АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ХРОМОВОГО ДУБЛЕНИЯ

УДК 675.024
А. В. Суркова, И. Ш. Абдуллин, Б. Л. Журавлев,
Ю. С. Парсанов
АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ХРОМОВОГО ДУБЛЕНИЯ
Ключевые слова: хромовое дубление, экологические проблемы, меховой полуфабрикат,
титановое дубление, промышленные отходы. chromic tanning, enviromental problems, fur
semifinished iten, titaning tanning, industrial wastes.
В статье рассмотрены экологические проблемы хромового дубления и
их решение.
In clause environmental problems chromic tanning and their decision are
considered
В настоящее время одним из основных источников загрязнения урбанизированных
территорий являются промышленные, образующиеся в результате производственного процесса на меховых и кожевенных заводах. Промышленные отходы, представляют собой
мощный источник химического загрязнения окружающей среды, и в первую очередь водоемов и подземных водных горизонтов, часть которых служит источником питьевой воды
горожан. Они, попадая в водные артерии, разносятся вокруг городов на многие десятки и
даже сотни километров.
Несмотря на наличие, достаточно большого количества законодательных и нормативных документов, проблемы, связанные с обращением, накоплением и использованием
отходов на территории регионов, не имеют тенденции к позитивному решению и не гарантируют экологически безопасного воздействия их на окружающую природную среду.
Причины этому являются: отсутствие гармонизированных систем управления отходами;
неполная инвентаризация источников образования отходов; отсутствие полной базы данных по образованию, накоплению, размещению, утилизации, повторному использованию
и обезвреживанию промышленных отходов; отсутствие систем сбора, сортировки и размещения опасных промышленных отходов на специальных объектах с принятием соответствующих мер по их обезвреживанию; ужесточение требований надежности конструкций
сооружений при проектировании и строительстве накопителей (отстойников, резервуаров
и полигонов) промышленных отходов.
Кожевенно-меховое производство относится к 3-му классу опасности из-за использования различных химических веществ. Из-за низкой цены исходного сырья, а так же
пренебрежительного отношения к основным требованиям по очистки сточных вод кожевенной и меховой промышленности ведет к загрязнению водной среды вблизи заводов.
Переработка кожевенно-мехового сырья требует огромного количества воды, электроэнергии, к тому же 50% сырья уходит в отходы [1].
Самыми токсичными веществами кожевенных и меховых предприятий являются
соединения хрома Cr(III). При этом в типовых методиках степень их использования составляет 70–80%. Одной из экологических проблем кожевенного и мехового производства
является снижения в сточных водах соединений хрома. Нерациональный расход хромовых
соединений, постепенное сокращение их запасов, возрастающая роль экологических требований, как к выпускаемой продукции, так и к охране окружающей среды объективно
91
способствуют расширению спектра исследований по разработке более экономичных и
экологически чистых технологий дубления кожи и меха [2].
Прежде всего, необходимо различать соединения хрома (VI) и хрома (III), среди которых первые наиболее токсичны [3]. Соединения хрома (VI) могут присутствовать в коже
при использовании хромпиков при дублении. Варианты снижения опасного воздействия
хрома (VI) используют, как правило, крупные, оснащенные современной техникой, предприятия. Мелкие предприятия, особенно в развивающихся странах, зачастую не уделяют
должного внимания оценке экологичности применяемых технологий, тем более что хромовое дубление дает возможность получать по внешнему виду и органолептике кожу и
мех весьма хорошего качества. Поэтому, в связи с необходимостью охраны окружающей
среды ведутся работы по созданию способов и вариантов дубления, альтернативных хромовому.
В последнее время уделяется особо пристальное внимание санитарногигиенической оценке меховых и кожевенных изделий [4]. Серьезное беспокойство потребителей вызывает содержание в них «ядовитого» хрома.
Экологические аспекты на протяжении последних лет являются определяющими
при разработке новых технологических процессов кожевенного и мехового производства.
