Изучение первичной обработки коконов шелковичного червя

Введение. Натуральный шелк известен челове­честву уже более пяти тысяч лет. Все это время он считался самым элитным и роскошным материалом. Причины популярности шелковых тканей кроются в особом составе сырья и уникальных свойствах шелковой нити. Ведь по своей природе натуральный шелк состоит на 97% из волокнистых протеинов и 18 аминокислот, положительно влияющих на метаболизм человека. Это очень нежный, легкий и удивительно теплый материал, вопреки мнению о холодности его прикосновений.

Коконы шелкопряда – это биологические композиционные структуры, защищающие тутового шелкопряда от воздействия окружающей среды и физической атаки естественных хищников. Куколки шелкопряда для получения сырья для текстильной промышленности необходимо умиротворить. Сушка коконов необходима, чтобы умиротворить куколку от превращения в моль (бабочку), которая в противном случае выйдет из кокона, пробив оболочку. Тем самым оболочку кокона сделает бесполезной.

Коконы, высушенные с удушением куколки горячей водой и уморенные в печи, имели лучшее качество для их дальнейшей переработки. Необра­ботанное удлинение шелка было самым высоким в коконах с горячей водой, в то время как аккуратность и чистота были высоки в коконах, высушенных с помощью удушения в горячей воде и печи. Все методы процедур были достаточно разными. Так, J. Zhang и др. [5] показали, что некоторые наружные выращенные шелковые коконы демонстрируют выдающиеся механические свойства, которые имеют отношение к защите более высокого уровня, необхо­димого для повышения вероятности выживания шелкопрядов, поддерживая их метаболическую активность. Производительность композитных мате­риалов сильно зависит от адгезии между армиро­ванием волокна и матрицей, причем поверхностные свойства волокон играют ключевую роль в определении уровня адгезии. По этой причине важно изучить поверхностные свойства фиброина из шелка для дальнейшего понимания композиционных свойств коконов. Общая цель этой исследова­тельской работы заключалась в изучении влияния температуры нагретого воздуха, скорости вынуж­денного воздуха через коконы и времени обработки коконовых шелкопрядов. Были определены изме­нения содержания влаги, веса кокона, массы оболочки, отношения оболочки коконов шелко­прядов, умиротворенные куколки, оценено качество шелковой нити во время удушия куколки после процесса термообработки.

В работах Y.T. Hendaw [2] по морке и сушке тутовых шелкопрядов с использованием бутанового газового в механическом сушильном шкафу, проведенных в весенние сезоны 2015-2016 гг., было собрано и использовано для целевого исследования около 25 кг шелкопряда Bombyx mori L. Механи­ческая сушилка была спроектирована, изготовлена и использована для умиротворения коконовых шелкопрядов A. Awad [1]. Механическая сушилка состоит из четырех различных частей: основной каркас, сушильный шкаф, воздухонаг­реватель и система контроля температуры, подачи и распределения воздуха для сушки.

Результаты исследования и обсуждение. В лаборатории Ташкентского государственного техни­ческого университета разработан механизм генерации низкочастотных колебаний за счет электромеханического привода к поддонам [3; 4]. Данная установка была подвергнута натурному испытанию – морке и сушке коконов тутового шелкопряда. Результаты полученных данных морки и сушки коконов тутового шелкопряда приведены в таблицах 1-2. 

Таблица 1.

Результаты экспериментов сушки и морки коконов тутового шелкопряда инфракрасными лучами, влияниями вибрации и эластическими волнами (расстояние между трубкой, распределяющей ИК-лучи, и сырьем – 10 см, время переработки – 20 мин.)

Таблица 2.

Результаты экспериментов сушки и морки коконов тутового шелкопряда инфракрасными лучами, влияниями вибрации и эластическими волнами (расстояние между трубкой, распределяющей ИК-лучи, и сырьем – 10 см, время переработки – 30 мин.)

Заключение. На основе полученных результатов можно констатировать, что дальнейшее совершен­ствование установки, разработанной авторами, и ускорение процесса морки и сушки при исполь­зовании инфракрасного нагрева с температурой 65°С и с комбинациями вибрации 1 м/с² в течение 2 минут создает возможность для хорошего сохранения естественных физико-механических и технологи­ческих показателей коконной оболочки.