способ переработки кожевенных отходов в огнестойкий материал

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КОЖЕВЕННЫХ ОТХОДОВ В ОГНЕСТОЙКИЙ МАТЕРИАЛ, включающий обработку их кислотой, дубящими веществами, перемешивание и сушку полученного материала до удаления воды, отличающийся тем, что в качестве кожевенных отходов используют отходы хромового дубления, обработку их кислотой проводят в три этапа, вначале кожевенные отходы вводят в количестве 100 мас.ч. в раствор серной кислоты, содержащей 10-14 мас.ч. кислоты плотностью 1,84 г/см³ и 86-90 мас.ч. воды, полученную смесь доводят до кипения и выдерживают при этой температуре при перемешивании 25-30 мин, добавляют в течение 15-20 мин вторую порцию кожевенных отходов в количестве 100 мас.ч., смесь кипятят 20-30 мин, добавляют постепенно в течение 20-30 мин третью порцию кожевенных отходов в количестве 125-150 мас.ч. и выдерживают при кипении 3-4 ч, в качестве дубящих веществ используют алюмокалиевые или алюмоаммониевые квасцы в количестве 5-7% от всей реакционной массы, а перемешивание проводят 10-15 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к переработке отходов кожевенного производства для получения огнестойкого термопластичного материала и может быть использовано при производстве, например, пластмасс.

Известны способы переработки кожевенных отходов в кожевенный порошок для производства линолеума [1], для получения порошкообразного наполнителя искусственной кожи и пластмасс, в продукт растворения, включаемый в составы для покрывного крашения кож [2], а также путем их раздубливания для повторного использования в кожевенном и меховом отраслях производстве [3].

Однако известные способы не позволяют получить огнестойкий материал в процессе переработки кожевенных отходов.

Известен также способ переработки кожевенных отходов, включающий обработку кожевенных отходов дубящим веществом, кислотой и сушку [4]. Способ предназначен для получения "плетений" из коллагеновых волокон в форме войлокоподобных мембран или губчатых слоев.

Однако известный способ не используется для получения огнестойкого материала.

В основу изобретения положена задача создать способ переработки кожевенных отходов, в огнестойкий материал путем превращения кожевенных отходов, образующихся в процессе строгания полуфабриката кожи после ее хромирования, в вязкую однородную массу, после удаления влаги в процессе сушки представляющую собой огнестойкий материал.

Поставленная задача решена тем, что в способе переработки кожевенных отходов в огнестойкий материал, предусматривающем обработку их кислотой, дубящими веществами, перемешивание и сушку полученного материала до удаления воды, согласно изобретению в качестве кожевенных отходов используют отходы хромового дубления, обработку их кислотой проводят в три этапа, вначале кожевенные отходы вводят в количестве 100 мас.ч. в раствор серной кислоты, содержащей 10-14 мас.ч. кислоты с плотностью 1,84 г/см³ и 86-90 мас. ч. воды, полученную смесь доводят до кипения и выдерживают при этой температуре при перемешивании 25-30 мин, добавляют в течение 15-20 мин вторую порцию кожевенных отходов в количестве 100 мас.ч., смесь кипятят 20-30 мин, добавляют постепенно в течение 20-30 мин третью порцию кожевенных отходов в количестве 125-150 мас.ч. и выдерживают при кипении 3-4 ч, в качестве дубящих веществ используют алюмокалиевые или алюмоаммониевые квасцы в количестве 5-7% от всей реакционной массы, а перемешивание проводят в течение 10-15 мин.

При предлагаемом способе происходит качественное изменение свойств отходов - превращение их в вязкую клейкую массу, после удаления воды превращающуюся в термопластическую твердую массу в виде пластины.

Диапазоны параметров процесса переработки кожевенных отходов являются оптимальными, поскольку их переработка с параметрами, находящимися за нижними пределами указанных диапазонов, и уменьшении температуры обработки и времени обработки не обеспечивает процесса превращения отходов в вязкую клейкую однородную массу, а увеличение количества кожевенных отходов, а также несоблюдение поэтапной их обработки приводит к тому, что не все отходы подвергаются переработке.

П р и м е р 1. Кожевенные отходы, образующиеся в процессе строгания полуфабриката кож после хромирования в количестве 100 мас.ч. добавляли в раствор серной кислоты, содержащей 10 мас.ч. кислоты плотности 1,84 г/см³ и 90 мас.ч. воды. Смесь нагревали до температуры кипения, выдерживали при кипении и перемешивали в течение 30 мин. Затем в образованную смесь постепенно в течение 15 мин добавляли вторую порцию в количестве 100 мас.ч. кожевенных отходов, выдерживали смесь при кипении 20 мин и добавляли в смесь постепенно в течение 25 мин при кипении третью порцию кожевенных отходов в количестве 125 мас.ч. После этого реакционную массу выдерживали при кипении в течение 4 ч. Затем добавляют 5% от массы реакционной смеси алюмокалиевые квасцы и всю массу перемешивали в течение 10 мин. Полученную клейкую массу высушивали до удаления воды и получали плитку толщиной 3 мм.

П р и м е р 2. Кожевенные отходы хромового дубления в виде стружки в количестве 100 мас. ч. добавляли в раствор серной кислоты, содержащей 14 мас. ч. кислоты и 86 мас.ч. воды. Смесь нагревали до температуры кипения, выдерживали при этой температуре при перемешивании в течение 25 мин. Затем в образованную смесь постепенно в течение 15 мин добавляли вторую порцию кожевенных отходов в количестве 100 мас.ч., выдерживали смесь при кипении 10 мин и добавляли в течение 20 мин постепенно при кипении третью порцию кожевенных отходов в количестве 150 мас.ч. После этого реакционную массу выдерживали при кипении в течение 3 ч в конце в нее добавляли 7% от реакционной смеси алюмоаммониевые квасцы и перемешивали смесь в течение 15 мин. Полученную вязкую массу выливали на подложку, получали при сушке термопластичную пленку.

В таблице дана характеристика материала, полученного по предлагаемому способу в зависимости от параметров процесса.

Сравнительный анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что высоковязкая однородная масса образуется в опытах 1-3, а полученная пленка и плитка являются трудносгораемыми. Степень сгорания определяли по ГОСТу 12.1044-84. В опыте 4 с уменьшенным расходом серной кислоты процесс перехода твердых отходов в вязкую массу идет медленно, готовая масса содержит большое количество твердых частиц. В опытах 5 и 6 при увеличенном расходе кожевенных отходов, проведении процесса при 80-90^оС образуется неоднородная комкообразная масса, не пригодная для практического использования. В опытах 4-6 получаются комкосодержащие пленки и плитки, в некоторых местах легко воспламеняются. В опыте 7 при одновременной загрузке трех порций кожевенных отходов процесс не идет.

Таким образом, только при предложенных параметрах можно получить высококонцентрированную вязкую однородную массу, при удалении воды из которой образуется твердая трудносгораемая масса, в любом виде пригодная для использования в качестве огнестойкого материала в различных отраслях народного хозяйства.