3.7 生产技术基本知识
3.7.1 热和水质分析的基本知识
——蒸汽质量 从蒸汽的形成过程来看,可分为饱和蒸汽和过热蒸汽。所谓饱和蒸汽,是指在液体沸腾或凝结为液体时所形成的蒸汽。从蒸汽锅炉中得自沸水的蒸汽,总是或多或少地带有细小的水的微粒,这样的蒸汽称为湿饱和蒸汽。不含水粒的的干饱和蒸汽,在稳定状态下是不可能获得的,它只能在瞬间状态被观察到,例如当湿饱和蒸汽变为过热蒸汽时。所谓过热蒸汽,是指在定压条件下,向湿饱和蒸汽加入热量则发生蒸汽的干燥,而温度保持不变。若再使干饱和蒸汽在同样压力条件下承受额外的加热,则温度开始上升,而得到过热蒸汽。过热蒸汽乃是具有较相同压力下饱和蒸汽温度更高的蒸汽。蒸汽质量指标包括:压力、温度、比容、内能、热含、熵等。
——大气压力 包围着地球表面的很厚一层由氮、氧、氩、二氧化碳、水蒸汽及其它气体混合组成的空气,被称为大气。因为地球对大气的引力作用拉着大气向下,所以大气能够保持在地面附近而不向空间无限扩展。一切地面上的物体都可以被看作沉没在深深的大气海洋里。大气和液体一样,也是有重量的。因此,大气对在它里面的物体也有压强作用;大气对在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压。由压强计算公式
p=G·h
式中:p—压强,国家法定计量单位为帕〔斯卡〕(Pa),工厂常用g/cm3或kg/cm3
G—比重,单位为g/cm3
h—高度,单位为cm或m
可以知道,地面上越高的地方,大气层的厚度h越低,因而大气压也就越小。由物理学上的托里拆利实验知道,在海平面上,76cm竖直的水银柱所产生的压强,同大气的压强相等,通常就把相当于76cm竖直的水银柱高所产生的压强称为一个标准大气压。由压强计算公式,代入水银的比重13.6g/cm3可以计算一个标准大气压的值:
一个标准大气压=13.6g/cm3×76cm
=1033.6 g/cm2
=1.0336kg/cm2
在工业上,为计算方便,常以1 kg/cm2作为气体压强的单位,称为一个工业大气压。
——汤色浓淡 煮茧过程中,茧层及蛹体的成份在煮茧汤中受水与热的作用后即起溶解作用。茧层溶解的成份,主要是丝胶和少量的无机盐类;蛹体溶解的成份有蛋白质、脂肪、乙醇可溶物、肝醣和灰份等。溶解量的多少因蚕的品种、煮汤成份和煮茧方法、温度、时间等而不同。一般情况下,经煮茧后,茧层溶失率在5—6%,蛹体溶失率在4—6%。因此,随煮茧过程的延续,煮茧汤内的茧层溶失物和蛹体溶失物会逐渐增多,置使浓度增高。煮茧汤的浓淡以清水作为比较标准,颜色愈深者称浓,颜色愈浅者称淡。
——pH值 纯水是不容易导电的,但是用精密仪器仍可以测出它有微弱的导电能力,这表明水能微弱地电离为H+和OH-离子:
H2OH++OH-
在22℃时,由纯水的导电实验测得,H+和OH- 离子的浓度各等于10-7
克离子/l,因而可以计算出水的电离常数或水的离子积为:
k =〔H+〕·〔OH-〕
=10-7×10-7
=10-14
根据平衡常数的概念,任何水溶液,无论酸性、中性还是碱性,在温度一定时,〔H+〕和〔OH-〕的乘积应保持不变。同时,由水的离子积可以看出,中性溶液不是没有〔H+〕和〔OH-〕离子,酸性溶液不是没有〔OH-〕离子,碱性溶液不是没有〔H+〕离子,水溶液中都存在这两种离子,只是因其相对浓度不同,决定了其属于中性、酸性还是碱性。即:
中性溶液〔H+〕=〔OH-〕=10-7
酸性溶液〔H+〕>10 ,〔H+〕>〔OH-〕
碱性溶液〔H+〕<10 ,〔H+〕<〔OH-〕
用离子的浓度来表示溶液的酸性或碱性很不方便,通常用〔H+〕离子浓度的负常用对数来代替,叫pH值,即
pH=-㏒〔H+〕
例如,若〔H+〕=10-5 ,则pH=5;若〔H-14〕=10-59 ,则pH=9。因此,在中性溶液中,pH=7,在酸性溶液中,pH<7,在碱性溶液中pH>7。
3.7.2 上列因素与煮茧质量的关系
——温度和时间 煮茧温度的高低,对丝胶的膨化、软和、溶解有着密切的关系,其关系可以用所谓的“T.M”曲线来表示。用曲线拟合法,可以得出T.M曲线方程:
