Что значит подготовка сырья
Подготовка сырья
включает в себя все технологические операции, необходимые для того, чтобы из полимерного сырья получить способный к переработке материал. К этим операциям относятся измельчение (гранулирование, размалывание), смешение в твердом и пластическом состоянии с последующей грануляцией.
В редких случаях полимер может быть переработан в том виде, в котором он покидает реактор, и только в результате хорошо продуманного смешения с добавками и в строго определенных пропорциях получается материал, соответствующий требованиям его переработки и условиям эксплуатации готовых изделий.
В этой главе будет представлен общий обзор основных операций подготовки полимерных материалов к последующей переработке. При этом мы не ставили цель рассматривать каждые из них в отдельности. Зачастую методы подготовки настолько интегрированы в технологию переработки, что собственно сам процесс подготовки сырья становится едва различимым.
При синтезе термопластов, как правило, получают порошкообразные продукты. Их дальнейшая переработка в таком морфологическом виде сопряжена с определенными сложностями. Поэтому изготовители полимерного сырья, предназначенного для переработки в готовое изделие, как правило, поставляют свою продукцию в виде гранулята, легко поддающегося переработке. В таком случае сырье уже подготовлено на предприятии-производителе. Исключением здесь является ПВХ. Из-за большого количества рецептур, а также многообразия добавок, используемых при его переработке, подготовку полимера может взять на себя переработчик (иногда это может быть экономически обосновано). Рецептура ПВХ может включать в себя следующие компоненты: различные марки самого ПВХ, свето- и теплостабилизаторы, внутренние и внешние технологические добавки (смазки), пластификаторы, пигменты и наполнители.
Лит.: «Переработка пластмасс» ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ К ПРОИЗВОДСТВУ
1.СТАДИИ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Повышение качества изделий, сокращение продолжительности технологического цикла и уменьшение производственных затрат возможно при использовании кондиционных сырьевых материалов, которые в результате специальной обработки повышают свою реакционную способность. Этот общий для всех технологий передел является подготовительным.
На этой стадии технологии важно полнее раскрыть и по возможности увеличить потенциальную энергию сырья с тем, чтобы на последующих этапах (перемешивание, формование и т. п.) свободная внутренняя и поверхностная энергии перешли в другие ее формы, способствуя процессам формирования новообразований и фаз, отличных от исходных сырьевых, а также структуры готового материала (изделия).
В зависимости от разновидности сырья подготовительные операции заключаются в
· измельчении, помоле, распушке и других способах перевода сырья в тонкодисперсное состояние;
· фракционировании, просеве, промывке и других методах удаления вредных примесей и очищения поверхности; увлажнении или обезвоживании (сушке) сырья;
· нагревании, обжиге и охлаждении сырья перед употреблением в смесях;
· повышении однородности сырья по массе, прочности и другим качественным показателям, что нередко совмещается с физико-химической обработкой с целью дополнительного повышения активности поверхности частиц или изменения их полярности, поверхностного натяжения и т. п.
Очень важным и ответственным этапом на подготовительной стадии является повышение реакционной способности компонентов, что достигается переводом их по возможности в наиболее термодинамически неустойчивое состояние. Находясь в таком нестабильном состоянии, компоненты приобретают повышенную реакционную способность, реализующуюся в последующих технологических переделах. В основе технологических приемов, повышающих реакционную способность, лежат механохимические процессы, которые проявляются в изменении химического и фазового составов поверхности твердых тел при различных механических воздействиях. В нестабильное термодинамически неустойчивое состояние вещество может переводиться механическим (тонкое измельчение), термическим (обжиг) или химическим (осаждение из растворов веществ, находящихся в активном состоянии) путем.
Рациональный предел тонкости помола устанавливают опытным путем. Он может быть повышен применением при помоле поверхностно-активных веществ, оказывающих расклинивающее действие в микротрещинах и микродефектах и облегчающих помол или способных создавать на поверхности пленки, экранировать частицы и предотвращать их агрегирование. Кроме того, при высокой дисперсности помола имеется опасность потери активности порошкообразного материала в период его хранения в связи с поглощением посторонних веществ (пыли, влаги, газов и др.) из окружающей среды. Приходится учитывать и то, что с увеличением степени измельчения значительно возрастают механическая работа и расход энергии на измельчение.
