SK277840B6 - Method of preparation of colagene product from chrome tanning leather waste - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu prípravy kolagénu z chromočineného koženého odpadu tvoreného postružlinami, odrezkami a brúsnym prachom.

Doterajší stav techniky

Príprava kolagénu odchromovaním chromočineného koženého odpadu predstavuje vysoko efektívny spôsob spracovania chromočinených koží. Efektívnosť tohto spôsobu spočíva v oddelení chrómu od koženého materiálu, pričom obidve oddelené zložky možno ďalej využiť. Doteraz navrhnuté odchrômovacie postupy spočívajú v namáčaní chromočineného koženého materiálu striedavo v kyslých a zásaditých kúpeľoch obsahujúcich peroxid vodíka. Takto sa napríklad vo vynáleze SU 1493647 opisuje striedanie roztoku kyseliny sírovej s roztokom uhličitanu sodného a oxidačné spracovanie pomocou peroxidu vodíka a hydroxidu amónneho v prítomnosti ultrazvuku.

Doteraz navrhnuté postupy prípravy kolagénového materiálu z chromočineného odpadu sú nevýhodné pre svoju zdĺhavosť, zvýšenú hydrolýzu kolagénu v silne kyslom i zásaditom prostredí používaných kúpeľov, vysokú mernú spotrebu chemikálii a vznik veľkého množstva značne zasolených odpadových roztokov, ktoré je nutné ďalej spracovávať. Obťažná je taktiež rekuperácia chrómu, ktorý nemôže byť v takto získanej forme využiteľný opäť na chromočinenie. Kolagénový produkt pripravený podľa týchto postupov obsahuje také koncentrácie chrómu, ktoré značne obmedzujú jeho d'alšiu využiteľnosť. Vzhľadom na vysoké straty kolagénového materiálu v dôsledku jeho hydrolýzy v doteraz známych kúpeľoch je opakované odchrómovanie neefektívne.

Podstata vynálezu

Nevýhody doterajších spôsobov odstraňuje spôsob prípravy kolagénového produktu z chromočineného koženého odpadu podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že chromočinený kožený odpad sa mechanicky upraví sekaním a/alebo rezaním a/alebo brúsením, výhodne na častice so strednou veľkosťou 1 až 2 mm, a potom sa pri teplote 10 až 50°C vypiera v lúhovacom roztoku obsahujúcom 0,1 až 15 hmotn. % peroxidu vodíka a 1 až 55 hmotn. % uhličitanu a/alebo hydrouhličitanu draselného a/alebo sodného. Vypratý kožený materiál sa najmenej raz premýva oplachovou vodou pri teplote 10 až 50°C. Vypieranie sa uskutočňuje stupňovité tak, že čerstvým liihovacím roztokom sa vypiera kožený materiál, ktorý bol najmenej raz vypratý lúhovacím roztokom použitým pri vypieraní inej dávky koženého materiálu. Po každom stupni vypierania a premývania koženého materiálu sa oddeľuje vodná fáza, výhodne lisovaním a/alebo odstredením. Vypieranie a premývanie koženého materiálu a/alebo kolagénového produktu možno uskutočniť opakovane. Vyčerpaný lúhovací roztok sa použije priamo a/alebo po okyslení na prípravu chromočiniaceho roztoku. Z oplachovej vody vystupujúcej z premývania koženého materiálu a/alebo kolagénového produktu sa prídavkom síranu železnatého, výhodne nasýteného, vyzráža v neutrálnom prostredí zvyškový chróm a filtráciou sa oddelí filtračný koláč, ktorý možno výhodne primie šať k vyčerpanému lúhujúcemu roztoku. Vyčistenú oplachovú vodu možno výhodne použiť na prípravu čerstvého lúhovacieho roztoku a/alebo ju možno niekoľkonásobne recyklovať ako náhradu čerstvej oplachovej vody. Oplachovou vodou premytý kolagénový produkt možno výhodne premyť redukčným roztokom s hodnotou pH 3 až 6 obsahujúcim 0,01 až 1 hmotn. % glukózy a/alebo sacharózy a potom sa najmenej raz premyje vodou.

