蠶繭干燥（烘繭）的原理和過程

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蠶繭干燥（烘繭）的原理和過程

為了防止鮮繭出蛾、霉變和出蛆等現象的產生，繭站收購的蠶繭一般需要及時進行殺蛹及干燥，將鮮繭干燥成適干繭，以便繅絲廠或其它絲類企業常年使用。蠶繭的干燥，也常被稱為烘繭。

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蠶繭干燥的目的是烘殺蠶蛹和寄生的蠅蛆，同時去除適量的水分，防止出蛆、出蛾和霉爛變質，便于貯藏。在烘繭過程中，既要盡可能保護繭層的良好解舒，又要使絲膠適當變性，合理地增加繭層煮繭抵抗力，符合繅絲要求。

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蠶繭干燥的要求是及時殺蛹干燥，防止出蛆、出蛾、蒸熱霉變；采用合理的干燥工藝，在蠶繭干燥過程中，既干燥蛹體又保護繭層，兼顧繅絲及貯藏的要求，使干燥程度適干均勻，防止偏老、偏嫩；降低消耗，減少排放，提高設備利用率和勞動生產率。

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一、蠶繭干燥原理  
( v0 P" }# u0 P9 @9 b; U$ b' N7 ~1.基本概念
5 }  u- p" V" O; p5 Z8 G' K7 v/ ~- \（1）平衡水分：在一定的溫濕度等環境條件下，濕（干）物料散發（吸收）一定的水分后，物料的重量將不再隨時間的延長而變化，即當物料表面的水蒸氣壓與空氣中的水汽分壓相等時，物料所含的水分為平衡水分，其值的大小除了與物料本身有關外，還與物料所處的環境溫濕度有關。
. h. E: q6 f+ F（2）自由水分：物料實際所含水分減去平衡水分后的水分。
" ~) q0 p" I/ O% e; b" Z. m/ ?$ c（3）烘率：干燥后的繭量對鮮繭量的百分比。

鮮繭含有大量水分，一般含水率高達60%左右。其中繭層占鮮繭全繭量的17%-24%，含水率在11%-17%；蛹體占鮮繭全繭量的83%-76%，含水率在74%-78%。蠶繭干燥到適干時，適干繭的回潮率為10%～12%。因此，蠶繭干燥主要是干燥蠶繭中的蛹體。

鮮繭中含有的水分，包括自由水分和平衡水分兩種。蠶繭干燥所要去除的是自由水分。

2.蠶繭干燥原理

蠶繭干燥原理是通過加熱使蠶繭表面水分汽化逸出，從而在蠶繭表面和內部出現濕含量的差別，蛹體內部的水分向表面擴散并汽化，使蛹體的含水率不斷降低，得到規定回潮率的干繭。具體包括：

（1）表面蒸發：熱介質首先作用于蠶繭表面，使繭層溫度升高，繭層內部的水分向外擴散，由表面汽化而蒸發。
（2）內部擴散：熱能通過繭層傳入繭腔，使繭腔溫度升高，繭腔內的蛹體受熱升溫，發生內部擴散，水分到達蛹體表面汽化蒸發，使繭腔呈多濕狀態。繭腔內的水蒸氣又借助于繭腔內外的溫濕差不斷外逸，從而使鮮繭的水分通過不斷地內部擴散和表面蒸發除去。
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二、蠶繭干燥規律

鮮繭干燥的三個階段  

將鮮繭放到恒定的干燥條件下進行干燥，并測定烘率與時間的關系，可得如圖所示的曲線，稱為蠶繭干燥曲線。

鮮繭在整個干燥過程中，根據水分蒸發快慢，可分為預熱干燥、等速干燥和減速干燥三個階段。

1.預熱階段
  m9 S. [. c" I3 j" |  x烘死鮮蛹，破壞蛹體表面蠟質層。這一階段稱為預熱階段，如圖中A-B段所示。

蠶繭干燥曲線

2.等速干燥階段
鮮蛹烘死后，蛹體內的水分擴散，蒸發開始進入旺盛期，此時熱量全部用于水分的蒸發。繭層溫度略低于熱介質（一般為熱空氣或煙道氣）的溫度，蛹體溫度略高于熱介質的濕球溫度。這一階段繭層與蛹體溫度開差較大，水分蒸發率保持一定，稱為等速干燥階段，如圖中B-C段所示。

3.減速干燥階段
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隨著蠶繭含水率的降低，蒸發作用由蛹體表面深入到蛹體內部，蛹體內部的水分漸向表面擴散，在繭腔內汽化，并通過繭層向外擴散。此時水分蒸發量和用于蒸發的熱量都逐漸減少，水分蒸發處于由內部擴散控制，繭層和蛹體的溫度開始逐漸上升，直到與灶內空氣的干球溫度相平衡。此時蠶繭水分蒸發作用停止。這一階段的水分蒸發率隨著干燥時間的增加而逐漸減小，稱為減速干燥階段，如圖中C-E段所示。此階段又分為前后二段，CD段為減速干燥第一階段，在此階段內，蠶繭的蛹體表面不能全部保持濕潤，而呈現部分、部分濕潤的混合狀態，并隨著表面濕潤部分的減少，干燥速度也將變慢，DE段為減速干燥第二階段。

& O, k; a) L1 }' \. J! f" \在實際蠶繭干燥過程中，通常分為頭沖和二沖兩個階段。頭沖階段就是干燥過程中的預熱與等速干燥階段，包括自鮮繭進灶預熱到蒸發旺盛結束烘成半干繭。二沖階段就是減速干燥階段，即半干繭進灶至達到適干標準為止，這種干燥方式稱為二次干法。我國目前一般春秋繭采用二次干法，其優點是提高設備利用率，半干繭可以適當還性，有利于干燥均勻。另一種是從鮮繭進干燥室烘至適干繭出干燥室，一次完成干燥過程，稱為直干法，此法有減少繭質損傷，減輕勞動強度的優點，目前夏繭、早秋繭等繭層較薄的蠶繭采用一次干法。