Глава V. Удаление влаги

Метод удаления влаги из мехового полуфабриката выбирают в зависимости от технологических требований. Применяют следующие способы удаления влаги: отжим в центрифугах, отжим с помощью гидропресса и валичных машин, сушка.

Отжим в центрифуге. Во время проведения жидкостных операций меховой полуфабрикат приобретает большое количество влаги. В некоторых случаях количество ее достигает 80%. Эту влагу для проведения последующих операций надо удалить, для чего полуфабрикат отжимают в центрифуге. Центрифуга представляет собой цилиндр с перфорированной поверхностью, вращающийся вокруг своей оси с большой частотой. При вращении благодаря центробежной силе полуфабрикат плотно прижимается к стенкам барабана, и содержащаяся в нем влага удаляется наружу через стенки цилиндра. С помощью центрифуги влажность шкурки можно снизить до 50%. Время отжима 20-30 мин.

Отжим в гидропрессе. Для отжима шкурок кролика применяют также автоматический роторный гидропресс, который способствует увеличению производительности труда в 8-10 раз в результате устранения трудоемких загрузок и выгрузок шкурок вручную, производимых при работе на центрифуге. Применение гидропресса позволяет регулировать степень отжима шкурок. Гидропресс состоит из станины, неподвижного стола с рабочими камерами для отжимаемых шкурок, рабочего цилиндра, бункера для загрузки и поворотного устройства. Подвижной стол представляет собой металлический диск с тремя отверстиями, в которых установлены три рабочие камеры для отжимаемых шкурок. Рабочая камера - это металлический цилиндр с отверстиями для выхода отжатой влаги. Краткая техническая характеристика роторного гидропресса приведена ниже.

Отжим на наличной машине. Для отжима меховой овчины часто используют валичную машину, на которой одновременно производятся удаление влаги и разводка полуфабриката. Принцип работы валичной машины аналогичен принципу работы мездрильной машины ММ2-47. Валичная машина (рис. 19) состоит из ножевого вала 1, верхнего 2 и нижнего 3 отжимных валов и прижимного вала 5. Обрабатываемую шкуру 4 укладывают на нижний отжимной вал волосяным покровом вниз. При нажиме на педаль нижний отжимной и прижимной валы принимают шкуру к ножевому валу, на котором имеются винтовые ножи. На полуфабрикат одновременно воздействуют все четыре вала, при этом влага выжимается.

Рис. 19. Схема воздействия рабочих органов валичной машины: а - холостое положение; б - рабочее положение

В Татарском производственном объединении им. Ямашева прошел испытания проходной агрегат ОРЖ1-1250 для последовательного отжима, разводки и жирования овчин.

Сушка. Сушку нельзя рассматривать только как процесс удаления влаги. Во время сушки в полуфабрикате происходят следующие изменения: дополнительное связывание дубящих веществ с активными группами белка; уплотнение кожевой ткани и ее структурных элементов, связанное с усадкой полуфабриката; более полное расслаивание жировой эмульсии и равномерное распределение жира в толще дермы.

Процесс сушки может быть разделен условно на три периода. В начальном периоде влага из полуфабриката удаляется медленно - происходит прогревание его. Второй период носит название периода постоянной сушки, т. е. удаления влаги. В третьем периоде происходит перемещение влаги изнутри к поверхности материала, в результате чего скорость сушки замедляется. Если во втором периоде структура и толщина полуфабриката не имеют значения для высушивания, то в третьем периоде эти показатели играют решающую роль. Сушка осуществляется с помощью нагретого воздуха. Для непрерывного проведения процесса воздух, насыщенный парами воды и непригодный для сушки, удаляют и заменяют свежим, для чего в сушильной камере устанавливают вентиляторы.

Режим сушки характеризуется тремя основными параметрами: температурой воздуха, относительной влажностью и скоростью движения воздуха.

