Спосіб роздублювання шкіряних відходів

1. Спосіб роздублювання шкіряних відходів, що включає обробку відходів лугом і неорганічною сіллю, та промивку, який відрізняється тим, що в якості лугу використовують водний розчин гідроксиду амонію з концентрацією 2-3,5 моль/л, а в якості неорганічної солі використовують сіль амонію з концентрацією 0,04-2 моль/л, причому обробку ведуть в один прийом. 33875 використовують сіль амонію з концентрацією 0,04-2 моль/л, причому обробку ведуть в один прийом. Причому в якості солі амонію використовують сіль NH4HCO3, або (NH4)2SO4, або (NH4)2CO3 з концентрацією 1-2 моль/л. Причому в якості солі амонію використовують сіль NH4H2PО4 або (NH4)2НPО4 з концентрацією 0,04-0,06 моль/л. Крім того, обробку відходів у вигляді хромового спилку ведуть при рідинному коефіцієнті, рівному 3-4, а промивку здійснюють при рідинному коефіцієнті 4-5 протягом 1,5-2 годин. Крім того, обробку відходів у вигляді хромової стружки ведуть при рідинному коефіцієнті, рівному 7-10, а промивку здійснюють проточною водою протягом 5-7 хвилин. Обробка відходів розчином гідроксиду амонію з концентрацією 2-3,5 моль/л та сіллю амонію з концентрацією 0,04-2 моль/л в заявлених умовах проходить з вилученням зв'язаного з колагеном шкіри хромом (ІІІ) шляхом утворення його комплексних сполук, які переходять у розчин та легко видаляються з роздубленої шкіри короткочасним промиванням водою. Вибір в якості лyry водного розчину гідроксиду амонію з концентрацією 2-3,5 моль/л в поєднанні з сіллю амонію пов'язаний з тим, що гідроксид амонію в ряду за зменшенням інтенсивності впливу на утворення бубняви дерми різними одноосновними лугами (KОH>NaОH>NН4ОН) стоїть останнім, та на відміну від їдких лугі в, які викликають склоподібну бубняву га гідроліз дерми, погано вимиваються з неї, бубнява в розчині гідроксиду амонію не призводить до незворотних змін дерми. Дерма зберігає м'якість, що сприяє швидкому вимиванню гідроксиду амонію та амонійних солей, які гідролізують з утворенням цієї сполуки (там же, с. 305), при рН розчину NН4ОН до 10,5, що відповідає заявленим умовам, бубнява та зміни дерми мінімальні (там же, с. 165), що зумовлює мінімальні втрати білків та дозволяє максимально зберегти структур у колагену дерми. Вибір у якості неорганічної солі амонію NH4HCO3, або (NH4)2SO4, або (NH4)2CO3 пов'язаний з тим, що карбонати і сульфати мають збезводнюючі властивості, та додаванням їх до розчинів можна практично повністю подавити бубняву дерми (Журавський В.А., Касьян Е.Є., Данилкович А.Г. Технологія шкіри та хутра. - К: ДАЛПУ, 1996. - с. 103). Вибір у якості неорганічної солі амонію NH4H2PО4 або (NH4)2НPО4 пов'язаний з тим, що фосфа т-іон має досить високу координаційну спорідненість до хрому (III) (Ми хайлов Л.Н. Физикохимические основы технологии кожи. - М. -Л.: Гизлегпром, 1949. - с. 185). Солі NH4HCO3, або (NH4)2SO4, або (NH4)2CO 3 більш доцільно використовувати з концентрацією 1-2 моль/л, а солі NH4H2PО4 або (NH4)2НPО4 - з концентрацією 0,04-0,06 моль/л, що дозволяє отримувати максимальне роздублювання при максимальному збереженні структури колагену дерми. Обробку відходів у вигляді хромового спилку, доцільно вести при рідинному коефіцієнті, рівному 3-4, а промивку здійснювати при рідинному коефіцієнті 4-5 протягом 1,5-2 годин, обробку відходів у вигляді хромової стружки доцільно вести при рі динному коефіцієнті, рівному 7-10, а промивку здійснювати проточною водою протягом 5-7 хвилин, що дозволяє оптимізувати процеси їх