陳祥平 卜獻(xiàn)鴻 劉季平 程明 唐仕成 李剛
摘要: 煮繭是繅絲生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),煮繭質(zhì)量直接影響到生絲質(zhì)量、原料繭消耗、產(chǎn)量完成水平。元朝以前的繅絲生產(chǎn),煮繭和繅絲混合在一起進(jìn)行,通過熱水傳導(dǎo)能量,軟化絲膠。工業(yè)革命后,日本發(fā)明了以千葉式為代表的煮繭機(jī)設(shè)備,使用蒸汽煮繭。進(jìn)入21世紀(jì)后,中國研制出減壓自動煮繭機(jī),采用真空技術(shù),將蒸汽能量傳導(dǎo)到繭層內(nèi)部,極大提高了煮繭均勻性??v觀發(fā)展歷程,煮繭質(zhì)量的提高是通過煮繭設(shè)備及工藝技術(shù)提高來完成的。文章回顧了古代煮繭技術(shù),著重分析了近代以來各個時期的煮繭設(shè)備、性能及對未來的展望。
關(guān)鍵詞: 煮繭;設(shè)備;工藝;回顧;展望
中圖分類號: TS142.221文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號: 1001-7003(2018)08-0021-08引用頁碼: 081105
Abstract: Cooking cocoons is an important step of silk reeling and producing. The quality of cocoon cooking directly influences the quality of raw silk, consumption of cocoons and the level of yield. Before Yuan Dynasty, cocoon cooking and silk reeling were processed simultaneously. The energy was transferred to soften sericin by hot water. After industrial revolution, Japan invented the equipment of cocoon cooking represented by Chiba style which used steam to cook cocoons. In the twenty-first century, machines of automatically cooking cocoons under reduced pressure were developed in China. The machines transfer steam energy to inside layer of cocoons by vacuum technique, and greatly improve the evenness of cocoon cooking. Throughout the development process, the quality of cocoon cooking is improved by cocoon cooking equipment and technology. This paper reviewed the technology of cocoon cooking in ancient times, emphatically introduced the equipment of cocoon cooking and its performance in modern times, and looked into the future.
Key words: cooking cocoon; equipment; technology; review; prospect
