド)の溶液と同じ濃度であり、おおよそ1立方フィートあたり1オンスの溶液と同じです。ピットの場合、多くの場合、メートル定規で直接測定するのが最も簡単です。長さ、幅、深さをデシメートルで測定し、それらを掛け合わせると、内容量がリットルで得られ、水の場合は、重量がキログラムで得られます。
摂氏温度計は、水の凝固点と沸点の差を100°に分割します。次の表は、摂氏温度計の目盛りが華氏温度計の目盛りと分数なしで一致する点を示しています。
摂氏と華氏の温度の比較。
°C °F。
-20 -4
-15 +5
-10 14
-5 23
0 32
5 41
10 50
15 59
20 68
25 77
30 86
35 95
40 104
45 113
50 122
55 131
60 140
65 149
70 158
75 167
80 176
85 185
90 194
95 203
100 212
105 221
110 230
115 239
[482]
付録C. 1901年、米国公定農業化学者協会第18回大会で採択された
、なめし剤の分析に関する公式方法。
I.試料の準備
樹皮、木材、葉、乾燥抽出物、その他同様のなめし原料は、完全に抽出できる程度に細かく粉砕する必要がある。液状抽出物は50℃に加熱し、よく振とうした後、室温まで冷却しなければならない。
II.材料の数量
樹皮や類似の材料の場合、溶液100ccあたり約0.35~0.45グラムのタンニンが得られる量を使用し、非デンプン質の材料の場合はソックスレー抽出器または類似の装置で蒸気加熱抽出する。カナグルや同量のデンプンを含む物質の場合は、ほぼ完全に抽出されるまで50~55℃の温度で加熱し、操作を蒸気加熱で完了させる。抽出液の場合は、溶液100ccあたり0.35~0.45グラムのタンニンが得られる量を計量し、80℃の水900ccに溶解し、12時間放置した後、1000ccに希釈する。
III.湿気
(a)抽出物の場合は、直径6cm以上の平底皿に2グラムを入れ、25ccの水を加え、溶けるまでゆっくり温め、蒸発を続け、乾燥させる。
(b)水浴などによる蒸発乾燥後に必要とされるすべての乾燥は、以下のいずれかの方法によって行われ、可溶性固形分および非タンニンは、類似の、そして可能な限り同一の条件下で乾燥されるものとする。
[483]
- 沸騰したお湯の温度で8時間蒸気浴する。
- 100℃の空気浴中で6時間。
- 70℃の真空下で恒量になるまで乾燥させる。
IV.総固形分
溶液をよく振とうし、濾過せずに直ちにピペットで100ccを量り取り、秤量済みの容器に移して沸騰水の温度で蒸発させ、恒量になるまで乾燥させる。容器は底が平らで、直径が6cm以上であること。
V.可溶性固形物
二重プリーツのろ紙(S. and S.、No. 590、15 cm)を使用する。カオリン2グラムにタンニン溶液75ccを加え、かき混ぜ、15分間放置し、できるだけ多くデカントする。さらに溶液75ccを加え、ろ紙に注ぎ、ろ紙が常に満杯になるようにし、最初の150ccのろ液を捨て、次の100ccを蒸発させて乾燥させる。濾過中の蒸発には十分注意する必要がある。
VI.非タンニン類
20グラムの皮粉を500ccの水で24時間消化し、0.6グラムのクロムミョウバン溶液を添加して準備します。この溶液は、消化開始時に半分、消化終了の少なくとも6時間前に残りの半分を添加します。リネンを通して絞り洗いし、洗浄水が塩化バリウムと沈殿を生じなくなるまで洗浄を続けます。手で十分に絞り、プレス機でできるだけ多くの水分を取り除き、プレスした皮の重量を測定し、その約4分の1を水分測定用に取ります。この4分の1を慎重に計量し、恒量になるまで乾燥させます。残りの4分の3を慎重に計量し、元の溶液200ccに加えます。10分間振とうし、綿栓をステムに取り付けた漏斗に注ぎ、透明になるまで戻し、100ccを蒸発させて乾燥させます。この残渣の重量は、プレスした皮粉に含まれる水分による希釈を補正する必要があります。[197]振とうは、何らかの機械式振とう機で行う必要があります。薬剤師が使用する、ミルクシェイクとして知られるシンプルな機械が推奨されます。
[197]訂正方法については、313ページを参照してください。
暫定的な方法。シェーカーグラスに14グラムの乾燥クロム皮脂粉末を入れ、タンニン溶液200ccを加え、頻繁にかき混ぜながら2時間放置し、15分間振とうした後、綿栓を詰めた漏斗に移し、濾液が滴下するのを待つ。漏斗内の皮脂粉末を押し固め、濾液が透明になるまで戻し、100ccを蒸発させる。
[484]
VII.タンニン
これらの量は、可溶性固形分と補正後の非タンニンの差によって示される。
VIII.皮脂粉末の試験
(a)皮粉10グラムを水250ccで5分間振とうし、リネンで濾過し、マグマを手でよく絞ります。この操作を3回繰り返し、最後の濾液を透明になるまで紙(S. and S. No. 590、15cm)で濾過し、100ccを蒸発させて乾燥させます。この残留物が10mgを超える場合は、皮は廃棄しなければなりません。
(b)純粋なガロタンニン6グラムを1000ccの水に溶解して溶液を調製する。この溶液100ccを蒸発させ、恒量になるまで乾燥させて全固形分を測定する。この溶液200ccを、第6項に記載されている方法と全く同じように皮脂粉末で処理する。皮脂粉末は、存在する全固形分の少なくとも95パーセントを吸収しなければならない。使用するガロタンニンは、水、アルコール、アセトン、および酢酸エチルに完全に溶解し、蒸気浴で2時間過剰の黄色酸化第二水銀で消化しても除去されない物質が1パーセントを超えて含まれていてはならない。