Операцию измельчения нередко совмещают с разделением продукта помола по крупности частиц просеиванием, что называют фракционированием сырья.
Нередко исходные сырьевые материалыподвергают обогащению, т. е. повышению однородности по прочности, плотности и т. п. В основе методов обогащения лежат явления гравитации, а также используется разность в некоторых свойствах, например плотности (при флотации), и др.
Весьма важная роль в подготовительный период отводится тепловому воздействию на сырьевой материал, чтобы удалить избыточную влагу, нагреть до необходимой температуры или даже подвергнуть кратковременному обжигу с целью, например, частичной или полной его дегидратации, аморфизации, укрупнения частиц для понижения пластичности (например, глины).
Задачи, предусмотренные подготовительной стадией, могут решаться одновременно. Так, при помоле сырья происходит одновременно повышение его однородности и реакционной способности, а также придается наиболее удобный вид для дальнейшей переработки. Последней операцией подготовительного периода является дозирование компонентов, от точности которого зависит качество получаемой смеси и готового материала. Точность дозирования современных дозаторов, составляющая ±(1. 2) %, является часто недостаточной. Для повышения точности дозирования добавок, вводимых в смеси в незначительных количествах, их разбавляют водой или другим растворителем и дозируют уже раствор, эмульсию или суспензию, в результате чего достигается требуемая точность дозирования.
ДРОБЛЕНИЕ
Дробление— это процесс механического измельчения твердых тел (со степенью измельчения от 2 до 50).
Степенью измельчения называют отношение диаметра Dисходных кусков, поступающих на дробление, к диаметру dнаиболее крупных кусков, прошедших дробление, т.е. i=D/d. С увеличением степени измельчения возрастают работа и расход энергии на измельчение.
Используемое для дробления оборудование по способу измельчения материалов разделяют на:
Большие объемы перерабатываемого сырья обусловливают необходимость установки мощного дробильного оборудования. Эффективность его работы характеризуется степенью измельчения материалов. Наибольшая степень измельчения в дробилках ударного действия 10-20. Однако существующие конструкции дробилок не обеспечивают необходимой степени измельчения твердого кускового материала при однократном прохождении его через дробилку, поэтому применяют двух- или трехступенчатые схемы дробления. Выбор конкретной схемы дробления и типа дробильного оборудования производят с учетом свойств исходного сырья, добиваясь максимального выхода качественного дробленого материала.
Щековые дробилкимогут быть с простым и сложным движением щеки. В первой материал раздавливается между неподвижной и подвижной щекой в результате периодического нажатия последней. В дробилках со сложным движением щеки раздавливание сочетается с истиранием материала. Щековые дробилки со степенью измельчения 5-6, размером загрузочных отверстий 900*1200, 1200*1500, 1500*2100 мм и соответственно производительностью 180, 280 и 500 т/ч перерабатывают куски размером до 700-1200 мм. Щековые дробилки со сложным движением щеки используют на второй стадии дробления. Они выдают более мелкий продукт, но имеют меньшую производительность (5-200 т/ч). Преимущество щековых дробилок-простота, надежность, возможность переработки влажных материалов.
Рисунок 3.1 – Схема щековых дробилок:А – с простым качанием щеки; б – со сложным качанием щеки; в – с нижней подвеской щеки; г – с гидравлическим приводом.
Конусные дробилки со степенью измельчения 3-5 применяют на цементных заводах для крупного, среднего и мелкого дробления. Они измельчают материал раздавливанием за счет излома между двумя усеченными конусами. Внешний конус неподвижен, а внутренний вращается эксцентрично по отношению к внешнему. Конусные дробилки отличаются от щековых непрерывностью процесса дробления и, следовательно, большей производительностью (до 2400 т/ч). При крупном дроблении, принимая куски размером до 1500 мм, одна конусная дробилка заменяет 2-3 щековые. Для среднего дробления используют конусные дробилки-нормальноконусные и среднеконусные, для мелкого дробления-короткоконусные. Пока в цементной промышленности конусные дробилки используют недостаточно широко из-за высоких капитальных затрат, сложности устройства, трудностей эксплуатации и ремонта.
