制絲用水

制絲廠在煮繭、漂繭、繅絲和復搖過程中大量用水,水質直接影響原料消耗、繅絲難易和生絲品質等。世界上主要的生絲生產國都重視研究制絲用水,並制訂出標準,對水中雜質的種類和數量都有限定。對於不符合要求的水,則用適合於制絲工業特點的水處理方法加以改良。

正文

水質對制絲的影響 影響桑蠶絲製絲生產的主要水質因素有:①總鹼度,是水中所有能同強酸發生中和反應的物質的總量,在制絲用水中主要由重碳酸根構成。總鹼度數值以4德度左右為好,許可範圍為2~8德度。總鹼度過低時,繭子不易煮熟,繅絲時斷頭增加,生絲產量和質量下降。總鹼度過高時,原料繭消耗增加,絲條故障增多,生絲潔淨度下降,含膠率減少,抱合力降低,貯藏性能不佳。②總硬度,主要由溶解於水中的鈣、鎂離子所構成。總硬度以在5德度以下為好,不超過8德度尚屬許可。總硬度過高,絲膠的膨潤和溶解能力受到抑制,煮繭難以均勻適熟,生絲手感粗硬,光澤呆滯,染色不勻。制絲時蛹體浸出物與硬度物質結合生成沉澱,易使生絲纇節增多,降低品級。總硬度過低時,水對絲膠的收斂作用不足,會使生絲潔淨度降低。③pH值,標誌水中氫離子濃度的高低。制絲用水的 pH值一般以7.0為好,允許範圍為6.8~7.6。過低時易導致絲膠膨潤,溶解不足,繅絲困難。④透明度,水中非溶解性雜質,主要由泥沙和有機物構成,制絲用水透明度以100厘米以上為好,70厘米以上尚可允許。透明度過低時會導致非溶解性雜質直接沾污生絲,還會引起輸水管道和繅絲溫水箱中微生物繁殖,嚴重損害絲色,造成絲色差或絲色不齊。⑤鐵,水中含鐵量以小於0.1毫克/升為好,不宜超過0.3毫克/升。含量過高時損害絲色,呈現黑色或褐色。輸水管道中的鐵鏽也會使生絲呈現褐色。⑥錳,水中含錳能使絲色泛綠或微紅,制絲用水以不含錳為好,低於0.1毫克/升尚可允許。⑦銅,存在於水中使絲色白中帶微紅,這主要是由於制絲過程中使用銅質器件所致。⑧鈉,在天然水中存在較多,制絲廠廣泛使用的鈉型離子交換軟化系統使軟水中含有多量鈉離子,易使絲色微呈黃綠。如原水硬度過高,軟化水中鈉離子含量也會過高,對絲色影響較為顯著。⑨陰離子,重碳酸根系鹼度物質;硫酸根含量過高易使繅絲時斷頭增加,生絲手感粗糙,含量以10毫克/升以下為好,30毫克/升以下尚可允許;氯根含量過高,會使煮熟繭硬糙,有緒率降低,生絲回潮率高,貯藏性能不佳,所以,水中氯根含量不應超過80毫克/升。⑩電導率是對水中各種導電粒子總量的間接量度。制絲用水電導率以200微西門子/厘米為佳,50~500微西門子/厘米為許可範圍。
中國繅絲廠多數以江、河水為制絲原水,少數採用井水。一般情況下,江、河水中懸浮物質較多,透明度不佳,有機物含量較井水高,但無機物含量較井水低,水質不穩定,季節性變化較大,易受污染。井水中懸浮物質較少,透明度良好,溶解的無機鹽數量較大,鹼度、硬度均較高,有機物含量較少,水質穩定,季節性變化小。一般說來,中國沿海和南方地區的制絲原水水質較好,鹼度、硬度適中。內陸和北方地區水質較差,鹼度、硬度和其他無機雜質含量較高。
水質改良 制絲廠所用原水的處理方法不外淨化、軟化和脫鹽。
①淨化處理:通過混凝、澄清、過濾等過程,除去水中絕大部分非溶解性雜質。常用明礬、硫酸鋁、三氯化鐵等作混凝劑投入原水,在水中形成大顆粒的凝聚體。天然水淨化時混凝劑的最佳用量一般為0.1~0.5毫克當量/升。水中懸浮物質較多時,用量可適當增加。利用接觸凝聚原理去除水中懸浮物的沉澱設備,稱為澄清池。許多制絲廠採用水力循環澄清池去除水中懸浮物獲得良好效果。過濾是淨化處理的最後一道工序,濾去水中難以沉降的微細懸浮雜質。濾料一般採用天然砂、人工破碎石英砂、無煙煤粒等,也有採用聚苯乙稀發泡塑膠珠為濾料的。制絲廠常用的過濾設備為重力或無閥濾池和普通快濾池。經混凝、澄清和過濾後的淨水透明度能達到100厘米以上。
②軟化處理:在淨化處理基礎上進一步去除水中硬度物質(主要是鈣、鎂離子)。中國繅絲廠所用原水常常硬度過高,一般採用鈉型陽離子交換方法加以軟化。以磺化煤或陽離子交換樹脂為離子交換劑,用食鹽水處理使其成為鈉型。高硬度淨化水通過鈉型陽離子交換器,水中鈣、鎂等陽離子被離子交換劑結合,交換劑中的鈉離子則進入水中,使水軟化。離子交換軟化處理方法,對於鹼、硬度很高或硫酸根、氯根含量很高的原水是不適宜的。
③脫鹽處理:是降低水中各種陰、陽離子含量的處理方法,也稱淡化處理。中國制絲廠採用電滲析淡化法,利用溶解於水中的陰、陽離子在直流電場作用下發生定向運動和離子交換膜對陰、陽離子的透過選擇性,使水中的陰、陽離子被驅趕到另一部分水中,從而使一部分水得到淡化,另一部分水中的雜質將比原水中的雜質更多,稱為濃水。電滲析淡水用於制絲和供給鍋爐,濃水供作副產品處理、洗煤等用,或排入下水道。鹼、硬度都很高或硫酸根、氯根含量很高的劣質原水,經電滲析淡化後也可符合制絲用水水質要求。
此外,對於某些水質特殊的原水或在原料繭質量不佳時,應採用其他改良措施。例如,對於含鐵量較高的地下水應在進行混凝、澄清處理以前增加曝氣過程,以使所含2價鐵鹽被空氣氧化為3價鐵鹽,生成氫氧化鐵沉澱,在其後的淨化處理中一併除去。對於重碳酸鹽含量過低的原水,當原料繭較差時,在淨化處理後可以添加化學助劑以提高水的總鹼度。常用的鹼性助劑為重碳酸鈉或矽酸鈉。對於某些原料繭,可以在水中添加滲透劑以降低水的表面張力,改善對繭層的滲透效果。儘管有各種水質改良的方法,但制絲廠廠址選擇時仍應把水源充足和水質優良作為因素,尤其應避免在污染水源的附近或下游建廠。

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