Wyroby ze skóry mają swoich zwolenników i mowa nie tylko o kolekcjonerkach torebek. Są tacy, którzy nie wsiądą do auta, jeśli siedzenia będą obite zwykłym materiałem, nie wspominając już o sympatykach skórzanych akcesoriów w alkowie. Materiał ten, jak każdy zresztą, ma swoją ciemną stronę: jego obróbka generuje odpady. I to sporo: zgodnie z danymi GUS branża w Polsce wytworzyła ich w 2019 r. 55 tys. ton.
Reklama
Odpad ten ma swoją nazwę: to strużyny garbarskie. – Wyglądem przypominają kłaczki. Kiedy wyschną, zaczynają pylić, bo najmniejsze z nich z łatwością niesie wiatr – tłumaczy dr inż. Katarzyna Ławińska z Sieci Badawczej Łukasiewicz ‒ Instytutu Przemysłu Skórzanego w Łodzi. Profesor Andrzej Obraniak z Wydziału Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej (PŁ) dodaje, że najmniejsze od największych różnią się wielkością nawet tysiąc razy, co nastręcza trudności przy późniejszym ich wykorzystaniu (lepiej pracuje się z materiałami, które mają podobne rozmiary).
Dlatego naukowcy postanowili nadać strużynom przyjaźniejszą formę, aby były łatwiejsze „w obsłudze”. Można to porównać do różnych sortów węgla: można bawić się miałem, ale czy nie prościej przerzucać groszek? – Dzięki naszemu wynalazkowi strużynom można nadać formę półproduktu, który pozwala na ich dalszą obróbkę w skali przemysłowej – tłumaczy dr inż. Remigiusz Modrzewski, adiunkt na Wydziale Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska PŁ.
Półprodukt ma postać granulek, które w zależności od potrzeb mogą być większe lub mniejsze. Jeśli klientowi będą bardziej pasowały kulki wielkości ziaren soi – proszę bardzo. Kasztanów? Nie ma problemu. Do tego naukowcy zadbali, aby proces granulacji nie był ani zbyt skomplikowany technicznie (koszty), ani energetycznie chłonny (jeszcze większe koszty). W zasadzie jest on niezwykle prosty i wykorzystuje urządzenie zwane granulatorem talerzowym.
Wygląda on jak duży talerz, który obraca się wokół własnej osi i – co ważne – jest lekko pochylony. To oznacza, że wysypany na niego materiał raz znajduje się niżej, a raz wyżej, po czym stacza się na dół. Podobny efekt otrzymalibyśmy, biorąc talerz obiadowy, rozsypując na nim groszek, unosząc jedną krawędź i wprowadzając w ruch obrotowy tak, żeby jedna część przylegała, a druga cały czas była nad stołem. Groszek będzie się przemieszczać po talerzu w rytm tego ruchu.
Podobnie jest tutaj, tyle że kłaczki, opadając, zabierają ze sobą inne kłaczki, zbijając się w coraz większe granule. – Przypomina to trochę lepienie bałwana. Zaczyna się od małej kulki, którą potem toczymy, w efekcie czego przywierają do niej kolejne warstwy śniegu. Tutaj to toczenie zapewniamy przez ruch obrotowy granulatora talerzowego – wyjaśnia prof. Obraniak.
Strużyny to jednak nie śnieg ani groszek, więc trzeba im jeszcze w wielkim dziele łączenia pomóc. Naukowcy eksperymentowali z różnymi dodatkami, zanim trafili na zadowalającą ich formułę. – Idealne byłoby wykorzystanie innego odpadu, bo wtedy łączymy ze sobą dwa materiały o bardzo niskim koszcie. My sięgnęliśmy po gips odpadowy, pozostałość w procesie odsiarczania spalin. Efekty były bardzo zadowalające – tłumaczy dr inż. Ławińska.
Kluczowym elementem mieszaniny jest także szkło wodne, czyli roztwór sodu lub potasu, który ma właściwości wiążące i powoduje powierzchniowe utwardzanie granul. Dzięki temu nabierają odporności mechanicznej – nie rozpadają się na kawałki nawet po upadku z pewnej wysokości. To znów ułatwienie w obróbce i transporcie.
Naukowcy zaznaczają, że strużyny nie zalegają latami na hałdach – znajdują obecnie zastosowanie. Jak tłumaczy dr inż. Ławińska, uzyskuje się z nich skórę wtórną (do tych wszystkich zastosowań, gdzie nie jest potrzebny materiał o najwyższych parametrach), z której wykonuje się m.in. okładki do książek, ramki do zdjęć, podpodeszwy (część podeszw) obuwia, a nawet kleje, pasze, żelatynę i nawozy – ze względu na zawartość białek.
Oznacza to, że są klienci gotowi znieść fakt, iż strużyny nie są wygodne w obchodzeniu się; niemniej jednak naukowcy z Łodzi mają nadzieję, że ich niskokosztowa metoda pozwoli na szersze zagospodarowanie tych odpadów.
Wskazują przy tym na branżowe trendy, takie jak gospodarka obiegu zamkniętego. Te jednak nie mają szans w starciu z rachunkiem ekonomicznym, zwłaszcza w branżach wytwarzających niskomarżowe produkty.
Wynalazek wychodzi jednak tym potrzebom naprzeciw, co świadczy o probiznesowej postawie twórców. Czy wobec tego znajdzie się chętny, żeby dać drugie życie odpadom?
Eureka! DGPRozpoczynamy ósmą edycję konkursu „Eureka! DGP – odkrywamy polskie wynalazki”, do którego zaprosiliśmy polskie uczelnie, instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Od dziś do 18 czerwca w Magazynie DGP będziemy opisywać wynalazki nominowane przez naszą redakcję do nagrody głównej. Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi na specjalnej gali 23 czerwca, zaś podsumowanie tegorocznego cyklu ukaże się 25 czerwca w Magazynie DGP. Główną nagrodą jest 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki – firmę Polpharma, oraz kampania promocyjna dla uczelni lub instytutu o wartości 50 tys. zł w mediach INFOR Biznes (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej), ufundowana przez organizatora