Способ раздубливания кожевенных отходов хромового дубления Советский патент 1989 года по МПК C09H1/04 

Изобретение относится к кожевенной промьшшенности, а именно к способам раздубливания кожевенных отходов хро- мового дубления.

Цель изобретения - интенсификация процесса раздубливания.

Способ осуществляют следующим образом.

Измельченные отходы кож 4 У 4 см загружают в ультразвуковую ванну, за- ливают раствором, содержагдам 12,5 - 13,5% , при 30-35°С и обрабатывают ультразвуком в течение 10-15 мин с частотой возбуждения генератора 12- 40 кГц и амплитудой колебаний вибратора в пределах 15-40 мкм. Затем обра- ботанньй раствор сливают и образцы в той же ванне подвергают ультразвуковой обработке раствором, содержащим 2,0-4,5% H,S04, Т 25-35 С, в течение 1,5-2,0 ч. По окончании кислотной обработки рабочий раствор сливают и осуществляют обработку ультразвуком в растворе, состоящем из гидроксида аммония и пергидроля 15-25 и 20 - 35 г/л соответственно, Т 20-30 С, в течение 35-45 мин.

Жидкостный коэффициент (ЖК) выбирают таким, чтобы обеспечить хорошее перемешивание обрабатьшаемого продукта (для стационарной аппаратуры ЖК от 3 до 5).

Во время кислотной обработки каждые 25-30 мин осуществляют смену раствора, а при окислительной обработке

1

СО

оо

05 4

NH40H ц. смену рабочего раствора осуг;естпляют через 20-25 мин.

HicKiurii частотньв порог технологического ультразвука примерно равен 12 кГц. Сут дестпуют также разрешенные международной электротехнической комиссией частоты ультразвука для использования в технологических процессах, в частности 20-40-60 кГц и т.д. Частоты 12-40 кГц более пригодны, так как они позволяют технически просто получить достаточно большие амплитуды. Эффективность технологического процесса снижается с увеличени- ем частоты более 40 кГц. При амплитуде колебан1П1 менее 15 мкм процесс раздубливанип неэффективен, при более 40 мкм повышается износ излучателя.

Физико-химическое действие ультразвука при раздубливании хромовых отходов кожи заключается в ускорении десорбции дубярщх ве1честв и распада хромовых комплексов, изменении ско- рости окислительно-восстановительных процессов и снижении диффузионных ограничений, что приводит к усиленной миграции дубителя-хрома и интенсификации процесса раздубливания.

Смена рабочего раствора во всех случаях процесса ультразвукового раздубливания отходов обусловливается установлением хромового баланса. По мере насыгцения раствора дубителем

процесс раздубливания прекра1чается и приходит в равновесие с обратным введением солей хрома ультразвуком в структуру кожевой ткани.

Таким образом, обработка ультразв ком хромовых отходов кожи ускоряет насыщение образцов растворами раздуб ливаювд1х реагентов, что приводит к равномерной экстракции дубителя-хром и увеличению эффекта раздубливания.

Содовая обработка в растворе Na СО при описанных условиях способствует смягчению и глубокому обводнению затвердевших в процессе хранения хромовых отходов, подготавливает их к же- стким химическим обработкам, а также дает слабый раздубливающий э(}хЬект. Обработка отходов в содовом растворе при концентрации ниже 12,5% не обеспечивает смягчения образцов, а вьше 13,5% приводит к затратам без оисутимого эффекта. Поддеркаипе Температурного режима в интервале 30-35°С способствует ускорению процесса обвод 1еиия и смягчению отходов при температуре, ниже процесс проход 1Т- менее интенсивно, а выше кожевая ткань съеживается и нарушается целостность курков.

Кислотная обработка хромовых отходов кожи проводится в растворе серной кислоты при указанных концентрациях с целр,ю разрушения трехвалентных соединений хрома, которые обладают дубящим действием, в результате чего освобождается фиксированньй дубителем белок.

Применение концентраций серной , кислоты Hi-DKe 2,5% приводит к неоднородности раздубливания отходов и требует увеличения количества кислоты или времени обработки. Увеличение концентрации серной кислоты приводит к потере белковых веществ, а следовательно, и к снижению выхода глютина. Поддержание температуры ниже 30°С замедляет процесс миграции хромового дубителя, повышение, например, до 40-45 С и БЬШ1е вызывает нарушение структуры коллагена кожи.