IX.非タンニン濾液の試験
(a)タンニンについて。—透明な非タンニン濾液の少量に、ネルソンゼラチンの1%溶液を数滴加えて試験する。濁りはタンニンの存在を示しており、その場合は、皮粉を20グラムではなく35グラム使用して、VI.で説明した手順を繰り返す。
(b)可溶性皮脂の場合。—透明な非タンニン濾液の少量に、濾過したタンニン溶液を数滴加えます。濁りは可溶性皮脂の存在を示しており、その場合はVI.で説明した手順を繰り返し、皮脂粉末をより徹底的に洗浄します。
溶液の温度は、測定時または濾過時に16℃~20℃の範囲内であること。乾燥はすべて、直径6cm以上の平底皿で行い、濾過にはS.およびS. No. 590、15cmのろ紙を使用すること。
[485]
付録D
以下の色のリストは、ロンドンのヘロルド研究所の皮革染色部門のディレクターであるMCラム氏によって提供されました。ラム氏は、さまざまな染料の耐久性と皮革への適合性について多くの時間を費やしてテストを行いました。これらの色の多くは、ヨークシャーカレッジの皮革部門でもテストされ、満足のいくものであることが確認されています。以下のメーカー名の略語は、リスト:—
B. Basler Chemische Fabrik、AG バーゼル、スイス。
BASF バディッシュ アニリンとソーダ ファブリック。ルートヴィヒスハーフェン A.ライン、ドイツ。
ベル。 ベルリン・アニリン社、ベルリンSO、ドイツ。
BS Spl. ブルック、シンプソン&スピラー。アトラス・ダイ・ワークス、ハックニー・ウィック、ロンドン、北東部
による。 Farben-fabriken 氏、故バイエル社、エルバーフェルト、ドイツ。
C. L. Cassella & Co.フランクフルト・アム・マイン、ドイツ。
カリフォルニア フランス・アニリン染料工房。フランス、ノルデ県、ヴィユー・コンデ。
C. & R. クラウスとリー。マンチェスター近郊のクレイトン。
D. ダール&カンパニー、ドイツ、バーメン。
D. & H. デュラン、ユグナン&カンパニー、スイス、バーゼル。
G. R. ガイギー社、スイス、バーゼル。
ドイツ語 ガーバー&カンパニー、スイス、バーゼル。
K. Kalle & Co.ビアブリッヒライン、ドイツ。
レオン。 A. レオンハルト社、ミュールハイム・アム・マイン、ドイツ。
リーチ JW・レイチ。ミルンズブリッジ化学工場、ハダースフィールド。
レブ。 レヴィンスタイン社、マンチェスター、ミンシュル通り21番地。
MLB マイスター、ルシウス&ブルーニング。ヘキスト A.マイン、ドイツ。
月。 ジリアール、P. モネ、ガーティエ。フランス、リヨン。
N. ノッツェル・イステル&カンパニー・グリースハイムマイン、ドイツ。
O. K. Oehler & Co.オッフェンバッハマイン、ドイツ。
P. サン・ドニ染料会社(旧プーリエ社)。パリ近郊のサン・ドニ。
R. ソシエテ・シミケ・デ・ユージーヌ・デュ・ローヌ。フランス、リヨン。
RH & S。 リード、ホリデー&サンズ。ハダースフィールド。
シンド。 化学工業協会。スイス、バーゼル。
ウアー。 ケミッシェ・ファブリケン。ユルディンゲン A.ライン、ドイツ。
W. ブラザーズ ウィリアムズ・ブラザーズ&カンパニー、ハウンズロー、ミドルセックス。
[486]
染色。
植物タンニンなめし革の染色に適した単酸性染料。
ブラウンズ。
濃い茶色。(MLB)
酸性褐色。(W. Bros.)
ブラウンA2。(BS特別版)
ブラウンA1。(BS特別版)
ミカドブラウンB.(レオン)
新酸性ブラウン。(BS Spl.)
ブロンズアシッドブラウン。(作)
黄金色のY. (C.)、(By.)
酸性アントラセンブラウンR.(By.)
ファストブラウンN.(BASF)
ナッツブラウン A. (C.)
速やかな茶色。(著)
速やかな茶色のG.(ベラルーシ)
レゾルシンブラウン。(ベル。)
レゾルシンブラウン。(D.)
酸性の茶色。(ベル。)
濃いナッツブラウン。(W. Bros.)
酸性褐色 R. (C.)
酸性褐色R.(Uer.)
酸性褐色 R. (RH & S.)
新ゴールデンブラウンA1。(C.)
濃い茶色。(C.)
酸性褐色L.(BASF)
酸性褐色 D. (C.)
黄色。
アゾイエロー。(Uer.)
ホスフィン誘導体(BS Spl.)
クリソイン。(W.ブラザーズ)
アゾ酸イエロー(ベル)
新しいホスフィンG.(C.)
キューバイエロー2072。(サウスカロライナ州インディアナ州)
キューバイエロー(W.ブラザーズ)
アゾフラビンRS. (C.) および (BASF)
アゾフラビン3R(BASF社製)
インディアンイエローR.(著)
ウコンの黄色。(G.)
鮮やかな黄色のG。(レオン。)
単色の黄色B。(レオン)
インディアンイエローR.(C.)
キューバイエロー。(C.)
ナフトールイエローS(By.)、(C.)、(BASF)
ウコンの黄色。(C.)、(G.)
速酸性黄色。(CA)
赤とオレンジ。
スカーレット・R.(著)
クロセインスカーレット3BN。(著)
オレンジ2. (MLB)、(SC Ind.)、(C.)、(BASF)
オレンジ2B。(作)
中国語Gエクストラ。(ベル語)
ブリルクロセインMOO(C.)
ボルドーG.(著)
アトラスオレンジ。(BS特別版)
ボルドーカバー(ベル)
ファストレッド21528。(By.)
ファストレッドA(レオン)、(バイエルン)、(ベルン)、(BASF)
ボルドーB(MLB)
緑黄色野菜。
酸性グリーン超濃縮液(C.)