Относительная влажность воздуха - это отношение массы содержащихся в воздухе паров воды к предельному их количеству, возможному при данной температуре. Определяют величину относительной влажности с помощью прибора, который называется психрометром. Выражают влажность в процентах.

Чтобы ускорить процесс удаления влаги, сушку надо проводить при возможно более высокой температуре, низкой относительной влажности и большой скорости движения воздуха. По мере удаления влаги в процессе сушки уменьшается площадь мехового полуфабриката. Это явление называется усадкой площади. Практическое выполнение сушки и проведение предшествующих операций оказывают большое влияние на величину усадки площади. Введение в полуфабрикат жирующих веществ и наполнителей препятствует при высушивании чрезмерному сближению разъединенных волокон коллагена, в результате чего получаются большая подвижность структуры и меньшая потеря площади.

Величину усадки площади можно снизить сушкой полуфабриката в растянутом состоянии. Как известно, при дублении повышается температура сваривания кожевой ткани. Чем она выше, тем при более высоких температурах можно проводить сушку. Таким образом, режим сушки должен быть выбран таким, чтобы она проходила в возможно короткий срок, обеспечивающий хорошее качество продукции и максимальный выход площади. Кроме того, сушка должна проводиться быстро, с минимальным расходом тепла и энергии при условии получения высокого качества полуфабриката и минимальной усадки.

Сушилки состоят из сушильной камеры, устройства для подогрева воздуха и вентиляционной системы. Подогрев воздуха осуществляется обычно калориферами, представляющими собой систему трубок, по которым поступает пар. Вентиляционная установка служит для подачи в сушильную камеру теплого воздуха и удаления охладившегося и насыщенного влагой воздуха. Различают сушилки периодического и непрерывного действия. В сушилки периодического действия завешивают целиком производственную партию полуфабриката и только после того, как все шкурки высохнут, их удаляют из сушилки. В сушилках непрерывного действия загрузка и выгрузка полуфабриката происходят непрерывно. Наибольшее распространение на предприятиях меховой промышленности получили кольцевые рамные сушилки и механизированные цепные сушилки.

Кольцевые рамные сушилки применяются для сушки меховых овчин, которые закрепляются с помощью специальных зажимов на щитах. Сушилки КС2-100 и КС3-100 состоят из сушильной камеры и открытой площадки для обслуживания рам. На рамы натягивают овчины, и они по подвесным рельсовым путям поступают в сушилку.

В сушильной камере механизированной восьмиярусной сушилки (рис. 20), предназначенной для сушки мехового полуфабриката среднего размера, имеется конвейер, состоящий из двух параллельных цепей. На цепи шарнирно подвешены шесты, на которые навешивают шкуры. Благодаря направляющим звездочкам конвейера в камере образовано восемь ярусов. Обычно эти сушилки работают по принципу непрерывного действия. Скорость движения конвейера по всем ярусам должна соответствовать времени, которое необходимо для проведения сушки. В торцовой части сушилки расположен люк для выгрузки высушенного полуфабриката и для загрузки следующей партии. На некоторых предприятиях подобные сушилки оборудованы устройством для автоматического съема шкур.

Рис. 20. Схема механизированной восьмиярусной сушилки

Для сушки шкурок кролика применяется рамная сушилка ДРС-2-60, производительность которой составляет 500-600 шкурок в час. Сушилка имеет два яруса рам: верхний и нижний. Транспортировка рам с яруса на ярус производится цепным конвейером. Сушилка состоит из камеры, обшитой изоляционными щитами. Посредством специального устройства включается цепной конвейер, и рамы со шкурками начинают передвигаться.

Влажные шкурки завешивают вперегиб на шесты волосяным покровом вверх в тот момент, когда рама проходит мимо окна сушильной камеры.

