РАЗРАБОТКА КОЛЛАГЕН-ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ КОЖ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

А.А. Хайитов, М.Б. Тошпулатова РАЗРАБОТКА КОЛЛАГЕН-ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ КОЖ

В данной статье предусмотрена получение композиции для наполнение кож различных видов отходов производства и изучена его физико-химические свойства. При изучении физико-химических свойств растворов коллагена, были получены композиции для наполнения кож. Из полученного коллагена были разработаны составы коллаген-полимерных композиций, которые можно использовать в технологии наполнения производства кож.

Ключевые слова: кожевенные отходы, кожевенное производство, коллаген - полимерные композиции, хромовая стружка, концентрация раствора, химические материалы, хромсинтановое дубление, хромрастительное дубление, хромалюмосинтановое дубления, физико-химические показатели.

Возрастание потребности в импортных химических материалах требует создания таких технологий, которые позволили бы значительно снизить или полностью исключить применение дорогих и дефицитных импортных химических материалов с безотходной технологией. Повышение экономической эффективности кожевенного производства и расширение ассортимента выпускаемых кож неразрывно связаны с применением новых химических композиционных материалов в технологических процессах [1].

В производстве кож все процессы связаны с использованием большого количества химических материалов, образованием различных сырьевых, гольевых, кожевенных отходов, и оно является одним из экологически неблагополучных производств [2].

Отходы и побочные продукты кожевенного производства - это сырье для целой группы производств: желатина, кожкартона, хозяйственного мыла, белковой колбасной оболочки, белковых гидролиза-тов, кормовых добавок и др. Одновременно переработка этих отходов является важнейшей экологической задачей.

Отходы кожевенного производства можно использовать в различных отраслях экономики, таких как мебельная, бумажная, спичечная, ковровая, валяльно-войлочная, текстильная, пищевая, лакокрасочная, абразивная, парфюмерная, бытовая химия, щетино-щеточная, а также в машиностроении, в промышленности искусственных кож и в сельском хозяйстве [3].

В связи с этим нами проведены эксперименты по получению коллаген-полимерным композиции. Для получения коллаген-полимерной композиции были взяты различные виды отходов кож хромового дубления, юфти шорно-сидельной хромсинтанового дубления, юфти обувной хромрастительного дубления и кожа для низа обуви хромалюмосинтанового дубления. Отобранные отходы имели следующие физико-химические показатели (таблица 1).

Таблица 1

Физико-химические показатели различных видов отходов кож_

№ № Виды отходов кожи Содержание, % от массы сухого вещества

влаги жира зола оксида хрома пылевидного волокна рИ Температура сва-ри-вания, 0С

1. Хромовая стружка 25,0 4,0 8,0 2,0 25,0 5,0 98

2. Юфть шорносидельная хром-синтанового дубления 22,0 8,0 10,2 1,2 23,0 4,8 81

3. Юфть обувная хромраститель-ного дубления 18,0 12,0 11,3 0,8 21,0 4,6 85

4. Кожа для низа обуви хромалюмосинтанового дубления 20,0 5,0 12,4 0,5 20,0 4,2 78

Эти отходы каждые в отдельности загружали в барабан по 24 кг. Все процессы и операции вели в одинаковых условиях: промывали проточной водой при непрерывном вращении в течение 3—35 мин при

© Хайитов А.А., Тошпулатова М.Б., 2021.

температуре 18-20°С. ЖК раствора составлял 2,5-3. Затем отработанную воду сливали. Промытые кожевенные отходы под действием гидроксида кальция в пересчете на СаО - 40,0г/л раздубливали в течение 12 часов при постоянном перемешивании. Отработанную жидкость сливали и затем опять промывали чистой водой в течение 2,5-3,0 часов при непрерывном вращении барабана с ЖК=2,5-3,0 при температуре воды 18-20°С[4].