ギニアグリーンB.(ベラルーシ)
ギニアグリーンG.(ベラルーシ)
アシッドグリーンGG。(作)
アシッドグリーンBB。(作)
アシッドグリーンB.(By.)
アシッドグリーンG.(By.)
アシッドグリーン000。(レオン)
酸性グリーンエクストラ。(By.)
アシッドグリーン(Uer.)
アシッドグリーン(RH & S.)
薄緑色のSF。(BASF)
エリオグラウシン。(G.)
[487]
スミレ。
酸性バイオレット4RS。(Ber.)
酸性バイオレット7B。(ベル)
酸性バイオレット6B。(作)
ホルミルバイオレットS4B。(C.)
ブルース。
バイエルンブルー DB (Ber.)
マリンブルーo. (K.)
鮮やかな青色。(MLB)
青1. (レベル)
青2. (レベル)
青3. (レベル)
植物タンニンなめし革の染色に適した単色基本染料。
ブラウンズ。
ビスマルクブラウンGG。(C.)
クリソイジンAG. (O.)
ビスマルクブラウン 2B. (K.)
ビスマルク・ブラウン(作)
ビスマルクブラウンRCE(レビュアー)
ビスマルク・ブラウン M. (著)
ヴェスヴィネ濃縮液(MLB)
ヴェスヴィネ濃縮液(BASF)
ビスマルクブラウンCエクストラ。(レオン)
ビスマルクブラウンRS(BS Spl.)
ビスマルクブラウン 3762. (W. Bros.)
レオニンA(BASF)
レオニンN.(BASF)
ブラウン R. (G.)
ブラウン G. (G.)
マンチェスターブラウン。(C.)
黄色。
アクリジンイエローNC。(レオン社)
ホスフィンN. (Ber.)
特許ホスフィンR.(サウスカロライナ州)
レザーイエロー 6730 (CA)
オーラミン2。(著)
クリソイジン結晶(BS Spl.)および(By.)
クリソイディンダイヤモンド結晶。(W. Bros.)
レザーイエローo. (MLB)
クリソイジン。(RH & S.)
レザーイエローG.(MLB)
レザーイエロー 6730 (CA)
特許ホスフィンG.(SC Ind.)
レザーイエローDRR。(Ber.)
キサンチン。(O.)
カネラ G. (W. ブラザーズ)
純粋なホスフィン。(C.)
新しいホスフィンG.(C.)
コリホスフィンo.(By.)
パラホスフィンR.(C.)
パラホスフィンG.(C.)
レザーイエロー374。(D.)
レザーイエロー375。(D.)
ホモホスフィンG.(レオン)
ホスフィンABN。(レオン)
オーラミン2特許。(サウスカロライナ州インディアナ州)
緑黄色野菜。
メチルグリーン結晶(ベル)
メチレングリーン。(MLB)
鮮やかな緑色。(レオン)
マラカイトグリーン。(Ber.)、(MLB)、(P.)、(CA)、(SC Ind.)、(RH & S.)、(Lev.)、(C.)、(BS Spl.)および(K.)
レッズ。
サフラニン。(MLB)、(BASF)、(SC Ind.)、(K.)、(Ber.)、(By.)、(CA)、(Leon.)、(Uer.)
ロシア赤。(By.)および(Ber.)
[488]
スミレ。
メチルバイオレット。(Ber.)、(By.)、(MLB)、(RH & S.)、(BS Spl.)、(C.) (SC Ind.)、(P.) および (D.)。
黒人。
コルボリンB(BASF)
コルボリンG.(BASF)
染色。
植物タンニンなめし革の染色に適した単酸性染料。[198]
[198]ローマ数字の説明については、付録Dの末尾を参照してください。
黄色。
II. ナフトールイエローS(Ber.)、(BASF)、(By.)および(C.)。
VII. キノリンイエロー。(Ber.)、(By.)、(BASF)。
II. シトロニン。(レオン)
IV. 鮮やかな黄色のG。(レオン。)
IV. 単色の黄色B。(レオン)
V. インディアンイエローS。
V. アゾ酸イエロー。
IV. インド産の黄色T. (C.)
VII. インドイエローR.(By.)および(C.)。
IV. インディアンイエローG.(By.)および(C.)。
IV. キューバイエロー。(C.)、(W. Bros.)、(SCInd.)。
V. アゾフラビンRS(BASF)および(C.)。
V. アゾフラビン3R(BASF)および(C.)。
VI. サーキュメインエクストラ。(ベル。)
VII. タートラジン。(BASF社製)
オレンジ。
V. オレンジ 2. (BASF)、(C.)、(MLB)、(SC Ind.)、(P.) (W. Bros.) および (By.)。
V. 中国語Gエクストラ。(ベル語)
V. クロセインオレンジ。(K.)および(By.)。
VI. ポンソー 10RB、4R、Bo、4RB、6RB。(Ber.)、(By.)、(D.)。
ボルドー。
VII. アゾボルドー。(作)
IV. ボルドーBエクストラ。(著)
VI. ボルドーG.(著)
V. ボルドーY.(W.ブラザーズ)
V. 酸性マルーン。(MLB)および(BS Spl.)。
VIII. クロマトロップ6B。(MLB)
レッズ。
V. ファストレッドA(Ber.)、(By.)、(BASF)、(BS Spl.)、(Leon.)
VIII. 速球レッドS。(MLB)
VI. ファストレッド21528。(By.)
[489]