煮繭是繅絲生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),其原理和作用是將繭置于水中,利用水、熱或助劑的作用,經(jīng)一定時間處理后將繭絲絲膠適當(dāng)膨潤溶解,減弱絲膠粒子間結(jié)合,使其膠著力降低,膠著不勻改善,以便繅絲時繭絲能按膠著點連續(xù)不斷地順次離解,并集束抱合成生絲。煮繭質(zhì)量的高低關(guān)系到生絲質(zhì)量、原料繭耗、產(chǎn)量完成水平。元朝以前繅絲是煮、繅不分家,邊煮邊繅,蠶繭生熟不勻。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和工業(yè)技術(shù)水平的提高,到20世紀(jì)20年代,日本發(fā)明了煮繭機(jī),將蒸汽運用到煮繭中,大幅度提高了蠶繭煮熟均勻性,從而奠定了現(xiàn)代煮繭技術(shù)及煮繭設(shè)備基礎(chǔ),使繅絲生產(chǎn)從手工作坊轉(zhuǎn)向工業(yè)化,產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率得到極大提高,原料繭消耗大幅降低。中國的煮繭設(shè)備經(jīng)歷了木制煮繭機(jī)、水泥煮繭機(jī)、圓盤煮繭機(jī)、不銹鋼煮繭機(jī)、減壓煮繭機(jī)發(fā)展歷程,對繅絲生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步起到了極大推動作用。
1煮繭的起源及煮繭方式的演變
據(jù)《中國絲綢史(通論)》考證表明[1],中國從新石器晚期就開始了繅絲生產(chǎn),一直到農(nóng)耕時代,沒有專門的煮繭設(shè)備。古代時期,煮繭和繅絲混合在一起,煮繭器具極其簡陋,先將蠶繭放在盛有水的鐵鍋內(nèi),鍋下以薪燃之,使繭膨潤軟化,溶解絲膠,用手提拉抽出繭絲,卷于絲框以作績絲、織綢之用。
周代還只能利用鮮繭繅絲,至秦、漢,采取陰攤等辦法延緩化蛾,或日曬殺蛹。商、周時期,繅絲工藝已逐步完備。西漢時已經(jīng)用沸水煮繭了,憑目測掌握煮繭水的溫度,即以水面出現(xiàn)蟹眼大小的氣泡為宜。在《禮記·祭儀》中對煮繭繅絲工藝有比較詳細(xì)的記載:“及良日,夫人繅,三盆手,遂布于三官夫人世婦之吉者,使繅?!闭f明周代或周代以前,在煮繭工藝操作中為使蠶繭滲透均勻,采取多次浸漬。
進(jìn)入隋唐五代后,煮繭、繅絲技術(shù)又有了新發(fā)展。唐代詩人李郢在《浙河館·一作暮春山行田家歇馬》中有“雨濕菰蒲斜日明,茅廚煮繭掉車聲”詩句,這一期間使用手搖繅絲。自宋代起,使用了腳踏繅絲,腳踏繅絲車是在手搖繅絲車的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它的出現(xiàn)標(biāo)志著古代手工繅絲機(jī)的新成就,生產(chǎn)效率得到提高。
元朝大統(tǒng)一的局面則促進(jìn)了南北交流。北方繅絲采用“熱釜”,南方采用“冷盆”。熱釜是煮繭繅絲一個鍋,冷盆的工具較多,主要包括盆、釜、灶等。其中的釜其實是用于煮繭的,盆就是繅絲盆,又稱串盆,區(qū)別在于煮繭的水溫較高,繅絲溫度低。冷盆繅絲的最大特點是,煮繭與繅絲分開進(jìn)行,這是中國古人在長期的實踐中總結(jié)出來的一種繅制高質(zhì)量生絲的重要技藝。此法繅出的絲比熱釜者“有精神,又堅韌”,可防止煮繭太熟、絲膠脫凈、絲纖維軟弱無力。
明清時期,煮繭繅絲的技術(shù)承繼宋元以來的發(fā)展,使用腳踏繅車進(jìn)行繅絲??壾嚨幕狙b置包括加熱的火爐、燒水煮繭的熱鍋、集絲的竹針眼、導(dǎo)引絲縷的星丁頭、勾掛絲縷的送絲竿、繞集絲縷的絲架,還有帶動絲架繞轉(zhuǎn)的腳踏板連桿。
2煮繭機(jī)的誕生及日本煮繭機(jī)
2.1千葉式煮繭機(jī)