Výhodou spôsobu podľa vynálezu je hlavne to, že sa bezodpadovo a energeticky nenáročne zbaví kožná hmota chrómu, ktorý sa zároveň prevedie do formy použiteľnej pri chromočinení. Protiprúdové vypieranie koženého materiálu umožňuje efektívne využitie použitých chemikálií s minimálnymi stratami kožnej hmoty. Opakovaným vypieraním a premývaním koženého materiálu možno získať kolagénový produkt s obsahom chrómu menej ako 100 ppm, pričom zvyškový šesťmocný chróm možno úplne previesť na chromitú formu.

Kolagénový produkt pripravený spôsobom podľa vynálezu možno použiť napríklad na výrobu vysokokvalitných glejív pre drevársky a papierenský priemysel, na výrobu účinných a biodegradabilných tenzidov, emulgátorov, dispergátorov, pracích a mäkčiacich prostriedkov, prípadne spojív pre hnojivá, v textilnom priemysle alebo v kozmetike.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1 kg odpadu chromočinenej kože s obsahom chrómu menej ako I hmotn. % tvorenej postružlinami a odrezkami sa poseká na materiál s veľkosťou častíc 1 až 2 mm, ktorý sa rozdelí na 3 približne rovnaké časti. Pripravia sa 3 litre uhličitanového roztoku obsahujúceho 200 g uhličitanu draselného a 100 g hydrogenuhličitanu sodného. Prvá časť materiálu sa zmieša s 1 1 uhličitanového roztoku a k zmesi sa pridá za miešania 50 ml 30 % peroxidu vodíka. Každé vypieranie materiálu sa uskutočňuje počas 30 minút pri laboratórnej teplote a za občasného premiešania zmesi. Odstredením pri 500 až 1 000 G sa oddelí väčšia časť lúhovacieho roztoku, ktorý sa po doplnení 50 ml 30 % peroxidu vodíka použije na prvé vypieranie druhej časti materiálu. Lúhovací roztok sa po tomto vypieraní s doplnením peroxidu vodíka použije na vypieranie tretej časti materiálu. Po vypratí tretej časti materiálu sa vyčerpaný lúhovací roztok oddelí a možno ho použiť ako základ pre prípravu chromočiniaceho roztoku podľa známeho postupu. Celý uvedený postup vypierania sa uskutoční s použitím druhého a potom tretieho litra uhličitanového roztoku, pričom čiastočne vyčerpané túžiace roztoky môžu byť použité na spracovanie ďalšieho chromočineného koženého materiálu. Všetky vypraté časti koženého materiálu sa spoločne premyjú oplachovou vodou opakovane 3 krát tak, že sa zmiešajú s 2 1 vody a po premiešaní sa oplachová voda odstráni pri 500 až 1 000 G. Medzi každým premytím sa prebytočná voda cez filtračná tkanina vytlačí a kolagénový produkt sa odvodni na 10 až 30 % prebytočnú vlhkosť (vzhľadom na vstupný materiál). Použitá oplachová voda sa spracuje pridaním 20 % roztoku síranu železnatého po dosiahnutie hodnoty pH 7 a vzniknutá zrazenina sa oddelí filtráciou. Filtračný koláč možno

SK 277840 Β6 primiešať k vyčerpanému lúhujúcemu roztoku alebo chromočiniacemu roztoku. Obsah v kolagénovom produkte je maximálne 100 ppm.

Príklad 2 kg chromočinených postružín s hrúbkou 0,1 až 0,2 mm a so strednou dĺžkou 8 až 12 mm sa počas 35 minút vypiera v 4 1 lúhovacieho roztoku tvoreného 100 ml 30 % peroxidu vodíka a 3,6 1 čiastočne vyčerpaného lúhovacieho roztoku z predchádzajúceho lúženia chromočineného koženého materiálu, ktorý obsahuje 150 až 250 g uhličitanu sodného, 100 až 150 g hydroenuhličitanu sodného alebo draselného, 0,3 až 1,5 hmotn. % chromanu sodného, alebo draselného a 0,1 až 1 hmotn. % kolagénu. Vypieranie sa uskutočňuje pri teplote miestnosti (20 až 25®C) pri občasnom premiešaní zmesi cca počas 30 minút. Po ukončení prepierania sa vyčerpaný lúhovací roztok oddelí od koženého materiálu filtráciou a vytlačením cez filtračnú tkaninu. Kožený materiál sa potom vypiera v 4 litroch čerstvého lúhovacieho roztoku obsahujúceho 250 g uhličitanu sodného, 150 g hydrogenuhličitanu sodného, alebo draselného a 100 ml 30 % peroxidu vodíka rovnakým spôsobom ako pri prvom prepieraní. Po odfiltrovaní 3,6 1 čiastočne vyčerpaného lúhovacieho roztoku sa zmieša kožený materiál s 3 1 oplachovej vody a použitá oplachová voda sa filtráciou oddelí. Premytie sa zopakuje rovnakým postupom ešte raz. Napokon sa premyje kolagénový produkt roztokom obsahujúcim 0,5 % glukózy a okysleným kyselinou sírovou na hodnotu pH 5 a zvyškový oplachový roztok sa odstráni filtráciou a vytláčaním. Získaný kolagénový produkt obsahuje menej ako 300 ppm trojmocného chrómu.

