К.т.н. Куник А.Н., к.т.н. Семешко О.Я., д.т.н., проф. Сарибекова Ю.Г.

Херсонский национальный технический университет

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ШЕРСТНОГО ЖИРА

Современные требования к водным технологиям производств легкой индустрии определяются технической политикой, основным содержанием которой являются разработка и внедрение мероприятий по совершенствованию водных производственных процессов, входящих в единый технологический процесс и предотвращающий сброс неочищенных сточных вод в открытый водоем.

Специфическим устойчивым загрязнителем стоков фабрик первичной отделки шерсти является шерстный жир. С одной стороны, он является серьезным загрязнителем воды, создающим в силу своей специфичности обширные зоны загрязнения, с другой – служит ценным сырьем для медицинской, пищевой и косметической промышленностей.

При извлечении шерстного жира одновременно решаются две задачи – добыча ценного сырья и очистка шерстомойных вод от загрязнений этого вида.

На сегодняшний день для извлечения шерстного жира из отработанных растворов применяются физико-механические или химические способы.

Среди физико-механических способов извлечения шерстного жира наибольшее распространение получили сепараторный (обработка моющих растворов в центробежном поле) и флотационно-сепараторный (флотация моющих растворов) способы. В среднем количество уловленных жиров при использовании физико-механических методов жиродобычи составляет 60 – 65%. Однако, данные методы имеют ряд недостатков: сложное оборудование, большой расход воды, моющих средств и энергии, низкое качество получаемого этим способом жира-ланолина из-за его загрязнения и воздействия на него используемыми при мойке химическими препаратами.

Химические способы заключаются в обработке моечных растворов различными химическими реагентами: кислотой, хлорной известью, хлористым кальцием, бентонитами (коллоидными глинами), органическими растворителями. Полнота извлечения жира этими способами достигает 90%, но при этом жир засорен примесями, моющими средствами, имеет повышенную кислотность. Кроме того, требуется оборудование, устойчивое к воздействию химических веществ.

Промывные воды, образующиеся при мойке шерсти, содержат грубодисперсные примеси, такие как песок, глина, волокна шерсти, растворенные минеральные соли, в основном хлориды натрия, калия и магния. Органические составляющие промывных вод – это щелочные агенты (мыло, сода, поверхностно-активные вещества), соли жирных кислот, шерстный жир.

Учитывая достаточно высокую щелочность и наличие поверхностно-активных веществ, шерстный жир находится в воде в состоянии устойчивой эмульсии, поэтому традиционные методы его извлечения малоэффективны и требуют интенсификации. По мнению авторов, наиболее перспективными в этом отношении являются методы, основанные на применении физического воздействия, в частности на использовании высокоэнергетической дискретной обработки (ВДО).

Согласно предложенной авторами проекта технологии шерстяное волокно после предварительной замочки, поступает в ванну с ВДО (τ = 3 мин), где происходит удаление минеральных и органических загрязнений, разрушение пленки жировых загрязнений на поверхности волокна. Далее шерсть поступает на промывку в раствор моющей композиции (С = 1,5 г/л, Т = 45°С), где происходит окончательная очистка от минеральных, органических и жировых примесей. В качестве моющего препарата авторами проекта предложена композиция ПАВ, включающая сульфанол, рицинокс-80, Синтанол ДС-10 и диметилсульфоксид.

Шерстный жир, содержащийся в полученных промывных водах, извлекается кислотным способом жиродобычи, для чего шерстомойные воды подкисляются серной кислотой до рН = 3 – 3,5 для разрушения моечной эмульсии. Подкисленная жидкость подогревается до 60 – 70°С, при этом шерстный жир выделяется на поверхности в виде коричневой массы. Находящийся под жиром слой спускается, а жировая масса обрабатывается в автоклаве, где от жира отделяются грязь и частицы воды. Физико-химические характеристики полученного шерстного жира, представлены в табл. 1.

Таблица 1

Физико-химические характеристики шерстного жира

Показатель	Шерсть
	Необработанная	После ВДО
Цвет	Темно-коричневый	Коричневый
Кислотное число, мг КОН на 1 г жира	50,40	39,20
Число омыления, мг КОН на 1 г жира	134,64	129,03
Эфирное число, мг КОН на 1 г жира	95,44	78,63
Количество глицерина, %	5,22	4,30
Йодное число, г І2 на 1 г жира	10,15	6,35
рН водной вытяжки	3,50	3,00

При сравнении физико-химических свойств жира, полученного из необработанной и обработанной шерсти (табл. 1), становится очевидным, что ВДО приводит к улучшению качественных характеристик шерстного жира. Так, при применении ВДО снижается кислотное число (с 50,40 до 39,20 мг КОН на 1 г жира), эфирное число (с 95,44 до 78,63 мг КОН на 1 г жира), йодное число жира (с 10,15 до 6,35 г І₂ на 1 г жира). Число омыления снижается на 4% (со 134,64 до 129,03 мг КОН), что численно коррелируется с показателем количества глицерина в жире.

Следует отметить, что применение ВДО шерсти при кислотном способе жиродобычи приводит к увеличению выхода шерстного жира до 96% по сравнению с количеством жира, полученного из необработанного волокна.