Способ сушки нити из кишечного сырья и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>974987 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 200880 (23) 2974804/28-13

f54) М.Кп.з

A 22 С 17/14 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 231 L82. Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 2 3.1182 (53) УДК 637 ° 523

{088, 8) (72) Авторы изобретения

В.И. Сыроедов, Н.С. Карнет, A. С Гицнбург,. Е.N. Сержаиов,, Т.Д. Кирилина, Н.A. Гладкова, Л С. Сопова,".Э .Н:. Бо оденко и В.М. Сержанов (4. с t j

Всесоюзный научно-исследов тельаиий:;институт мясной промышленйости-, %

{71) Заявитель (54) СНОСОВ СУШКИ HHTH ИЗ КИШЕЧНОГО CbIPbH

И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к мясной промьхаленности, s 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 (1).

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает высокого качества: готового иэделия, характеризующегося монолитностью структуры материала. Кроме того, способ длителен (продолжительность

pro составляет 160-180 ч) и требует

"значительных затрат ручного труда.

Это объясняется тем, что при данном способе сушки температурно-влажностный 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 органолептических данных (по показателям туго или слабо натянута нить} .

Нарушения монолитности при указанных условиях возникают из-за того, что скорость миграции влаги на I этапе сушки и в переходные между II и III, III u Iv этапами периоды меньше скорости удаления влаги с поверхности материала (пересушивание наружного слоя нити) . В свою очередь, каждое докручивание в процессе сушки способствует возникновению сдвига элементарных ламелей, иэ которых состоит каждая комплексная нить, относительно друг друга в направлении касательных к окружности сечения нити, что также нарушает монолитность структуры нити

s процессе уплотнения и упрочнения.

При естественной конвекции в помещении, где производят сушку нити, создаются зоны с различными температурно-влажностными параметрами, минимальное и максимальное значение которых достигают значительных пределов (24-30оС); результатом нестабильности является то, что каждая нить в отдельности и даже на протяженин своей длины находится в различных условиях обработки и, как

974987

4 следствие, 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 f5 действующей технологической инструкции на последнем этапе сушки и влажность и температура среды могут дгпустимо 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 1У этапе сушки, также как и на предыдущих, З0 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() а после скручивания — с крутильного устройства на носитель.

Известна установка для осуществ— ления известного способа, включающая сушильную камеРу установленные в 45 ней носитель с крючками для навески нитей и кондиционер (1j.

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 róøки, что приводит к необходимости производить многократные докручивания нити для создания усилия натяжения, причем докручивание проводят и контролируют по органолептическим данным, что в свою очередь приводит к значительному разбросу качественных показателей готовых изделий.

Целью изобретения является сокращение длительности процесса и улучшение качества готового изделия путем обеспечения монолитности структуры нити.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, предусматривающему скручивание нити, навеску, поэтапную сушку с натяжением и съем, скручивание нити ведут в один прием до конечной величины крутки, а сушку ведут паровоздушной средой в турбулентном режиме, подачу пароваздушнай среды осуществляют в направлении, перпендикулярном продольной оси нити, со скоростью 0,01-0,03 м/с, при этом на первом этапе сушки постоянна поддерживают температуру среды 18-20 С и относительную влажность среды 95-97% до достижения влагосадержания в нити 45-42%, на втором этапе температуру среды по"тоянно 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 31-290С, а относительную влажность среды 4951: до достижения влагосодержания в нити 15%, натяжение нити обеспечивают равным 0,4-0,6 величины разрывного усилия нити.

Навеска нити, предварительно скрученной 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 сокращает количество регулируемых параметров процесса сушки, причем скорость

0,01-0,03 м/с обеспечивает требуемый съем влаги с поверхности нити, соответствующий скорости миграции влаги от центра к периферии нити. При большей скорости среды поверхностные слои нити недопустимо обезвоживаются (пересушиваются), при меньшей скорости продолжительность процесса значительно удлиняется.

Сушка в три этапа позволяет создать оптимальный управляемый потенциал влагоудаления, обеспечивающий при минимальных затратах времени и оптимальных .затратах энергии моно974987

6 литность структуры материала, т. е. высоКое качество нити. На I 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 1820ОС при относительной влажности

95-97%. Ha II 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 III этапе, в основном, удаляют адсорбционно-связанную влагу до достижения материалом равновесного с паровоздушной средой влагосодержания при постоянной температуре среды

29-31ОС 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 усилии натяжения возникает опасность обрыва отдельных ламелей нити, поскольку исходное биологическое сырье имеет значительные расхождения в механи5 ческой прочности и, кроме того, в предварительно скрученной нити ламели размещаются неоднообразно, вследствие чего при сушке они могут испытывать различные нагрузки. При

10 меньшем усилии натяжения силы сжатия оказываются недостаточными для обра- зования монолитной структуры. Предлагаемый способ характеризуется следующей технологической схемой:

f5 а) навеска предварительно скрученной нити; б) сушка по I этапу под натяже1нием при постоянной температуре среды 18-20ОС и постоянной относительной влажности среды 95-97% до влагосодерж ния нити 42-45%, в) сушка по II этапу под натяжением при непрерывно повышающейся температуре среды от 18-20 и 29-31 С и непрерывно понижающейся относительной влажности среды от 95-97 до 49-51% до влагосодержания нити

15-17%;

r) сушка по III этапу под натяжением при постоянной температуре

-ЗО среды 29-31ОС и постоянной относительной влажности среды 49-51% до равновесного влагосодержания нити не выше 15%; д) съем высушенной нити.

