Способ установления режима варки коконов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 17335 ЕСПУБЛИК 01 В 704 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТl Е ц" ) 1 мд(р,у( Ям ИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Центральный научно-исследовательский институт по производству и переработке натурального шелка и Шахрисабзскаяшелкомотальная фабрика(54) СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ РЕЖИМАВАРКИ КОКОНОВ(57) Изобретение относится к шелковой промышленности и может быть использованопри установлении режима варки коконов вкоконозапарочных машинах, Цель изобретения - повышение эффективности и упрощение способа установления режима варки Изобретение относится к шелковои промышленности и может быть использовано при установлении режима варки коконов в коконозапарочных машинах с двумя паровыми камерами,Известен способ установления рекима варки коконов, по которому первоначально устанавливается базисный режим, где температура технологической среды по секциям машины задается нормативно. При этом контроль оптимального базисного режима и его корректировка с целью оптимизации осуществляются по таким показателям, как выход коконов с концами нитей и степень ихпогруженности в воде.Однако используемые в нем технологические показатели несостоятельны, Так, кококонов. Цель достигается тем, что в известном способе установления режима варки коконов, включающем установление базисного режима, контролирование технологических показателей, по которым изменяют базисные режимные параметры, определяют оптическую плотность и концентрацию органических веществ пробы раствора из варочной секции машины и в качестве технологического показателя используют отношение оптической плотности к концентрации, а за режимный параметр принимают температуру раствора в варочной секции машины, которую изменяют до достижения указанного отношения в пределах 10 - 12 Бел в расчете на единичную (однопроцентную) концентрацию; оптическую плотность проб раствора определяют при длине волны Л= 280 нм. 2 табл. эффициенть 1 парной корреляции между вь 1- ходам коконов с концами, степенью погруженности их в воде (заполняемость коконов водой) с одной стороны и выходом шелка- сырца, характеризующим технологическое качество саренных коконов (качество процесса варки, обусловленное температурным режимом) с другой стороны равны 0,065 и 0,465 соответственно.Данные показатели не характеризуют. степень запаренности коконнои оболочки,так как выход коконов с концами нитеи не зависит от характеристик оболочки (толщина, плотность) и определяется лишь степенью размягчения серицина верхнего слоя, а внутренние слои, составляющие 3/4 толщины оболочки, могут иметь серицин в5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 таком состояниичто их рациональная размотка невозможна; заполнить коконы до требуемого положения их в воде можно и холодной водой и при этом никакой запорки (варки) не произойдет,Таким образом, перечисленные показатели не характеризуют процесс варки коконов и, следовательно, известный способ установления режима варки коконов столь же несовершенен, сколь и сами технологические показатели, Другим недостатком известного способа является его трудоемкость и неконкретность.Известен способ по установлению режима, варки коконов на основании параметров технологической среды, создающейся при этом процессе. В этом способе также первоначально устанавливается базисный режим, а контроль оптимальности базисного режима и его корректировка с целью оптимизации осуществляются по таким показателям, как изменение жесткости и щелочности технологической среды воды) в процессе варки коконов.Известный способ недостаточно эффективен. Изменение жесткости и щелочности технологической среды в результате варки коконов обусловлено взаимным обменом минеральными веществами, растворенными в воде и находящимися в коконах (растворение, сорбция). Поскольку этот обмен связан в основном с верхним слоем коконной оболочки, то в лучшем случае он характеризует запаренность этого слоя, а судить о запаренности внутренних слоев можно лишь приблизительно, Кроме того, указанный обмен неоднозначен: жесткость и щелочность технологической среды независимо от режима варки коконов может вырасти или уменьшиться в зависимости от того, какими были первоначальные(до варки коконов) их значения,.Если, например, используемая для варки коконов вода первоначально была мягкой, то в процессе варки ее жесткость возрастает за счет растворения минеральных веществ коконов ,растворимость превосходит адсорбцию), В случае использования жесткой воды ее жесткость уменьшится за счет адсорбции из воды минеральных веществ коконами (адсорбция превосходит растворение), Учитывая, что шелкомотальные фабрики в зависимости от места расположения используют воду, жесткость которой меняется от 2 до 20 мг-экв/л, указанное обстоятельство либо существенно усложняет способ, либо его применение неоправдано. Аналогично обстоит дело и с щелочностью среды. Регулирование процессом по нескольким параметрам приводит к существенным затруднениям в сравнении с однопараметрическим управлением. Данный способ ограничен в применении,Цель изобретения - повышение качества отваренных коконов.