В последнее время большое внимание уделяется применению барабанных сушилок, в том числе сушильных барабанных машин СБМ, предназначенных для сушки шкурок норки, кролика и подсушки овчины в сырейно-красильном производстве. Машина СБМ представляет собой камеру, внутри которой вращается перфорированный стальной барабан. Внутренняя поверхность барабана выложена деревянными планками, благодаря чему предупреждается перегрев шкурок. Необходимая температура в сушилке поддерживается автоматически. Шкурки загружаются в машину транспортирующим устройством через загрузочный люк, расположенный в переднем торце барабана. Загрузочный люк в процессе работы закрывается крышкой. Шкурки в машине находятся в свободном состоянии. Производительность машины составляет, шт./ч: при сушке шкурок норки - 650-1400 в зависимости от размера, кролика - 350-450, меховой овчины - 60-80.

Наиболее эффективной считается сушка мехового полуфабриката в две стадии. Для такой сушки разработана специальная сушилка, состоящая из двух параллельно расположенных каналов, в каждом из которых поддерживается нужный температурный режим. Сушка проходит в две стадии с промежуточной разбивкой. Внедрение двухстадийной сушки с промежуточной разбивкой для меховых овчин и шкурок кролика позволит снизить трудоемкость и повысить выход площади.

Для сушки мелких шкурок широко применяется комбинированный барабан КБ2-2М, в котором одновременно проходят процессы сушки и откатки. Шкурки загружают в барабан вместе с опилками. Так как процесс сушки продолжается сравнительно долго, стали осваивать лучистую энергию для сушки шкурок в условиях производства.

Меховой полуфабрикат сушат обычно при температуре 40-45°С, скорости движения воздуха 0,5-1 м/с и относительной влажности воздуха в рабочей зоне 45-50%. Продолжительность сушки зависит от вида полуфабриката и составляет обычно 3-4 с. При использовании рамных сушилок шкуры перед сушкой накладывают на рамы волосяным покровом вниз, тщательно расправляют по всем направлениям и закрепляют зажимами. Влажность кожевой ткани после сушки должна быть равна 12-14%.

После сушки рекомендуется пролежка в течение 4-6 ч, благодаря которой полуфабрикат в несколько раз умягчается в результате увлажнения естественной влагой воздуха.

При сушке мехового полуфабриката большое внимание нужно уделять температуре воздуха в сушильной камере. При неправильных режимах сушки могут произойти пересушивание верхних слоев дермы и образование сухой поверхностной пленки, которая затрудняет дальнейшее испарение влаги и проведение последующих механических процессов.

Кроме того, повышение температуры при сушке некоторых видов мехового полуфабриката отрицательно сказывается на качестве волосяного покрова. Например, при сушке шкурок лисы при высокой температуре могут повреждаться кончики остевых волос (дефект называется запалом). Температура в сушильной камере контролируется и регулируется с помощью автоматических приборов. Относительную влажность воздуха определяют с помощью психрометра, который состоит из двух термометров - сухого и мокрого. Относительную влажность определяют по разности между показаниями сухого и мокрого термометров.

Продолжительность сушки заставляет изыскивать более прогрессивные методы, а именно: применение инфракрасных лучей с помощью электрических излучателей.

Сушка инфракрасными лучами основана на поглощении лучистой энергии и переходе ее в тепловую непосредственно в высушиваемом материале. Источником инфракрасной энергии служат электрические лампы с пониженной температурой накала. Они позволяют превращать до 90% электрической энергии в тепловую. Проведенные исследования показали, что качество кожевой ткани меховой овчины, подвергнутой сушке инфракрасными лучами, не уступает качеству овчины после конвективной сушки.

Вопросы для повторения

1. Какие методы удаления влаги применяют в меховом и овчинно-шубном производствах?

2. Что представляет собой центрифуга?

3. Какие параметры характеризуют процесс сушки?

4. Что такое относительная влажность и как ее определяют?

5. Какие типы сушилок применяют в меховой и овчинно-шубной промышленности?

6. Как осуществляется контроль сушки?

7. Для чего после сушки проводится пролежка?