蠶繭干燥
[拼音]:canjian ganzao
[外文]:cocoon drying
制絲過程中利用熱能殺死鮮繭繭腔內的活蠶蛹,并除去適量水分,將鮮繭烘干成為干繭的工藝過程,俗稱烘繭。干燥的目的是防止蠶繭貯存期間活蛹化蛾,蠶體遺留的寄生蠅卵出蛆和蛹體腐爛而損壞繭層,同時還使繭層經過熱處理后適當改變外層絲膠的易溶性質,增強煮繭抵抗能力,保護繭的解舒,有利于繅絲和貯藏。在蠶繭干燥過程中,應根據蠶繭的特性,采用合理的溫度、濕度和風速,避免絲膠的過度變性,達到適干均勻,保全繭質。
干燥規律
蠶繭主要由繭層和蛹體組成。一般鮮繭中繭層重量只占18~24%。鮮繭中含有大量水分,通常100公斤鮮繭烘到適干繭時約要除去水分 60公斤左右。正常情況下鮮繭繭層含水率約在13~15%左右,蛹體含水率約在73~77%左右。所以,蠶繭干燥主要是除去蛹體中的水分,而繭層僅失去少量水分。
蠶繭干燥過程分為預熱、等速干燥和減速干燥等三個階段:
(1)預熱階段,是對鮮繭加熱,熱能通過繭層透入繭腔內殺死蛹體,使蛹體水分進入蒸發期。
(2)等速干燥階段,是蛹體水分蒸發量最多、蒸發速度最快的時期。在這個時期內,蛹體水分的擴散速度與繭層表面蒸發速度處于平衡狀態,繭層溫度低于干燥室內的空氣溫度,蛹體溫度又低于繭層溫度,一直持續到蛹體水分擴散速度逐漸落后于繭層表面蒸發速度時為止。
(3)減速干燥階段,是繭中水分逐漸減少,蒸發速度相應變慢的時期。這個時期內,繭的溫度逐漸升高到接近熱空氣的溫度。當蛹體內部開始蒸發時,減速干燥即由第一階段轉入第二階段,直到干燥結束為止。
干燥方法
蠶繭干燥方法有直干法與再干法兩種。直干法將鮮繭一次烘成適干繭,又稱一次干法。這種方法可簡化干燥操作,減少繭質損傷機會,缺點是干燥設備的利用率低,鮮繭容易積壓。再干法又稱兩次干法,第一次先將鮮繭烘到烘率約為60%左右的半干繭為止,俗稱“頭沖”;半干繭經堆放3~4晝夜后,第二次再用較低溫度烘到適干,俗稱“二沖”。這種方法可提高干燥均勻程度和干燥設備的利用率,是中國目前普遍采用的方法。
蠶繭干燥的主要工藝條件有熱空氣的溫度、濕度、風速、鋪繭量和干燥時間等五項。其中溫度、濕度、風速對蠶繭干燥速度和干繭品質影響較大,必須符合干燥各階段的水分蒸發規律,如溫度應由高到低逐漸降低,濕度由低逐漸調高,風速由大到小逐漸調小。鋪繭量按鋪繭厚度計,一般以不超過橫臥2粒半繭高為宜,采用垂直穿透氣流的熱風循環式干燥機以不超過 3粒高為宜。干燥時間,“頭沖”和“二沖”一般均為3小時左右,直干約5小時半到6小時。
干燥程度
蠶繭干燥程度有過老、偏老、過嫩、偏嫩、適干等多種區別。適干繭有利于繅絲和貯藏;偏嫩或過嫩繭解舒較好,但生絲清潔、潔凈程度差,且難以貯藏;偏老或過老繭解舒不良,繅絲困難,增加繅折。干燥程度的檢驗,有計量法和肉眼驗蛹法兩種:
(1)計量法以烘率或烘折表示:烘率為干繭(或半干繭)與鮮繭重量之比的百分率;烘折為烘成100斤干繭(或半干繭)需用鮮繭的斤數。計算時,干繭以出灶(機)48小時以后的重量為準。
