Изучение первичной обработки коконов шелковичного червя

Study of primary processing of cocons of the cocoons of silkworms
Цитировать:
Сафаров Ж.Э., Султанова Ш.А., Эргашева З.К. Изучение первичной обработки коконов шелковичного червя // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 10 (55). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6425 (дата обращения: 20.05.2022).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

Ученые Ташкентского государственного технического университета изучили первичную обработку коконов тутового шелкопряда. 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. В лаборатории Ташкентского государственного технического университета разработан механизм генерации низкочастотных колебаний за счет электромеханического привода к поддонам. Данная установка была подвергнута натурному испытанию – морке и сушке коконов тутового шелкопряда. 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.

ABSTRACT

The scientists of the Tashkent State Technical University studied the primary processing of cocoons of the silkworm. Silkworm cocoons are biological composite structures protecting the silkworm from the impact of the environment and the physical attack of natural predators. Pupae of silkworm for obtaining raw materials for the textile industry must be pacified. Drying the cocoons is necessary to pacify the pupa from turning into a moth (butterfly), which otherwise will come out of the cocoon, breaking through the shell. Thus, the shell of the cocoon will make useless. The laboratory of the Tashkent State Technical University has developed a mechanism for generating low-frequency oscillations due to the electromechanical drive to the pallets. This installation was subjected to full-scale testing of the carrot and drying of silkworm cocoons. On the basis of the obtained results, it can be stated that further improvement of the installation developed by the authors and acceleration of the process of carrots and drying with the use of infrared heating with a temperature of 65 ° C and with combinations of 1 m/s2 vibration for 2 minutes creates an opportunity for good conservation of natural physico-mechanical and technological indicators of the cocoon shell.

 

Ключевые слова: сушка, вибрации, инфракрасные лучи, кокон, температура.

Keywords: drying, vibration, infrared rays, cocoon, temperature.

 

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.)

Номера экспери-ментов

Исходный вес коконов, г

Вес после обработки ИК-лучами, г

Вес после обработки ИК-лучами и влиянием вибрации, г

Вес после обработки ИК-лучами и влиянием эластических волн, г

 Вес после обработки ИК-лучами через 10 дней, г

Вес после обработки ИК-лучами и влиянием вибрации через 10 дней, г

Вес после обработки ИК-лучами и влиянием эластических волн через 10 дней, г

Темпе-ратура пере-работки, 0С

Время пере-работки, мин.

1

118,2

96,9

92,2

94,6

82,1

76,2

80,4

65-70

20

2

110,5

98,3

92,8

95,0

81,8

74,0

79,6

65-70

20

3

115,0

100,1

96,6

100,6

82,8

77,1

80,5

65-70

20

4

112,6

98,0

95,7

96,8

81,1

76,6

77,7

65-70

20

5

109,5

100,7

93,1

96,4

82,1

74,5

79,9

65-70

20

 

113,2

98,8

94,1

96,7

82,0

75,7

79,6

65-70

20

 

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.)

Номера экспери-ментов

Исходный вес коконов, г

Вес после обработки ИК-лучами, г

Вес после обработки ИК-лучами и влиянием вибрации, г

Вес после обработки ИК-лучами и влиянием эластических волн, г

 Вес после обработки ИК-лучами через 10 дней, г

Вес после обработки ИК-лучами и влиянием вибрации через 10 дней, г

Вес после обработки ИК-лучами и влиянием эластических волн через 10 дней, г

Темпе-ратура пере-работки, 0С

Время пере-работки, мин.

1

116,5

96,7

90,9

94,4

81,6

75,7

79,2

65-70

30

2

107,4

97,7

89,1

94,5

80,0

73,6

78,4

65-70

30

3

119,0

98,8

94,0

100,0

82,1

76,2

80,3

65-70

30

4

114,2

97,1

94,8

96,5

79,9

75,4

76,5

65-70

30

5

110,7

100,7

93,0

96,3

81,9

73,1

79,7

65-70

30

 

113,6

98,2

92,4

96,3

81,1

74,8

78,8

65-70

30


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.

 

Список литературы:
1. Awad A.S. Development of artificial portable fruits dryer. Ph.D. Thesis, Agri. Eng., Dept., Fac. Of agri. Mansoura Univ., Egypt, 2005.
2. Hendaw Y.T. Stifling Cocoons Silkworms Using Butane Gas Mechanical Dryer. J. Soil Sci. and Agric. Eng., Mansoura Univ., 2017, Vol. 8(4). Р. 149-156.
3. Safarov J.E., Sultanova Sh.A., Dadaev G.T., Zulpanov Sh.U., Erkinov D.D. Exposure of infrared rays on drying cocoons of the silkworm. XLV International correspondence scientific and practical conference «International sci-entific review of the problems and prospects of modern science and education». Boston. USA, 2018. Р. 10-11.
4. Safarov J., Sultanova Sh., Dadaev G., Zulpanov Sh., Erkinov D. Research of technique and technology for processing cocoons silkworm. Agricultural Research & Technology: Open Access Journal. USA, 2018. Vol. 15, Is-sue 4. Р. 001-003. DOI: 10.19080/ARTOAJ.2018.15.555960.
5. Zhang J., Du S., Kafi A., Fox B., Li J.L., Liu X.Y., Rajkhowaa R., Wang X.G. Surface energy of silk fibroin and me-chanical properties of silk cocoon composites. 2015. RSC Adv., 5. Р. 1640-1647.

 

Информация об авторах

д-р техн. наук, Ташкентский государственный технический университет 100095, Узбекистан, г.Ташкент, улица Университетская, 2

Doct. tech. science, Tashkent state technical university 100095, Republic of Uzbekistan, Tashkent, University st., 2

д-р техн. наук, доцент, Ташкентский государственный технический университет, Узбекистан, г. Ташкент

DSc, associate professor, Tashkent State Technical University, Uzbekistan, Tashkent

соискатель, Ташкентский государственный технический университет, Узбекистан, г. Ташкент

researcher, Tashkent state technical university, Uzbekistan, Tashkent 

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top