Príklad 3 kg chromočinených kožených odrezkov s veľkosťou 1 až 3 cm a hrúbkou 2 až 4 mm sa vypiera pri teplote 48°C v 3 kg lúhovacieho roztoku obsahujúceho 100 g uhličitanu draselného alebo sodného a 200 g hydrogenuhličitanu sodného alebo draselného po primiešaní 100 ml 30 % peroxidu vodíka počas 15 minút. Po ukončení prvého prepierania sa lúhovacia zmes ochladí na 15°C a doplní 0,8 kg uhličitanu draselného alebo sodného a 0,4 kg hydrogenuhličitanu sodného alebo draselného a 200 ml 30 % peroxidu vodíka. Vypieranie koženého materiálu sa pri občasnom miešaní a teplote 15°C uskutočňuje počas 2 hodín. Po odstredení lúhovacieho roztoku sa kožený materiál premýva 3 krát 2 litrami vody, pričom medzi každým premývaním sa použitá oplachová vody odstráni pri 500 až 1 000 G. Získaný kolagénový materiál obsahuje 300 až 700 ppm chrómu.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob prípravy kolagénového produktu z chromočineného koženého odpadu tvoreného postružlinami, odrezkami a brúsnym prachom, vyznačujúci sa t ý m , že chromočinený kožený odpad sa mechanicky upraví sekaním a/alebo rezaním a/alebo brúsením na častice so strednou veľkosťou 1 až 2 mm, potom sa pri teplote 10 až 50°C vypiera v lúhovacom roztoku obsahujúcom 0,1 až 15 hmotnostných percent peroxidu vodíka a 1 až 55 hmotnostných percent uhličitanu a/alebo hydrouhličitanu draselného a/alebo sodného a vypratý kožený materiál sa najmenej raz premýva oplachovou vodou.
2. 2. Spôsob podľa bodu 1, vyznačujúci sa t ý m , že vypieranie sa uskutočňuje stupňovité tak, že čerstvým lúhovacím roztokom sa vypiera kožený materiál, ktorý bol už najmenej raz vypratý lúhovacim roztokom použitým pri vypieraní inej dávky koženého materiálu.
3. 3. Spôsob podľa bodu la 2, vyznačujúci sa t ý m , že po každom stupni vypierania a premývania koženého materiálu sa oddeľuje vodná fáza, výhodne lisovaním a/alebo odstredením.
4. 4. Spôsob podľa bodu 1, 2 a 3, vyznačujúci sa tým, že vypieranie a premývanie koženého materiálu a/alebo kolagénového produktu sa uskutočňuje opakovane.
5. 5. Spôsob podľa bodu 1,2, 3a 4, vyznačujúci sa tým, že vyčerpaný lúhovací roztok sa použije priamo a/alebo po okyslení na prípravu chromočiniaceho roztoku.
6. 6. Spôsob podľa bodu 1, 2, 3, 4 a 5, v y z n a čujúci sa t ý m , že z oplachovej vody vystupujúcej z premývania koženého materiálu a/alebo kolagénového produktu sa prídavkom roztoku síranu železnatého, výhodne nasýteného, vyzráža v neutrálnom prostredí zvyškový chróm a filtráciou sa oddelí filtračný koláč, ktorý možno s výhodou primiešať k vyčerpanému lúhujúcemu roztoku a/alebo ju možno niekoľkonásobne recyklovať ako náhradu čerstvej oplachovej vody.
7. 7. Spôsob podľa bodov 1 až 6, vyznačujú c i sa t ý m , že kolagénový produkt sa výhodne premyje redukčným roztokom s hodnotou pH 3 až 6 obsahujúcim 0,01 až 1 hmotnostné percento glukózy a/alebo sacharózy a potom sa najmenej raz premyje vodou.