烘茧进程
出处:按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《中国丝绸辞典》第125页(1086字)
从鲜茧烘成干茧要经过预热干燥阶段、恒速干燥阶段和减速干燥阶段。
而减速干燥阶段又可分为第一减速干燥阶段和第二减速干燥阶段。
预热干燥阶段:在鲜茧进入干燥器开始,蚕茧由自然温度逐步上升到与干燥室空气温度平衡,杀死蚕蛹。此时蚕茧水分蒸发已趋旺盛,在蚕茧表面开始形成一层“湿膜”。
传递给蚕茧的热量,与用于水分汽化的热量之间达到平衡,使干燥速度很快地增加到某个最大值。
这个阶段在一般情况下,是鲜茧进灶后经过40~60min,温度升高到高温段所需的目的温度,且呈稳定状态为止。手伸入干燥室内,感觉湿度很重,即干燥室内的相对温度已达饱和状态时,这个阶段即为烘茧的预热干燥阶段。
恒速干燥阶段:紧接着预热干燥阶段,蚕蛹已经死亡。蛹的皮层被破坏,蛹温升高,水分蒸发旺盛。
茧层由于蛹体水分在茧腔内快速汽化向外蒸发,此时蒸发量很大。蚕蛹体内水蒸发和移动能够迅速进行,而茧层表面又有散而复聚的“湿膜”存在。
由于温度梯度和湿度梯度的方向相反,而蚕茧的水分蒸发又要消耗大量的热量,故干燥室空气温度大于茧面温度。茧层温度和蛹体温度也发生一定差距,这时又形成了蚕茧自身的温度梯度。
这个阶段的特征是,水分蒸发量大而快,茧层表面的蒸汽压,约等于液体表面的蒸汽压(远远大于周围空气中的水蒸气分压)。其蒸发速度与自由液面基本相似,而与蚕茧的含水率无关。
这时蛹体的水分能大量而迅速地通过茧层,使其不致在高温下失水过干。
茧腔温度与干燥速度均大体保持在基本恒定状态。
因此称此阶段为恒速干燥阶段。
减速干燥阶段:当蚕茧水分大量减少,蛹体水分蒸发已深入到内部,扩散已较困难。蛹体内部水分的扩散速度已落后于茧层表面的蒸发速度,干燥进行就大大减慢,即干燥呈减速现象。这个阶段水分蒸发量和用于蒸发的热量消耗逐渐减少,茧层表面的“湿膜”稀薄,甚至消失。
输入热量的一部分则被用于蚕茧加热的湿热部分,导致茧腔温度逐步升高,而干燥速度则愈来愈慢。
以至达到平衡水分时,室温、茧层感温和蛹温逐渐接近,干燥作用停滞。
这时蚕茧水分蒸发量占干燥总水分蒸发量的比例愈来愈小,因此称减速干燥阶段。减速干燥阶段与恒速干燥阶段的临界点,一般烘率在60%~65%之间。
减速干燥阶段又可分为,第一减速干燥阶段和第二减速干燥阶段。两个阶段的临界点大约在烘率45%左右。
第二减速干燥阶段,蚕茧蒸发的水分更少,这时要降低温度和适当保湿,防止茧层过干而丝胶大量变性的危险。