LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка колагензберігаючої технології дехромування продуктів переробки шкіри і одержання білоквмісного клею

З,%

0,01

0,02

0,03

0,08

0,11

0,13

0,14

0,16

0,18


В,%

9,1

8,7

8,2

7,4

7,2

7,1

6,8

6,6

6,5

гідрокарбонат натрію, 2М

З,%

0,01

0,06

0,10

0,19

0,26

0,30

0,34

0,36

0,40


В,%

10,3

10,1

10,1

9,6

8,5

7,9

7,6

7,8

7,7


Експериментально було встановлено, що оптимальне співвідношення маси абсолютно сухої стружки до об'єму дехромуючого розчину дорівнює 1 : (10-12), тобто для стружки з вологістю 20% необхідне РК=7,8-9,8, з вологістю 30% - РК=6,7-8,1, з вологістю 40% - РК=5,6-6,8, з вологістю 60% - РК=3,4-4,2.

Оптимальна температура дехромування- 30оС. Оптимальний час- 35 годин; це пов'язане з тим, що комплекси хрому є стійкими і інертними; вони повільно утворю-ються, але також повільно обмінюють ліганди. При дехромуванні аміак, гідроксил-іони, залишки кислот за рахунок більш високої координаційної спорідненості до Cr3+, витискують з комплексів хрому білкові карбоксили, утворюючи нові комплекси, які забарвлюють дехромуючий розчин в рожево-фіолетовий колір, а продуктів переробки шкіри набувають вигляду голинної стружки або обрізі, температура зварювання яких (56-59оС) наближується до нативного колагену. Промивка відходів після дехромування здійснюється при температурі 20-25оС проточною водою 5-7 хвилин, або трьома обробками водою при РК=3,4-4,2 по 15 хвилин.

В розділі 3 встановлено також, що амонійні солі - амінокислот: гліцину, -аланіну, валіну, -капронової кислоти, -феніл--аланіну та триптофану в присутності гідроксиду амонію також мають значно вищий дехромуючий ефект при нижчих втратах білків, ніж в присутності їдкого лугу. Показано, що ефект дехромування найбільший для -амінокислот аліфатичного ряду, причому із збільшенням довжини молекулярного ланцюгу кислоти він зменшується, і є максималь-ним для гліцину (93,7% для стружки 3 роки), а мінімальним - для -амінокапронової кислоти (8,1%), що пов'язане з стеричним фактором при конкурентному комплексоутворенні Cr+3 дубленого колагену та аніонів цих амінокислот. Для відходів, з часом пролежування не більше 1 місяця можна досягти залишкового вмісту Cr2O3 0,01-0,02% при дехромуванні 1,1М розчином гліцину при рН=9,1-10,8; або 0,75М розчином -аланіну при рН=10,2-11,8; або 0,375М розчином валіну в інтервалі рН=10,9-11,8 в присутності NH4OH. Вміст NH4OH при дехромуванні гліцином і -аланіном складає 1-3,5М, валіном- 2,8-3,5М. Втрати білків не перевищують 9,3%.

Досліджено можливість дехромування карбаматом амонію NH2COONH4. Ця сіль утворюється у газовій фазі при взаємодії СО2 і NH3 та має в присутності гідроксиду амонію високі дехромуючі властивості (коефіцієнти дехромування перевищують 99%) з малими (до 7,2%) втратами білку.

Було досліджено також дехромування системою СО2 + NН3 + Н2О. При пропусканні CO2 через водний розчин аміаку (NH3*H2O) утворюється карбамат, карбонат та гідрокарбонат амонію:

2NН3 + CO2 = NH2COONH4;

2NH4OH + CO2 = (NH4)2CO3 + H2O;

(NH4)2CO3 + CO2 + Н2О = 2NH4НCO3 .

Утворення карбамату амонію можна представити за наступним механізмом:

  .. NH3

О=С=О + НNH2 O=C___OH O=C___ONH4

NH2 NH2

Визначено молярий склад розчинів, утворених при різних співвідношеннях вихідних компонентів. В табл. 2 наведено результати дехромування шкіряної стружки під час синтезу дехромуючих солей; рН утворених систем розраховували теоретично з урахуванням їх молярного складу та порівнювали з практичними значеннями рН. В системах 1,2 утворюються 0,95М NH2COONH4, 0,55М (NH4)2CO3, в системі 3 - 0,79М NH2COONH4, 0,21М (NH4)2CO3, 0,50М NH4HCO3, в системі 4- 0,63М NH2COONH4, 0,74М NH4HCO3. З табл.2 видно, що максимальне дехрому-вання відбувається при 2,5-3,5М NH4OH (або 9-13% NH3), з утворенням 0,79-0,95М карбамату амонію. Ці результати кращі, ніж для дехромування чистим карбаматом амонію тих же концентрацій. Це пояснюється тим, що в момент взаємодії CO2, NH4OH та зв'язаного колагеном шкіри хрому (ІІІ), вірогідно, йде утворення проміжного нестійкого активованого комплексу, що забезпечує легкість руйнування електровалентних і координаційних зв'язків хрому (ІІІ) з колагеном шкіри та утворення нових стабільних хромових комплексів, які переходять у розчин. При цьому реакційна суміш розігрівається до 30-40оС, завдяки чому система не потребує додаткового нагрівання, як у випадку застосування інших систем. Враховуючи це та низькі ціни на вуглекислий газ та аміак, для дехромування більш доцільно використовувати систему CO2 + NH4OH, ніж системи (NH4)2SO4 + NH4OH; NH4HCO3 + NH4OH; NaHCO3 + NH4OH.

Таблиця 2

рН дехромуючих систем та показники дехромування продуктів переробки шкіри при пропусканні 1,5 моль/л СО2 через розчин NH4OH

№ си-сте-ми

конц.

NH4OH, М

рН

роз-рах.

рН

пра-кти-

чне

показники дехромування





стружка віком 3 роки

стружка віком 1 місяць





залишк.

вміст

Cr2O3,%

втрати білків,%

темп.

звар.,

оС

залишк.

вміст

Cr2O3,%

втрати