CS232721B2 - Způsob loužení surových usní ve vápenném louhu - Google Patents

Description

Vynález se týká nového způsobu loužení surových usní ve vápenném louhu a odchlupování usní, který chrání životní prostředí. Při provádění způsobu podle vynálezu se může vyloučit nebo alespoň podstatně snížit znečišťováni okolí způsobené různými složkami technologických odpadů.

Vzrůst produkce v kožedělném průmyslu vede k současnému zvyšování množství používaných chemikálií. To vede ke značnému vzrůstu jak množství, tak stupně znečištění odpadů a tím se značně zvyšuje problém ochrany životního prostředí.

Je známo, že ipřibližně 70 % nečistot v odpadech ze zpracování surových usní pochází z máčení a loužení surových usní ve vápenném louhu. Z těchto látek, způsobujících znečištění odpadů jsou největší problémy se sulfidovými ionty, pocházejícími ze sulfidu sodného, používaného k rozkladu keratinu chlupů. Sulfidové ionty jsou jedovaté, inhibují funkce bakteriální flóry jednotek k biologickému čištění odpadních vod a kromě toho, jsou-li v kritické koncentraci, bakteriální floru dokonale rozrušují.

Hlavní podíl hydroxidu vápenatého, který se také přidává do loužicí lázně, se odděluje jakožto nerozpuštěná látka a dále zvyšuje problémy s čištěním odpadních vod.

Kromě těchto dvou látek jsou odpadní vo1 dy z procesu loužení ve vápenném louhu znečišťovány také rozpuštěnými nebo rozkladnými produkty, jako jsou například proteiny a tuky, ze samotných surových usní.

Proto některé znečišťující látky, které jsou v odpadních vodách z procesu loužení ve vápenném louhu, pocházejí ze samotných loužených zpracovávaných surových usní, zatímco ostatní pocházejí z chemikálií zavedených do zpracovávací lázně v souladu s použitou technologií.

Množství a kvalita znečišťujících látek, pocházejících ze samotných surových usní, se nemůže měnit, jelikož účelem technologie zpracování surové usně je právě odstranění těchto nežádoucích a nadbytečných složek surových usní. Stupeň odbourání proteinů závisí na požadované kvalitě upravené usně.

Byly však provedeny různé pokusy k eliminaci nebo snížení shora uvedeného jevu znečišťování prostředí. Současně známé technologie loužení tak zvaně chrání životní prostředí se mohou dělit do dvou skupin. Při způsobech, patřících do první skupiny, se doporučuje nahradit sulfid sodný a/nebo hydrát sulfidu sodného, jakož také hydroxid vápenatý, používané podle běžných technologií, částečně nebo zcela jinými látkami méně škodlivými pro životní prostředí (viz

H. Fritz: The Leather Manufacturer, 1979, str. 322, říjen 1979].

Při způsobech, patřících do druhé skupiny, se jednou použitá lázeň doplňuje a recykluje se pro opakované použití, tím se snižuje množství odpadů a tak jejich nepříznivé působení (viz B. Schubert: Leder und Hautemarkt, Gerbereiwissenschaft und Praxis, 1975, str. 318, 1975).

Při většině způsobů, patřících do první skupiny, je snaha eliminovat použití jedovatých sulfidových iontů nebo alespoň snížit jejich množství. Jakožto příklady takových způsobů se uvádějí způsoby uvolňování chlupů založené na použití dimethylaminu, způsob vyvinutý již dávno americkými pracovníky, v praxi však zřídka používaný a používaný toliko jako sekundární zpracování; technologie založená na použití enzymů vyráběných společností Rohm G (viz Grimm, Trabitsch; Revue Technique 1964, str. 134, 1964; NSR patentové spisy číslo 2 307 603, 2 404 789 a 2 301 603], dále způsoby založené na použití organických me,rkaptanů vyráběných společností BASF, jako je například Melescal SF (víz H. Fritz: The Leather Manufacturer, 1979, str. 32, říjen 1979],

Společným nedostatkem těchto známých způsobů je skutečnost, že jsou buď příliš drahé, nebo stále ještě vyžadují použití určitého množství sulfidu sodného k dosažení spolehlivého odstranění chlupů nebo k zajištění požadované kvality upravené usně.

