Способ сушки нити из кишечного сырья и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нн 974987(511 М. Кп,з А 22 С 17/14 с присоединением заявки Мо Государственный комитетСССР по дедам изобретениИ и открытиИ1) Заявитель 54) СПОСОБ СУШКИ НИТИ ИЗ КИШЕЧНОГО СЫРЬЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ тугоили 1слабонатянутанить) .Нарушения монолитности при ук 5 занных условиях возникают из-затого, что скорость миграции влагина 1 этапе сушки и в переходные между 11 и 111, 111 и 1 ч этапами периоды меньше скорости удаления влагис поверхности материала (пересушивание наружного слоя нити) . В своюочередь, каждое докручивание в процессе сушки способствует возникновению сдвига элементарных ламелей,иэ которых состоит каждая комплексная нить, относительно друг другав направлении касательных к окружности сечения нити, что также нарушает монолитность структуры нитив процессе уплотнения и упрочнения.При естественной конвекции в помещении, где производят сушку нити,создаются зоны с раэличньии температурно-влажностными параметрами,минимальное и максимальное значениекоторых достигают значительных пре"делов (24-30 оС); результатом нестабильности является то, что каждаянить в отдельности и даже на протяженин своей длины находится в раз- ЗО личных условиях обработки и, как аИзобретение относится к мясной промьхаленности, в частности к произ водству нитей,иэ кишечного сырьякетгута, теннистых и музыкальных струн.Известен способ сушки нитей из кишечного сырья, предусматривающий скручивание нити, навеску, поэтапную сушку с натяжением и съем 11.Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает высокого качества готового иэделия, характеризующегося монолитностью структуры материала. Кроме того, способ длителен (продолжительность его составляет 160-180 ч) и требуетзначительных затрат ручного труда,Это объясняется тем, что при дан ном способе сушки температурно-влаж костный режим изменяют дискретно, а натяжение производят периодически Натяжения нити добиваются путем ее скручивания, причем иэ-за реологических свойств нити за натяжением следует релаксация напряжений. Эту операцию повторяют до тех пор, пока нить в конце процесса сушки не приобретет упругих свойств. Докручива.ния проводят на основании органолеп тических данных (по показателям ГитЕЭбург,. Е.,М. СержановС. Сопова," Э.Н:. Бооденкоельаиий,:;институтследствие, приобретает в конце процесса сушки неодинаковое по длине (и в каждой нити) конечное влагосодержание, Совокупность необоснованных изменений температурновлажностного режима, периодических 5 натяжений нити и сушки в неуправляемом потоке паровоздушной среды приводит к невозможности получить моналитную структуру нити с высокими качественными показателями,Причем сушка по известному способу содержит периоды времени, когда влагоотдача материалом происходит замедленно, что значительно удлиняет продолжительность процесса. По )5 действующей технологической инструкции на последнем этапе сушки и влажность и температура среды могут допустимо колебаться в широких пределах, в то время, как конечное влагссодержание всех струн должно быть в довольно .узких пределах. В связи с этим последний этап сушки растянут во времени в расчете на то, что в отведенное время все струны в партии высохнут до требуемого влагосодержания. Таким образом, установленная длительность этого этапа фактически является страховочным элементом известной технологии. На 1 этапе сушки, также как и на предыдуших, ЗО проводят докручивания струн по мере их ослабления, Прекращение ослабления струн свидетельствует об окончании сушки, хотя не указывает на конечное влагосодержание, что требует 35 дополнительного контроля качества. Значительные затраты труда объясняются тем, что для каждого докручивания нить вручную перевешивают с носителя на крутильное устройство, 4 О а после скручивания - с крутильного устройства на носитель.Известна установка для осуществления известного способа, включающая сушильную камеру, установленные в 45 ней носитель с крючками для навески нитей и кондиционер 1).