スカーレット。
V. クロセインスカーレットR.(By.)および(K.)。
V. クロセインスカーレット2R。(By.)
VII. ファストスカーレットB.(BASF)、(W. Bros.)および(K.)
ブラウンズ。
IV. 酸性褐色 R. (C.)
V. 酸性褐色L.(BASF)
V. 酸性褐色Y. (SC Ind.)
IV. 酸性褐色D.(C.)、(BASF)
IV. 酸性褐色(RH & S.)
IV. 酸性茶色4601。(BS Spl.)
V. 酸性褐色 D. (C.)
VII. レゾルシンブラウン。(ベル。)
V. 酸性の茶色。(Uer.)
IV. 酸性褐色 R. (Ber.)
VIII. 酸性褐色Y. (MLB)。
VI. 濃い茶色の丸印。(MLB)
V. 速やかな茶色。(著)
V. 速乾性ブラウン。G.(Ber.)
V. 速乾性褐色。N.(BASF)
IV. 速乾性ブラウン。3B。(ベリー)
V. ブロンズアシッドブラウン。(作)
VIII. 酸性アントラシンブラウンR.(By.)
V. 新酸性ブラウン。(BS Spl.)
VI. 濃いナッツブラウン。(Uer.)
IV. 新ゴールデンブラウンA1。(C.)
黒人。
IV. ナフトールブルーブラック。(C.)
V. ナフチルアミンブラック4B。(C.)
V. ナフチルアミンブラック6B.(C.)
VII. フェノールブラックS.(By.)
IV. フェニルアミンブラック4B。(By.)
VII. ビクトリア・ブラックB.(著)
ブルース。
VIII. ファストブルーR.(ベラルーシ)
VIII. バイエルンブルー DB. (Ber.)
V. エリオグラウシン。(G.)
IV. シアノール抽出物(C.)
IV. マリンブルー。(K.)
VII. ウォーターブルーN.(BASF)
VIII. ウォーターブルー4B.(ベル)
VII. コットンブルーII.(著)。
VII. トルイジンブルー。(BASF)および(By.)。
VII. ウォーターブルーR.(レオン)
VII. ウォーターブルー3R。(レオン)
VII. ウォーターブルーBTR。(BASF)
スミレ。
酸性バイオレット(Lev.)、(BASF)、(By.)
IX. 酸性バイオレット4R(BASF社製)
V. 酸性バイオレット R. (C.)
V. 酸性バイオレット R. (BASF)
VI. 酸性バイオレット 3BA。(MLB)
IV. 酸性バイオレット 3BN. (Lev.)
II. 酸性バイオレット6B.(By.)および(C.)。
III. ホルミルバイオレットS4B。(C.)
緑黄色野菜。
IV. 酸性グリーン超濃縮液(C.)
IV. ギニアグリーンBとG。(ベラルーシ)
IV. アシッドグリーンエキス(By.)
IV. アシッドグリーンGGエキス(By.)
IV. アシッドグリーン225。(By.)
IV. アシッドグリーンBB.ext.(By.)
IV. 酸性グリーンo. (MLB)
IV. アシッドグリーン5677(BS Spl.)
V. カプリグリーン 2G。(レブ)
[490]