(2)驗蛹法,將繭剖開取出蛹體,用手指驗蛹判斷其干燥程度。在干繭出灶后 2~20天內進行檢驗。適干:蛹體留油,稍微用力撳捏即碎成小片或酥粒狀,拈之能卷成線香條,且指上染油。偏嫩:蛹體重油,撳捏成薄片或裂成軟塊,帶有膩性。過嫩:蛹體軟,未斷漿,撳捏成餅狀或破皮即見厚漿。偏老:蛹體撳捏成粉狀,指上不沾油,拈之不能卷成線香條。過老:蛹體硬,無油,不易撳碎。
干燥設備
分為烘繭灶和干燥機兩大類。均由烘繭室(干燥室)、熱源(加熱)裝置、排給氣裝置和風扇等附屬裝置組成。
烘繭灶為一方形磚砌體,風扇車子灶是具有代表性的一種,使用最廣泛。以燃燒無煙煤直接供熱,再用風扇造成對流熱烘繭。優點是操作簡便,干燥基本均勻,烘繭能力大,燃料省。缺點是“二沖”后階段溫度不易降低到80℃以下。
干燥機有推進式、汽熱循環式、熱風循環式等數種。推進式干燥機為一磚砌隧道式,兩端有進出門,兩側有風扇和排給氣裝置。供熱方式有火熱式、汽熱式、熱風式等數種。機內溫度分布前(進口)高后(出口)低。蠶繭載在繭車上每隔30分鐘左右間歇前進,到出口端完成干燥。
汽熱循環式干燥機有6層、8層、10層等型式,每層設繭網一層。干燥室呈長方形,兩側和出口處繭網下裝有風扇若干組。相鄰層繭網的運動方向相反,移送蠶繭。繭網間有蒸汽管供熱,使機內溫度分布上高下低。鮮繭由最上層進入機內逐漸行進,然后逐層下落,到最下層出口端完成干燥。
熱風循環式干燥機也有6層、8層、10層等型式,大型機長約20~22米,小型機長約10米左右。結構和使用方法與汽熱循環式干燥機基本相同,但機內不設風扇和蒸汽管??諝庥蓹C外加熱后送入。機內分隔為上、下兩室或上、中、下三室,分成高溫、中溫和低溫三區。機外兩側設有各區空氣加熱器和送風、排風以及余熱回用等設備,另有溫濕度自動控制和自動進繭、出繭、裝袋等裝置,是比較好的蠶繭干燥機型。
柞蠶繭殺蛹和干燥
柞蠶繭繭形大,蛹體重,鮮繭繭層率一般在10%左右。中國東北地區的二化性柞蠶,春繭僅作為秋繭種繭用,而秋繭除一小部分作春繭種繭用外,絕大部分用于繅絲。每年9月下旬秋繭收后,工廠都用鮮繭繅絲,直到次年4月。對于4月上旬以后的繅絲用繭,僅為防止出蛾才進行殺蛹和干燥。中國南方地區,由于氣溫高,容易出蛾,不宜用鮮繭繅絲,所以和桑蠶繭一樣,需干燥后貯藏,供繅絲用。
柞蠶繭殺蛹方法有:
(1)凍殺法,在北方寒冬季節,把鮮繭散鋪在室外-18~-23℃地面的席子上,經反復數次凍結、融化,可殺死蛹體。
(2)烘殺法,用95~100℃的溫度殺蛹,和桑蠶繭相同,在干燥工程中進行。
柞蠶繭的干燥方法有兩種:一種是殺蛹后在露天繭籠保管過程中進行晾曬風干,稱自然干燥。另一種是用干燥機烘干,干燥方法與桑蠶繭基本相同。由于柞蠶蛹體大,平均粒重在7克以上,且不勻率大,為使干燥均勻,常用兩次干法或三次干法。半干繭堆放時間比桑蠶繭長。
干燥設備有12臺車的汽熱推進式干燥機和大型四層熱風循環式干燥機兩種,其結構原理與桑蠶繭干燥設備同。但熱風循環式干燥機是在機內中部設置雙層風道,將機身分隔為上下兩室,各室都是兩層繭網,分別送風排風。在機前還設有除塵裝置,用以清除混在繭中的樹葉、雜草和砂土等雜質。又在第一層繭網前端設有蛹體解凍裝置。
中國自60年代以來研究的蠶繭殺蛹、干燥新技術有:γ射線照射蠶繭、β射線照射蠶繭、高頻電熱烘繭和蠶繭微波干燥等。
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