Недостатки установки для сушки заключаются в том, что для осуществления температурно-влажностного режима, она снабжена нагревательными устройствами, которые требуют ручного управления. Контроль температурновлажностного режима осуществляют в одной точке объема сушильной камеры, в результате чего не представляется возможным судить о реальных условиях сушки нити. Причем нагревательные элементы (радиаторы) создают в камере условия естественной конвекции паровоздушной среды, что заведомо 60 не обеспечивает равномерности распределения температурно-влажностных полей по объему камеры, а вследствие этого не обеспечивает высокое качсство струн, Жесткое размещение 65 колков на раме обусловливает постоянство длины нити в процессе сушки, что приводит к необходимостипроизводить многократные докручивания нити для создания усилия натяжения, причем докручивание проводяти контролируют по органолептическимданным, что в свою очередь приводитк значительному разбросу качественных показателей готовых изделий.Целью изобретения является сокращение длительности процесса и улучшение качества готового изделия путемобеспечения монолитности структурынити.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу, предусматривающему скручивание нити, навеску,поэтапную сушку с натяжением и съем,скручивание нити ведут в один приемдо конечной величины крутки, а сушкуведут паровоздушной средой в турбулентном режиме, подачу паровоздушной среды осуществляют в направлении, перпендикулярном продольной осинити, со скоростью 0,01-0,03 м/с,при этом на первом этапе сушки постоянно поддерживают температурусреды 18-20 С и относительную влажность среды 95-97 до достижениявлагосодержания в нити 45-42, навтором этапе температуру среды постоянно повышают от 18-20 до 29-31 С,а относительную влажность среды понижают с 97-95 до 51-49 до достижения влагосодержания в нити 15-17,на третьем этапе постоянно поддерживают температуру среды 31-29 ОС,а относительную влажность среды 4951 до достижения влагосодержанияв нити 15, натяжение нити обеспечивают равным 0,4-0,6 величины разрывного усилия нити,Навеска нити, предварительноскрученной до заданной конечной величины крутки, устраняет необходимость проведения дополнительных докручиваний, каждое из которых связано с операциями съема и навески,т,е. устраняет нерациональные затраты труда, Обработка нити при постоянной скорости среды сокращаетколичество регулируемых параметровпроцесса сушки, причем скорость0,01-0,03 м/с обеспечивает требуемыйсъем влаги с поверхности нити, соответствующий скорости миграции влагиот центра к периферии нити. Прибольшей скорости среды поверхностныеслои нити недопустимо обезвоживаются (пересушиваются), при меньшейскорости продолжительность процессазначительно удлиняется,Сушка в три этапа позволяет создать оптимальный управляемый потенциал влагоудаления, обеспечивающийпри минимальных затратах времени иоптимальных .затратах энергии монолитность структуры материала, т.е. высокое качество нити. На 1 этапе сушки, когда в сырье при его температуре 16-18 С содержится значительное количество влаги (до 80) и когда в основном удаляется свободная, осмотическая. влага, во избежание опережающего обезвоживания поверхностных слоев нити, что впоследствии препятствует естественной поперечной деформации (уплотнению) .материала, необходимо, чтобы тем- . пературно-влажностный перепад между поверхностью материала и средой был минимален, для чего необходима и достаточна температура среды 18- 20 ОС при относительной влажности 95-97. На 11 этапе удаляют, в основном, влагу микро- и макрокапилляров и адсорбционно-связанную влагу, причем по мере сокращения влагосодержания в нити температуру среды повышают от 18-20 до 29-31 С при одновременном понижении относительной влажности от 95-97 до 49-51 для обеспечения оптимального влагоудаления.Если температуру среды снижать, а относительную влажность повышать против укаэанных, то процесс сушки замедляется, если температуру среды повышать, а относительную влажность понижать против укаэанных, то пересушивается поверхностный слой нити. Первое неприемлемо ввиду нерациональности, а второе недопустимо, так как ухудшает качество изделия в связи с нарушением монолитности материала. Монолитность же нарушается вследствие возникновения микротрещин под действием напряжений, возникающих в неравномерно высушиваемом материале. На 111 этапе, в основном, удаляют адсорбционно-связанную влагу до достижения материалом равновесного с паровоздушной средой влагосодержания при постоянной температуре среды 29-31 ОС и относительной влажности 49-51. Монолитность структуры материала достигается одновременным удалением.