Литература -->  Графическое определение перемещений 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [ 60 ] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

Образование клейкого вещества при нагревании крахмала впервые наблюдал в 1804 г. Буйон-Лагранж (Bouillon-Lagrange). Первое описание получения клейкого вещества из крахмала, сделанное Вокеленом (Vauquelin), появилось в 1811 году. В 1833 г. Био (Biot) и Перес (Persoz) установили отличие клея, полученного из крахмала, от клея из естественных смол, заключающееся в способности растворов крахмального клея отклонять плоскость поляризации вправо, и назвали его Д.

Производство Д. Декстрин может быть получен из крахмалов-картофельного, маисового, пшеничного и, в зависимости от этого, имеет различные названия. Существует два способа получения Д.: нагреванием крахмала без к-т и нагреванием его в присутствии минеральных к-т. По цвету Д. разделяются на белый, палевый и желтый. Д., полученный из картофельного крахмала нагреванием без к-т, называют л е й о г ом о м. Д., полученный нагреванием крахмала с кислотами, называют просто Д. или гоммелином. Д., получаемые из маисового крахмала, разделяются на бескислотные (лейогомы) и кислотные (белый, палевый и желтый). Д., получаемые из пшеничного крахмала, носят названия: бескислотные- амидон гриле, амидон брюле; кислотные - адрагантин, пшеничный гумми, эльзасский гумми; эти названия относятся к заграничной классификации Д. Наименования картофельного и маисового Д. приведены по классификации, принятой в СССР. За границей эти Д. именуются: картофельные кислотные-гом-мелин белый, желтый и бурый; картофельные бескислотные - лейогом желтый и коричневый, жареное гумми, пи ро-г ум ми, французский гумми; маисовые кислотные - белый, ж е л т ы й, т е м и о ж е л т ы й Д., бритиш-гумми (бритишгум), американский гумми.

Фабрич. выработка Д. нагреванием без кислот производится кустарными заводами. Работа ведется по следующей схеме. Сырой картофельный крахмал, влажностью в 50%, сушат обычно на лежаночных сушилках, обогреваемых топочными газами, идущими или из-под барабанов, в которых производится нагревание Д., или из специальных топок. Высушенный крахмал сгребают и загружают в горизонтальные железные барабаны. Внутри барабана сделаны лопатки, нас£1женные на ось, выходящую наружу барабана и кончающуюся ручкой. Тело барабана окружают кирпичной кладкой так, чтобы газы, выходящие из топки, располагаемой рядом с барабаном, могли его обогревать. При обжарке, к-рая длится 5-6 ч., рабочий перемешивает крахмал,поворачивая ручку барабана. Готовый Д., выгруженный из барабана, идет на центробежную сеялку, и после просеивания его упаковывают в мешки. Кустарный кислотный способ получения декстрина отличается от бескислотного лишь тем, что крахмал после первой сушки смешивают с к-той (соляной или азотной) и после второй подсушки подогревают в тех же барабанах,

просеивая далее готовый Д. на сеялке. Д., полученный кустарным способом, неоднороден по своему составу, загрязнен, содержит продукты разложения крахмала и превышающее норму количество глюкозы. Качество Д. в значительной мере зависит от уменья проводить работу и опытности мастера.

Для получения однородного стандартного Д. необходимо соблюдать следующие основные условия: 1) иметь хорошее сырье-чистый сырой крахмал, 2) производить равномерную подсушку крахмала, 3) производить равномерное подкисление крахмала, 4) вести равномерный подогрев декстринируемой массы, 5) вести точное наблюдение за t° и временем проведения процесса, 6) наблюдать за тщательностью последующей обработки готовогоД .Осуществление этих условий возможно на более благоустроенном предприятии, чем кустарный завод, и при работе на специально сконструированных аппаратах.