日本明治維新以后,加快了工業(yè)革命進(jìn)程,政府大力推進(jìn)絲綢產(chǎn)業(yè),于1904年發(fā)明立繅機(jī),但至20世紀(jì)20年代才發(fā)展為多緒繅絲機(jī)。這個時期日本的繅絲設(shè)備達(dá)到世界最先進(jìn)水平,繅絲的配套設(shè)備也獲得了相應(yīng)發(fā)展。20世紀(jì)20年代日本發(fā)明了千葉式和長工式兩種煮繭機(jī),兩者結(jié)構(gòu)及原理相似。千葉式煮繭機(jī)是日本千葉縣生產(chǎn)的煮繭設(shè)備,該煮繭機(jī)為鐵木結(jié)構(gòu),繭籠為鼠籠式,可以自動循環(huán)回轉(zhuǎn)。該煮繭機(jī)分為水煮型和蒸汽型,由于蒸汽的能量更容易進(jìn)入到蠶繭內(nèi)層,提高了煮繭質(zhì)量,因此逐步改為蒸汽型。自使用蒸汽型煮繭后,在煮繭機(jī)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了功能區(qū)分,即滲透、蒸煮、調(diào)整保護(hù),奠定了現(xiàn)代煮繭設(shè)備及工藝基礎(chǔ)。
千葉式煮繭機(jī)的技術(shù)特征是:繭籠采用循環(huán)傳動,提高了工作效率;蒸汽煮繭代替了水煮繭,在滲透部吸水后的蠶繭,進(jìn)入蒸煮室,接觸到高溫蒸汽,繭腔內(nèi)氣泡迅速受熱膨脹而吐水。蒸汽熱能使繭層及其空隙間所含有的水分溫度迅速提高,使絲膠軟化和膨化,對蠶繭內(nèi)層煮熟起到了極大的作用,提高了內(nèi)外層煮熟程度的均勻度。千葉式煮繭機(jī)也是現(xiàn)在使用的不銹鋼長籠煮繭機(jī)的鼻祖。
煮繭機(jī)的出現(xiàn)使得煮、繅生產(chǎn)工序分開,對繅絲業(yè)來說具有里程碑式的意義。
2.2V型煮繭機(jī)
為了能夠進(jìn)一步煮熟蠶繭內(nèi)層、保護(hù)外層,提高煮繭質(zhì)量,日本在20世紀(jì)70年代研制了V型煮繭機(jī)[2-3](圖1),設(shè)備型號為H-2V型,主要特征是煮熟部具有加壓裝置,調(diào)整部為V形槽結(jié)構(gòu),并配合自動加繭、配繭、出繭、調(diào)溫、調(diào)壓、水溫調(diào)節(jié)、水溫預(yù)熱、水中pH值調(diào)節(jié)及電氣設(shè)備保護(hù)等裝置;工藝調(diào)整比較完善,生產(chǎn)效率高。該機(jī)型一度成為日本的常用煮繭設(shè)備。
3中國煮繭設(shè)備及技術(shù)發(fā)展歷程
中國近代繅絲工業(yè)從引進(jìn)西方和日本的近代技術(shù)與設(shè)備開始,其發(fā)展的基本軌跡是從座繅到立繅,再到自動繅。座繅又是從意大利式的大直繅發(fā)展到日本式的小復(fù)搖。1925年,浙江一絲廠(浙絲一廠)首家引進(jìn)千葉式煮繭機(jī)。1929年,江蘇無錫的永泰絲廠向日本引進(jìn)了一臺千葉式煮繭機(jī),由永泰絲廠機(jī)修車間安裝使用[4]。這種設(shè)備能減少繅絲過程中的切斷,使繭滲透均勻,噸絲繭耗約降低30kg,大幅降低了成本,而且生絲的產(chǎn)量和質(zhì)量都有了顯著提高。永泰絲廠當(dāng)時繅制的生絲,完全符合國際生絲市場要求,與日本的優(yōu)質(zhì)絲不相上下。這說明煮繭設(shè)備及工藝技術(shù)的進(jìn)步會極大地影響到生絲質(zhì)量、原料繭耗。國內(nèi)紡機(jī)行業(yè)對日本煮繭機(jī)消化吸收和改進(jìn)后,生產(chǎn)的煮繭設(shè)備逐漸在繅絲行業(yè)中大面積推廣應(yīng)用。
3.1木制蒸汽循環(huán)煮繭機(jī)
1954年,中國上海生產(chǎn)了蒸煮循環(huán)式煮繭機(jī)。煮繭機(jī)殼體采用銀杏木材,一臺煮繭機(jī)約4.5立方木材[5],制作要求高。但密封性差,易漏氣,使用時間為4~5年。該機(jī)有104籠,整機(jī)長度14m左右,設(shè)總蒸汽閥門一個,用于蒸汽壓力的調(diào)節(jié),由人工控制,煮繭車速通過變速箱手動調(diào)節(jié)。由于煮繭機(jī)機(jī)殼采用木制,因此又習(xí)慣稱為“木制煮繭機(jī)”(圖2)。