Рисунок 3.2 – Схема работы конусной дробилки
Валковые дробилкираздавливают и истирают непластичные материалы вращающимися навстречу один другому валками. Применяются одновалковые и двухвалковые дробилки. Последние выпускают двух видов: тихоходные и быстроходные. Тихоходные двухвалковые используют для дробления горных пород большой твердости, а быстроходные-более мягких пород. В зависимости от свойств материала, подвергаемого дроблению, валки делают гладкими, рифлеными или зубчатами.
Рисунок 3.3 – Схема валковой дробилки: 1 – бункер; 2 – пружина; 3,5 – валки; 4 – прокладки для регуляции ширины щели между валками.
Дробилки ударного действия нашли преимущественное применение на второй и третьей стадиях измельчения. В них материалы измельчаются при ударе о быстровращающиеся рабочие органы (била, молотки) и отражающие элементы (футеровку, колосниковые решетки). Ударные дробилки подразделяют на молотковыеи роторные. В молотковых материал разрушается ударным воздействием на него молотков и отбойных плит, а также раздавливается и крошится вращающимися молотками при нахождении его на колосниковой решетке. В роторных дробилках измельчение происходит только под ударами жестко закрепленных коротких бил и при ударе об отражательные плиты.
Перспективно применение мощных двухроторных дробилок ударно-отражательного действия, имеющих минимальное количество изнашивающихся частей и меньший расход энергии. Они принимают камень размером до 1000 мм и измельчают его до 20 мм (степень измельчения 40-50). В последние годы ударные дробилки были значительно усовершенствованы, повышены их производительность и предельный размер перерабатываемого камня. Они отличаются высокой степенью измельчения, меньшим расходом электроэнергии, небольшой массой и габаритами, простотой конструкции и обслуживания. Их недостаток-быстрый износ рабочих поверхностей при измельчении прочных абразивных пород.
Эффективность работы дробильных агрегатов повышается при многоступенчатом дроблении с применением классификаторов (виброгрохотов). Предварительноегрохочение позволяет отделить материал, который может быть направлен сразу на следующую стадию дробления. В результате на второй и третьей стадии дробления используют агрегаты меньшей производительности, что снижает расход энергии и повышает однородность дробленого продукта. Чем меньше размеры зерен материала и больше его однородность, тем лучше показатели работы дробилок. Однако установка виброгрохотов усложняет схему и снижает коэффициент использования оборудования.
Как правило, дробление сырья производят в стационарных установках на заводе. Однако в последнее время стали шире применять передвижные дробильные установки. Совершенствование конструкции шасси и ходовой части позволило использовать в передвижных дробильных установках крупное технологическое оборудование с широким диапазоном размеров приемных отверстий дробилок, обеспечивающее переработку пород, добываемых в карьере взрывным способом. Такие агрегаты устанавливают непосредственно в забое карьера, благодаря чему устраняется необходимость в крупных транспортных средствах для перевозки породы. При проведении взрывов агрегат первичного дробления из забоя удаляют. Плотные породы на первичном агрегате перерабатывают в щековых дробилках. Материал подают конвейером, пластинчатым или вибрационным питателем. Длинный пластинчатый питатель является передвижным агрегатом и позволяет проводить загрузку самосвалом или погрузчиком на уровне земли. Короткий пластинчатый питатель устанавливают на агрегате первичного дробления. Для его загрузки используют экскаватор.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
Подготовка сырья к производству
Качество кондитерских изделий во многом зависит от сырья, используемого для их приготовления. Поэтому кондитер должен хорошо знать свойства каждого продукта, уметь его подготовить и правильно использовать. Ниже рассмотрена подготовка различных видов сырья, применяемого для производства мучных кондитерских изделий.