Раздубленные отходы выгрузили из барабана и загрузили в варочный котел, набрали воду до ЖК=0,8-1,0 при температуре 90-95°С. Затем из полученных растворов выделяли коллаген, концентрация которыхсоставила от 29,3 до 36,0 %. В таблице 2 приведены физико-химические показатели полученных продуктов.

Таблица 2

Физико-химические показатели раствора коллагена из различных отходов кож_

№ № Виды отходов кож Содержание, % от массы сухого вещества

Концентрация жир зола Загнивае мость, сутки рН раствора

1. Хромовая стружка 36,0 0,2 0,9 6,0 6,8

2. Юфть шорносидельная хром-синтанового дубления 32,4 0,7 0,11 6,0 6,9

3. Юфть обувная хромраститель-ного дубления 31,0 0,6 0,23 5,0 6,9

4. Кожа для низа обуви хрома-люмосинтанового дубления 29,3 0,4 0,35 5,0 6,8

Из таблицы видно, что концентрация раствора коллагена из хромовых отходов кожи больше, чем у других отходов, а содержание золы меньше по сравнению с другими образцами. Это, по-видимому, связано с использованием различного назначения сырья, химических материалов и методов дубления.

После изучения физико-химических свойств растворов коллагена нами были получены композиции для наполнения кож. Композиция коллагена с полимерами была получена следующим образом. В реактор загружали раствор коллагена, полученный нами, гидролизованный полиакрилонитрил, техническая аммиачная вода, конденсат воды и ПАВ. После чего температуру поднимали до 55-70°С и в течение 3-4 часов проводили интенсивное перемешивание, в результате образовалась белая сметанообразная гомогенная полимерная композиция. Состав композиции приведен в таблице 3.

Таблица 3

Состав разработанной коллаген-полимерной композиции_

ВАРИАНТЫ

Наименования исходных 1 2 3

№ компонентов массовая часть в кг массовая часть в кг массовая часть в кг

1. Раствор коллагена 30 2,3 40 3 45 3,4

2. Гидролизованный полиак-рилонитрил 40 2,9 30 2,2 25 1,8

3. Техническая аммиачная вода 6 0,5 3 0,25 2 0,2

4. ПАВ (0П-10, ОП-7) 4 0,3 2 0,17 3 0,22

5. Вода конденсат 20 1,5 25 1,88 25 1,88

6. ИТОГО 100 7,5 100 7,5 100 7,5

Выше проведенные исследования показывают, что нами разработано получение коллагена на основе различных отходов производства кож и изучены физико-химические свойства.

Из полученного коллагена были разработаны составы коллаген-полимерных композиций, которые можно использовать в технологии наполнения производства кож.

Библиографический список

1. Хаитов А.А. «Создание новых эффективных коллаген - полимерных композиций из кожевенных отходов для наполнения кож и разработка их технологий». Дис. ... кан. техн. наук. Т. 2001.

2. ^одиров Т.Ж. «Наноструктура коллагена», Издательство «Фан» Академии наук Респ. Узбекистан, Ташкент, 2015г. 535 с.

3. Development and Application of Technologies for Producing Protein-Polymer Compositions from Strokes for the Process of Filling Skin, International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology ISSN: 2350-0328 Vol. 7, Issue 3, March 2020. P. 13212- 13217. http://www.ijarset.com/upload/2020/march/25-Laylo-25-1.pdf

4. Effectiveness of Preventive Footwear at Redistribution of Soil Pressure of Foot in Patients with Diabetes Mellitus, International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. ISSN: 2350-0328. Vol. 7, Issue 6, June 2020. P. 14205- 14208. http://www.ijarset.com/upload/2020/june/38-laylo-56.pdf

ХАЙИТОВ АХРОР АХМАДОВИЧ - кандидат технических наук, доцент, Бухарский инженерно-технологический институт.

ТОШПУЛАТОВА МУХАЙЁ БАФОЕВНА - стажёр-предподаватель, Бухарский инженерно-технологический институт.