采用蒸汽煮繭后,在煮繭機(jī)設(shè)計結(jié)構(gòu)上,分為滲透、蒸煮、調(diào)整保護(hù)等功能區(qū)域。滲透采用溫差方法,在高溫滲透部位,蒸汽通過反射管對蠶繭進(jìn)行噴射,蒸汽進(jìn)入到繭腔,排走空氣。在低溫滲透區(qū),繭腔里的蒸汽遇冷急劇收縮,使水進(jìn)入到繭腔,完成滲透作用。立繅一般要求蠶繭呈斜立狀態(tài),溫差滲透能夠滿足立繅半沉半浮的生產(chǎn)要求。蒸煮室結(jié)構(gòu)分為吐水和蒸煮兩部分。吐水方式分為熱湯吐水和蒸汽吐水,熱湯吐水由于容易傷害蠶繭外層,因此繭耗大、萬米吊糙多,逐步被淘汰。吐水、蒸煮分別安裝溫度計,通過溫度來控制蒸汽壓力。管道配置有孔管、盲管。在低溫滲透和調(diào)整部分別有水封,便于蒸煮室密封。調(diào)整保護(hù)部的作用是進(jìn)一步煮熟蠶繭,除去過敏性絲膠,逐步降溫,保護(hù)外層,凝固絲膠。調(diào)整部的結(jié)構(gòu)分為中水、動搖、靜煮三個區(qū)段,溫度依次降低。在每個區(qū)段上都有灑水管及溢水口,以利于溫度的降低,調(diào)整部的溫差對煮繭質(zhì)量有極為密切的關(guān)系。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對蠶絲的絲膠、絲素進(jìn)行了系統(tǒng)的科學(xué)研究。日本學(xué)者小松計一提出絲膠的分類[6],繭絲絲膠在繭層中呈層狀分布,由外到內(nèi)依次為絲膠Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,水溶性逐漸減小,為研究和掌握繭絲絲膠分布及溶解程度建立了理論基礎(chǔ),也為煮繭質(zhì)量的提高起到了積極作用。中國現(xiàn)有的制絲學(xué)教科書,基本是以木制蒸汽循環(huán)煮繭機(jī)、立繅繅絲方式為基礎(chǔ)而形成的。各地根據(jù)蠶繭質(zhì)量情況,在煮繭機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)上也有自行改造的,如在吐水段,增加上噴射管道,形成雙面噴射蒸汽,使吐水更加充分。在長期的生產(chǎn)實踐中,總結(jié)出“充分滲透、充分煮熟、充分冷卻”的指導(dǎo)思想,制定了各區(qū)段工藝參數(shù)范圍[7-8]、煮繭質(zhì)量適煮檢測指標(biāo)及外觀煮熟質(zhì)量判斷方法[7]。
3.2水泥煮繭機(jī)
由于木材易腐爛,價格貴,制作成本高,水泥煮繭機(jī)從20世紀(jì)70年代中期取代了木質(zhì)煮繭機(jī)。水泥煮繭機(jī)的水槽殼體用水泥預(yù)制板代替木材,煮繭機(jī)的機(jī)電結(jié)構(gòu)、煮繭各段功能并沒有發(fā)生改變,密封性差、漏水、漏氣問題仍然沒有得到根本性解決,只是殼體的使用壽命延長了。另外,墻板中預(yù)留的管道孔容易發(fā)生損傷,而且墻板上開孔難度大,很難進(jìn)行局部技術(shù)革新。
3.3圓盤煮繭機(jī)
中國于20世紀(jì)70年代研制開發(fā)出D211圓盤煮繭機(jī)[9](圖3),與傳統(tǒng)長籠式煮繭機(jī)相比,具有機(jī)械化程度較高,能改善勞動條件,降低勞動強(qiáng)度,節(jié)省銅材、木材等優(yōu)點。外形呈圓筒形,整個圓周均勻排列15個煮繭桶,煮繭時,15個桶圍繞主軸作圓周運動,自動完成裝繭密封、進(jìn)氣、排氣、進(jìn)水、排水、出繭等過程。但由于當(dāng)時的控制技術(shù)水平有限,設(shè)備故障率高,煮熟部調(diào)節(jié)余地小,調(diào)整部短,工藝穩(wěn)定性不好,生絲的產(chǎn)、質(zhì)、耗完成水平不如循環(huán)煮繭機(jī),因此70年代中后期就沒有再使用了。
3.4不銹鋼煮繭機(jī)