влаги и воздействием поперечных сил сжатия нити. При удалении влаги площадь поперечного сечения ламелей сокращается, а поперечные силы сжимают их в монолитную нить. Так как на определенном периоде сушки ламели становятся клейкими, то поперечные силы. способствуют их склеиванию между собой. Поперечные силы создают путем натяжения нити, которой в процессе предварительного скручивания придана винтовая структура. Нить натягивают при изменяющейся длине в течение всего процесса сушки с усилием, составляющим в .каждый момент 2/5-3/5 ее,раэрывного усилия, При большем усилиинатяжения возникает опасность обрыва отдельных ламелей нити, поскольку исходное биологическое сырье имеетзначительные расхождения в механи 5 ческой прочности и, кроме того, впредварительно скрученной нити ламели размещаются неоднообразно, вследствие чего при сушке они могут испытывать различные нагрузки. ПриО меньшем усилии натяжения силы сжатияоказываются недостаточными для обра-зования монолитной структуры, Предлагаемый способ характеризуется сле"дующей технологической схемой;15 а) навеска предварительно скрученной нити;б) сушка по 1 этапу под натяже)нием при постоянной температуре среды 18-20 ОС и постоянной относительной влажности среды 95-97 до влаго"содержания нити 42-45,в) сушка по 11 этапу под натяжением при непрерывно повышающейсятемпературе среды от 18-20 и 29-31 Си непрерывно понижающейся относительной влажности среды от 95-97до 49-51 до влагосодержания нити15-17;г) сушка по 111 этапу под натяжением при постоянной температуреЗО среды 29-31 ОС и постоянной относительной влажности среды 49-51 доравновесного влагосодержания нитине выше 15;д) съем высушенной нити.35 Способ осуществляется установкой,включающей сушильную камеру, установленный в ней носитель с крючкамидля навески нитей, и кондиционер,приспособление для натяжения нити,40 соединенное с носителем посредствомгибкой связи, последняя снабженапротивовесом, при этом в камеру установлены приточные и вытяжные воздуховоды с распределительными решет 45 ками и программные устройства длярегулирования и поддержания температуры и относительной влажностисреды, связанные с кондиционером.Причем приспособление для натяже, ния нити имеет подвижную емкость иаккумулятор рабочего тела, последнийсвязан с емкостью посредством эадатчика скорости перетекания рабочеготела и сигнализатора уровня рабочеготела.На фиг.1 изображено предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг.2устройство для натяжения.В камере 1 размещены приточная 2и вытяжная 3 газораспределительныеф решетки. Приточный и вытяжной воздуховоды (не обозначены) соединеныкондиционером 4. Вне камеры установлено программное устройство относительной влажности на цикл 96-5065 и задатчик натяжения на цикл 4 97498720 кгс, Включают кондиционер, берут 128 шт предварительно скрученных полуфабрикатов струн и навешивают, на крючки носителя. Частично заполняют емкость рабочим телом до создания натяжения 4 кгс из расчета на одну струну и проводят сушку в три этапа; 1 этап при 19 ОС и относитель-. ной влажности 96 от начала процесса (О ч) до 13 ч 11 этап при температуре, равномерно возрастающей от 19 до 30 С и относительной влаж" ности, равномерно понижающейся от .96 до 50, от 13 до 51 ч 111 этап при ЗООС и относите(ьной влажности 50 от 51 до 56 ч. На протяжении 1, 11, 111 этапов сушки усилие натя" жения увеличивают от 4 до 20 кгс на каждую нить. По окончании сушки, о чем свидетельствует остаточное содержание влаги в материале 13, нити разгружают и снимают для дальнейшей обработки. Систему приводят в исходное состояние, Полученные нити характеризуются высокой монолитностью.Сушка кетгута диаметром 0,250,35 мм проводится следующим образом.Предварительно настраивают релевремени на цикл 0-2-7-3 ч, программное устройство температуры на цикл19-30 С, программное устройство относительной влажности на цикл 9650 и задатчик натяжения на цикл0,2-1,0 кгс, Включают кондиционер,берут 128 шт предварительно скрученных полуфабрикатов Кетгута и навешивают на крючки носителя. Частичнозаполняют емкость рабочим телом досоздания натяжения 0,2 кгс из расчета на одну нить и проводят сушкув три этапа: 1 этап при 19 ОС и относительной влажности 96 от началапроцесса (О ч) до 2 ч; 11 этап притемпературе, равномерно возрастаю-щей от 19 до ЗООС, и относительной"влажности, равномерно понижающейсяот 96 до 50, от 2 до. 7 ч; 111 этаппри ЗООС и относительной влажности50, от 7 до 8 ч, усилие натяженияна протяжении 1, Т 1 и 111 этаповувеличивают от 0,2 до 1,0 кгс накаждую нить, По окончании сушки,о чем свидетельствует остаточноесодержание влаги в материале 13,нити разгружают и снимают для дальнейшей обработки. Систему приводятв исходное положение. Полученныенити характеризуются высокой монолитностью.