Отличительной стороной тепло- и шумоизолирующих покрытий является их экологичность, особый комплекс свойств, придающий покрытию "кожаный" характер и низкая стоимость, что создает весьма хорошие перспективы их широкомасштабного применения в строительстве [19].
Кроме того, данный композиционный материал может заменить в строительстве такие традиционные теплоизоляционные материалы, как плиты на основе древесных стружек и опилок, т.к. он не теряет своих свойств под действием влаги, а также не подвергается действию жука-кожееда [20].
Стружку хромового дубления можно использовать для получения катионоактивных веществ. Это продукты реакции белкового гидролизата с метиламинами. Данные вещества используют в качестве фиксаторов при
крашении кож хромового дубления, включая велюр, они повышают интенсивность и прочность окраски [4].
Хромсодержащие отходы (стружка и дубленый спилок от шкур крупного рогатого скота) являются существенной сырьевой базой для получения обувного картона. В Казанском государственном технологическом университете разработана технология получения обувного картона с применением низкотемпературной плазмы. Данный метод позволяет получать плотный, эластичный и мягкий материал, который может применяться при изготовлении основной стельки, полустельки в повседневной и детской обуви.
Введение плазменной обработки перед обводнением и размолом хромовой стружки, а также перед проклейкой волокнистой массы латексной смесью позволяет добиться максимального результата повышения качества продукции и интенсификации процессов его производства, но увеличивает себестоимость готовой продукции [21].
В последнее время на предприятиях, специализирующихся на выпуске обуви, все больше внимания уделяется проблеме переработки и утилизации собственных отходов – это межлекальные и краевые отходы готовых кож. В Белоруссии разработана технология совместной переработки отходов, остающихся после вырубки деталей верха, и отходов пенополиуретана (литники, брак), который используется на предприятии для изготовления низа обуви методом «жидкого формования».
Измельченные отходы смешиваются и под воздействием температуры, давления приобретают термопластичные свойства. Далее из полученных пластин получают вкладыши для низа обуви при производстве подошв из полиуретана [19].
Одним из направлений переработки хромсодержащих отходов является получение искусственной кожи (еще ее называют "прессованной кожей"). Основными компонентами для изготовления данного материала являются хромсодержащие обрезки, лоскутки, стружка, кожевенная пыль, остающиеся после выработки и раскроя натуральной и самой искусственной кожи. Кожевенные волокна распыляют и поляризуют, воздействуя электрическим разрядом или парами высокополярного растворителя, при этом частицы склеиваются и агрегируются. Затем кожевенные волокна в количестве 75 – 85 % смешивают с 15 – 25 % расплава термопластического полимерного связующего и из смеси экструдируют листы, поверхность которых подвергают тиснению.
Анализ, проведенный американскими учеными, показывает, что "прессованная кожа" обладает пониженной прочностью. О ее гигиенических свойствах даже не упоминается. Однако ясно, что в процессе выработки псевдокожи использование значительного количества синтетических смол, которые, расплавляясь, пропитывают всю структуру, дает материал с низкой воздухо- и влагоемкостью. Обувь, изготовленная из "прессованной кожи", прослужит недолго, а нога в ней будет потеть и "гореть" [22]. Кожевенную пыль можно применять в качестве наполнителя резиновых смесей на основе различных каучуков. Установлено, что введение кожевенной пыли в качестве наполнителя в состав резиновых смесей существенно влияет на свойства вулканизатор. При этом количество вводимой кожевенной пыли не должно превышать 20 – 25 массовых частей на 100 массовых частей каучука, т.е. сажа как наполнитель заменяется лишь частично.
У резин на основе натурального (НК), хлоропренового (наирит), нитрильного (СКН – 18) и бутадиенового (СКД) каучуков при введении в них необработанной (немодифицированной) кожевенной пыли, отмечено снижение таких показателей, как предел прочности на разрыв, твердость. В то же время такие показатели, как относительное удлинение, стойкость к агрессивным средам, сопротивление истиранию у резин на основе натурального и хлоропренового каучуков улучшаются [4].
На Украине востребованным направлением утилизации дубленых коллагенсодержащих отходов является переработка их на удобрения. С середины 80-х годов на кожевенных предприятиях существуют цеха по производству удобрений. Выявлена их высокая эффективность и рентабельность самого производства [23].
