УТИЛИЗАЦИЯ И ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ КОЖИ И МЕХА

COMPETENCE APPROACH IN TRAINING PERSONNEL OF ENTERPRISES

Alexander Vyatkov

student, Faculty of Information Technologies, Kosygin Russian State University,

Moscow, Russia.

АННОТАЦИЯ

Аннотация: Кожа - важное сырье для изготовления одежды, обуви, головных уборов и сумок. Каждый год в процессе производства образуются отходы, а также из-за поломки, устаревания стиля и других причин всевозможных кожаных изделий просто поражает. Большое количество отходов кожи, если не может получить эффективную переработку и утилизацию, не только загрязняет окружающую среду, но и приводит к огромной трате ресурсов, поэтому переработке и утилизации отходов кожи, вызванных всем обществом придает большое значение.

ABSTRACT

Abstract: Leather is an important raw material for the manufacture of clothing, shoes, hats and bags. Every year, the amount of waste generated during the production process, as well as due to breakage, obsolescence of style and other reasons, of all kinds of leather products is simply amazing. A large amount of leather waste, if cannot be effectively recycled and disposed of, not only pollutes the environment, but also leads to a huge waste of resources, so the recycling and disposal of leather waste caused by the whole society attaches great importance.

Ключевые слова: инновации, технологии, переработка, кожа, мех, утилизация.

Keywords: innovation, technology, processing, leather, fur, recycling.

Использование кожаных и меховых отходов - старая тема. В 1928 году итальянцы впервые стали использовать хромовые кожаные отходы для производства искусственного кожаного сырья. Однако, из-за вредности хрома, на его применение накладываются определенные ограничения. В настоящее время основные области применения по-прежнему базируются на использовании волокнистые характеристики для производства нетканых материалов, производства искусственной кожи и других базовых материалов, смешанных с производством композитных материалов. Для утилизации отходов кожи и меха применяются производственные линии утилизации. Подающий ленточный конвейер равномерно передает кожаные отходы в загрузочный бункер двухвалковой дробилки, двухвалковая дробилка приводит два ножевых вала в положительное и отрицательное вращение через гидравлический или электрический двигатель, подвижный нож на ножевом валу, прилегающем к краю поверхности ножа, чтобы сформировать сдвиг, кончик ножа и подвижный нож и проставка для формирования сдвига на цилиндрической поверхности ножа, крутящий момент ножевого вала и разница в скорости формирования разрыва, чтобы раздавить кожаные обрезки в меньший размер частиц, а затем обработанный материал выводится через ленточный конвейер, и, наконец, по транспортировке твердых отходов[1]. В конечном счете, утилизатор твердых отходов отправляется на мусорную электростанцию для безвредной утилизации и ресурсного использования, отходы обрезков кожаной ткани в качестве топлива не только решает проблему загрязнения окружающей среды, но и через мусорную электрогенерацию приносит большую экономическую выгоду.

Кожевенная промышленность ежегодно производит большое количество отходов кожаного сырья. Будучи традиционной отраслью с большими затратами и низкой производительностью, кожевенная промышленность имеет 30% сырья, которое в конечном итоге превращается в отходы в процессе производства. В последние годы ежегодно производится около 1,4 миллиона тонн отходов кожевенного производства, что приводит к загрязнению окружающей среды, и в то же время происходит большая потеря коллагена и триоксида хрома, что приводит к огромным потерям ресурсов биомассы [2].

Переработка и полное использование этих твердых отходов и отходов кожаной продукции может не только обеспечить большое количество новых промышленных материалов, уменьшить ущерб экологической обстановке, но и способствовать долгосрочному развитию кожевенной промышленности.

В связи с развитием швейной промышленности появляется все больше отходов обувных фабрик и швейных предприятий, в том числе все больше тканей, кожаных отходов. Как и выброшенные в повседневной жизни мешки, сумки, кожаные мешки, тканевые мешки, холщовые мешки и т.д., если их сжигать непосредственно на свалке, то это приведет к загрязнению воздуха. Для того чтобы эффективно использовать возобновляемые ресурсы, необходимо собирать и хранить отходы, обрезки, измельчать и уменьшать выработку энергии при сжигании [3].