V literatuře byly také popsány způsoby čištění odpadních vod k částečnému nebo naprostému odbourání obsaženého· sulfidu. Z těchto způsobů se uvádějí postupy založené na katalytické oxidaci nebo na vysrážení síranem železa. Tyto způsoby však vyžadují značné investice a jejich nároky na prostor jsou neúměrně vysoké (viz Μ. Aloy, A. Folachier a B. Wulliermet: Technicuir 4, str. 64 až 72, 1978].

Záměrem vynálezu je nový způsob odchlupování surových usní, chránící životní prostředí, který by umožňoval snížit nebo eliminovat znečiš (ování životního prostředí odpadními vodami ze stupně toužení snížením mnoství a/nebo neutralizací škodlivého působení sulfidu sodného. Záměrem vynálezu je dále vyvinout způsob odstraňování chlupů, při kterém by nebyly nutné nákladné instalace nebo použití nákladných jednotek na čištění odpadních vod, náročných na prostor. Záměrem vynálezu je rovněž technicky přijatelný, ekonomický způsob zpracování surových usní, při kterém by bylo znečišťování sulfidem pod hranicí snesitelnou pro životní prostředí, použitelnou právě v závodech na zpracování surových usní, které pro omezené možnosti nemohou zvětšovat jednotky na zpracování odpadní vody.

Vynález je založen na poznatku, že se shora uvedené požadavky mohou splnit optimálně procesem, při kterém se enzymatické uvolňování a odstraňování chlupů doplňuje destrukcí zbylých chlupů použitím 30 až 50 °/o dosud používaného množství sulfidu sodného. Sulfidové ionty ve vyčerpané lázni se pak oxidují v samotné loužicí jednotce, v přítomnosti vápněné usně zavedením oxidační látky v přítomnosti katalyzátoru, čímž je možno snížit znečišťování životního prostředí technologickými vyčerpanými louhy.

Na základě shora uvedených poznatků se tedy vynález týká způsobu loužení surových usní ve vápenném louhu, při kterém se popřípadě po mechanickém odmaštění surové usně podrobují předběžnému napouštění, chemickému odmaštění, praní, alkalickému zbotnání a úpravě, enzymatickému odstraňování chlupů, odpesfkování a loužení ve vápenném louhu a sulfidové ionty, zbylé v louhu po loužení se desáktivují. Při způsobu podle vynálezu se surové usně před toužením ve vápenném touhu, zpracovávají hmotnostně 0,05 až 0,50 %, s výhodou hmotnostně 0,25 % proteolytického enzymu s Ansomovou aktivitou 1,2 až 1,5 v lázni o teplotě nepřesahující 35 °C a při hodnotě pH nepřesahující 12, načež se usně podrobují touženi ve vápenném touhu k rozrušení chlupů, přičemž vápenný louh neobsahuje více než hmotnostně 2,0 % sulfidu sodného a/ /nebo hydrogensulfidu sodného, vztaženo na hmotnost surové usně a sulfidové ionty, zbylé ve vápenném louhu, se přímo oxidují v loužicí nádobě, přičemž se přidá hmotnosně 50 až 150 % vody a alespoň hmotnostně 0,04 % síranu manganu do použitého vápenného louhu v přítomnosti vápněné usně, useň se otáčí v touhu alespoň po dobu 15 minut, pak se ,přidá hmotnostně až 1,0 % peroxidu vodíku, s výhodou ve třech podílech v intervalech 10 minut do louhu za dalšího otáčení nepřesahující 150 minut a pak se useň podrobí běžným dokončovacím operacím, jako je odvápnění, moření v enzymatických mořidlech před tříslením, piklování a tříslení.

Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se uvolnění chlupů usnadňuje zbotnáním usně před enzymatickým odstraňováním chlupů v neimunizující, mírně alkalické lázni, s výhodou v lázni obsahující 0,1 až 0,15 molů hydroxidu sodného o teplotě 28 až 35 °C za otáčení až po dobu 60 minut.