在10—80℃时,y=1.3963×1.0081x
在80—100℃时,y=0.03018×1.0579x
由T.M曲线方程方程可知,煮茧丝胶溶失率是以煮汤温度为变量的指数函数,而指数函数是单调增函数,即煮茧丝胶溶失率随水温的上升而增加,当水温达到80℃以上时,煮茧丝胶溶失率急剧增加。所以,提高煮茧温度,能促进丝胶溶解作用;降低煮茧温度,能减少丝胶溶解作用。为减少丝胶溶解量,勿使煮茧陷于过熟,一般煮茧温度常用208—212℉(98—100℃);对于解舒显著不良茧,应用212℉(100℃)的高温。同时,应注意温度与时间的配合:如温度低时,煮茧时间虽长,茧层丝胶的溶解量仍少;温度在212℉以上时,煮茧时间虽短,但丝胶溶解量显著增加。因此,煮茧温度、时间必须根据煮茧方法、原料茧性能等有所不同。总之,应使丝胶溶失率保持在5%左右,达到煮熟良好。
——蒸汽压力 煮茧中使用蒸汽压力的大小,足以影响煮熟的作用。当使用的压力大时,虽温度相同,但由于蒸汽的热容量大,煮茧作用就强。所以在煮茧时,应提高煮茧的总压力,而适当降低各部的分压力(即一般“总大支小”的原则);同时,使用的压力应保持稳定,如忽高忽低,就会使煮熟程度参差不一。
——汤色浓淡 煮汤过浓过淡均不适宜。如汤色过浓,易使煮汤浑浊,丝色不良;汤色过淡,丝胶溶解过甚,虽有容易煮熟的优点,但有减少丝量、多耗用水和蒸汽之弊。为了调整丝胶溶解度,保证生丝品质,煮茧时必须不断加注冷水,以维持汤色统一,一般以淡茶色为宜。
——pH值 当pH值在10—11以上时,煮茧丝胶溶失率最大;当pH值为中性或接近微弱酸性时,丝胶溶失率逐渐减小,pH值为3.8—4.5时,丝胶溶失率最小,称为丝胶的等电点。若煮汤的pH值小于等电点,则溶失率又增大。在煮茧过程中,茧丝对于煮茧汤中的某些成份具有吸着的性质。如煮茧机零部件中的铜和铁,在煮茧时或多或少地溶解在煮茧汤中,同时茧层上的色素亦溶解在煮汤里。茧丝对于这些物质都具有吸着性。当pH值在6附近时,对铜的吸着性最强;pH值在3.5—4附近时,对铁的吸着性最强;至于对色素的吸着性,则随着pH值的减小而增加。茧丝吸着这些物质,不仅影响茧的解舒和生丝的色泽,而且有损生丝的品质。一般要求煮茧汤的pH值在7左右,煮沸后pH值在8.4—9之间,酸度在10°以内为适。
3.8 有关术语
3.8.1 解舒率 解舒率是衡量缫丝时茧丝离解难易程度的一个指标,它的具体含义有:
——基础解舒调查中,解舒丝长对茧丝长的百分比;
——缫丝生产中,单位时间内,添、落绪次数之差对添绪次数的百分比。
其计算公式如下:

3.8.2 新茧有绪率 新茧有绪率是衡量煮茧质量的一个指标。将经过煮茧的一定量(一般以桶为单位)的煮熟茧直接理绪,有绪茧粒数与总粒数的百分比,即为新茧有绪率。其计算公式如下:

3.8.3 新茧绪丝量 新茧绪丝量是衡量煮茧质量的又一个指标,测定新茧有绪率的绪丝量与新茧有绪粒数之比,即为新茧绪丝量。其计算公式如下:
3.8.4 丝胶溶失率 丝胶溶失率是表示茧层丝胶溶解难易的一个指标。在正常煮茧(即前后不空笼)条件下,将一定重量的茧层放入煮茧机煮茧,煮出之后计算茧层丝胶溶失百分率即为丝胶溶失率。其计算公式如下:
3.9 计算煮茧车速的方法
3.9.1 循环式蒸汽煮茧机的车速可按下式计算:
蜗杆转速(转/分)
一般循环式蒸汽煮茧机的链轮齿数为26,蜗轮齿数为84,每笼链条节数为4,故上式可简化为
3.9.2 全机回转一周时间可按下式计算:

一般循环式蒸汽煮茧机的链轮齿数为26,蜗轮齿数为84,每笼链条节数为4,蜗杆头数为1,故上式可为
3.9.3 每小时出茧桶数可按下式计算:

对于104双笼煮茧机而言,上式可简化为:
每小时出茧桶数(桶)=9.286×蜗杆轴转速(转/分)
3.10 关于真空渗透的基本知识
在物理学上,把在一定的空间内,气体压强低于标准大气压的气
体状态叫做真空。上世纪50年代末到60年代初,获得、保持、测量真空,并使服务于工业生产,已形成名为“真空技术”的专门技术。在制丝工业中,真空技术应用于煮茧过程中茧的渗透,被称为真空渗透。