Среди перспективных минеральных дубителей изучены дубящие соединения алюминия, циркония, железа и титана. Наибольший интерес представляют дубящие соединения титана Ti (IV) для получение полуфабриката с улучшенными санитарно гигиеническими свойствами, как со светлой кожевой тканью, так и волосяным покровом более пригодной для получения продукции окрашенной в различные тона.
Титановый дубитель сульфатотитанилата аммония (СТА) TiOSO4(NH4)2SO4·2H2O
отличается от хромового дубителя по своим физико-химическим свойствам [5]. Он представляет собой соль, который существует в двух кристаллических модификациях – α и β. Для кожевенного и мехового производства больший интерес представляет β - модификации.
Существенные экологические преимущества титанового дубления, в том, что обеспечивается получение кожи, меха, а так же и их отходов, которое не содержат тяжелых металлов.
Как дубитель, СТА преимущественно взаимодействует с основными амино- и гунидиновыми группами белка, при этом не исключается возможность взаимодействия дубителя с другими функциональными группами коллагена с образованием различных химических связей при одновременном отложении в структуре кожевой ткани его высокоосновных незаряженных частиц [5].
Особенностью СТА является способность его к гидролизу, при котором увеличиваются размеры дубящих частиц, что затрудняет их диффузию в толщу дермы, поэтому
титановое дубление проводится таким образом, чтобы в начальной стадии дубления не допускать гидролиза; после проникания основной массы дубителя в полуфабрикат гидролиз
способствует лучшему формированию кожи в результате увеличения размера дубящих
частиц внутри дермы.
Кожевая ткань образцов, при использовании СТА способствует повышению износостойкости и качеству полуфабриката до уровня лучших отечественных и зарубежных
образцов, при этом сокращается длительность процесса дубления, повышению использованию дубителей и уменьшению загрязненности сточных вод.
Полуфабрикат из меховой овчины, получаемый с применением дубящих соединений титана СТА, представляют собой новый вид полуфабриката, свойства, которых в некоторой мере отличаются от свойств полуфабриката обычных методов дубления. Отсюда
92
следует и то, что в процессе получения мехового полуфабриката данным методом дубления требует уточнения некоторых технологических режимов, процессов и операций.
Таким образом, самое рациональное и перспективное направление в технологии переработки меховой овчины, это получение бесхромового полуфабриката с использованием
дубящие соединения титана Ti (IV). Сульфатотитанилата аммония – комплексный минеральный дубитель, позволяющий совместить процесс дубления с наполнением и уплотнением кожевой ткани, улучшить качество кожи, сократить процесс дубления, снизить трудоёмкость процессов и наконец существенно улучшить экологические характеристики отработанных дубильных растворов.
Литература
1. Экологические проблемы: Кожевенно-обувная промышленность. – 2003. - №2.-С.14
2. Сысоев, В.А. Перспективы развития хромсберегающих технологий при выделке кожи и меха /
В.А.Сысоев, Е.А.Панкова, А.И.Салимова, И.Ш.Абдуллин // - кожевенно-обувная промышленность. – 2004. - №1. - С.48-50.
3. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VII групп/ под ред.
В.А.Филова.-Л., 1989.-324с.
4. Кратов, И.А. Санитарно-гигиенические критерии оценки безопасности изделий меховой промышленности / И.А. Крятов, С..Н. Горячев// Меха мира. - 1998. - №6. - С.43-45
5. Метелкин, А.И. Титановое дубление: Монография / А.И. Метелкин, Н.Т. Русакова. – М.: Легкая индустрия, 1980. - 152 с.
© А. В. Суркова – асп. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КГТУ, e-mail: sv_anna_21@mail.ru; И. Ш. Абдуллин – д-р техн. наук, проф., зав. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КГТУ; Б. Л. Журавлев – д-р
хим. наук, проф. каф. электрохимических производств КГТУ; Ю. С. Парсанов - асп. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КГТУ.
93