Кожаные отходы содержат азот, фосфор, калий, серу, кальций, магний, железо, алюминий и многие другие элементы, при вторичной переработке могут быть превращены в высококачественное органическое удобрение. Согласно статистике, кожа, сделанная из органического удобрения, может повысить урожайность риса на 18%, пшеницы - на 36%. Кроме того, из кожаных отходов можно делать нетканые материалы, игрушки, коллаген, биоразлагаемые пластики и так далее. Конечно, кожа - это еще и более удобный способ утилизации ресурсов в качестве добавки для зарождающегося топлива RDF [4].

Кожаные отходы и обрезки в переработке, необходимо использовать специальный шредер для измельчения, в соответствии с различными целями переработки, выбрать соответствующий процесс производственной линии и модель шредера, может эффективно достичь переработки кожаных ресурсов.

Переработка кожи печально известна тем, что в результате ее производства образуется большое количество загрязняющих и скоропортящихся органических отходов, которые обычно попадают на свалки или сжигаются.

Окисление хрома заключается в окислении Cr(Ⅲ) до Cr(Ⅵ) путем добавления пероксидов, таких как Na2O2 или H2O2, к содержащим хром твердым отходам в щелочных условиях. Cr(Ⅵ) не может соединяться с коллагеном, поэтому он может быть удален из кожи с образованием хромата, растворимого в воде для переработки, а полученный раствор хромата может быть восстановлен Na2SO3 и т.д., чтобы снова получить Cr(Ⅲ). Полученный раствор хромата может быть восстановлен Na2SO3 и т.д., чтобы снова получить Cr(III).

Ученые исследовали влияние ультразвука на окислительное дехромирование хромсодержащей кожаной стружки и обнаружили, что ультразвук может значительно увеличить скорость окислительного дехромирования, а также исследовали влияние интенсивности ультразвукового звука, продолжительности воздействия и температуры на скорость окислительного дехромирования. Было изучено влияние интенсивности ультразвукового звука, времени действия и температуры на скорость удаления окислительного дехрома. Увеличение интенсивности звука и продление времени действия может увеличить скорость удаления дехрома; температура удаления дехрома должна контролироваться в диапазоне 20-30℃, более высокая температура снижает скорость. Таким образом, выбор подходящих условий и применение ультразвуковых волн во время окислительного удаления дехрома может преодолеть недостатки неполного окислительного удаления дехрома, а с популярностью ультразвукового оборудования, его можно применять в реальном производстве [5].

Белковые комплексы, а затем хром соединяется с функциональными группами кислоты, образуя растворимый комплекс, который должен происходить в присутствии сильной кислоты, так что H+ замещает ионы хрома и доминирует. Эта реакция должна происходить в сильных кислотных условиях, где Н+ замещает ионы хрома, поэтому сильные неорганические кислоты, такие как серная и фосфорная, считаются наиболее эффективными кислотными реагентами, в результате чего получается раствор незагорелого коллагена и соединений хрома. Обрабатывали отходы хромовой кожи серной кислотой при низких температурах в надежде добиться максимального удаления хрома при минимальном повреждении кожаной основы, вызванном процессом дехроматизации. Обрезки кожи помещались в концентрированный раствор серной кислоты (соотношение массы жидкости и кожи от 5 до 10) при температуре 313 К на 3-6 дней, в результате чего извлечение хрома составило (55-60)±5%, а общие потери органического углерода - 3-6%. По окончании гидролиза проводят операцию фильтрации и промывают остаток. Полученный раствор сульфата хрома может быть использован в качестве добавки к раствору хромового дубителя на кожевенных заводах, либо ионы хрома могут быть извлечены путем корректировки рН с добавлением щелочей для превращения ионов хрома в осадок. Кроме того, при использовании этого метода уменьшается площадь и объем кожаных отходов, а остатки представляют собой более хрупкий материал, обладающий большей анаэробной биоразлагаемостью, однако содержание Cr в экспериментах по выщелачиванию по-прежнему превышает стандартное значение и требует последующего удаления хрома.