20世紀(jì)80年代中期,由于中國不銹鋼材料的生產(chǎn)和加工工藝的提高,不銹鋼煮繭機(jī)開始全面取代水泥煮繭機(jī)(圖4)。當(dāng)時主要設(shè)備生產(chǎn)地區(qū)是江蘇、浙江、四川,設(shè)備型號分別是:江蘇的JD-104G高效節(jié)能不銹鋼煮繭機(jī)、浙江的ZB104不銹鋼煮繭機(jī)、四川的CD100A不銹鋼煮繭機(jī)[10-12]。不銹鋼煮繭機(jī)的主要優(yōu)勢:殼體采用不銹鋼,密封性、保溫性得到大幅度提高,煮繭質(zhì)量提高,用汽減少;廣泛使用了上槽,有利消耗降低[13-15];煮繭機(jī)軌道、繭籠使用不銹鋼材料,增加了設(shè)備使用壽命;在蒸煮室設(shè)有觀察窗,可以觀察蠶繭吐水、蒸煮時的狀況;使用了調(diào)速電機(jī),方便煮繭車速的調(diào)整。CD100A不銹鋼煮繭機(jī)對蒸汽總壓力采用微機(jī)控制方法,這是煮繭設(shè)備首次采用自動控制技術(shù),提高了煮繭的穩(wěn)定性。
3.5V型煮繭機(jī)
在20世紀(jì)80年代中期,山東和浙江從日本引進(jìn)了H-2V型煮繭機(jī),其優(yōu)點是調(diào)整部的溫差可以拉開。20世紀(jì)90年代中期,浙江、江蘇、四川都有生產(chǎn),其中FD301V型煮繭機(jī)列入國家“七五”重點攻關(guān)項目。由于中國與日本的蠶繭質(zhì)量有一定差距,中國的蠶繭繭層薄、繭絲短、薄頭繭多,通過V型煮繭機(jī)煮出的蠶繭萬米吊糙偏高,同時,繭籠過橋多,運行負(fù)荷大,故障相對也多,因此該機(jī)型沒有得到廣泛使用。
進(jìn)入21世紀(jì),中國又先后研制出2種新型的V型煮繭機(jī),分別是飛宇201V型煮繭機(jī)(圖5)、新型雙面蒸煮V型煮繭機(jī)[16-19]。這兩種設(shè)備的研制,是基于中國自動繅得到普及,生絲等級主要由清潔、潔凈定等,對提高生絲的清潔、潔凈成績起到一定的作用,控制水平也得到提高。飛宇201V采用機(jī)內(nèi)溫差滲透,新型雙面蒸煮V型煮繭機(jī)取消了滲透結(jié)構(gòu),采用機(jī)外真空滲透。
3.6真空滲透、真空滲透+長籠循環(huán)不銹鋼煮繭機(jī)
真空滲透工藝是將容器及繭腔內(nèi)的空氣抽走,然后進(jìn)入一定溫度的水,繼續(xù)抽真空到當(dāng)?shù)睾0巫罡哒婵斩龋V拐婵眨瑥?fù)壓過程中,水進(jìn)入到繭腔,完成滲透。蠶繭采用真空滲透比溫差滲透更加均衡,癟繭顯著減少。真空滲透的設(shè)備由真空泵及管路系統(tǒng)、真空罐、水箱、接繭斗組成。自動繅絲機(jī)的普及帶動了真空滲透設(shè)備推廣,自動繅要求沉繅方法,真空滲透滿足了這個要求。從真空泵類型來看,有滑油泵、射流泵、水環(huán)泵、羅茨泵。目前廣泛使用的真空設(shè)備是水環(huán)泵+羅茨泵二級真空,主要優(yōu)點是真空度高、癟繭少、生產(chǎn)效率高、設(shè)備維護(hù)簡單、維修成本低。當(dāng)前有部分廠家不使用長籠煮繭機(jī),原料繭只經(jīng)過真空滲透后就直接繅絲。由于真空滲透只有滲透功能,沒有煮熟功能,通過繅絲機(jī)車頭進(jìn)行補(bǔ)充煮熟,絲膠膨潤很不充分、很不均勻,造成生絲強(qiáng)伸力、抱合、清潔、潔凈等成績差,只能生產(chǎn)低端生絲。
目前中國的大部分工廠采用真空滲透+長籠循環(huán)不銹鋼煮繭機(jī)(圖6),機(jī)外真空滲透,機(jī)內(nèi)完成蒸煮、調(diào)整保護(hù)。
1970年和1977年中國蠶繭和生絲生產(chǎn)量分別超過日本,成為世界上最大的蠶繭、蠶絲生產(chǎn)國,制絲生產(chǎn)的設(shè)備研制逐步轉(zhuǎn)移到中國。從20世紀(jì)70年代起,中國高等院校、科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)對煮繭設(shè)備及工藝進(jìn)行了深入研究。對水三次進(jìn)出繭腔,如何讓絲膠得到有效的膨潤、溶解、控制等,徐帥等[20]對蠶繭吐水時,繭腔內(nèi)外溫度進(jìn)行了研究;董雪等[21]對絲膠膨潤性、溶解性進(jìn)行了研究,為煮繭設(shè)備及工藝提高起到了積極作用。在這期間,對應(yīng)用微波、紅外線、超聲波輔助煮繭[22-23]做了一些研究探索;在運用化學(xué)助劑方面,對質(zhì)量差的蠶繭,輔助一些化學(xué)助劑[24-25];煮繭前觸蒸處理[26]對改善潔凈有一定作用,但使用工藝不當(dāng),會導(dǎo)致繭耗增大、萬米吊糙增加[27]。