Při jiném výhodném provedení způsobu podle vynálezu se surové usně nepodrobují mechanickému odpesíkování a trhání srsti, nýbrž se lázeň dekantuje a usně se odírají v bubnu po dobu 20 až 60 minut, s výhodou po dobu 30 minut. Při použití bubnu, Y-jednotky nebo zařízení mixérového typu je také možno odbourat chlupy, zbylé na usni po odstranění chlupů, přidáním hmotnostně 0,5 až 2,0 %, vztaženo na hmotnost surové usně, technického 60i% roztoku sulfidu sodného ne^!be hydrogensulfidu sodného do lázně. Jestliže se surové usně zpracovávají na loužicím vijáku, je výhodné nastavovat koncentraci sulfidu sodného v' loužicím vápen232721 ném mléku na požadovanou hodnotu zavedením 5 až 10 g/1, s výhodou 10 g/1 60% roztoku sulfidu sodného.

Pri jiném výhodném provedení způsobu podle vynálezu se sulfid obsažený ve vápenném louhu a v kůži oxiduje po procesu toužení ve vápenném louhu přímo v loužicí jednotce zavedením hmotnostně 0,1 až 1,0 %, s výhodou 0,5 %, vztaženo na hmotnost usně, roztoku technického peroxidu vodíku. Tato oxidace se s výhodou provádí v roztoku obsahujícím 20 až 200 mg/1, s výhodou 150 mg/ /litr síranu manganu. Síran manganu se zavádí na kůži v použitém vápenném louhu, s výhodou před zavedením peroxidu vodíku.

Způsob podle vynálezu je blíže objasněn v následujících příkladech praktického provedení, které však vynález nijak neomézují.

Příklad 1

Surové usně, konzervované solením o sobě známým způsobem, se podrobí popřípadě mechanickému odstranění tuku a pak se vloží do bubnu pro toužení ve vápenném louhu.

Usně se předběžně napustí hmotnostně 300 % vody o teplotě 30 °C za otáčení bubnu po dobu 30 minut a pak se napouštěcí louh odstraní. Pak se usně podrobí hlavnímu napouštění a chemickému odmaštění otáČením v bubnu po dobu 120 minut ve hmotnostně 200 % vody o teplotě 30 °C v přítomnosti hmotnostně 0,5 % uhličitanu sodného a 1,0 % sulfátu mastného alkoholu a pak se louh odstraní.

Usně se potom vyperou tekoucí vodou o teplotě 30 °C nebo trojnásobným otáčením ve vodě o teplotě 30 °G.

Když jsou kůže po praní dokonale namočeny, podrobují se alkalickému botnání, přičemž se otáčejí po dobu 5 minut ve hmotnostně 200 % vody o teplotě 30 °C v přítomnosti hmotnostně 0,92 % hydroxidu vápenatého, načež se přidá hmotnostně 1,32 % uhličitanu sodného a v otáčení se pokračuje po dobu 90 minut. Pak se zpracovatelský louh odstraní.

Pak se buben naplní hmotnostně 200 % vody o teplotě 30 °C, přidá se hmotnostně 2 procenta síranu amonného a usně se otáčejí v tomto zpracovatelském louhu po dobu 60 minut. Pak se hodnota pH lázně a usní nastaví na 9,5 až 9,7, což je optimální hodnota pH použitého enzymu.

Pak se do lázně přidá hmotnostně 0,08 až 0,25 %, s výhodou hmotnostně 0,25 '% alkalické proteázy (aktivita 1,2 až 1,5 Ansonových jednotek) a usně se otáčejí po dobu 5 minut. Potom se přidá hmotnostně 0,1 % chloritanu sodného do lázně, buben se otáčí po dobu 240 minut rychlostí vyjádřenou počtem otáček 3/min. a potom se usně nechají stát v lázni po dobu 720 až 1200 minut, s výhodou po dobu 840 minut.

Pak se usně podrobují mechanickému škubání srsti a potom se propláchnou vodou o teplotě 20 °C otáčením bubnu po dobu 30 minut. Jestliže jednotka není vybavena odchlupovacím zařízením, může se také postupovat ponecháním usní v enzymatické lázni po dalších 1440 minut a pak otáčením usní dvakrát po dobu 15 minut, za odstraňování srsti s povrchu usní otíráním. Pak se usně prioplachují po dobu 20 až 30 minut tekoucí vodou o teplotě 20 °C.