Упрощенная схема работы декстринового завода может быть такова: 1) очистка крахмала, 2) сушка крахмала до влажности 15-20%, 3) смешивание крахмала с кислотой, 4) подсушивание полученной кислой смеси до влажности 3-5%, 5) подогревание крахмала, 6) охлаждение и просеивание полученного декстрина. (О процессах очистки сырого крахмала и сушки его до влажности 20% см. Крахмал).

Подкисление крахмала минеральной (соляной или азотной) кислотой ведется след. образом. Сначала производится предварительное разбавление к-ты водой: а) соляной к-ты плотностью 20° Вё-двойным количеством воды, или б) азотной к-ты плотностью 36° Вё - четверным количеством. По данным Г. Вулкана, для получения различных сортов Д. крахмал смешивают с количествами кислоты, указанными в табл. 1.

Табл. 1 .-К оличества кислоты, требуемые крахмалом для получения различных сортов декстрина.

Сорт декстрина

Растворимый крахмал ........

Белый декстрин (го.ммелин) . . . .

Светложелтый и желтый декстрин (гом-мелин).......

Бритиш-гумми (маисовый декстрин). .

На 100 КЗ крахмала влажностью 20% прибавляется

HC1 плотностью 20°Вё, см*

150 200

UNO, плотностью 36°Вё, см

Смешивание крахмала с кислотой ведется так, чтобы каждая частица крахмала была смочена кислотой. Достигается это или тщательным перемешиванием массы, например, в машинах типа тестомесильных, системы Геринга и Гебенштрейта (Дрезден), или же в небольших баках, которые снабжены вертикальной мешалкой (системы Вулкана). При этом с кислотой смешивают сначала небольшое количество крахмала, пропуская его после того через сито. Далее этот же, сильно подкисленный и затем просеянный, крахмал смешивают со всей остальной массой.



Подкислите ль фирмы У ланд работает, поддерживая крахмал внутри барабана в распыленном состоянии. Внутрь барабана вбрызгивают через пульверизатор раствор к-ты. Мельчайшие брызги кислоты приходят в соприкосновение с частицами крахмала и смачивают его. Подкисленный крахмал выгружают из барабана через нижнее отверстие, снабженное крышкой.

Подкисленный крахмал подвергают повторной сушке и просеиванию, после чего его загружают в аппарат для декстриниро-вания. Конструктивное выполнение аппаратов для декстринирования должно сводиться к созданию возможности подогрева крахмала до определенной t° при беспрерывном его перемешивании. Поэтому аппараты различных фирм мало отличаются друг от друга. Они представляют железную круглую коробку, имеющую диам. 1,25-1 ,Ъм, снабженную мешалкой, делающей 25-30 об/м. и приводимой в движение от трансмиссии. Расход мощности достигает 1,5 - 2,0 IP. На фиг. 1 изображены декстриновые й,ппараты, мешалки которых приводятся в движение вертикальным валом с верхней зубчатой передачей. Обогрев коробки осуществляется различно. Аппараты Уланда имеют двойные стенки, промежуток между к-рыми заполняется сурепным маслом. Аппараты вмазывают в кирпичную кладку так, чтобы дымовые газы от специально выложенной топки могли


Фиг. 1.

омывать внешнюю поверхность коробки. Сурепное масло, подогретое до определенной t°, сравнительно долго держит тепло, что позволяет вести процесс декстринирования при одинаковой t°. Аппараты системы Геринга обогреваются трубками Перкинса. Под коробкой аппарата, вмазываемого в кирпичную кладку, располагается ряд трубок Перкинса, к-рые одним своим концом входят в топку. Трубки Перкинса сделаны из стали, заварены с обоих концов и рассчитаны на большое давление; они наполнены на V4 о-дой. При нагревании конца трубки, находящегося в топке, в ней образуется перегретый пар. Тепло передается паром в ту часть трубки, к-рая находится под аппаратом для декстринирования, и благодаря этому происходит равномерный обогрев аппарата. На фиг. 1 показаны аппараты, заделанные в кладку. В правом аппарате видно внутреннее устройство-мешалка и одна трубка Перкинса, проходящая под днищем аппарата. Справа из кладхеи выступает манометр, показывающий давление пара в трубках, что дает возможность установить температуру декстринирования.