3.7減壓自動煮繭機(jī)
針對煮繭生產(chǎn)中存在的煮繭質(zhì)量不穩(wěn)定、煮繭機(jī)結(jié)構(gòu)冗長、自動化程度低、適應(yīng)性差,不能滿足自動繅煮熟、煮勻的要求等問題,四川省絲綢科學(xué)研究院從20世紀(jì)90年代末期開始組織科研人員進(jìn)行新型煮繭機(jī)的研制[28-31]。研究著重于提高煮繭質(zhì)量,消除分體煮繭、提高煮繭裝備一體化、自動化水平,滿足生產(chǎn)高等級生絲質(zhì)量要求,降低原料繭消耗,提高繅絲企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過對真空(減壓)煮繭相關(guān)工藝及設(shè)備多年的研究,確立了在同一設(shè)備內(nèi)完成“減壓吸水(滲透)、減壓+蒸汽狀態(tài)下煮熟(蒸煮)、減壓下吸水(調(diào)整保護(hù))的煮繭工藝技術(shù)路線,完成了減壓自動煮繭的機(jī)理研究及新型煮繭機(jī)的設(shè)計研制。
3.7.1減壓煮繭工藝技術(shù)的研究
由于蠶繭絲膠內(nèi)層膨潤、膨化比外層困難,因此煮繭工藝技術(shù)要解決的主要難題是如何實現(xiàn)蠶繭內(nèi)層得到充分能量,打開絲膠膠著點,而之前的煮繭技術(shù)及設(shè)備是無法解決這一難題的。采用傳統(tǒng)的設(shè)備,為了生產(chǎn)高等級生絲,通過增強(qiáng)蒸煮能量,在犧牲原料繭消耗情況下獲得煮熟內(nèi)層,來提高清潔、潔凈成績;蠶繭內(nèi)層如果煮熟不充分,高等級生絲生產(chǎn)就無法實現(xiàn)。減壓煮繭技術(shù)從以下幾方面入手:一是在完成減壓(真空)吸水后進(jìn)行繭腔減壓吐水,采用“減壓+蒸汽”方式吐水(圖7),吐水溫度比長籠煮繭機(jī)低30℃以上,可以避免長籠煮繭機(jī)高溫吐水對蠶繭外層帶來的傷害,也可以減少蛹酸浸出;二是在減壓狀態(tài)下對繭層進(jìn)行雙向蒸汽蒸煮,在真空的導(dǎo)流下,確保蒸汽迅速擴(kuò)散滲透到繭層的各個部位,提高了蠶繭內(nèi)層煮熟質(zhì)量;三是蒸煮后減壓真空降溫,在真空狀態(tài)下,蠶繭的溫度一致,進(jìn)入到主罐內(nèi)的水表面張力降低,水的沸點降低,產(chǎn)生汽化,水分子能夠均勻地進(jìn)入到繭層繭腔(圖8),同時蠶繭在真空狀態(tài)下有向四周拉的膨脹張力,吸水呈現(xiàn)高通透狀態(tài)。通過適量熱水、冷水的交換拉開了溫差,起到保護(hù)絲膠的作用。減壓技術(shù)應(yīng)用到煮繭全過程。
3.7.2減壓煮繭設(shè)備的研究設(shè)計
減壓自動煮繭機(jī)采用一體化的罐式主機(jī)結(jié)構(gòu),主要由工藝處理系統(tǒng)、水汽真空復(fù)合系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成。根據(jù)確立的工藝技術(shù)路線和各種工藝要求,通過計算機(jī)程序控制工藝處理系統(tǒng)和水汽真空復(fù)合系統(tǒng)等單元,進(jìn)行不同組合來滿足不同煮繭工藝的工況要求,適應(yīng)不同繭質(zhì)和不同區(qū)域的需求,實現(xiàn)在同臺設(shè)備中完成真空滲透、繭腔減壓吸水、吐水、蒸煮、調(diào)整保護(hù)等煮繭全過程。自動控制系統(tǒng)由人機(jī)界面、PLC控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及監(jiān)測裝置等組成。
3.7.3減壓煮繭機(jī)實際生產(chǎn)效果
