CN102677183A

CN102677183A - 一种缫丝前的蚕茧处理方法

Info

Publication number: CN102677183A
Application number: CN2012101618337A
Authority: CN
Inventors: 李利军; 蒋芳; 曾克良; 黄继伟; 程晓珊
Original assignee: Guangxi University of Science and Technology
Current assignee: Guangxi University of Science and Technology
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2012-09-19
Also published as: CN102251290A

Abstract

本发明涉及一种缫丝前的蚕茧处理方法。该方法是将蚕茧通过真空渗透吸水处理后，再将蚕茧采用超声波或是超声波和微波协同处理，超声波处理的条件为：频率20～80KHz、功率25～1000W、作用时间1～20min、水温25～100℃、浴比1：10～1：120，微波处理的条件为：功率100～1000W、频率2450MHz±10MHz、作用时间1～15分钟、水温25～100℃、浴比1：10～1：120。采用本发明处理蚕茧明显提高了缫丝质量，具体效果为：缫丝解舒率提高3%～9%、光折降低3～9公斤/公担丝、万米吊糙减少0.5～1次、清洁洁净度提高0.5～1.0分。

Description

一种缫丝前的蚕茧处理方法

技术领域

本发明涉及一种缫丝前的蚕茧处理方法。

背景技术

蚕茧在缫丝前的处理是缫丝生产不可缺少的工艺环节，处理质量的好坏，直接关系到缫丝生产的产、质、耗三大指标。目前国内外的处理工艺技术主要有如下几种类型。

1、温差渗透工艺

温差渗透是利用温度瞬时变化而造成压力的变化来实现的。装有茧子的茧笼在煮茧机内运行，当由高温渗透部快速跌入低温部时，其温差引起茧腔内外压力差(外高内低)的存在，在这种压差的作用下，把水压入茧腔，通过茧腔吸水的形式来实现茧层吸水的目的。渗透是完成煮茧的必要过程，渗透程度是否适度、均匀，对煮茧质量的提高至关重要。如渗透不匀，必然产生煮熟不匀的问题而导致茧丝间胶着力差异大而无法正常缫丝或大量增加频节。温差渗透工艺包括有热汤渗透煮茧工艺、蒸汽渗透煮茧工艺、干热渗透煮茧工艺等。

2、真空渗透处理工艺

真空渗透通常在较低的温度条件下，采用物理方法，把茧腔内空气抽出，使茧腔成为真空状态，将这种状态的茧子置于水中，由于压差存在，使茧腔吸水，从而达到茧层渗透的目的。真空渗透具有茧腔吸水温度低、蛹酸浸出少、有利于减少内层落绪、做薄蛹衬、丝胶溶失少、绪丝量也减少、易于做小缫折。

另外真空渗透茧腔吸水量大、渗透充分、茧易沉、吊糙少，非常适应自动缫生产。由于渗透在机外进行，煮茧机结构大大简化，煮茧能力明显提高。但存在茧层渗透不均匀的问题，由此造成在煮茧时难以达到煮熟程度均匀的目的，影响了茧的解舒，造成蓬糙茧多、理绪困难、中、内层落绪增多、颓吊增加、生丝的清洁、净度成绩低等不良后果。

3、V型加压处理工艺

该工艺的主要特点在于调整部采用 V型结构，有利于拉大调整部区段的温差，最大温差可达50℃左右，工艺可调范围增大，原料适应性更强，强化了调整的作用，对调整煮熟程度、煮熟均匀程度、防止瘪茧等都具有良好的效果。除此之外，煮茧区段采用密封结构，通过压缩空气加压，改变了传统煮茧机不封闭，无法加压，煮熟不均匀的问题。 V型加压煮茧工艺技术有利于茧层间尤其是内层茧丝之间胶着点错位打开，对减少内层落绪，提高解舒非常有益。但v型加压煮茧工艺技术存在蛹油浸出多，甚至可能被煮破蛹体的问题。

4、无煮茧自动缫丝工艺

该工艺的特点是节省蒸汽、降低万米吊糙次数、提高生丝洁净成绩、减少茧层丝胶溶失、降低缫折及生丝生产成本。但无煮茧自动缫丝工艺存在缫出来的丝手感粗糙，丝条丝胶含量增加，织出来的绸经炼染，绸缎重量与设计严重不符，丝条粗糙，丝条容易发生脆断，增加绸厂的原料消耗等。