Работа в аппаратах систем Уланда, Геринга и других аналогичных им ведется следующим образом. Подкисленный крахмал (180-200 кг) загружают в аппарат; мешалку приводят в движение и производят подогрев аппарата. Во все время работы поддерживают равномерную темп-ру. Декстринирова-ние длится 4-6-8 часов, в зависимости от сорта Д. и количества прибавляемой к-ты. По данным фирмы Вулкан (Вена), для получения ра.зличных сортов Д. требуется поддержание определенной t° в течение определенного времени (табл. 2).

Табл. 2. - Время и t°, ,потребные для декстринирования крахмала (для получения различ. сортов декстрина).

Сорт

Время декстринирования в часах

Растворимость в холодной воде в %

Растворимый

крахмал ....

2-2,5

2.54

Белый декстрин .

3-3,25

33,27

Светложелтый и

желт, декстрин.

4-4,25

61,50-89,12

Бритиш-гумми .

Наблюдение за процессом декстринирования ведут путем отбора проб через верхнюю крышку аппарата и производством йодных проб. По Зааре, от раствора 0,1 г декстри-нируемого крахмала в 100 см воды отбирают в пробирку пробу и испытывают ее несколькими каплями 0,1%-ного йодного раствора. В зависимости от окраски определяется %-ное содержание Д. (табл. 3).

Табл. 3-П роцентное содержание декстрина, определяемое по окраске йодной пробы.

Раствори-

Цвет капош

Цвет раствора

мость абс. су-

Проба

иода

после

хого декстри-

в растворе

встряхивания

на (сух. вещ.)

Синий

Синий

Синий

Светлосиний

Сине-фиоле-

Светлосиний

15,2

товый

Фиолетовый

Фиолетовый

39,2

Красновато-

Едва заметн.

фиолетов.

фиолетов.

49,4

Красно - ко-

Слабо окра-

ричневый

шенный

62,5

По данным Вулкана, различные сорта Д. при окончании процесса декстринирования дают капле иода следующую окраску (табл .4.)

Табл. 4. -Окраска иода в конце декстринирования.

Сорт

Окрашивание водного раствора

первая

вторая

третья

капля

капля

капля

Белый декстрин

Сине-фио-

Краспо-

Винно-

летовое

фяолетов.

красное

Светложелтый де-

Чистое

кстрин .....

винно-

красиое

Винно-

Бритиш-гумми .

Сине-фио-

Красно-

летовое

фнолетов.

красное



После окончания операции декстрин должен быть быстро охлажден и затем просеян и упакован. Для быстрого охлаждения Д. Уланд рекомендует ставить аппарат (фиг. 2), представляющий длинное корыто с двойными стенками. Внутри корыта вращаются щетки, насаженные на вал. Горячий Д. беспрерывно поступает через отверстие, сделанное слева в верхней части аппарата. Между


Фиг. 2.

двойными стенками корыта пропускается холодная вода, которая и охлаждает Д. Охлажденный Д. должен быть освоболеден от крупки, для чего его пропускают через центробежную сеялку, а крупку, полученную на сеялке, разбивают на дезинтеграторе.

Получение Д. однородного качества находится в зависимости от поддерлеания равномерной t° во время процесса, возмолсиости ее регулирования, возможности прекращения процесса в любой момент и последующего быстрого охлаждения Д. Все эти условия на аппаратах с огневым подогревом осуществить затруднительно. Поэтому были сделаны попытки создать условия нормального проведения процесса декстринирования. В 1882 году Леманом для подогрева аппаратов впервые был применен пар. В 1910 году Г. Вулканом и Р. Нейманом (Вена) был взят австрийский патент (№ 44009) на аппараты, обогреваемые паром, получаемым от парового котла. По отзывам Парова ( Zeitschrift fiir Spiritusindustrie , 1913 г.), применение пара для декстринирования можно рекомендовать как один из способов, нашедших практическ. применение. Аппарат Вулкана представляет цилиндрическ. леелезную коробку, окруженную паровой рубашкой и снабженную мешалкой. Мешалка приводится в движение от зубчатой передачи, расположенной под аппаратом. Размеры аппаратов Вулкана, расход пара и энергии на декстриниро-вание указаны в табл. 5.