Поставленная цель достигается тем, что в способе установления режима варки коконов, включающем загрузку коконов в кассеты конвейера, их последовательную обработку в первой паровой камере, секции пропитки, второй паровой камере, секции. первой варки, секции водорегулирующего душа с переводом коконов во вторую варочную секцию, обработка в которой производится при контроле параметров технологического раствора и его температуры, контроль параметров технологического раствора включает определение его оптической плотности при длине волны Л= 280 нм и концентрацию раствора, причем корректировку температуры во второй варочной секции производят до получения соотношения оптической плотности и однопроцентной массовой концентрации в 10 - 12 Бел,Суть предложения основана на следующем,В процессе варки коконов происходит растворение в воде веществ куколки, которые посредством диффузии через все слои коконной оболочки оказываются в технологической среде, окружающей коконы. При данномтемпературном режиме варки коконов скорость диффузии веществ куколки через оболочку а следовательно, и их концентрация в технологической среде) зависит от ее толщины и структуры (пористости). От этих же показателей зависит и степень запаренности коконов при данном температурном режиме. Для получения определенной степени запаренности тонкостенных коконов потребуется, естественно, меньшая температура, чем в случае толстостенных. При этом концентрация веществ куколки в технологической среде должна быть примерно равной для обоих случаев. Таким образом, должны существовать определенные предельные значения концентрации растворенных веществ куколки в/технологической среде, при которых температурный режим варки коконов оптимален. Для подтверждения данных положений (сформулированных впервые) и реализации их в предлагаемом способе требовалось разработать метод определения концентрации веществ куколки в технологической среде варки коконов и определить предельные значения концентрации этих веществ, соответствующие оптимальному температурному режиму рассматриваемого процесса.Определение концентрации веществ куколки в технологической среде варки ко-. конов затруднено тем, что ойи находятся в смеси с растворенными веществами коконной оболочки и в основной своей массе по 5 природе (белки) тождественны последним. Использование в данном случае таких известных физико-химических методов, как экстракция, сорбция, осаждение, электро- химические методы нецелесообразно. 10Нами экспериментально установлено, что оптическая плотность растворов, лолученных при отварке в воде коконной оболочки и куколки резко различаются (при равных или нормированных концентраци ях), если ее определять в ультрафиолетовой области спектра, а именно, при длине волны А= 280 нм.Эти эксперименты заключались в следуощем. Из образца коконов путем их взрез ки приготавливались навески куколки и навески оболочки массой 15 г каждая, Эти навески независимо друг от друга отваривались в воде в течение 5 мин при различной температуре. Полученные растворы иссле довались на концентрацию С всех органических веществ и оптическую плотность Д на спектрофотометре типа СФ при Х= 280 нм. С целью исключения влияния концентрации растворов на оптическую плотность послед няя нормировалась по концентрации, т,е, в конечном счете рассматривалась величина Д/С. (Оптическую плотность растворов измеряли в общепринятых единицах - Беллах, концентрацию - в процентах, т.е. величина 35 Д/С характеризовала оптическую плотность раствора однопроцентной концентрации), Параллельно таким же образом отваривались и навески коконов, растворы которых так же исследовались на Д и С, 40В табл, 1 приведены характерные результаты (из большой серии экспериментов) экспериментальных исследований.Результаты экспериментов показывают, что во всех трех вариантах(по образцам, 45 навескам) по мере роста температуры воды при отварке образцов возрастает концентрация и оптическая плотность получаемых растворов. Если сопоставлять значения оптической плотности растворов куколки и 50 оболочки, то первые по этому показателю превосходят вторые в несколько раз; растворы коконов имеют некоторое промежуточное положение.Существенно следующее. По мере роста температуры при отварке образцов и естественного при этом увеличении концентрации (и, как следствие, оптической плотности) получаемых растворов величина Д/С в случаях; оболочки не изменяются; куколки быстро возрастают и существенно превосходит соответствующие значения для случая оболочки; коконов возрастает, но существенно ниже соответствующих значений для случая куколки,Эти обстоятельства свидетельствуют о следующем: вещества оболочки (серицин) однородны по рассматриваемому признаку; б) в куколке содержатся вещества, характеризующиеся повышенной поглощающей способностью приА= 280 нм; по мере роста температуры при отварке коконов вещества куколки диффундируют через оболочку, повышая величину Д/С, а меньшее значение этой величины относительно растворов куколки обусловлено сопротивлением оболочки диффузии веществам куколки,Различие в оптической плотности между растворами веществ оболочки и куколки коконов при 3,= 280 нм объясняется тем, что последние содержат окрашенные органические соединения небелкового происхождения (пигменты), которые придают цветной оттенок растворам куколки (растворы веществ оболочки относительно .