经过文献检索，有关微波煮茧技术的研究与应用，在国内公开文献中有一些相关报道。如：四川省绵阳丝绸印染厂的一项发明专利申请“微波煮茧方法”，公开了一种蚕茧缫丝前的微波煮茧方法，具体步骤为：将蚕茧置入真空吸水装置内使其茧腔吸水率达95%以上，然后置入微波炉中加温到60℃～100℃取出，即可进行缫丝。奉化丝厂完成了一项科技成果“微波煮茧”，该技术能克服常规煮茧方法外熟内生的弊病，达到内中外层均匀熟透，提高了煮茧的效率，抑制蛹酸浸出，总能耗降低，经济效益提高。浙江省宁波丝绸公司开展了循环式微波煮茧机研究，研究用微波煮蚕的机理和微波煮茧的基本工艺，并在1978年12月研制成功了一筒式微波煮茧设备。广西区蚕业技术推广总站黄贤帅为掌握各种脱胶工艺并用于指导生产，对高温高压脱胶方法、微波煮茧脱胶法与碱脱胶法等不同处理方式进行了19种脱胶试验，计算各种不同试验的脱胶率，并对试验结果进行了评价和比较分析。

微波煮茧方法，虽然较早即有报道，但至今未能推广应用，其原因主要在于微波煮茧技术本身存在的难以克服的问题。实际上，仅用微波处理蚕茧，与直接煮茧相比，效果并不理想，而且重现性和稳定性较差。这是因为微波处理蚕茧，与直接煮茧相比，虽然蚕茧的丝胶层（包括内、中、外层）受热均匀并且较快，但由于缺乏外力的作用（如震动、水介质的冲击等），微波作用消失后，丝胶层又将恢复原态及结构，并没有发生明显的浸润、膨胀及结构方面的改变，因此，效果并不理想；如果微波作用时间过长，则出现丝胶层过熟的问题，导致丝胶溶失过多，反而不利于缫丝。超声波作用的引入，则正好解决了微波煮茧的存在缺陷。因为超声波的空化和机械作用可促进主胶着点丝胶溶解，减弱茧丝间的胶着力，在微波处理的基础上或微波作用的同时，给丝胶层施加的一个外力，促使丝胶层发生明显的浸润、膨胀及结构的改变，从而获得意想不到的处理效果。目前，有关超声波处理蚕茧的工艺尚无公开文献的报道。微波和超声波协同处理蚕茧的技术与工艺更未见公开报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种超声波或超声波和微波协同作用应用于缫丝前的蚕茧处理方法，该方法能够明显提高缫丝质量，克服了上述现有技术中存在不足之处。

解决上述技术问题的技术方案是：一种缫丝前的蚕茧处理方法，取蚕茧通过真空渗透吸水处理后，再将蚕茧采用超声波处理，所述的超声波处理的条件为：超声波频率20～80KHz 、超声波功率100～1000W、浴比1：10～1：120、作用时间1～20min、水温25℃～100℃。

本发明的进一步技术方案是：通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，采用超声波与微波协同处理蚕茧，所述的微波处理的条件为：微波功率100～1000W、微波频率2450 MHz±10MHz、作用时间1～20min、水温25℃～100℃、浴比1：10～1：120。

通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，采用超声波与微波协同处理蚕茧，即蚕茧先经过微波处理，再将蚕茧采用超声波处理；所述的超声波处理的作用时间1～15min。

通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，采用超声波与微波协同处理蚕茧，即同时采用超声波和微波处理蚕茧，所述的微波处理的作用时间1～15min；所述的超声波处理的作用时间1～15min。

通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，采用超声波与微波协同处理蚕茧，即经过超声波处理后的蚕茧再采用微波处理。

所述的真空渗透吸水处理的条件为：渗透水温：20～50℃，渗透时间：1～5min，真空度：0.050～0.095Mpa。

所述的超声波频率40～80KHz、超声波功率150～800W、浴比1：100～1：120，超声波处理作用时间3～5min。

所述的微波功率800～900W，浴比1：100～1：120，微波处理作用时间3～5min。

通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，再用95～100℃的热水煮蚕茧1～5min，然后将蚕茧采用超声波处理。

本发明原理：

超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。当超声波在蚕茧和水中传播时，由于超声波与蚕茧和水的相互作用，使蚕茧发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应。由于超声波频率高，能量大，被蚕茧和水吸收时能产生显著的热效应，可以充分的让丝胶膨润溶解。超声波的机械作用可促使主胶着点丝胶溶解，减弱茧丝间的胶着力，改善胶着不匀，使茧丝顺次离解，提高生丝的产量与质量。