Propláchnuté usně se pak podrobují toužení ve vápenném louhu. Tento stupeň se zahajuje otáčením usní po dobu 90 minut ve hmotnostně 30 % vody o teplotě 20 °C v přítomnosti hmotnostně 1 % 60% roztoku sulfidu sodného. Pak se přidá hmotnostně 70 % vody o teplotě 20 °C a hmotnostně 4 % hydroxidu vápenatého, usně se otáčejí v lázni po dobu 300 minut a pak se nechávají stát v lázni po dobu 720 až 1440 minut, s výhodou po dobu 960 minut. V průběhu této doby se usně otáčejí v bubnu po dobu 5 minut každé dvě hodiny.

Pak se přidá hmotnostně 100 % vody o teplotě 20 °C a hmotnostně 0,04 % síranu manganu do loužicí lázně a usně se otáčejí po dobu 15 minut. Potom se ve třech podílech zavede hmotnostně 5 % peroxidu vodíku vždy v tříminutových intervalech a usně se otáčejí po dobu dalších 150 minut. Louh se odstraní a usně se propláchnou tekoucí vodou o teplotě 20 °C v průběhu 30 minut za otáčení bubnu. Pak se zpracovatelský louh odstraní a usně se otáčejí po dobu 360 minut ve hmotnostně 200 % vody o teplotě 22 °C v přítomnosti · hmotnostně 4 % hydroxidu vápenatého k dosažení dodatečného toužení. Usně se potom v lázni nechají stát po dobu 1680 minut a pak se provede odvápnění, moření v enzymatických mořidlech před tříslením, piklováním a tříslení o sobě známými způsoby.

Příklad 2

Surové usně se odtuční, napustí a podrobí alkalickému botnání způsoby, popsanými v příkladu 1, a pak se hodnota pH lázně upraví na 9,5 až 9,7. Pak se do lázně přidá hmotnostně 0,20 až 0,25 % alkalické proteázy (o aktivitě 1,2 až 1,5 Ansonových jednotek) a hmotnostně 0,1 % chloritanu sodného (jakožto desinfekčního činidla] a usně se v lázni otáčejí po dobu 240 minut. Pak se usně nechají v lázni stát po dobu 720 minut.

Příští den se usně otáčejí po dobu 1 až 2 minut každou hodinu a po této době, trvající 720 minut, se nechají stát po dobu dalších 720 minut. Pak se lázeň vypustí a usně se otáčejí po dobu 30 minut bez jakékoliv kapaliny za účelem oddělení srsti. Srst se shromažďuje v bubnu a odstraní se promytím bubnu a pak se usně zpracovávají způsobem, popsaným v příkladu 1.

Příklad 3

Způsob, popsaný v příkladech 1 a 2, se také může provádět v jiných aparaturách, jako jsou nádoby tvaru Y, mixéry, loužicí vijáky a jaké jsou podobná zařízení. I v těchto případech je technologie v zásadě stejná, pouze množství lázně se musí snižovat nebo· zvyšovat podle zvolené operace a podle zvoleného technologického zařízení. Násada se liší od shora uvedených násad pouze v případě použití loužicího vijáku, jelikož v tomto případě je k rozrušení zbylé srsti zapotřebí 5 až 20 g/1 60% roztoku sulfidu sodného. Množství použitého peroxidu vodíku v oxidačním stupni se má odpovídajícím způsobem zvýšit.

Z provedených zkoušek vyplývá, že v případě, kdy se toužení ve vápenném louhu spaluje s předběžným zpracováním proteolytickým enzymem, může se stupeň uvolnění srsti měnit v závislosti na měnění intenzity enzymatického zpracování, což umožňuje racionální výrobu kůže pro oděvní účely·

Enzymaticky uvolněná a pak získaná srst je hodnotným vedlejším produktem procesu zpracování usní.

Přirozený, obsah tuků surových usní, zvláště vepřových usní, je na různých místech těla (šíje, břišní oblast) různý a obdobně i výskyt chlupů. Jelikož v těchto· místech tuková vrstva chrání usňovou substancí před enzymatickým rozkladem do určité míry, má proces příznivé působení na rovnoměrnost upravené usně.

