蚕茧干燥
[拼音]:canjian ganzao
[外文]:cocoon drying
制丝过程中利用热能杀死鲜茧茧腔内的活蚕蛹,并除去适量水分,将鲜茧烘干成为干茧的工艺过程,俗称烘茧。干燥的目的是防止蚕茧贮存期间活蛹化蛾,蚕体遗留的寄生蝇卵出蛆和蛹体腐烂而损坏茧层,同时还使茧层经过热处理后适当改变外层丝胶的易溶性质,增强煮茧抵抗能力,保护茧的解舒,有利于缫丝和贮藏。在蚕茧干燥过程中,应根据蚕茧的特性,采用合理的温度、湿度和风速,避免丝胶的过度变性,达到适干均匀,保全茧质。
干燥规律
蚕茧主要由茧层和蛹体组成。一般鲜茧中茧层重量只占18~24%。鲜茧中含有大量水分,通常100公斤鲜茧烘到适干茧时约要除去水分 60公斤左右。正常情况下鲜茧茧层含水率约在13~15%左右,蛹体含水率约在73~77%左右。所以,蚕茧干燥主要是除去蛹体中的水分,而茧层仅失去少量水分。
蚕茧干燥过程分为预热、等速干燥和减速干燥等三个阶段:
(1)预热阶段,是对鲜茧加热,热能通过茧层透入茧腔内杀死蛹体,使蛹体水分进入蒸发期。
(2)等速干燥阶段,是蛹体水分蒸发量最多、蒸发速度最快的时期。在这个时期内,蛹体水分的扩散速度与茧层表面蒸发速度处于平衡状态,茧层温度低于干燥室内的空气温度,蛹体温度又低于茧层温度,一直持续到蛹体水分扩散速度逐渐落后于茧层表面蒸发速度时为止。
(3)减速干燥阶段,是茧中水分逐渐减少,蒸发速度相应变慢的时期。这个时期内,茧的温度逐渐升高到接近热空气的温度。当蛹体内部开始蒸发时,减速干燥即由第一阶段转入第二阶段,直到干燥结束为止。
干燥方法
蚕茧干燥方法有直干法与再干法两种。直干法将鲜茧一次烘成适干茧,又称一次干法。这种方法可简化干燥操作,减少茧质损伤机会,缺点是干燥设备的利用率低,鲜茧容易积压。再干法又称两次干法,第一次先将鲜茧烘到烘率约为60%左右的半干茧为止,俗称“头冲”;半干茧经堆放3~4昼夜后,第二次再用较低温度烘到适干,俗称“二冲”。这种方法可提高干燥均匀程度和干燥设备的利用率,是中国目前普遍采用的方法。
蚕茧干燥的主要工艺条件有热空气的温度、湿度、风速、铺茧量和干燥时间等五项。其中温度、湿度、风速对蚕茧干燥速度和干茧品质影响较大,必须符合干燥各阶段的水分蒸发规律,如温度应由高到低逐渐降低,湿度由低逐渐调高,风速由大到小逐渐调小。铺茧量按铺茧厚度计,一般以不超过横卧2粒半茧高为宜,采用垂直穿透气流的热风循环式干燥机以不超过 3粒高为宜。干燥时间,“头冲”和“二冲”一般均为3小时左右,直干约5小时半到6小时。
干燥程度
蚕茧干燥程度有过老、偏老、过嫩、偏嫩、适干等多种区别。适干茧有利于缫丝和贮藏;偏嫩或过嫩茧解舒较好,但生丝清洁、洁净程度差,且难以贮藏;偏老或过老茧解舒不良,缫丝困难,增加缫折。干燥程度的检验,有计量法和肉眼验蛹法两种:
(1)计量法以烘率或烘折表示:烘率为干茧(或半干茧)与鲜茧重量之比的百分率;烘折为烘成100斤干茧(或半干茧)需用鲜茧的斤数。计算时,干茧以出灶(机)48小时以后的重量为准。