微波是频率为300MHz-300GHz的电磁波。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。微波被加热介质中的水分子是极性分子，它在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的相互摩擦运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使蚕茧温度升高，保证茧层渗透完全，保护好外层，适煮中、内层，做到外、中、内层均匀煮熟。微波加热则属于内部加热方式，电磁能直接作用于介质分子转换成热，且透射性能使蚕茧内外介质同时受热，不需要热传导，而内部缺乏散热条件，造成内部温度高于外部的温度梯度分布，形成驱动内部水分向表面渗透的蒸汽压差，加速了水份的迁移速度。微波对蚕茧是瞬时加热升温，能耗也较低。另一方面，微波的输出功率随时可调，水温可随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。与传统技术相比，微波技术具有快速、高效、资源回收利用率高、无二次污染、成本低等显著特点，在纺织工业上有着广泛的应用前景。利用微波代替传统的煮茧方式，可以节约能源，减少污染，保护环境，有着重要的经济价值和现实意义。

为克服上述单一微波技术方法之不足，本发明技术利用超声波或是将超声波和微波能有机地结合起来，充分利用超声波振动空化作用以及微波的高能作用，并率先提出微波-超声波协同作用进行缫丝前的蚕茧处理方法，获得了意想不到的效果，有重要的应用价值。

本发明采用超声波或超声波协同微波对缫丝前的蚕茧进行处理，具有以下有益效果与特点：缫丝解舒率提高3%～9%、光折降低3～9公斤/公担丝、万米吊糙减少0.5～1次、清洁洁净度提高0.5～1.0分，本发明能够明显提高缫丝质量。

下面，结合实施例对本发明之一种缫丝前的蚕茧处理方法的技术特征作进一步的说明。

具体实施方式

本发明工艺流程包括五种模式，分别为：

1、超声波处理工艺：蚕茧真空渗透吸水→超声波处理→缫丝。

2、超声波处理工艺：蚕茧真空渗透吸水→煮茧→超声波处理→缫丝。

3、先微波后超声波处理工艺：蚕茧真空渗透吸水→微波处理→超声波处理→缫丝。

4、微波-超声波协同同时处理工艺：蚕茧真空渗透吸水→微波-超声波协同同时处理→缫丝。

5、先超声波后微波处理工艺：蚕茧真空渗透吸水→超声波处理→微波处理→缫丝。

实施例1：取蚕茧通过真空渗透吸水处理，渗透水温：35℃，渗透时间：5min，真空度：0.055Mpa，再将蚕茧采用超声波处理，超声波频率80KHz 、超声波功率800W、作用时间15min、水温60℃、浴比1：50，超声波处理后即可缫丝。

实施例2：取广西柳城2011年春季第二批蚕茧通过真空渗透吸水处理，渗透水温：35℃，渗透时间：5min，真空度：0.055Mpa，再用98℃的热水煮茧2min，然后将蚕茧采用超声波处理，超声波频率80KHz 、超声波功率125W、作用时间1.5min、水温60℃、浴比1：60，超声波处理后即可缫丝，缫丝汤温为40℃。

此工艺下的缫丝的各项指标数值与直接煮茧方法对比如下表：

	解舒率（%）	平均茧丝长（m）	平均解舒丝长（m）	光折（kg）	千米茧丝疵点个数
						直接煮茧	53.97	754.24	407.05	295.82	0.5069
实施例1工艺	58.73	849.00	498.62	268.7	0.3502

实施例2超声波处理工艺，与直接煮茧处理相比，解舒率提高4.76%，平均茧丝长增加94.76m，平均解舒丝长增加91.57m，光折减少27.12Kg，千米茧丝的疵点个数也明显减少。

实施例3：取蚕茧进行真空渗透吸水处理，渗透水温45℃、渗透时间3min、真空度0.093Mpa；然后对蚕茧进行微波处理，微波处理的条件为微波频率2450MHz、微波功率800W、微波处理时间3min、水温50℃、浴比1：100；再将蚕茧采用超声波处理，超声波处理的条件为超声波频率40 KH、超声波处理功率150W、超声波作用时间3min、水温50℃、浴比1：100；超声波处理结束就可以进行缫丝（缫丝汤温：40℃）。