植物タンニンなめし革の染色に適した単色染料。
ブラウンズ。
IV. Vesuvine ooo ext. (BASF)
II. ヴェスヴィンB.(BASF)
II. ヴェスヴィネ(C.)
III. ヴェスヴィネ濃縮液(MLB)
III. ビスマルクブラウンエクステンション(Ber.)および(BS Spl.)。
III. ビスマルク・ブラウン・エクステンション M. (By.)
III. ビスマルク・ブラウン F. (By.)
IV. ビスマルクブラウン YS. (BS Spl.)
III. ビスマルク・ブラウン PS. (C.)
III. ビスマルクブラウンGG。(C.)
III. ビスマルク・ブラウン O. (L.)
III. ビスマルク・ブラウン G. (O.)
III. ビスマルク・ブラウン(サウスカロライナ州インディアナ州)
III. ビスマルク・ブラウン NYY。(W.ブラザーズ)
III. ビスマルク・ブラウンO.(MLB)
II. カネラ。(BS Spl.)
II. カネラ(BASF)
II. カネラ。(C.)
V. カネラ(サウスカロライナ州)
II. カネラ S. (Ber.)
III. カネラ P. (W.)
IV. 南京。(BASF)
IV. 南京。(RH & S.)
IV. 南京。(SC Ind.)
III. ラヴィリエールの122番。(著)
II. レオニン(BASF)
IV. キサンチン。(O.)
黄みがかったオレンジ色。
III. クリソイジン類(Leitch);R(RH & S.)
IV. クリソイディン抽出物(W.)。
II. クリソイジン類(SCInd.);GG(C.)
III. クリソイディン類 G. (Leon.)
II. クリソイジン類 RE. (Lev.)
III. クリソイジンYY。(C.)
III. クリソイディン結晶(BS Spl.)
III. クリソイジン類 G. (By.)
V. クリソイディン結晶(CA)
黄色。
III. オーラミン2(BASF)
III. オーラミン(サウスカロライナ州)
III. オーラミン。(G.)
III. オーラミン。(ベル。)
III. オーラミン。(著)
III. オーラミン。(L.)
III. オーラミン。(W.)
III. オーラミン。(C.)
III. オーラミン。(W.)
V. オーラミン濃縮液(MLB)。
IV. ホスフィンE(BASF)
IV. ホスフィンL.(BASF)
IV. ホスフィンG.(ベラドンナ)
IV. ホスフィン。(O.)
IV. ホスフィン。(C.)
IV. ホスフィン抽出物(MLB)
IV. ホスフィンB抽出物(サウスカロライナ州産)
III. ホスフィン III.、II.、I. (レオン)
III. ホスフィンN.(Ber.)
V. コリホスフィン。(著)
V. ホモホスフィン。(レオン)
V. パラホスフィン。(C.)
緑黄色野菜。
III. メチルグリーン結晶。(By.)D.
V. メチレングリーンo. (MLB)
II. ダイヤモンドグリーンBおよびG。(BASF)
II. ベンザルグリーン。(O.)
II. 鮮やかな緑色の結晶。(MLB)
II. 鮮やかな緑色の結晶。(By.)
II. 鮮やかな緑色の結晶。(O.)
II. 鮮やかな緑色の結晶。(L.)
II. 鮮やかな緑色の結晶。(レビュアー)
II. 鮮やかな緑色の結晶。(ウエル)
II. 鮮やかな緑色の結晶。(サウスカロライナ州産)
II. マラカイトグリーン。(BS特別版)
II. マラカイトグリーン。(ベル)
II. マラカイトグリーン。(カリフォルニア州)
II. 孔雀石のような緑色。(K.)
II. マラカイトグリーン。(MLB)
II. 孔雀石のような緑色。(レビ記)
II. 孔雀石のような緑色。(G.)
II. 孔雀石のような緑色。(O.)
[491]
ブルース。
VII. メチレンブルーB、2B、R(Ber.)
VII. メチレンブルー。(BASF社製)
VII. メチレンブルー。(MLB)
VII. メチレンブルー。(レブ)
VII. メチレンブルー。(C.)
VII. メチレンブルー。(C. & R.)
VIII. 新しいメチレンブルー。GG。(C.)
VIII. ニューメチレンブルー。BB。(C.)
IV. 新しい青いR.(Ber.)
V. 新しい青いR。(作)
VI. 新特許ブルー4B。(著)
スミレ。
IV. メチルバイオレット4B(BASF社製)
IV. メチルバイオレット4R. (K.)
IV. メチルバイオレット4R. (C.)
IV. メチルバイオレット3B。(著者)
IV. メチルバイオレット3B(ベラドンナ)
IV. メチルバイオレット2B。(MLB)
IV. メチルバイオレット(D.)
IV. メチルバイオレット6B(レオン)
IV. ニュートラルバイオレットエキス(C.)
ボルドー。
IV. マゼンタWB。(レオン)
IV. マゼンタ3B(Ber.)
IV. マゼンタRE.(レオン)
IV. マゼンタWBG。(レオン)
IV. マゼンタ。(MLB)
IV. マゼンタ。(K.)
IV. マゼンタ。(BASF)
IV. マゼンタ4128。(BS特別版)
レッズ。
VIII. ロダミンBエクストラ(Ber.)
VIII. ロダミンB(BASF社製)
VIII. ロダミンB(著)
VIII. ローダミン(サウスカロライナ州)
VIII. ロダミン(MLB)
VII. サフラニン(BASF)
IV. ロシアンレッドG(BASF)。
IV. ロシアンレッドB.(C.)
IV. ロシアンレッド(ベラルーシ)
IV. ロシア赤(ウエル)
IV. ロシアンレッドB(BASF)
IV. ロシア赤G.(C.)
IV. ロシアンレッド(ベラルーシ)
IV. ロシアの赤R.(By.)
IV. 枢機卿4B。(著)
VIII. ロジュリンレッド。(作)
V. サフラニンG抽出物(C.)
VII. サフラニンBS。(著者)
サフラニンG抽出物(ベラルーシ)
植物タンニンなめし革の染色・着色に適した酸性混合物
。
オレンジ2. (MLB)
アゾイエローo. (MLB)
パテントブルーV.(MLB)
レゾルシンブラウン。(ベル。)
サーキュメイン抽出物(ベラルーシ)
ニグロシン105(ベラドンナ)
酸性褐色 R. (C.)
インディアンイエローG.(C.)
純粋な水溶性青色。(C.)
新酸性ブラウン。(BS Spl.)
ホスフィン誘導体(BS Spl.)
インデュリン。(BS Spl.)
酸性褐色 R. (C.)
アゾフラビンRS(C.)
ナフトールブルーブラック。(C.)
レゾルシンブラウン(ベラドンナ)
速やかな茶色のG.(ベラルーシ)
ナフチルアミンブラックD.(C.)
速やかな茶色のG.(ベラルーシ)
サーキュミンエキス(ベラドンナ)
ニグロシン105(ベラドンナ)
速やかな茶色。(著)
インディアンイエローR.(著)
鮮やかな緑がかった青の色合い。(作)
酸性アントラセンブラウン。(By.)[492]
インディアンイエローR.(著)
鮮やかな緑がかった青の色合い。(作)
ファストブラウンN.(BASF)
アゾフラビンRS(BASF)
薄緑色のSF(BASF)
濃いナッツブラウン。(Uer.)
アゾイエロー。(Uer.)
酸性グリーン。(Uer.)
酸性褐色。(D.)
クロセインオレンジ。(D.)
コットンブルー 3R. (D.)
レゾルシンブラウン。(D.)
コットンブルー 3R. (D.)
酸性褐色B.(サウスカロライナ州)
キューバイエロー2072。(サウスカロライナ州インディアナ州)
酸性グリーン。(サウスカロライナ州)
レゾルシンブラウン。(W.ブラザーズ)
キューバイエロー。(W.ブラザーズ)
酸性グリーン。(W.ブラザーズ)
ナフトールブラウン。(レオン)
シトロニンA(レオン)
アシッドグリーン000。(レオン)
酸性褐色 R. (RH & S.)
酸性黄色。(RH & S.)
ニグロシン結晶(RH & S.)
オレンジ2. (P.)
イエロー oS. (P.)
アシッドグリーン J3E. (P.)
酸性褐色。(CA)
酸性黄色S. (CA)
純粋な青色の結晶。(カリフォルニア州)
レゾルシンブラウン。(ベル。)
アゾ酸イエローまたはサーキュミン抽出物(ベラドンナ)
バイエルンブルー DB、またはギニアグリーン G. (Ber.)
インディアンイエローR.(C.)
酸性褐色 R. (C.)
純粋な水溶性青色。(C.)
アゾ酸イエロー濃縮液(MLB)
濃い茶色の丸印。(MLB)
ファストブルーオソル。(MLB)
ブロンズアシッドブラウン。(作)
インディアンイエローR.(著)
鮮やかな緑がかった青の色合い。(作)
酸性アントラセンブラウン。(By.)
インディアンイエローR.(著)
鮮やかな緑がかった青の色合い。(作)
オレンジ11. (BASF)
スカーレットGL(BASF)
薄緑色のSFYS。(BASF)
アゾフラビンRS(BASF)
酸性褐色L.(BASF)
薄緑色のSFYS。(BASF)
チョコレート。(Uer.)