(2)验蛹法,将茧剖开取出蛹体,用手指验蛹判断其干燥程度。在干茧出灶后 2~20天内进行检验。适干:蛹体留油,稍微用力揿捏即碎成小片或酥粒状,拈之能卷成线香条,且指上染油。偏嫩:蛹体重油,揿捏成薄片或裂成软块,带有腻性。过嫩:蛹体软,未断浆,揿捏成饼状或破皮即见厚浆。偏老:蛹体揿捏成粉状,指上不沾油,拈之不能卷成线香条。过老:蛹体硬,无油,不易揿碎。
干燥设备
分为烘茧灶和干燥机两大类。均由烘茧室(干燥室)、热源(加热)装置、排给气装置和风扇等附属装置组成。
烘茧灶为一方形砖砌体,风扇车子灶是具有代表性的一种,使用最广泛。以燃烧无烟煤直接供热,再用风扇造成对流热烘茧。优点是操作简便,干燥基本均匀,烘茧能力大,燃料省。缺点是“二冲”后阶段温度不易降低到80℃以下。
干燥机有推进式、汽热循环式、热风循环式等数种。推进式干燥机为一砖砌隧道式,两端有进出门,两侧有风扇和排给气装置。供热方式有火热式、汽热式、热风式等数种。机内温度分布前(进口)高后(出口)低。蚕茧载在茧车上每隔30分钟左右间歇前进,到出口端完成干燥。
汽热循环式干燥机有6层、8层、10层等型式,每层设茧网一层。干燥室呈长方形,两侧和出口处茧网下装有风扇若干组。相邻层茧网的运动方向相反,移送蚕茧。茧网间有蒸汽管供热,使机内温度分布上高下低。鲜茧由最上层进入机内逐渐行进,然后逐层下落,到最下层出口端完成干燥。
热风循环式干燥机也有6层、8层、10层等型式,大型机长约20~22米,小型机长约10米左右。结构和使用方法与汽热循环式干燥机基本相同,但机内不设风扇和蒸汽管。空气由机外加热后送入。机内分隔为上、下两室或上、中、下三室,分成高温、中温和低温三区。机外两侧设有各区空气加热器和送风、排风以及余热回用等设备,另有温湿度自动控制和自动进茧、出茧、装袋等装置,是比较好的蚕茧干燥机型。
柞蚕茧杀蛹和干燥
柞蚕茧茧形大,蛹体重,鲜茧茧层率一般在10%左右。中国东北地区的二化性柞蚕,春茧仅作为秋茧种茧用,而秋茧除一小部分作春茧种茧用外,绝大部分用于缫丝。每年9月下旬秋茧收后,工厂都用鲜茧缫丝,直到次年4月。对于4月上旬以后的缫丝用茧,仅为防止出蛾才进行杀蛹和干燥。中国南方地区,由于气温高,容易出蛾,不宜用鲜茧缫丝,所以和桑蚕茧一样,需干燥后贮藏,供缫丝用。
柞蚕茧杀蛹方法有:
(1)冻杀法,在北方寒冬季节,把鲜茧散铺在室外-18~-23℃地面的席子上,经反复数次冻结、融化,可杀死蛹体。
(2)烘杀法,用95~100℃的温度杀蛹,和桑蚕茧相同,在干燥工程中进行。
柞蚕茧的干燥方法有两种:一种是杀蛹后在露天茧笼保管过程中进行晾晒风干,称自然干燥。另一种是用干燥机烘干,干燥方法与桑蚕茧基本相同。由于柞蚕蛹体大,平均粒重在7克以上,且不匀率大,为使干燥均匀,常用两次干法或三次干法。半干茧堆放时间比桑蚕茧长。
干燥设备有12台车的汽热推进式干燥机和大型四层热风循环式干燥机两种,其结构原理与桑蚕茧干燥设备同。但热风循环式干燥机是在机内中部设置双层风道,将机身分隔为上下两室,各室都是两层茧网,分别送风排风。在机前还设有除尘装置,用以清除混在茧中的树叶、杂草和砂土等杂质。又在第一层茧网前端设有蛹体解冻装置。
中国自60年代以来研究的蚕茧杀蛹、干燥新技术有:γ射线照射蚕茧、β射线照射蚕茧、高频电热烘茧和蚕茧微波干燥等。
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