бесцветны), что повышает их оптическую плотность, Кроме того, содержащиеся в куколке полициклические пигменты, в молекулах которых имеются конденсированные ароматические кольца, характеризуются резонансным поглощением при Я,= 280 нм. Таким образом, исследуя технологическую среду варки коконов на показатель Д/С при 1= 280 нм, мы тем самым оцениваем концентрацию небелковых органических веществ куколки в этой среде; белковые вещества куколки и оболочки коконов (неразличимые по данному показателю при любой длине волны Л) вносят при этом незначительный эффект и его можно рассматривать как некоторый фон, на котором резко проявляется требуемая величина.С целью определения оптимальных пре" дельных значений показателя Д/С в.произ.водственных условиях были выполнены следующие эксперименты. В конвейерной коконозапарочной машине устанавливался базисный режим варки коконов. Поданному режиму осуществлялась варка определенной партии коконов, а затем и их размотка. По результатам размотки коконов определялся выход В шелка-сырца, который служил критерием эффективности (оптимальности) процесса (температурного режима) варки коконов. При этом анализировались пробы растворов из второй варочной секции машины на показатель Д/С Затем изменяли температуру среды во вто 1733527рой варочной секции машины и при новом режиме проводили варку коконов с последующей их размоткой, определяя при этом показатель Д/С и выход шелка-сырца (табл.2),Эксперименты выполнены на коконах трех партий, различающихся структурой оболочки (толщина, плотность); коконы партии 1 имели наиболее плотную оболочку, коконы партии 3 - наименее плотную оболочку, коконы партии 2 занимают промежуточное положение по этому признаку.Результаты экспериментов однозначно показывают, что оптимальное значение Д/С находится в пределах 10-12, т.е. 10Д/С 12.П р и м е р 1. По базисному режиму в конвейерной коконозапарочной машине осуществляется варка коконов, Из второй варочной секции машины, где базисная температура среды 89 С, берется проба раствора и анализируется на Д при А = 280 нм и С, Результаты анализа: Д = 0,44 Бел, С = 0,026 и Д/С = 16,9, что превосходит оптимальное значение,Снижаем по одному-два градуса температуру во второй варочной секции машины и каждый раз анализируем пробы раствора из этой секции на Д и С до получения оптимального значения Д/С. В данном случае температура была снижена до 85 С и при этом Д = 0,26 Бел, С 0,024 ои Д/С = =10,8, что соответствует оптимальному режиму .варки коконов.П р и м е р 2, По базисному режиму в конвейерной коконозапарочной машине осуществляется варка коконов. Из второй варочной секции машины, где базисная температура 89 С, берется проба раствора и анализируется на Д при А = 280 нм и С. Результаты анализа: Д = 0,18 Бел, С = 0,02% и Д/С = 9,0. Повышаем по одному-два градуса температуру во второй варочной секции машины и каждый.раз анализируем пробы раствора из этой секции на Д и С. В данном случае температура была повышена до 94 С и при этом Д = 0,28 Б, С = 0,025% и Д/С = =11,2, что соответствует оптимальному ре жиму варки коконов.П р и м е р 3, По базисному режиму в.конвейерной коконозапарочной машине осуществляется варка коконов, Из второй варочной секции машины, где базисная тем пература 89 ОС, берется проба раствора ианализируется нэ Д при А = 280 нм и С.Результаты анализа Д = 0,30 Б, С = 0,028 ои Д/С = 10,7, что соответствует оптимальному режиму варки коконов и его корректиров ка не требуется.Полученные результаты при апробациипредлагаемого способа показали, что его использование в промышленности позволит существенно увеличить выход шелка сырца (за счет оптимизации процессовварки коконов) и предельно упростить установление оптимального режима варки коконов. Экономический эФфект от внедрения предлагаемого способа составит 2,5-3,0 25 руб, на 1 кг вырабатываемого шелка-сырца,Формула изобретения Способ установления режима варки коконов, включающий загрузку коконов в кассеты конвейера, их последовательную 30 обработку в первой паровой камере, секциипропитки, второй паровой камере, секции первой варки, секции водорегулирующего душа, с переводом коконов во вторую варочную секцию, обработка в которой про изводится при контроле параметровтехнологического раствора и его температуры, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения качества отваренных коконов, контроль параметров технологического рас твора включэетопоеделение его оптическойплотности при длине волны 1 = 280 нм и концентрацию раствора, причем корректировку температуры во второй варочной секции производят до получения соотношения 45 оптической плотности к однопроцентноймассовой концентрации в 10 - 12 Бел..оптической плотности (при А = 280 нм) растворов навесок оболочки,куколки и коконов от температуры воды при отварке Табл и ца 2 Результаты определения оптимальных предельных значений Д/С по трем различным партиям коконовСоставитель И.КопыловТехред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор М.Товтин Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1642 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5