タートラジン(BASF社製)、またはアゾイエロー(Uer社製)
植物タンニンなめし革の染色・着色に適した基本混合液
。
ビスマルク・ブラウン M. (著)
オーラミン2。(著)
メチレンブルーBB。(製造元)
レオニンA(BASF)
ベスビネB2(BASF)
ダイヤモンドグリーンG.(BASF)
ビスマルク・ブラウンO.(レオン)
オーラミン2。(レオン)
緑色のP.(レオン)
ビスマルク・ブラウン拡張版(ベラルーシ)
フィラデルフィアイエローR.(Ber.)
孔雀石の緑色結晶。(ベラドンナ)
新しいホスフィンG.(C.)
クリソイジン。(C.)
新しい青色のB.(C.)
ホスフィン抽出物(F.)
クリソイディンダイヤモンド結晶。(F.)
鮮やかな緑色の結晶。外部(F.)
ビスマルクブラウンGG。(O.)
アニリンイエロー抽出物(O.)
ニュートラルバイオレットエキス(O.)
濃い茶色のB.(By.)
オーラミン2。(著)
エメラルドグリーンの結晶。(作)
ホスフィン3RB(ベル)[493]
フィラデルフィアイエローR.(Ber.)
ロシアングリーン36784。(ベラルーシ)
ビスマルク・ブラウンRS(BS特別版)
カネラ。(BS Spl.)
マラカイトグリーン。(BS特別版)
ヴェスヴィネ濃縮液(MLB)
オーラミン濃縮液(MLB)
メチレングリーン。(MLB)
カッチブラウン。(レイチ)
レモンイエローG.(Leitch.)
ロシアングリーン3B.(レイチ)
ビスマルクブラウン2B.(K.)
レザーエクステンション用イエロー(K.)
孔雀石の緑色結晶。(K.)
オーラミン。(G.)
ブラウン R. (G.)
孔雀石のような緑色。(G.)
オーラミン o. (Lev.)
ビスマルクブラウンRCE(レビュアー)
鮮やかな緑色。(レビュアー)
ビスマルクブラウン Y40。(RH & S.)
カナリア2. (RH & S.)
緑色の結晶 Y. (RH & S.)。
革製ブラウン A. (SC Ind.)
オーラミン2(SC Ind.)
レザー ブラック 1. (SC Ind.)
レザー ブラック R. (Uer.)。
黄色4803。(Uer.)
青黒S. (Uer.)
ビスマルク・ブラウン NYY。(W.ブラザーズ)
カネラ G. (W. ブラザーズ)
革用ブラウン375。(D.)
ファストイエロー168。(D.)
メチルグリーンG抽出物(D.)
ブラウン N. (D.)
革製ブラウンP.(D.)
パリスバイオレットo. (D.)
クロームレザー。
クロムレザーの染色には、以下の染料が適しています。なめし後の革は、通常の方法でホウ砂処理した後、タンニン溶液中でドラムまたはパドルで媒染します。濃い色調には、ガンビア3%とフスティック抽出物3%(重量はホウ砂処理後に取り出した革で計算)が適しています。薄い色調には、ガンビア1 1 / 2%が推奨されます。媒染後、革は脂肪液に浸漬され、染色されます。染色浴には、染料と同量の硫酸水素ナトリウムまたは硫酸水素カリウムを加えます。以下は、クロムレザーをうまく染色できる染料の完全なリストではなく、あくまで代表的なものです。
染色後、ぬるま湯に少量の食塩(皮3ダースにつき1ポンドが適量)を加えてよく洗います。洗浄後、機械で型抜きし、染色前にシェービング処理を行っていない場合は、シェービングの準備が整います。その後、皮を平らに、木目を上にして板に釘で打ち付け、グリセリンと水の混合液(グリセリン3ポンドを水1ガロンに溶かしたものが適量)を木目にスポンジでよく塗ります。乾燥室に運ぶ前に、良質の精油、ニートフットオイル、または鉱物油で軽く油を塗ります。完全に乾いたら板から外し、湿ったおがくずを挟んで数時間乾燥させます。[494] 杭打ちに適した湿り具合になるまで。この時点で、機械でしっかりと杭打ちする必要があります。この目的には、Haley (イギリス)、Slocomb、または Vaughn (アメリカ) の機械が適しています ( 192 ページ)。
仕立てた後、商品は「ソフトボード」で覆われ、皮に薄い亜麻仁粘液が塗布され、その後乾燥させ、以下の調味料で味付けされます。混合:-
「乾燥卵白10~15オンスを1ガロンの冷水に4時間浸し、時々かき混ぜ、不溶物を濾し取ってから1ガロンの牛乳を加えます。仕上げを2~3日以上保存したい場合は、上記に少量のフェノール(石炭酸)を加えても構いません。少量の水に溶かしたフェノール1オンスを、仕上げ液1ガロンあたりに加えるのが適切な量です。」この混合物に少量の染料を加える必要があります。
味付け後、皮をオーブンで乾燥させ、2度艶出しを行い、上記の混合液を同量の水で薄めて再度味付けします。乾燥させて再び艶出しを行い、軽く吊るした後、首から尾まで板で覆って、人気の高いまっすぐな木目を引き出します。艶出しが明るすぎる場合は、卵白溶液を半分の濃度に薄めてください。
商品に艶出し加工を施した後、亜麻仁油で少し湿らせたフランネル布で木目面をこすり、形を整えれば、販売準備完了です。
クロムなめし革の染色に適した染料。
ブラウンズ。
レゾルシンブラウン。(ベル。)
チョコレート。(Uer.)
速やかな茶色。(BY.)
速乾性ブラウン。(ベリー)
新ゴールデンブラウン A.1. (C.)
速乾性褐色。(BASF)
酸性褐色Y. (SC Ind.)
酸性褐色B.(サウスカロライナ州)
黄金色。(リーチ)
ブロンズアシッドブラウン。(作)
淡いナッツブラウン。(Uer.)
レゾルシンブラウン。(W.ブラザーズ)
アシッドブラウン5210。(W.ブラザーズ)
新酸性ブラウン。(BS Spl.)