35 Способ осуществляется установкой, включающей сушильную камеру, установленный в ней носитель с крючками для навески нитей, и кондиционер, приспособление для натяжения нити, 4О соединенное с носителем посредством гибкой связи, последняя снабжена противовесом, при этом в камеру установлены приточные и вытяжные воздуховоды с распределительными решет45 ками и программные устройства для регулирования и поддержания температуры и относительной влажности среды, связанные с кондиционером.

Причем приспособление для натяже,© ния нити имеет подвижную емкость и аккумулятор рабочего тела, последний связан с емкостью посредством эадатчика скорости перетекания рабочего тела и сигнализатора уровня рабочего тела.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 устройство для натяжения.

В камере 1 размещены приточная 2 и вытяжная 3 газораспределительные решетки. Приточный и вытяжной воздуховоды (не обозначены) соединены кондиционером 4. Вне камеры установлено программное устройство относительной влажности на цикл 96-50%

6$ и задатчик натяжения на цикл 4974987

20 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 19ОC и относитель-. ной влажности 96% от начала процесса (О ч) до 13 чу II этап при температуре, равномерно возрастающей от 19 до 30 С и относительной влажности, равномерно понижающейся от .

96 до 50%, от 13 до 51 ч III этап при 30ОС и относите (ьной влажности

50% от 51 до 56 ч. На протяжении

I II III этапов сушки усилие натяжения 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 реле времени на цикл 0-2-7-3 ч, программное устройство температуры на цикл

19-30 С, программное устройство относительной влажности на цикл 9650% и зацатчик натяжения на цикл

0,2-1,0 кгс, Включают кондиционер, берут 128 шт предварительно скрученных полуфабрикатов Кетгута и навешивают на крючки носителя. Частично заполняют емкость рабочим телом до создания натяжения 0,2 кгс из расчета на одну нить и проводят сушку в три этапа: I этап при 19ОС и относительной влажности 96% ат начала процесса (О ч) до 2 ч; II этап при температуре, равномерно возрастаю- „ щей от 19 да ЗООС, и относительнойвлажности, равномерно понижающейся от 96 да 50%, от 2 да. 7 ч; III этап при ЗООС и относительной влажности

50%, от 7 до 8 ч, усилие натяжения на протяжении I, II u III этапов увеличивают от 0,2 до 1,0 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 положение. Полученные нити характеризуются высокой монолитностью.

Сушка музыкальных струн контрабасных Да диаметром 4,00-4,20 мм проводится следующим образом.

Предварительно настраивают реле времени на цикл 0-56"219-240 ч, программное устройства температуры на цикл 19-30 С, программное устройство относительной влажности на цикл 96-50% и задатчик натяжения на цикл 10-70 кгс. Включают кондиционер, берут 128 шт предварительно скрученных полуфабрикатов струн и навешивают на крючки носителя. Частично заполняют емкость рабочим телом до создания натяжения 10 кгс из расчета на одну струну,и проводят сушку в три этапа: I этап при

® 19 С и относительной влажности 96% от начала процесса (О ч) до 56 ч;

II этап при температуре, равномерно возрастающей от 19 до 30 С, и относительной влажности, равномерно

l5 понижающейся от 96 до 50%, от 56 до 219 ч; 111 этап при температуре

ЗО C и относительной влажности 50%, от 219 - 240 ч, Усилие натяжения на протяжении ур Х, II u III этапов увеличивают от

10 до 70 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.

Изобретение позволяет улучшить качество готовых изделий за счет получения более монолитной структуры материала, сократить затраты труда. Экономический эффект, ожидаемый от. внедрения изобретения, заключается в увеличении прочности и упругости готовых изделий на 20-30% и удлинении срока их службы за счет повышения износостойкости. 1".роме того, продолжительность процесса сокращается в 2,5-3 раза.

Формула изобретения

1. Способ сушки нити из кишечного сырья, предусматривающий скручивание нити, навеску, поэтапную сушку с натяжением и съем, о т л ич а ю шийся 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 паравоздушнай 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 поддерживают температуру среды 18-20 C и относительную влажность среды 95-97% до достижения влагосодержания в нити

45 42%, на втором этапе температуру среды постоянно повышают от 18-20 до 29-31О С а относительную влаж974987

10 ность среды понижают с 97-95 до

51-4 9% до достижения влагосодержания в нити 15-17%, температуру среды на третьем этапе постоянно;ю поддерживают 31-29ОС, а относительную влажность средй 49-51% до достижения влагосодержания нити, не превышающего

15%, а натяжение нити обеспечивают равным 0,4-0,6 величины раэрывногоусилия 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- 15 щения. длительности процесса и улучшения качества готового иэделия . путем обеспечения монолитности структуры нити, она снабжена приспособлением для натяжения нити, сое- ;щ диненньм с носителем посредством гибкой связи, а последняя снабжена противовесом, при этом s камере установлены приточные и вытяжные воэдуховоды с распределительными решетками и программные устройства для регулирования и поддержания температуры и относительной влажности среды, связанные с кондиционеP0hf °

3. Установка по п. 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что приспособление для натяжения нити имеет подвижную 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 экспертизе

1. Инструкция по выработке теннисных кишечных струн. Минмясомолпром СССР, 1973, с. 4.

974987

Составитель И.Карасева

Редактор A. Шишкина Техред Л.Пекарь Корректор О. Билак

Заказ 8860/3 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал НПП. Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4