蚕茧干燥基础知识.doc

蚕茧干燥基础知识-
四川省南充蚕具研究有限公司
四川南充首创科技开发有限公司
一、 烘茧的目的
蚕茧干燥即烘茧，一方面是为了除去鲜茧中所含的水份，便于长期储存；另一方面是要在烘茧的过程中达到保护和改良茧质的目的。也就是说通过对鲜茧的热处理达到保护和改良茧质，以适应缫丝的要求。
鲜茧的干燥处理是制丝工程中最早的热处理。茧层丝胶受热后，蛋白质会发生热变性，使蚕茧的理化性质发生变化。所以，在烘茧过程中应绝对防止受热不均而引起干燥程度在质和量方面的差异，以求保全茧质。
自动缫丝机，对烘茧处理的要求是茧的解舒，特别是茧内层解舒要好。牵理效率要高，丝条故障要少。因此通过烘茧，第一要赋予茧层一定的煮茧抵抗，使茧层内外煮熟适当，以此减少丝条故障。提高生产效率和出丝率。第二是通过煮茧提高生丝的清洁和净度，提高生丝等级。当然，为防止蚕茧发生霉变，也必须烘干。因此，在烘茧过程中我们必须要尽量满足上述条件和要求。
二、 鲜茧的干燥特点
1、 茧层的干燥：
鲜茧茧层的含水率约12%，在干燥过程中没有等速干燥阶段，从一开始就是减速干燥阶段。
2、 蛹体的干燥：
鲜蛹的含水率约77%，由于生物所特有的作用，在开始干燥很短的时间内，水份蒸发受阻，蒸发缓慢，待蛹体被高温杀死（100℃时约需7分钟左右），水份开始迅速蒸发并维持等速干燥状态。此时，蛹体温度基本保持不变。经过一段时间后进入减速干燥第一阶段和第二阶段，在这段时间内，水份蒸发速度逐渐减慢，蛹体温度逐渐升高，最后达到平衡水份。
3、 鲜茧的干燥；
鲜茧的干燥特性与鲜蛹的干燥相似，但与茧层干燥特性不同。鲜茧干燥时，蛹体蒸发的水份要透过茧层，因而茧层总是处在持有一定的水份（6-7%）的状态下进行干燥的。
鲜茧进入烘茧机时，茧层水份急剧蒸发，茧层含水率下降到4%左右，热量通过茧层传递给蛹体，等蛹杀死后（7-10分钟），蛹体的水份蒸发加快。
鲜茧在干燥初期（10分钟左右），烘干温度应略偏低，使茧层水份散发均匀，减少急剧热作用，使其后的热处理趋于稳定。
鲜茧的干燥过程经过两个阶段，即在一定时间内蒸发一定水份量的等速干燥阶段，（此阶段内蛹体温度基本不变）和在一定时间内水份蒸发量逐渐减少的减速干燥阶段。这段时间的特点是蛹体温度、茧层温度、茧腔温度随干燥时间而变化，温度逐渐升高，最后达到与干燥介质温度相同。
三、干燥条件对鲜茧干燥速度的影响
鲜茧干燥条件包括外界条件和内在条件两个方面。外界条件指空气温度、湿度、风速、流向等，内部条件指茧层厚薄、茧形大小、水份含量和丝胶性状等。这里我们仅对干燥速度和外界条件的关系进行叙述。
1、 干燥温度
在等速干燥阶段，温度对干燥速度的影响是十分显著的。此时，茧层和蛹体温度基本不变，约52-55℃，水份蒸发恒定。外界提供的热能主要用于水份的蒸发，因而温度对干燥速度的影响是主要的。
在进入减速干燥初期，温度的影响仍然相当明显，但随着含水率的下降，影响逐渐减弱，蚕茧自身温度逐渐升高，直至和热空气温度接近，甚至相同。
2、 相对湿度
实验表明，在风速和空气温度一定的条件下，相对湿度在等速干燥阶段对干燥速度的影响是显著的，相对湿度越低，干燥速度越快。而在减速干燥阶段影响则小得多。
3、 风速和风向