淡いナッツブラウン。(右)
ブラウン 2Y. (R.)
アゾホスフィン。(Uer.)
黄金色のY.(W. Bros.)
黄褐色と黄色。
シトロニン。(レオン)
アゾフラビンRS(BASF)
キューバイエロー2072。(サウスカロライナ州インディアナ州)
ホスフィン置換体。(BS Spl.)
アゾイエロー濃縮液(MLB)
アゾフラビン。(R.)
ゴールデンオレンジ R. (Leitch.)
サーキュメイン抽出物(ベラルーシ)
インディアンイエローG.(By.)
ウコン代替品(W. Bros.)
アゾイエローR(MLB)
クリソフェニンG.(レオン)
インド産の黄色T. (C.)
キノリンイエロー。(ベル)
キューバイエロー。(C.)と(W. Bros.)
インディアンイエロー。G.(C.)
クリソイン抽出物(W.ブラザーズ)
アゾフラビン。(BS特別版)
ウコン黄色B.(Leitch.)
アゾイエローFY.(RH & S.)
オレンジ4. (RH & S.)[495]
ナフトールイエローS(BASF社製)
ウコンイエローY.(Leitch.)
アゾフラビン7032。(サウスカロライナ州工業公社)
ウコンの黄色。(G.)
黄色のY字型。(レオン)
単色の黄色B。(レオン)
茶色のG.(レオン)を製粉する
ナフタミンイエロー3G(K.)
オレンジGG。(C.)
レゾルシンイエロー。(ベル)
緑黄色野菜。
酸性グリーン濃縮液(MLB)
酸性の緑色。(レオン)
ギニア産グリーンズGとB。(ベラルーシ)
アシッドグリーンエキス濃縮液(C.)
速酸性グリーンBN。(C.)
エリオグラウシン。(G.)
アシッドグリーン5677。(W.ブラザーズ)
アシッドグリーン(Uer.)
薄緑色のSF。(BASF)
アシッドグリーン エクステンション GG。(By.)
スミレと青。
バイエルンブルー DB. (Ber.)
ブルーR.(レヴ)
ウォーターブルーTR.(BASF)
ファストブルーO. (MLB)
ウォーターブルー4B。(レオン)
シアノールエキス配合。(C.)
アシッドブルー(CA)
酸性バイオレット3BNおよび6BN。(レブ)
オレンジ。
オレンジ2、(SCインディアナポリス);C、(MLB);B、(バイ)および(BASF)。
オレンジA.(レオン)
オレンジG.(RH & S.)
ポンセウス(Ber.)と(By.)
クロセインオレンジ。(K.)と(By.)
マンダリンGエキス(ベラルーシ語)
アトラスオレンジ。(BS特別版)
スカーレットとレッド。
ほとんどの酸性スカーレットやレッドは、上記に示した媒染剤を用いることでクロムレザーを良好に染色する。
黒人。
これらは媒染剤を使わずに直接染色されています。
レザーブラックV. (By.)
レザー ブラック 1. (SCInd.)
ナフチルアミンブラック4Bおよび6B。(C)
フランス黒。(Uer.)
クロームレザーブラック。(C. & R.)
クーマシーブラック 4BS。(レヴ)
フェニルアミンブラック4B。(By.)
チタン塩(シュウ酸チタンカリウムおよびシュウ酸タンノチタン)は、クロムレザーの染色においてコールタール染料と併用することができ、通常の媒染剤に比べて多くの利点があります。例えば、発色が良く、摩擦に強く、色味が濃く、色むらもはるかに少ないといった利点があります。チタン媒染剤を使用する場合は、まずタンニン溶液で軽く媒染処理を行い、その後、同じ浴中でチタンと染料を用いて染色します。この場合、使用できるのは「酸性」染料のみです。[496] 必要に応じて、タンニン媒染剤で媒染処理した後、チタン塩で処理し、洗浄、染色を行うことができる。この場合、染色とチタン媒染剤の塗布は別々に行い、酸性染料または塩基性染料のいずれでも皮革を染色することができる。チタン媒染剤とタンニン媒染剤は、同じ浴中で塗布することもできる。
セーム革の染色。
以下の染料は、セーム革を薄めのソーダ溶液で洗浄し、3%の塩基性クロムミョウバン溶液で媒染した後、洗浄せずに染浴に移すことで、セーム革をきれいに染めることができます。染浴には、染料と同量の重硫酸ナトリウムを加えます。
基本的なコールタール顔料の色。
ビスマルクブラウンエクストラ。(Ber.)
フィラデルフィアイエローR.(Ber.)
純粋なホスフィン。(C.)
レザーブルーV.(G.)
革製ブラウン Y. (SC Ind.)
革製ブラウン A. (SC Ind.)
フィラデルフィアブラウン。(ベリー)
酸性コールタール顔料。
サーキュミン・エクストラ。(ベル。)
レゾルシンブラウン。(ベル。)
インデュリンNN(BASF)
オレンジ2. (MLB)
黄金色。(リーチ)
速やかな茶色。(著)
アゾイエローR.(MLB)
ナフチルアミンブラック4B。(C.)
チョコレート。(Uer.)
アゾフラビンRS. (C.)
アゾホスフィン。(Uer.)
酸性アントラセンブラウンR.(By.)
酸性グリーン濃縮液(MLB)
酸性褐色Y. (SC Ind.)
酸性褐色B.(サウスカロライナ州)
ナフチルアミンブラック4B. (O.)
漆黒の結晶。(C.)
アントラセンブラウンR.(By.)
アントラセンブラウンGG。(By.)
アントラセンブラウンW.(By.)
濃いナッツブラウン。(Uer.)