实施例4：取广西宜州2011年春季第三批蚕茧进行真空渗透吸水处理，渗透水温45℃、渗透时间3min、真空度0.093Mpa；然后对蚕茧进行微波处理，微波处理的条件为微波频率2450MHz、微波功率500W、微波处理时间4min、水温60℃、浴比1：30；再将蚕茧采用超声波处理，超声波处理的条件为超声波频率40 KH、超声波处理功率150W、超声波作用时间2min、水温60℃、浴比1：30；超声波处理结束就可以进行缫丝，缫丝汤温为40℃。

本实施例的工艺流程及条件效果最好。此工艺下的缫丝的各项指标数值与直接煮茧方法对比如下表：

	解舒率（%）	平均茧丝长（m）	平均解舒丝长（m）	光折（kg）	千米茧丝疵点个数
						直接煮茧	58.82	819.6	482.12	273.86	0.3254
实施例2工艺	65.22	881	574.57	270.68	0.3027

实施例4微波-超声波协同处理即先微波后超声波处理工艺，与直接煮茧处理相比，解舒率提高6.4%，平均茧丝长增加61.4m，平均解舒丝长增加92.45m，光折减少3.18Kg，千米茧丝的疵点个数有所减少。

因实验为单粒茧缫丝，其疵点数的多少影响着八粒定缫的清洁洁净度，疵点减少，则清洁度、洁净度提高，预计在八粒定缫时清洁洁净度可提高0.5-1分。因解舒率明显增加、疵点数减少，预计可降低万米吊糙0.5-1次。

实施例5：取蚕茧进行真空渗透吸水处理（渗透水温：40℃，渗透时间：3min，真空度：0.093MPa）→微波-超声波协同同时处理，即同时采用超声波和微波处理蚕茧（微波频率2450MHz、微波功率450W、超声波功率300 W、超声波频率40 KHz，微波和超声波作用时间3分钟，水温80℃、浴比1：100）→缫丝（缫丝汤温：40℃）。本实施例是采用CW-2000型超声一微波协同萃取仪进行试验。

实施例6：取蚕茧真空渗透吸水处理（渗透水温：35℃，渗透时间：4min，真空度：0.060MPa）→超声波处理（超声波频率60KHz 、超声波功率400W、作用时间5min、水温30℃、浴比1：80）→微波处理（微波频率2450MHz、微波功率100W、微波处理时间5min、水温30℃、浴比1：80）→缫丝。

本发明所述的浴比是指微波或超声波处理时，干茧与水介质的质量比。

本发明的技术方法适用于干茧、鲜茧在缫丝前的预处理。

采用本发明的技术方法也可直接在缫丝机头处理蚕茧（包括干茧、鲜茧）后，即进入索绪锅、理绪锅进行缫丝。

Claims

1.一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：取蚕茧通过真空渗透吸水处理后，再将蚕茧采用超声波处理，所述的超声波处理的条件为：超声波频率20～80KHz 、超声波功率100～1000W、浴比1：10～1：120、作用时间1～20min、水温25℃～100℃。

2.根据权利要求1所述的一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，采用超声波与微波协同处理蚕茧，所述的微波处理的条件为：微波功率100～1000W、微波频率2450 MHz±10MHz、作用时间1～20min、水温25℃～100℃、浴比1：10～1：120。

3.根据权利要求2所述的一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，采用超声波与微波协同处理蚕茧，即蚕茧先经过微波处理，再将蚕茧采用超声波处理；所述的超声波处理的作用时间1～15min。

4.根据权利要求2所述的一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，采用超声波与微波协同处理蚕茧，即同时采用超声波和微波处理蚕茧，所述的微波处理的作用时间1～15min；所述的超声波处理的作用时间1～15min。

5.根据权利要求2所述的一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，采用超声波与微波协同处理蚕茧，即经过超声波处理后的蚕茧再采用微波处理。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：所述的真空渗透吸水处理的条件为：渗透水温：20～50℃，渗透时间：1～5min，真空度：0.050～0.095Mpa。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：所述的超声波频率40～80KHz、超声波功率150～800W、浴比1：100～1：120，超声波处理作用时间3～5min。

8.根据权利要求2、3、4或5所述的一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：所述的微波功率800～900W，浴比1：100～1：120，微波处理作用时间3～5min。

9.根据权利要求1所述的一种缫丝前的蚕茧处理方法，其特征在于：通过真空渗透吸水处理后的蚕茧，再用95～100℃的热水煮蚕茧1～5min，然后将蚕茧采用超声波处理。