一种适用于长茧丝细纤度的桑蚕茧干燥方法.pdf

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桑蚕(Bombyx mori L.)在我国已经被人工驯养5700多年，属鳞翅目蚕蛾科完全变态昆虫，世代包括卵、幼虫、蛹和成虫(蛾)四个虫态。幼虫到后期吐丝结茧，桑蚕茧可用于缫制生丝，生丝是重要的绢纺原料。

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。

现有技术中，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”；还性：桑蚕茧经头冲烘茧以后，需要堆放3～4昼夜后平衡水分，提高干燥均匀度，这一操作过程叫做还性；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。

近年来，随着国际市场对高品位生丝的需求量增加，需要从桑蚕品种选育的源头对丝质进行改良。目前现行的品种的茧丝长在1100M左右，茧丝纤度在3.0D左右(注：纤度：表示茧丝的粗细程度，单位为旦尼尔(D)，即9000米丝长重1克，定为1旦尼尔(D))，缫制高品位生丝比较困难。经过品种的选育，国内已经育成了茧丝长在1500M左右，纤度在2.4D左右的新品种(苏秀×春丰等)，但由于烘茧的工艺还是采用传统的工艺(头冲100℃平温烘茧，二冲由100℃降至80℃出灶，半干茧还性时间96h。头冲实烘时间2h40min，二冲实烘时间2h50min)。新品种由于茧丝细而长，茧层厚，导致解舒率较低(68％以下)，影响高品位生丝的生产。

为了适应市场的需要，要开发出适合长茧丝细纤度桑蚕茧的烘茧工艺，以实现高品位生丝的生产。