роздублювання. Запропонований спосіб дозволяє отримувати колагенвміщуючу речовину з дублених шкіряних відходів з максимальним збереженням структури дерми, яка може бути перероблена на якісний клей, кормові домішки та інші продукти, а також спростити технологічний процес та більш ефективно використовува ти реактиви. Розчин гідроксиду амонію без солей, а також розчини вказаних солей без гідроксиду амонію у наведених умовах мають незначний роздублюючий ефект - від 0 до 15%. Спосіб може бути реалізований слідуючим чином. Вихідна сировина - хромова стружка з вмістом Сr2О3=4,74% та температурою зварювання 104°С, та хромовий спилок з вмістом Сr2О3=4,98% та температурою зварювання - 108°С. Приклад 1. Шкіряні відходи (хромову стружку або спилок) заливали роздублюючим розчином, що містить гідроксид амонію з концентрацією 2 моль/л та сіль амонію NH4HCO3, або (NH4)2SO4, або (NH4)2CO3, з концентрацією 1 моль/л, або NH4H2PО4 або (NH4)2НPО4 з концентрацією 0,04 моль/л при рідинному коефіцієнті, для хромового спилку, рівному 3, для хромової стр ужки, рівному 7, закривали ємність та витримували при температурі 25°С 30 годин. Промивку здійснювали при температурі 15°С для хромової стружки проточною водою 5 хвилин, для хромового спилку - при рідинному коефіцієнті 4 протягом 1,5 годин. Приклад 2. Шкіряні відходи заливали роздублюючим розчином, що містить гідроксид амонію з концентрацією 3 моль/л та сіль амонію NH4HCO3, або (NH4)2SO4, або (NH4)2CO 3 з концентрацією 1,5 моль/л, або NH4H2PО4 або (NH4)2НPО4 з концентрацією 0,05 моль/л при рідинному коефіцієнті для хромовою спилку, рівному 3,5, для хромової стружки, рівному 8,5, закривали ємність та витримували при температурі 30°С 35 годин. Промивку здійснювали при температурі 20°С для хромової стружки проточною водою 6 хвилин, для хромового спилку - при рідинному коефіцієнті 4,5 протягом 1,75 годин. Приклад 3. Шкіряні відходи заливали роздублюючим розчином, що містить гідроксид амонію з концентрацією 3,5 моль/л та сіль амонію NH4HCO3, або (NH4)2SO4 , або (NH4)2CO3 з концентрацією 2 моль/л, або NH4H2PО4 або (NH4)2НPО4 з концентрацією 0,06 моль/л при рідинному коефіцієнті для хромового спилку, рівному 4, для хромової стр ужки, рівному 10 , закривали ємність та витримували при температурі 35°С 40 годин. Промивку здійснювали при температурі 25°С для хромової стр ужки проточною водою 7 хвилин, для хромового спилку - при рідинному коефіцієнті 5 протягом 2 годин. Приклад 4. Шкіряні відходи заливали роздублюючим розчином, що містить гідроксид амонію з концентрацією 1,5 моль/л та сіль амонію NH4HCO3, або (NH4)2SO4 , або (NH4)2CO3 з концентрацією 0,75 моль/л. або NH4H2PО4 або (NH4)2НPО4 з концентрацією 0,03 моль/л при рідинному коефіцієнті для хромового спилку, рівно 2 33875 му 2,5, для хромової стружки, рівному 6, закривали ємність та витримували при температурі 20°С 25 годин. Промивку здійснювали при температурі 10°С для хромової стружки проточною водою 3 хвилини, для хромового спилку - при рідинному коефіцієнті 3 протягом 1 години. Приклад 5. Шкіряні відходи заливали роздублюючим розчином, що містить гідроксид амонію з концентрацією 4 моль/л та сіль амонію NH4HCO3, або (NH4)2SO4, або (NH4)2CO 3 з концентрацією 2,2 моль/л, або NH4H2PО4 або (NH4)2НPО4 з концентрацією 0,07 моль/л при рідинному коефіцієнті, для хромового спилку, рівному 4,5, для хромової стружки, рівному 11, закривали ємність та витримували при температурі 40ºC 45 годин. Промивку здійснювали при температурі 30°С для хромової