真空渗透的基本方法是,将茧置于密闭的容器内,用真空泵将密闭容器和茧腔内的空气抽走,使密闭容器和茧腔内的呈粗真空状态。然后,再放入20—25℃的低温汤,使茧腔迅速吸水。
采用真空渗透,一方面可以适应渗透充分均一的要求,另一方面由于渗透效率的提高,可以缩短煮茧时间,满足缫丝生产能力提高的需要。真空渗透后茧层吸水充足,渗透完全,茧腔吸水率可达93—94%。与循环式蒸汽煮茧机的温差渗透比较,新茧有绪率有所提高,但旧茧有绪率下降;缫丝过程中,内层落绪率减少;缫折有较大幅度下降,但生丝洁净成绩显著降低,且因茧层丝胶溶失率降低而致生丝炼减率亦有提高。
3.3 缫丝组合操作(自动缫丝机)
3.3.1 车头工操作 负责理绪加茧,并做好以下辅助工作:控制索绪温度,整理给茧机,照顾分离机、捕集器及新茧补给装置,做清洁工作。
——索绪操作要点 掌握“四定”,提高效率,减少糙颣,节约原料。
——索绪操作方法
定水位 调节好水位装置,掌握索绪锅水位离底板90mm左右为宜,索绪帚入水深度70mm左右。
定汤温 根据不同原料和工艺设计要求,合理使用蒸汽,灵活控制阀门,加温时多使用孔管;达到温控部控制值时,充分发挥盲管的作用,使索汤保持稳定的温度并起到微滚效果,温控部温度控制范围在82—92℃之间。同时,控制好新茧补给装置及理绪部书位,防止溢入索绪部。
定茧量 索绪锅内茧量以平铺一层为宜,一般在600—800粒(解舒差的原料,可酌情增加茧量),新旧茧比例一般控制在3:1。在加斗内均匀地加入新茧,严格控制新茧补给装置内的备茧量,要求不高于新茧槽里的水面,且应有一定的自由度。
定汤色 汤色要求茶色,以不透明为宜。同时要保持索绪汤色在工作班内统一,掌握有一定溢流。
——理绪操作要点 控制水流,理清蓬糙,分清无绪,掌握茧量。
——理绪操作方法
正确控制理绪水流 掌握好第一孔的水流(有绪茧移茧器边的水流),保持一定的流速,使有绪茧随锯齿片移动过去以达到完成交接。
掌握好第二孔的水流(偏心盘下的移茧水流),控制一定流量,保持偏心盘下的茧量一般春茧150—200粒,夏秋茧200—300粒,使有绪茧能及时冲过捞针,满足加茧需要。掌握好第三、四、五孔的(无绪茧移送器的水流)的流速,达到使移送出的无绪茧不翻滚,并移向无绪茧移茧斗的总区域,同时使有绪茧逐步移送。
照看理绪过程中丝辫的连接。当卷绕器上的长吐卷取到一定规格时,先移动丝辫到另一只定位钉,待卷取几圈后用刀割掉。
自动理绪时,左手捏牢或移动丝辫,手高不超过导丝架,右手辅助自动理绪,一面用食、中两指拾出汤茧、有色茧和蛹衬,一面理清蓬糙。
注意掌握好理绪茧量,过多则浪费好丝,过少则影响有绪茧供应。右手辅助自动理绪时,要防止手势过高,避免多拉清丝。要及时清除丝辫通过部位(偏心盘、捞针、电热丝等)的毛丝、蛹衬等杂物,防止发生断辫故障。
——加茧操作要点 配合探量,撮清蓬糙,移动有绪,控制加茧。
——加茧操作方法
尽量做到单手操作,左手辅助自动加茧,右手边撮边移,防止手势过高。
撮清蓬糙茧,拣出蛹衬及有色茧,撮糙时右手近水面撮移。
控制好加茧口的茧量,以春茧150—200粒,夏秋茧200—300粒为宜。
配合自动探量控制加入给茧盒内茧量,一般掌握春茧40粒左右,夏秋茧50粒左右。
站立姿势端正,以人体不靠着利绪锅锅边为宜。
注意发现有不正常的给茧机时,必须及时取下。如遇加茧部茧量堆积过多,可拉断绪丝,以减少浪费。
——车头工辅助操作
整理给茧机 塞好放水塞,加水并按工艺要求调整好水平塞子。将并拢的给茧机拉开,取下“病”机。发现给茧机之间茧量相差较多时,要适当匀茧,同时拣出无绪茧、蓬糙茧。发现给茧机卷绕杆脱落,及时复位,绕好绪丝,拉掉毛丝。发现后振动脱位,及时复位。
照顾分离机、捕集器及新茧补给装置 调节控制好出茧斗出水口与圆栅滚筒的水平距离,一般控制在45—55mm。控制好分离机的水流量,保持出水口水层一定厚度,一般在18—20mm。定时清除出水口、圆栅翼轮及其轴上的毛丝和蛹衬,保证循环水的畅通。发现捕集器缺损要及时调换并补齐。铺匀新茧补给装置内的茧子,及时清除蛹衬盘上的蛹衬、毛丝,及时清除索理绪锅下、转向部、输送带下及排水沟中的茧子、蛹衬。