В связи с этим, в настоящее время поиском рационального метода раздубливания отходов занимаются в Институте технической теплофизики Украины. Предлагается использовать термический гидролиз коллагена, который позволит получать 45 – 50 % гидролизного белка от общего его количества, содержащегося в дубленых отходах кожи. В результате переработки получается стерильный сыпучий продукт, состоящий из белков, жиров, углеводов и минеральных веществ. Полученное таким образом удобрение, в основном, рекомендуют использовать для повышения урожайности плодовых деревьев [24]. Как в России, так и в Европе основным способом утилизации твердых хромсодержащих отходов, получаемых от очистки сточных вод, является их захоронение. При этом во многих странах введено предельное содержание хрома в отходах и в почве. В дальнейшем планируется ужесточение этих ограничений. Реальное решение данной проблемы найдено на кожевенном заводе в Оттаве (Канада), где осадок с низким содержанием хрома, образующийся в результате биологической очистки сточных вод, смешивают с навозом и сеном, соломой или травой, а затем подвергают воздействию анаэробными бактериями. Через 30 – 45 дней получают однородный высококачественный компост. В течение трех лет проводилось сравнение новых и традиционных удобрений по состоянию почвы, поверхностных и грунтовых вод, тканей растений. Различий между действиями этих веществ выявлено не было [10].
1.3 Жирсодержащие твердые отходы и направления их переработки
К жирсодержащим твердым отходам относятся – сало-сырец, мездра, спилковая обрезь, стружка, кожевенная пыль, лоскут, межлекальные отходы готовых кож и меховых полуфабрикатов.
При переработке отходов сырья и полуфабриката остается значительное количество жира. Наибольшее количество жира содержится в шкурах свиней и овец.
В процессе строгания свиных шкур образуется сало-сырец, наиболее богатый жировыми веществами. Выход из него технического сала составляет 40-50%. Мездра и списковая обрезь содержат несколько меньше жировых веществ-соответственно 10-20 и 10-15% от их массы. Из стружки, получаемой при строгании дубленого полуфабриката, выход технического сала составляет 15%.
Сырьевая мездра содержит значительное количество жира, которое зависит прежде всего от породы овец и составляет от 6 до 16% от массы мездры. В мездре, получаемой после мездрения голья, содержится несколько меньше жира -3-4%.
В обрезках готовых кож также содержатся жировые вещества, особенно много их в юфти.
Основная масса коллагенсодержащих отходов содержит жировые вещества в большей или меньшей степени.
Выделенный жир является важным и ценным сырьем для ряда промышленных отраслей.
Например, при получении желатина, клея и белкового гидролизата из таких отходов в технологической схеме предусмотрен сбор жира (рисунок 1.8).
Жир получают перетапливанием. В процессе салотопления в котле, в нижней его части, скапливаются белковые вещества и шквара (остатки жирсодержащих отходов после их перетапливания) в верхней части котла-вытопленный жир, который очищают и упаковывают в тару [5].
Полученный жир – довольно чистый, он не окисляется и не требует добавления антиоксидантов, пригоден для производства мыла, моющих средств и материалов для жирования кожи. На базе этого жира можно получать катионные и анионные эмульсии для жирования кожи [4].
Кожевенная пыль, после шлифования кожевенного или мехового полуфабриката используется в производстве продукта для фармацевтической промышленности, известный под названием ланолин.
Неочищенный ланолин - темно-бурая вязкая масса с неприятным запахом- используется в качестве смазывающего материала. Состав ланолина значительно меняется в зависимости от породы овец и способа его выделения. Главные составные части ланолина - одноатомные вторичные циклические спирты (холестерин и изохолестирин).
В медицине применяют только очищенный ланолин.
Выпускают ланолин двух видов: водный, содержащий примерно 25% воды, и безводный, который имеет температуру плавления 38°С.
Ланолин легко растворяется в бензине, эфире, абсолютном спирте и других растворителях.
Он может быть использован также при производстве кожи.
Таблица 1.6 - Основные жирсодержащие твердые отходы мехового и кожевенного производства и их использование
| Твердые отходы | Использование |
| МездраСало-сырецСпилковая обрезьСтружкаСырьевой лоскутМежлекальные отходы | Производство мыла, моющих средств, материалов для жирования кожи, |
| Кожевенная пыль | То же , в медицине (чистый ланолин), смазывающие материалы (неочищенный) |
1.4 Кератинсодержащие твердые отходы и направления их переработки
Кератинсодержащими твердыми отходами являются шерсть, щетина, возникающие при переботки кожевенного и мехового полуфабриката (на подготовительных стадиях производства), основным структурным и химическим компонентом которых является уникальный по своим свойствам фибриллярный белок кератин.
Шерсть и щетина представляют собой ценный побочный продукт кожевенного и овчинно-шубного производства и являются исходным сырьем для валяльно-войлочной, щетино-щеточной и некоторых отраслей текстильной промышленности.