オレンジ2. (MLB)
天然染料。
桃の木エキス。
サパン拡張
ログウッド拡張
フスティックエクステンション
ウコンエキス
シャモア革を上記のチタン塩1%溶液で媒染した後、洗浄せずに染液に移すことで、様々な色合いを得ることができます。染液はドラム式染色機で使用するのが最適です。最も適した染料は、アリザリン染料、ヤヌス染料、および天然染料です。
[497]
アリザリン色素。
アリザリンブラック 生産する 明るいスレート色。
アリザリンオレンジ 「 鮮やかなオレンジ色。
アリザリンブルー 「 青。
アゾアリザリンブラック 「 茶色がかった栗色。
アゾアリザリンブラウン 「 赤みがかった紫色。
アリザリンレッド 「 鮮やかな緋色。
アゾアリザリンブルー 「 スレートブルー。
コエルレイン 「 黄緑色。
アゾアリザリンイエロー 「 鮮やかな黄色。
アントラセンブラウン 「 淡褐色。
酸性アントラセンブラウンG 「 茶色がかったオレンジ色。
酸性アントラセンブラウンR 「 くすんだチョコレートブラウン。
アントラセンブルー 「 薄い青色。
媒染黄色 「 レモンイエロー。
ヤヌスカラーズ。
ヤヌスイエローG。 生産する 鮮やかなオレンジ色。
ヤヌスイエローR。 「 赤みがかったオレンジ色。
ヤヌス・レッド 「 濃い栗色。
ヤヌス・クラレット・レッド 「 青みがかった栗色。
ヤヌス・ブラウン R. 「 濃い赤みがかったチョコレート。
ヤヌスブルーB。 「 青みがかった黒。
天然染料。
バーウッド 生産する サーモンピンク。
ログウッド 「 くすんだ赤褐色。
フスティック 「 鮮やかな黄色。
ターメリック 「 黄色。
ブラジルウッド 「 赤褐色。
サパンウッド 「 薄いナッツブラウン。
スマック 「 黄褐色。
ペルシャベリー 「 薄いオレンジイエロー。
茜 「 赤。
クエルシトロン樹皮 「 薄いオレンジイエロー。
カッチ 「 淡褐色。
カンペチェ 「 カナリアイエロー。
桃の木 「 淡い赤みがかった色合い。
ディヴィディヴィ 「 黄褐色。
革を約45℃~50℃の染料溶液に約30分間浸し、必要に応じて軽く加脂処理した後、乾燥させる。
上記で述べた染料に加えて、チタン処理後には多くの基本色を使用することができ、これらのうちいくつかはチタン媒染剤と反応してカラーレーキを生成する。
さまざまな色が光に対して永続的であるかどうかについては、読者は[498] ラム氏による重要な論文を参照した。[199]しかし多くの場合、色の持続性はローマ数字で色名の前に付けられた数字で示され、I. は最も低い持続性、X. は最も高い持続性に対応します。言及されている研究では、コールタール染料で染めた約 1500 の革サンプルが、一連の「期間」にわたって光にさらされました。各期間は、最も明るい夏の太陽の 9 日分に相当する光強度です。最も退色しやすい色は、最初の「期間」でさえ完全に退色し、最も持続性の高い色は 10 回目の終了前に退色しました。接頭辞の数字は、色がこれらの「期間」のうちどれまで残ったかを示しています。
[199]化学工業協会誌、1902年、156ページ。
ロンドン:ウィリアム・クロウズ・アンド・サンズ社(グレート・
ウィンドミル・ストリート西、デューク・ストリート、スタンフォード・ストリート南東)印刷
転写者メモ
下記に記載されている場合を除き、綴りの不一致や特殊な綴り、ハイフネーションなどは(名前や英語以外の単語を含め)そのまま残されています。
元の作品には図17がありません。
199ページ、(明確に理解する必要がある…:ソース文書には閉じ括弧がありません。)
223ページ:…図29に示す三角形断面の工具:参照は図27(または30)である可能性が高い。
267 ページ、kruppelboom: おそらく kreupelboom と読むべきです。
変更点:
脚注、図、表は本文段落の外に移動されました。
以下のフレーズは標準化されています: CT bate と CT bate は CT bate (cole-tar) に、cc と cc. は cc (cubic centimetre) に、Liége と Liè は Liè に、Pullman と Pullmans は Pullman に、Huxham と Brown と Huxham と Browns は Huxham と Browns に、Kjehldahl と Kjeldahl は Kjeldahl に、Körner と Koerner は Koerner に。
明確化のために有用な場合、文献参照における「Ibid.」は実際の(略称の)タイトルに置き換えられています。
明らかな軽微な誤植は黙って修正されていますが、フランス語とドイツ語の単語のアクセント記号は修正も追加もされていません。
40ページ:更新中…が更新中…に変更されました
64ページ:ChrondrinをChondrinに変更
ページ 74: Die Natur und Wesen … Natur und Wesen に変更されました …
139ページ:Na₂S,9OH₂がNa₂S·9OH₂に変更されました
248ページ:脚注アンカーが「… by cork lamellæ」の後に削除されました(元の作品には脚注はありません)。
252ページ:…着色物質が多く含まれるほど…が…着色物質が多く含まれるほど…に変更されました。
253ページ: …樹皮が…に変化するほど、樹皮はより良くなります
272ページ:Ailantus gladulosaをAilantus glandulosaに変更
310ページ: ファーベックがファーベークに変更されました
329ページ:…は図86に示されているが、…は図77に示されているに変更された。
361ページ:ベネディクトがベネディクトに変更されました。
400ページ:ClausとReeがClausとRéeに変更されました
429ページ:44°3 F. を 44·3° F に変更しました。
451ページ:キログラム/cm² × 14.22 = ポンド/インチ をキログラム/cm² × 14.22 = ポンド/インチ² に変更
486ページ: Acid green BB が Acid green BB に変更されました。
501ページ:Blue-backingをBluebackingに変更
507ページ:シュウ酸、155ページが訂正されました
508ページ:Pay-payをPaypayに変更。PhylocladusをPhyllocladusに変更。ProtacæをProtaceæに変更。
509ページ:シュッツェンベルガーがシュッツェンベルガーに変更されました
512ページ、チマーゼ:17、61、296ページが挿入されている
索引:一部の項目を適切な場所に移動しました。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『皮革製造の原理』の終了 ***
《完》