Табл. 5. - Данные декстриновых аппаратов системы Вулкана.

кого З-да м. б. следующая: сырой картофельный крахмал, разведение его водой до плотности 10° Вё, очистка на ситах, отстаивание, центрифугирование, сушка, подкисление, вторая сушка, просеивание, декстри-нирование, охлаждение, просеивание, увлажнение, закром, упаковка, экспедиция. Из схемы видно, что на з-де применяется предварительная очистка крахмала, заключающаяся в его размывке. После окончания декстринирования производится быстрое охлаждение Д., его просеивание и увлажнение. Последнее вызывается тем, что Д., выгруженный из аппарата, имеет влажность 3%, и только после длительного хранения его на воздухе влажность повышается до стандартной, равной 10%; для того, чтобы завод мог производить отгрузку декстрина тотчас же после его выработки, производят увлажнение его.

Выход Д. зависит от начальной влажности крахмала, поступившего в переработку, потерь (которые в зависимости от способа переработки колеблются от 2 до 4%) и конечной влажности готового Д. Зная начальную влажность крахмала и конечную влажность Д., определяют количество (весовое) Д., без учета потерь, из равенства:

к в, (100-Вг)

(100-Bi)

где -вес Д. влажностью В, а К-вес крахмала влажностью Bg. Так, при начальной влажности крахйала в 50% и 20%, выходы декстрина влажностью 10%, без учета потерь, равны.

Влажность 1 начальная....... 50 20

крахмала J конечная.......10 10

Из 100кг крахмала получается Д. в кг 55,5 89,0 На единицу веса Д. требуется крахмала................. 1,80 1,13

аппарата

Коробка

Место, занимаемое аппаратом, в м

Расход пара в кг/ч

Расход мощности в BP

Вместимость аппарата

диам. в мм

высота

в .MvH

карто-фельн. в кг

маисового в 7гг

1,6X1,0X1,1

1 ООО

1,9x1,2x1,25

1 200

2,1x1,4x1,4

1 400

2,2X1,6X1,4

Применение пара и аппаратов сист. Вулкана позволяет поставить производство в крупном заводском масштабе, с суточной выработкой до 16 m (1 ООО п.) вполне однородного стандартного Д. Схема работы та-

Качество Д. Комитет по стандартизации при СТО выпустил стандарт Д. (ОСТ 205, 206). Д. картофельный и маисовый, в зависимости от качества, относятся к сортам: экстра, I сорт и II сорт. Физико-химические свойства декстрина соответствующих сортов указаны в табл. 6 и 7.

Внешний вид и цвет Д. и лейогома должны соответствовать стандартному образцу данного сорта (ОСТ 211). Методы производства ана.1изов излолеены в ОСТ 207.

Упаковка Д. производится в совершенно чистые и сухие мешки весом в 100, 80 и 50 кг брутто. Мешки зашивают, пломбируют и на них отмечают (маркируют) наименование завода, вид декстрина, сорт, вес брутто и нетто (ОСТ 207).

Применение. Д. находит разнообразное применение. В текстильи. нромышленности его употребляют для приготовления апнрета и загусток. В больших количествах декстрины употребляют как клей: в фотографии, для прок.11ейки бумаги и колеи, для наклейки обоев, а таклее для наклейки бумаги (этикетки) на жесть, стекло и бутылки. По Брейеру (Breuer), конторский клей



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [ 60 ] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159