стружки проточною водою 10 хвилин, для хромового спилку - при рідинному коефіцієнті 6 протягом З годин. Результати роздублювання за прикладами 1-5 наведені в таблицях 1-2. З таблиць 1-2 видно, що при роздублюванні за оптимальними режимами заявленого способу (приклад 2) загальне видалення Сr2О3 зі шкіряних відходів максимальне, а втрати білків мінімальні, та нижчі в порівнянні з прототипом в 1,6-3 рази. При зниженні концентрації лугу (приклад 4) менш 2 моль/л та сульфату, карбонату і гідрокарбонату амонію менш 1 моль/л, гідро фосфату, дігідрофосфату амонію менш 0,04 моль/л, а також при зниженні часу роздублювання менш 30 годин, рідинного коефіцієнту менш 3 (для спилку) або 7 (для стружки), температури нижче 25°С, температури та часу промивання нижче 15°С та 5 хвилин відповідно, суттєво збільшується залишковий вміст хрому (ІІІ) у шкірі, зменшується ефект роздублювання. При підвищенні концентрації лугу (приклад 5) більш 3,5 моль/л та сульфату, карбонату і гідрокарбонату амонію більш 2 моль/л, рідинною коефіцієнту більш 4 (для спилку) або 10 (для стружки), часу промивання більше 7 хвилин веде до незначного підвищення ефекту роздублювання, але до більших витрат реактивів та води. Підвищення концентрації гідрофосфату, дігідрофосфату амонію більш 0,06 моль/л в розчині 2-2,7 моль/л гідроксиду амонію призводить до утворення осаду. Підвищення температури роздублювання вище 35°С веде до зміщення рівноваги у розчині у бік утворення газоподібного аміаку, руйн уванню амонійних солей, втратам білку. Підвищення температури промивання вище 25°С, хоч і прискорює процес промивання, але веде до деяких втрат білку та витрат енергії на підігрів води. Запропонований спосіб має наступні переваги: · не руйнує структур у колагену; · має мінімальні втрати білків, що дозволяє розширити спектр застосовуваних дублених відходів, зокрема, хромової стружки, а також більш ефективно використовува ти реактиви; · відбувається у м'яких умовах, не вимагаючи складного обладнання та витрат електроенергії; містить в собі мінімальне число операцій (обробка роздублюючою сумішшю та короткочасне промивання водою), що дозволяє відмовитися від попередньої обробки відходів в суміші кислот та нейтралізації в суміші кислої після лужно-сольової обробки, а також скоротити час промивки, і, таким чином, зменшити витрати реактивів та води. Таблиця 1. Загальне видалення Cr2O3 зі шкіряних відходів, % від ви хідного вмісту. Лужно-сольова обробка та № прикладу промивка; солі 1 2 3 4 NH4HCO3 96,00 96,64 96,83 91,11 (NH4)2SO4 90,72 93,03 94,63 78,90 (NH4)2CO3 77,85 84,18 87,07 59,28 NH4H2PО4 71,51 77,37 82,91 65,19 (NH4)2НPО4 66,24 74,01 80,79 57,38 Для хромового спилку NH4HCO3 88,55 89,77 90,14 84,13 (NH4)2SO4 74,50 81,34 84,93 78,26 (NH4)2CO3 62,88 69,21 71,50 57,09 NH4H2PО4 54,33 58,31 62,15 50,26 (NH4)2НPО4 53,17 57,03 61,24 48,07 5 96,80 94,85 84,15 90,22 84,94 71,74 Таблиця 2. Загальні втрати білку при роздублюванні відходів шкір, % 3 33875 Лужно-сольова обробка та промивка; солі 1 NH4HCO3 (NH4)2SO4 (NH4)2CO3 NH4H2PО4 (NH4)2НPО4 6,64 5,51 4,73 5,26 5,14 NH4HCO3 (NH4)2SO4 (NH4)2CO3 NH4H2PО4 (NH4)2НPО4 Прототип 5,11 4,26 3,65 3,94 3,71 № прикладу 2 3 4 Для хромової стружки 7,41 7,76 4,66 6,10 6,08 3,82 5,08 5,53 2,09 5,23 5,22 2,16 5,14 5,12 2,10 Для хромового спилку 5,74 5,97 3,59 4,64 4,78 2,94 3,91 4,28 1,61 3,99 4,05 1,65 3,82 3,93 1,59 5 Прототип 9,31 7,42 6,47 6,31 6,08 7,16 5,69 5,09 4,86 4,71 12,7 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4