Мука. Перед замешиванием теста муку обязательно просеивают в специальных просеивателях или вручную через сито. При просеивании удаляются случайные примеси, мука обогащается воздухом, что облегчает замешивание теста и способствует лучшему его подъему. Если кондитерские изделия готовятся из муки разных сортов или с добавлением крахмала, то смешивают муку одновременно с ее просеиванием. В зимнее время, если мука имеет низкую температуру, ее заранее вносят в помещение, чтобы она нагрелась до 12°. При изготовлении теста, особенно дрожжевого, температура его при замесе влияет на качество изделий.
Крахмал. Так же как и муку, крахмал просеивают и добавляют в некоторые виды теста. Это придает изделиям большую рассыпчатость. Крахмал, предусмотренный в рецептурах, может быть заменен таким же количеством пшеничной муки.
Молоко. Цельное молоко используется в основном для приготовления дрожжевого теста и кремов. Его следует немедленно реализовать, а при необходимости хранения — нагреть до кипения, охладить и хранить при температуре 1-5°. Перед использованием молоко процеживают через сито с ячейками 0,5 мм. Цельное натуральное молоко можно заменить сгущенным или сухим молоком, при этом 1 кгцельного натурального молока заменяют следующим количеством других продуктов (в г):
Сгущенным цельным с сахаром (с уменьшением норм закладки сахара на 176 г)…. …400
Сухое молоко перед использованием просеивают и растворяют в теплой воде. Для этого определяют по таблице, сколько надо взять сухого молока для замены нужного количества натурального молока. Воды берут столько, чтобы ее вес вместе с порошком равнялся весу заменяемого молока. Это составляет 870 гводы на 130 гмолочного порошка. Чтобы не образовалось комков, к порошку вначале приливают немного теплой воды, хорошо размешивают, а затем уже добавляют остальную воду и, помешивая, доводят до кипения.
Пример. Предположим, что для изготовления пирога с корицей требуется 5 кг муки, 1 кг сахара, 1 кг маргарина, 2 кг молока, 1,075 кг яиц, 0,2 кг дрожжей, 0,050 кг соли. Надо заменить молоко натуральное сгущенным обезжиренным с сахаром.
Известно, что 1 кг молока заменяется 0,330 кг сгущенного обезжиренного молока с сахаром. Следовательно, потребуется его 0,330 x 2 = 0,660 кг. Одновременно надо уменьшить закладку сахара на 0,140 x 2 = 0,280 кг и взять его не 1 кг, а только 1,000 – 0,280 = 0,720 кг. Соответственно закладку маргарина надо увеличить на 0,030 x 2 = 0,060 кг. При такой замене выход изделия уменьшится, так как взято вместо 2 кг молока 0,660 + 0,060 = 0,720 кг заменителей, закладка сахара уменьшена на 0,280 кги, следовательно, не доложено сырья около 1 кг. В связи с этим для сохранения нормы выхода сгущенное молоко разводят таким же количеством воды.
Сгущенное молоко, используемое для приготовления кондитерских изделий, предварительно подогревают до 40°, а затем процеживают через сито с ячейками размером 0,5 мм.
Сливочное масло. Сливочное масло повышает калорийность изделий, улучшает их вкус, усиливает аромат. Если поверхность масла загрязнена, масло зачищают. Масло сливочное несоленое можно заменить соленым (при изготовлении кремов соленое масло использовать нельзя). При изготовлении всех кондитерских изделий, кроме слойки, масляного бисквита и крема, сливочное масло иногда заменяют топленым (1 кг сливочного масла соответствует 840 г топленого). Хранят масло при температуре 2-7° в темном помещении. Под воздействием света и кислорода воздуха масло портится. При использовании масла с маркой М (масло, получаемое непрерывным сепарированием по методу инженера Мелешина) рецептура кремов несколько меняется в соответствии с ведомственными инструкциями и распоряжениями. Масло, получаемое на маслоизготовительных или других аппаратах периодического действия и маркируемое буквой К, предназначается для кондитерского производства.
Маргарин. Для приготовления кондитерских изделий его подготавливают так же, как сливочное масло.