Окислительная обработка хромовых отходов кожи проводится в растворах гидроксида аммония и пергидроля. Наличие щелочной среды под действием окислителя способствует более полному переводу трехвалентньк соединений хрома в шестивалентное состояние, при котором утрачивается способность к дублению и остаточные соли хрома легко вымываются из коллагеновой структуры. Установлено также, что при щелочной обработке применение гидроксида аммония целесообразнее, чем например ЫаОП i-ши КОН, так как после обработки серной кислотой образцы обычно подвергают длительной промывке и нейтрализации, а гидрокси аммония обладает способностью нейра- лизац1ш после кратковременной промывки образцов. При концентрации гидроксида аммония ниже 1,5% «елаемьй Э11)фект не достигается, а выче 2,5% процесс окисления ускоряется, в связи с чем не обеспечивается процесс проникновения реагента во внутренние слои кожевой ткани. Применение пергидроля с концентрацией ниже 2%, например 1,5, 1,8%,приводит к значительному увеличению времени проведения процесса, увеличение концентраци qp до 3,8-4,0% обусловливает удорожание процесса раздубливания без из

меиелня конечных результатов. Для окислительного процесса приемлемо поддержание теьтпературного режугма в интервале 20-ЗО С, так как ниже процесс замедляется, а при повьплении температуры, нaпpи ep, до ЗЗ-АО С коллаген переходит в раствор.

Пример I. Отходы спилконой обрези хромового дубления с содержанием 6,8% в пересчете на сухую массу и относительно низкой влажног стью (10-14%) загружают в ультразвуковую ванну. Толщина слоя образцов 15 см, , температура З0 с, концентрация 12,0% ,частота возбуждения генератора 12 кГц, амплитуда колебаний вибратора 15 мкм, длительность обработки 10 мин.

Кислотную обработку проводят в ультразвуковой ванне раствором серной кислоты 2,0% Т 25°С, ЖК 3, длительность ультразвукового воздействия 60 мин (со сменой раствора через 30 мин), частота возбуждения генера- тора и амплитуда колебаний вибратора - те же, что при обработке содой.

Обработку ультразвуком в растворах гидрооксида аммония и пергидроля 10 и 2,0% соответственно проводят в уль- тразвуковой ванне в течение 40 мин со сменой рабочего раствора через 20 мин при ЖК 3, Т 20 С, частота возбуждения генератора и амплитуда колебаний вибратора те же.

Затем отработанные растворы реагентов сливают, отходы промывают водой при Т 23°С в течение 15-20 мин, при ЖК 4,5 определяют рН среды с помо- 1 дью индикатора фенолфталеина на срезе сырья и направляют на вьтлавление коллагена.

Результаты раздубливания кожевенных отходов хромового дубления по

0

5

0

5

0

примерам 1-3 и известному способу приведены в табл. 1.

Параметры осуществления способа по пр гмерам 1-3 представлены в табл. 2,

Формула изобретения

Способ раздубливания кожевенных отходов хромового дубления, включающий размачивание отходов, обработку раствором серной кислоты и окислительную обработку пергидролем в присутствии щелочи, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, размачивание, кислотную и окислительную обработку ведут при воздействии ультразвука,с частотой 12-40 кГц и амплитудой к,оле- баний 15-40 мкм, размачивание проводят раствором NajCOj с концентрацией 12,5-13,5% и температурой 30-25 0 в течение 10-15 мин, кислотную обработку проводят при концентрации раствора 2,5-4,5%, температуре 30 - 35°С в течение 1,5-2 ч со сменой раствора через каждые 25-30 мин, а окислительную обработку проводят при 20- 30°С в течение 35-45 мин со сменой раствора через 20-25 MIDI, причем раствор содержит 2,0-3,5% HjO и 1,5- 2,5% .

Таблица 1

Изобретение относится к кожевенной промышленности, а именно к способам раздубливания кожевенных отходов хромового дубления. Цель изобретения - интенсификация процесса раздубливания . Способ осуществляют следующим образом. Отходы хромового дубления размачивают раствором NA₂CO₃ с концентрацией 12,5 - 13,5% и температурой 30 - 25°С в течение 10 - 15 мин, затем обрабатывают раствором H₂SO₄ с концентрацией 2,5 - 4,5% и температурой 30 - 35*0990С в течение 1,5 - 2 ч со сменой раствора каждые 25 - 30 мин и проводят окислительную обработку раствором, содержащим 2,0 - 3,5% H₂O002 и 1,5 - 2,5% NH₄OH, при 20 - 30°С в течение 35 - 45 мин со сменой раствора через 20 - 25 мин. Размачивание, кислотную и окислительную обработки ведут при воздействии на сырье ультразвуком с частотой 12 - 40 кГц и амплитудой колебаний 15 - 40 мкм.

Пример

ОвраОотк ЯНчОН + «

кГц 1 мкм i Время, Концент- Темперл-|яГремя, 1Концент-1Темпера- I Время, Кояцентра- Темпера мин ряиня, Z тура, С Him рация, 1тура, С мин ция, Z I тура,

Температ

-с

Таблиц

Темпера тура,

Температу-с