Enzymatické zpracování snižuje botnatelnost kůže a zvyšuje její me'z pevnosti v tahu. Proto se při poloprovozních zkouškách může dosáhnout 2 až 4% zvýšení povrchového výtěžku.

Při zkouškách se rovněž zjistilo, že se z důvodů ekonomických a z důvodu bezpečnosti nedoporučuje zvyšovat intenzitu enzymatického předběžného zpracování až do dhkonalého odstranění srsti. Zjistilo se, že je exponenciální vztah mezi intenzitou enzymatického zpracování (množství přidaného enzymu, doba a teplota při zpracování) a mezi uvolněním srsti.

Proto obecně není nutno dosahovat většího působení, než je žádoucí pro odstranění přibližně 90 až 95 % veškeré srsti. Získání veškerého množství srsti závisí také na faktorech nezávislých na použité technologii (jako jsou druh živočicha a pěstování živočicha, stupeň konzervace a podobné faktory). Významnou předností nového způsobu je skutečnost, že se může měněním intenzity enzymatického 'zpracování ovlikňovat charakter hotového produktu, zvláště jeho měkkost a velurový vzhled, bez podstatnějších variací množství získané srsti.

Také se zjistilo, že za podmínek v koželužském průmyslu je peroxid vodíku nejvhodnější reakční látkou pro přímou oxidaci v jednotce, kde se provádí loužení ve vápenném louhu. Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že ve zpracovatelském louhu jsou obsaženy také jiné oxidovatelné látky, jako jsou bílkoviny a tuky, nemůže se peroxidu vodíku používat ve stechiometrickém množství. Jelikož je reakce rychlá, je výhodné zaznamenávat přítomnost sulfidových lontů zkušebními papírky s octanem olovnatým a pokračovat v přidávání peroxidu vodíku tak dlouho, až se Již sulfidová reakce nepozoruje. Přítomnost síranu manganu, jakožto katalyzátoru katalyzuje působení peroxidu vodíku; to lze vysvětlit shora diskutovaným složením vápenného louhu.

Zjistilo se také, že oxidační stupeň má příznivý vliv na čistotu kůže, jelikož odstraňuje epidermylní zbytky. Takových kůží se zlepšenou čistotou se může s výhodou použít pro výrobu kůží barvených anilinovými barvivý a plně lícovaných produktů.

Souhrnně lze přednosti nového způsobu podle vynálezu shrnout takto:

— Při použití způsobu podle vynálezu je možno získat odpadní vody s obsahem sulfidových iontů nepřevyšujícím dovolenou hranici bez použití zvláštních opatření k čištění odpadních vod.

— Proces umožňuje získat hodnotnou srst v dokonalém stavu.

—· Po předběžném zpracování proteolytickými enzymy se mohou získat upravené produkty měkčí než bylo dosud možno a interizita enzymatického zpracování se může pružně upravovat podle požadavků na kvalitu konečného produktu.

— Povrchový výtěžek upraveného produktu při způsobu podle vynálezu je větší o 2 až 4 %, než v případě usní zpracovaných způsoby podle známého stavu techniky.

— V důsledku sníženého obsahu sulfidových iontů je chemická spotřeba kyslíku a obsah tuků v odpadních louzích rovněž příznivější, což je možno přičítat získání srsti a předběžnému zbavování surových usní tuku.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Způsob loužení surových usní ve vápenném louhu a enzymatické odstraňování štětin a srsti z usní, jakož i jejich máčení v louzích obsahujících normální a/nebo kyselý sirník sodný a oxidací zbylých sirníkových iontů v přítomnosti síranu manganatého, vyznačující se tím, že se loužení provádí v louhu obsahujícím 0,5 až 1,5 % hmotnosti, s výhodou 1 % hmotnosti, normálnívynAlezu ho a/nebo kyselého sirníku sodného, počítáno na hmotnost surových usní, a zbylé sirníkové ionty se zoxidují v louhu použitím 0,25 až 1 % hmotnosti, s výhodou 0,5 % hmotnosti, peroxidu vodíku, počítáno na hmotnost surových usní, v přítomnosti 30 až 300 mg/1, s výhodou 150 mg/1, síranu manganatého.