Жиры для фритюра. Эти жиры используют при жаренье в большом количестве жира пирожков, пончиков и хвороста. Наиболее пригодны для этой цели смеси растительных и животных жиров. Смесь, состоящую из 30% свиного сала, 30% говяжьего жира и 40% растительного масла, можно нагревать до высокой температуры без дымообразования. Можно применять для фритюра рафинированное подсолнечное, хлопковое или соевое масла, а также кухонные жиры, поскольку они почти не содержат влаги и выдерживают нагревание до высокой температуры. При жаренье в растительном масле следует особенно следить за тем, чтобы жир не перегревался больше, чем нужно.
Перед обжариванием изделий фритюр нагревают до тех пор, пока полностью не испарится содержащаяся в нем вода и над его поверхностью не появится «синий дымок», который обычно указывает на начавшийся процесс разложения примесей жира. Такого рода нагревание жира называется прокаливанием.
Яйца. Яйца применяются при производстве некоторых кремов, воздушного, миндального и дрожжевого теста. Перед использованием проверяют свежесть яиц при помощи овоскопа. При длительном хранении яиц оболочка желтка делается непрочной и легко разрывается. Эти яйца нельзя использовать для приготовления таких изделий, где надо отделять желтки от белков.
Загрязненные яйца перед использованием моют. Их кладут в ведро с отверстиями в стенках и на дне или в корзину и погружают в теплую воду. Через 5-6 мин их промывают, поднимая и опуская посуду в воду. Сильно загрязненные яйца отмывают при помощи щетки. Для удаления микробов яйца после мытья дезинфицируют, опуская в 2%-ный раствор хлорной извести, а после этого промывают под душем. Обсушивают яйца в той же посуде в течение 5-10 мин. Обрабатывают яйца в изолированном помещении или в специально отведенном месте.
Перед использованием яйца раскалывают на специальном приспособлении или об острый твердый предмет. Яйца следует отбивать в посуду (не более 3-5 шт.), а затем, определив их доброкачественность, переливать в общий котел. Отбитые подготовленные яйца процеживают через сито с ячейками 3 мм.
Вес одного яйца колеблется в пределах от 40 до 60 г, средний вес яйца 43 г(желток 20, белок 23 г). Яйца можно заменить различными яичными продуктами или сухими белками или желтками. Однако при изготовлении кремов заменять яйца другими продуктами нельзя. 1 кг яиц можно заменить 1 кг меланжа, или 350 г желтка и 650 г белка, или 278 г яичного порошка.
Яичный порошок перед использованием просеивают, а затем растворяют в воде (на 100 г порошка 0,35 л воды). Для лучшего растворения порошка сначала вливают немного теплой воды (35-40°), тщательно растирают и, продолжая размешивать, вливают оставшуюся воду. Через 25-30 мин порошок набухает, и его можно использовать. Весу одного яйца среднего размера соответствует 12,5 г яичного порошка и 30,5 г воды.
Сахар. Сахарный песок. Перед использованием просеивают через сито с ячейками размером 3 мм.
Сахарная пудра используется для отделки кондитерских изделий и для приготовления некоторых видов теста. При отсутствии готовой пудры ее легко приготовить из сахара-рафинада, который измельчают в размолочной машине или в ступке, а затем просеивают через частое сито. Можно 1 кг сахара заменить 1,33 г карамельной патоки, или 1,46 кг инвертного сиропа, или 1,2 кг меда.
Мед и патока карамельная. Перед использованием мед и патоку нагревают до 40-45° и процеживают через сито с отверстиями 2 мм. Можно 1 кг патоки заменить 1,1 кг инвертного сиропа или 0,75 кг сахара.
Сода и углекислый аммоний. Их просеивают через сито или растворяют в холодной воде и процеживают. Аммоний предварительно измельчают в ступке. Хранят углекислый, аммоний в герметически закрывающейся таре, так как он летуч.
Дрожжи. Дрожжи хранят в сухом помещении при температуре 2-8° и относительной влажности воздуха 70-75%; пачки дрожжей раскладывают на расстоянии 3-5 смдруг от друга. Перед использованием дрожжи освобождают от бумаги, растворяют в теплой воде и процеживают через сито. Для высушивания дрожжи протирают через сито на противень или доску, покрытую бумагой, слоем не более 2-3 мм. Сушат дрожжи при температуре не выше 35°, так как при более высокой температуре они теряют свою активность. Перемешивают 100 г сухих дрожжей с 1 кг муки и разводят в 3 л теплой воды (27°). Через час их можно использовать для приготовления теста. Сухих дрожжей берут по весу в 3 раза меньше свежих. Если же сухие дрожжи долго хранились, закладку увеличивают, так как при хранении активность дрожжей падает.