減壓煮繭機(jī)與長籠煮繭機(jī)對比,生絲清潔、潔凈成績提高0.5分以上,原料繭消耗下降5~8kg,萬米吊糙降低0.2~0.5次,生產(chǎn)效率提高2%~5%,減少蒸汽用量60%,減少用水40%,減少用工30%以上,噸絲效益比傳統(tǒng)設(shè)備煮繭提高0.8~1.5萬元。因此,減壓煮繭機(jī)在提高生絲質(zhì)量、降低繅折、提高生產(chǎn)效率、減少水汽消耗、增強(qiáng)原料適應(yīng)性、提高繅絲企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等方面,與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比具有明顯優(yōu)勢。
減壓自動煮繭機(jī)由于在設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)等方面的創(chuàng)新,以及計算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用,煮熟了蠶繭內(nèi)層,保護(hù)了外層,顯著降低了原料消耗,清潔、潔凈成績大幅提高,攻克了長期困擾高等級生絲生產(chǎn)的質(zhì)量瓶頸,將煮繭設(shè)備和工藝技術(shù)提高到新的高度,目前已在全國推廣(圖9)。
4煮繭設(shè)備及工藝發(fā)展展望
煮繭機(jī)誕生到目前已接近100年的歷史。煮繭機(jī)的發(fā)明,推動了繅絲生產(chǎn)方式的變革、生絲品質(zhì)的提升、原料繭消耗的降低和生產(chǎn)效率的提高。煮繭繅絲的歷史證明,煮繭技術(shù)的每一次革命,都是由于新的煮繭設(shè)備產(chǎn)生帶來的。
中國煮繭機(jī)的研發(fā)起步雖晚于日本,但發(fā)展較快,目前其煮繭設(shè)備工藝技術(shù)已處于世界領(lǐng)先地位,為中國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及世界絲綢業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
隨著全球綠色、低碳發(fā)展理念的普及,繭絲綢產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級出現(xiàn)了強(qiáng)勁勢頭。作為繅絲生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),煮繭設(shè)備及工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,為繭絲綢行業(yè)的更好更快發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但是,隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步,不斷涌現(xiàn)出的一些新技術(shù)、新材料也為中國煮繭機(jī)設(shè)備及工藝的發(fā)展提出了更新和更高要求。因此,要牢牢把握繭絲綢產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級機(jī)遇,集中技術(shù)力量加強(qiáng)對繭絲絲膠的膨潤溶解、煮繭的機(jī)理和新工藝的進(jìn)一步研究,不斷降低原料繭繅折及能耗,提高自動繅生產(chǎn)效率和生絲的清潔、潔凈、抱合、強(qiáng)伸力指標(biāo),滿足高速織機(jī)對生絲品質(zhì)的需要。要繼續(xù)研究自動化、智能化煮繭設(shè)備,進(jìn)而實現(xiàn)無人化自動煮繭。運用大數(shù)據(jù)技術(shù),建立煮繭工藝優(yōu)選數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)在線工藝檢測、診斷、修正,遠(yuǎn)程工藝優(yōu)選,滿足現(xiàn)代煮繭繅絲生產(chǎn)需要,為繭絲綢產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。
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