空气流动越快，与茧层表面接触的空气层就越薄，干燥速度就越快。但对减速干燥阶段影响较小。
风向对干燥速度也有影响，穿流比平流干燥速度快，效率高。
四、 干燥条件对茧质的影响
干茧的质量和性状，因蚕的品种、季别、产地的不同而有差异。茧粒间和茧粒内也存在差异。茧层丝胶的含量和性状还随着茧层部位（外、中、内）不同而存在差异。这些差异会导致丝胶溶解性不同。从而造成煮茧过程中煮熟程度的不均匀。不过，这些差异可以通过蚕茧的干燥加热（即热处理）来得到缩小和稳定，以达到保全茧质目的。
1、 烘茧温度对茧质的影响
在烘茧过程中，温度对茧层丝胶热变性影响最大，使用自动缫丝机，为了减少丝条故障，提高生产效率和保证生丝质量，采用较高的温度烘茧。特别是热风烘茧。虽然高温有降低牵理绪效率和影响解舒的趋势，但能减少丝条故障，并在清洁、净度及出丝率方面能得到改善，这一点非常符合自动缫丝机的要求。
对于热风烘茧，根据原料茧和缫丝要求不同，最高温度春茧控制在115-120℃为宜最高不要超过125℃，秋茧略低一些（约低5-10℃）。
在蚕茧干燥后期若温度偏高，虽对清洁，净度影响不大，但解舒会变差，特别是内层落绪会增多，出丝率下降。实践证明，在蚕茧干燥后期，热风温度在60-70℃范围内，对缫丝成绩无显著影响。
2、 湿度对茧质的影响
烘茧时，热空气的相对湿度对茧质的影响很大，特别是在等速干燥阶段，多湿环境会给整个茧层带来不良影响，而 在减速干燥阶段，多湿环境会给茧的外层带来不良影响。
3、 铺茧量（厚度）对茧质的影响
由于受最高干燥温度的限制，要提高烘茧能力，必须增加铺茧量。铺茧量的多少，会影响蚕茧干燥的均匀程度，采用热风干燥时，厚度过薄，机内气流会产生短路在移层时会造成铺茧不匀，使给热不一致，导致干燥不匀，而厚度过厚又会造成烘茧时间延长和干燥不均匀。对于创艺系列热风烘茧机，铺茧厚度约2.5-3粒茧，约6-6.5kg/㎡。
4、 二次干
由于鲜茧收购时间短，收购量集中，而烘茧机烘干能力有限，同时为适应自动缫丝机有利于煮茧和缫丝，要求蚕茧适干一致，因此可采用二次干烘干工艺，即先将鲜茧烘成半干茧（烘去40%左右的水份），在两天内堆放缓舒（还性）后再进行第二次干燥烘成适干茧。二次干能较好地解决干燥不匀的问题，且有稳定茧层丝胶的良好作用。
五、 蚕茧干燥过程对茧质的影响
烘茧时，鲜茧在120℃-60℃温度下需要处理5-6小时，蛹体含有75-79的水份需要通过加热而发散并通过茧层排出。所以茧层丝胶同时受到湿与热的作用，结果导致丝胶溶解度降低，使茧丝离解状态变差。解舒也随干燥程度的提高而降低，但丝胶溶解度下降，对煮茧中容易煮熟的茧子有一定的抑制作用，即能增加煮茧抵抗，并使煮熟适当均匀。所以，为了适应自动缫丝机的需要，适当降低丝胶溶解度是烘茧的一个重要目的。
茧质变性程度大体上取决于干燥温度和干燥时间，而干燥的均匀程度则是由烘茧设备的性能和温度分布来决定的。
创艺系列热风烘茧机通过采用温度从高到低的多温区分布；热风的穿流流动和适当的风速；蚕茧在机内的多次翻转来达到受热均匀；通过强制排湿以达到机内较低的相对湿度，以及可以调节的铺茧厚度和干燥时间来满足烘茧工艺条件的要求。从而在蚕茧的干燥过程中能很好地保全蚕茧质量。给缫丝工业提供了干燥均匀、质量优异的干茧原料。