Пряности. Пряности используют в небольших количествах, так как иначе можно испортить вкус изделий. Перед употреблением пряности подсушивают при 50-60°, затем растирают в ступке, натирают на терке, измельчают в микромельницах и просеивают через сито с отверстиями ячеек 1,5 мм. Хранят ароматические вещества в сухом помещении, в плотно закрытой таре, каждый вид отдельно, так как они легко передают свой аромат.
Соль поваренную мелкую просеивают через сито, а соль в крупных кристаллах предварительно растворяют, а затем процеживают раствор через сито с ячейками 0,5 мм.
Кислоты кристаллические процеживают через сито с размером ячеек не более 2 мм, а жидкие процеживают через полотно, марлю или сито с ячейками не более 0,5 мм. Лимонную кислоту растворяют в горячей воде (70-80°) в соотношении 1:1. При изготовлении кондитерских изделий дозировка растворенной кислоты, указанная в рецептуре, увеличивается вдвое. Лимонную кислоту можно заменить виннокаменной в соотношении 1:1 или яблочной в соотношении 1:1,2.
Желатин и агар-агар перед употреблением замачивают в холодной воде и избыток воды сливают. Через час сильно набухший желатин или агар-агар разводят горячей водой и доводят почти до кипения. Плотные студни получаются при содержании желатина или агар-агара в количестве 4-5%. Желатинные студни эластичны.
Пищевые красители. Их обычно применяют в растворенном виде. Для этого красители предварительно измельчают в фарфоровой ступке или с помощью скалки на мраморной крышке стола. Растворяют краски в горячей кипяченой воде и при необходимости раствор кипятят. Затем краску процеживают через сложенную в 2-3 слоя марлю. Под воздействием света, воздуха и влаги красители быстро портятся, поэтому их следует разводить в небольшом количестве и до использования хранить в темной посуде, в сухом прохладном помещении. Кармин — краска красного цвета, хорошо растворяется в нашатырном спирте. Соединяют 10 г краски с 20 г нашатырного спирта, через час добавляют 200 г воды и кипятят, пока не исчезнет запах нашатыря, затем процеживают. При соприкосновении с металлом краска становится фиолетовой.
Помимо пищевых красителей, для подкрашивания кондитерских изделий употребляют также жженый сахар (жженку), какао, кофе, фруктово-ягодные соки, апельсиновую или мандариновую цедру.
Орехи. Орехи поступают на производство без скорлупы. Некоторые виды орехов помещают на противни и. обжаривают в течение нескольких минут. Обжаривание ядер орехов помогает снять внутреннюю оболочку. Грецкие орехи обжаривать не следует, так как это ухудшает их вкусовые качества. Для удаления оболочки с миндаля его погружают на несколько минут в кипяток, а затем снимают оболочку надавливанием пальцев на зерна. Используют орехи для приготовления миндального теста и для украшения тортов, пирожных и булочек.
Фрукты и ягоды. Их используют в свежем, замороженном и консервированном виде для украшения пирогов, пирожных и тортов, а также для приготовления различных начинок. Свежие плоды перед использованием сортируют, целые оставляют для украшений, с незначительными повреждениями применяют для варки варенья, а мятые перерабатывают на джем или повидло. Перед использованием фрукты и ягоды тщательно промывают, меняя воду.
Быстрозамороженные фрукты и ягоды медленно размораживают в холодильной камере при температуре 4° в течение 6-8 ч. Хранить размороженные плоды нельзя.
Глазированные фрукты и цукаты используют для украшения кондитерских изделий. Приготовляют их, уваривая с сахарным сиропом и высушивая. В готовом виде глазированные фрукты должны сохранить натуральную форму плодов или форму нарезки. Для придания цукатам блеска их глазируют в тиражном сахаре.