Кислотный гидролиз - относительно недорогой метод обработки твердых отходов кожевенного производства, но он неэффективен и требует много времени для удаления хрома, остатки после удаления хрома могут по-прежнему содержать высокий уровень Cr, что требует последующей обработки, а коллаген подвергается сильному гидролизу, в результате чего образуются мелкие гидролизованные белки, поэтому сам по себе он обычно не используется. 3.2.2 Щелочной гидролиз Щелочной гидролиз отходов кожи хромового дубления можно проводить с использованием щелочных веществ, таких как NaOH, KOH, Na2CO3, CaO и т.д. Cr(Ⅲ) в твердых отходах соединяется с OH- с образованием нерастворимого осадка Cr(OH)3, что делает разделение твердых и жидких веществ при щелочном гидролизе удобным по сравнению с разделением растворимых и сложных веществ, образующихся при кислотном гидролизе. Разделение твердой и жидкой фаз при щелочном гидролизе удобно по сравнению с разделением растворимых сложных веществ при кислотном гидролизе. Однако конкуренция между карбоксильной группой и OH- в коллагене за связывание Cr(III) влияет на эффективность удаления Cr(III), поэтому щелочной гидролиз более трудоемок, чем кислотный. Остатки гидролиза подвергаются дальнейшей ферментативной обработке для получения меньшего количества белкового гидролизата и продуктов восстановления хрома. Извлеченные белковые фракции содержат очень низкий уровень хрома, но в связи с ужесточением правил безопасности пищевых продуктов и кормов белки из лома не могут быть использованы для производства пищевых продуктов и кормов, хотя из них можно производить флокулянты путем комплексообразования с неорганическими солями металлов для очистки сточных вод или модифицировать коллаген путем эмульсионной полимеризации для производства поверхностно-размягчающих веществ для бумаги. Выделенный хром может быть повторно использован в процессе дубления путем химической обработки.

Поскольку коллаген, полученный в результате щелочного гидролиза отходов кожи хромового дубления, имел высокое содержание золы, что не соответствовало стандартам качества продукции, Фан Сяолинь и другие [40] предварительно обработали отходы кожи, отфильтровали раствор коллагена методом ночной фильтрации, удалили примеси и обработали раствор коллагена различными дозами ионообменных смол, что позволило снизить содержание золы до национального стандарта при 20% от массы отхода кожи. 3.2.3 Ферментативный гидролиз Кислотный гидролиз разрушает полученный коллаген, в результате чего образуется низкосортный коллаген и олигопептиды, а также разъедает оборудование; щелочной гидролиз немного лучше кислотного гидролиза для удаления хрома, но он разрушает аминокислоты, содержащие гидроксильные и гидрофобные группы, и продукты также деконъюгируются. Ферментативный гидролиз хрома может превратить отходы кожевенного производства в хром и белковые продукты за короткое время при подходящей температуре. По сравнению с кислотным и щелочным гидролизом ферментативный гидролиз имеет такие преимущества, как сильная специфичность, короткое время реакции, мягкие условия, некоррозионное оборудование, низкое потребление энергии, высокий выход и неразрушение аминокислот [6]. Таким образом, ферментативное дехроматизирование является успешным технологическим маршрутом для эффективного и чистого восстановления коллагена, пептидов и аминокислот. Кроме того, хромовый кек, оставшийся после извлечения желатина и гидролиза белков в процессе ферментативного гидролиза, может быть растворен добавлением концентрированной серной кислоты, а масла, удаленные фильтрацией после регулировки pH, могут быть использованы в качестве дубильного вещества для дубления кожи.

Список литературы:

1. Петрова Ю. В. ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТЕКСТИЛЬНЫХ ОТХОДОВ: ВЫЗОВЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ //Холодная наука. – 2024. – №. 4. – С. 68-75.
2. Беков У. С. О внедрении безотходных технологий в кожевенно-меховой промышленности //Universum: технические науки. – 2020. – №. 6-3 (75). – С. 9-11.
3. Бодрякова Н. П. Проблемы образования отходов и пути достижения экологической безопасности //Актуальные вопросы зоологии, экологии и охраны природы. – 2022. – С. 20-28.
4. Петрухина С. А., Куртова К. Г. ПЕРЕРАБОТКА И ВТОРИЧНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ //Редакционная коллегия. – 2020. – С. 143.
5. Перец И. Е., Майорова Е. А. Экологическая ответственность предприятий индустрии моды //Социальное предпринимательство и корпоративная социальная ответственность. – 2021. – Т. 2. – №. 1. – С. 29-50.
6. Каюмова Р. Ф., Гирфанова Л. Р. К вопросу использования текстильных отходов и бывшей в употреблении одежды //Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. – 2021. – №. 2. – С. 87-92.