Сушка музыкальных струн контрабасных Доф диаметром 4,00-4,20 ммпроводится следующим образом,Предварительно настраивают релевремени на цикл 0-56"219-240 ч,программное устройство температурына цикл 19-30 С, программное уст ройство относительной влажности нацикл 96-50 и задатчик натяженияна цикл 10-70 кгс. Включают кондиционер, берут 128 шт предварительноскрученных полуфабрикатов струн инавешивают на крючки носителя, Частично заполняют емкость рабочим телом до создания натяжения 10 кгсиз расчета на одну струну,и проводят сушку в три этапа: 1 этап при19 фС и относительной влажности 96от начала процесса (О ч) до 56 ч;11 этап при температуре, равномерновозрастающей от 19 до 30 С, и относительной влажности, равномерно15 понижающейся от 96 до 50, от 56до 219 ч; 111 этап при температуреЗОфС и относительной влажности 50,от 219 - 240 ч,Усилие натяжения на протяжении2 р 1, 11 и Т 11 этапов увеличивают от10 до 70 кгс на каждую нить. Поокончании сушки, о чем свидетельствует остаточное содержание влагив материале 13, нити разгружают иснимают для дальнейшей обработки,Систему приводят в исходное состояние, Полученные нити характеризуются высокой монолитностью.Изобретение позволяет улучшитькачество готовых изделий за счетполучения более монолитной структуры материала, сократить затраты труда. Экономический эффект, ожидаемыйот, внедрения изобретения, заключаетсяв увеличении прочности и упругостиготовых изделий на 20-30 и удлинении срока их службы за счет повышения износостойкости, 1".роме того,продолжительность процесса сокращается в 2,5-3 раза.40 Формула изобретения 45 50 55 60 ,35 1, Способ сушки нити из кишечного сырья, предусматривающий скручивание нити, навеску, поэтапную сушку с натяжением и съем, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения длительности процесса и улучшения качества готового изделия йутеЪи обеспечения монолитности структуры нити, скручивание нити ве- . дут в один прием до конечной величины крутки, а сушку ведут паровоздушной средой в турбулентном режиме, подачу паровоздушной среды осуществляют в направлении, перпендикулярном продольной оси нити, со скоростью 0,01-0,03 м/с, при этом на первом этапе сушки постоянно поддерживаюттемпературу среды 18-20 С и относительную влажность среды 95-97 до достижения влагосодержания в нити 4542, на втором этапе температуру среды постоянно повышают от 18-20 до 29-31 ОС, а относительную влажность среды понижают с 97-95 до 51-49 до достижения влагосодержания в нити 15-17, температуру среды на третьем этапе постоянно;г поддерживают 31-29 ОС, а относительную влажность средй 49-51 до достижения влагосодержания нити, не превышающего 15, а натяжение нити обеспечивают равным 0,4-0,6 величины разрывного. усилия нити.2. Установка для сушки нити иэ 0 кишечного сырья, включающая сушильную камеру, установленные в ней носитель с крючками для навески нитей и кондиционер, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью сокра щения. длительности процесса и улучшения качества готового иэделия . путем обеспечения монолитности структуры нити, она снабжена приспособлением для натяжения нити, сое- ;щ диненньак с носителем посредством гибкой связи, а последняя снабжена противовесом, при этом в камере установлены приточные и вытяжные воэдуховоды с распределительными решетками и программные устройства для регулирования и поддержания температуры и относительной влажности среды, связанные с кондиционерсме3, Установка по ц. 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что приспособление для натяжения нити имеет под" вижную емкость и аккумулятор рабоче го тела, последний связан с емкостью посредством эадатчика скорости перетекания рабочего тела и сигнализатора уровня рабочего тела.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Инструкция по выработке теннисных кишечных струн, Минмясомолпром СССР, 1973, с, 4.974987 иг асева Составитель И.КарТехред Л.Пекарь Корректор О, Билак ки Ужгород, ул, Проектная, 4 илиал НПП. Патент Редактор ЛЗакаэ 8860 ВНИИПИ Го по дел 113035 МоскражаризЖ 418венного койретений и о5, Раушская Подписиотета СССРкрытийнаб д. 4/5