■王洪彬〔第一師阿拉爾農場棉花加工廠,新疆阿拉爾843300〕
MQY-10型異性纖維清理機性能及原理探析
■王洪彬
〔第一師阿拉爾農場棉花加工廠,新疆阿拉爾843300〕
近些年來,隨著勞動力資源的匱乏,手工采摘棉花的成本不斷上升,機采籽棉在新疆發展迅速,棉花產業全程機械化已成為棉花發展的必由之路。雖然阿拉爾農場2014年度機采棉采收面積達到90%,但是2014年度的棉花市場讓機采棉陷入了銷售困難的尷尬局面。
經過對市場的調研分析發現,與手摘棉相比,殘膜含量高是影響新疆機采棉銷售的一個致命因素。如果不能及時有效清除殘膜,將極大影響皮棉的質量,為此在機采棉工藝中增加異性纖維清理機就顯得非常重要。結合現行市場上銷售的異性纖維清理機使用情況,筆者對MQY-10型異性纖維清理機性能做一些分析,與同行一起探討。
為了解決機采棉殘膜含量高的問題,阿拉爾團場經過考察比較,在2013年8月引進了由山東新天山棉花機械有限公司生產的兩套“MQY-10型籽棉異性纖維清理機”。通過2013/2014棉花年度近四個月的連續生產運行,筆者發現該機組對機采棉中的殘膜及鈴殼棉稈有比較理想的清除效果。
這三種功能分別是:籽棉儲存喂料控制功能;籽棉殘膜等三絲清除功能;鈴殼、棉稈、石塊等重雜清除功能。
該三絲清理機組采用了不同的結構和原理,能對各類形狀和大小不同的殘膜、各種長短三絲、輕重三絲實施分門別類的清理,三絲清理范圍廣。長條類地膜及普通中長三絲使用纏繞原理,繩頭、滴灌帶類重三絲靠離心力和慣性清除,片狀殘膜及羽毛類三絲靠風篩選。
該機按先后順序排列分別為:儲棉箱部——喂花開松換向部——輪換式中長三絲纏繞部——重三絲重雜清理部——重內連接部——短輕三絲纏繞部,以杜絕堵塞,并最大限度地提高纏繞效率。
儲棉箱部為矩形進出口箱式結構,內置通孔,能儲存大約1.5 m3左右的棉花。
喂棉開松換向部內置兩個喂花輥、一個開松輥、一個換向板,它將儲棉箱部的籽棉均勻、松散、連續、可控地喂入到下一工序。
雙組輪換式中長三絲纏繞部結構科學合理,它除了擁有清理三絲不影響生產的優點外,還可以根據籽棉中長條狀殘膜等三絲含量情況及需要不同,選擇不同的刺釘輥纏繞個數。同時,刺釘輥對籽棉還有均勻開松的作用,有利于下道工序的排雜。
重三絲重雜清理部對機采棉中的鈴殼棉稈有很強的清除能力,鈴殼清除效率在60%以上,極大地減輕了機采棉預處理中提凈式清花機的壓力,增加了機采棉排雜量,有利于軋花產質量的提高。與此同時,還能清除機采棉中的滴灌帶,手摘棉中的手套、布片、鞋子、口罩、繩頭等重三絲以及大小石子、鐵器等重雜。
重內連接部是重三絲重雜清理部和短輕三絲分離部的變形連接部分,能對進入短輕三絲分離部的籽棉進行導向和速度控制。
短輕三絲分離部是在傳統轉網式分離器的基礎上,將進花口和轉網位置進行了倒置。其原理是負壓風將重三絲內的均勻松散籽棉通過重內連接部吸進到分離器擴散室內,并在擴散室內完成籽棉與空氣的分離,同時根據籽棉密度大,三絲密度小的原理,在風篩選的作用下將大部分片狀殘膜及短、輕三絲從籽棉中分離出來,自動排出機外。
機采棉長條狀殘膜和滴灌帶是由纏繞部來清除,機采棉中的較短滴灌帶是由重三絲部清除,大小片狀殘膜是由短輕三絲分離部清除。由于清理三絲的這三種主要部件采用的都是獨特的專利技術,因此,殘膜清除效率很高。2014年機采棉皮棉中殘膜含量低,90%以上的皮棉在0.1 g以內,達到了L標準。同時,該機組對手摘棉中的羽毛類、布條及編織袋絲、動物的毛發、鞋子和手套類重三絲也有很高的清除效率。
機采棉加工工藝一般都采用二次烘干、四道籽清、三道皮清的加工工藝。為了清除機采籽棉中的大量鈴殼和棉稈,在機采棉預處理工藝中都設有提凈式籽棉清理機,這種清花機其主要工作原理是利用高速旋轉、鋒利的U型齒條鉤拉籽棉并撞擊排雜棒來清除鈴殼和棉稈,對棉纖維有一定的損傷。
該設備中采用氣流方法清除鈴殼棉稈,在機采棉預處理中是一個很大的技術進步,與國內外傳統的U型齒條輥排雜棒機械清理方式相比,前后兩者雖清理效率相當,但前者由于采用了獨特柔和的氣流清理原理,因此棉纖維幾乎無損傷;而后者因為籽棉要經受高速旋轉的鋒利齒條和排雜棒的沖擊,棉纖維損傷比較嚴重,長度上大約縮短0.5 mm~1 mm,對棉花加工企業的經濟效益影響比較大,同時也降低了棉纖維的使用價值。
另外,作為三絲清理機在籽棉通過時,對棉纖維稍有沖擊作用的只有線速度很低的纏繞輥,其它部件對棉纖維的作用都非常柔和,棉纖維的損傷可忽略不計。
該機組適應能力強,既適用于手摘棉,又適用于機采棉;既適用于內地,也適用于新疆。在內地,該設備除用于清理三絲和雜質外,還能高效清除籽棉中的僵瓣,大幅提高皮棉加工質量,是一種很好的清僵設備。
通過一個加工旺季的使用運行,發現籽棉在通過機器時暢通無阻,堵、卡、塞現象很少發生,設備運轉率在98%以上。除了設計合理,制造做工精細之外,還同時很好地解決了以下三個方面的問題。
1.設備安裝到位。每組成部件在安裝時要橫平豎直,連接牢固,接口要正對;風管直徑大小要符合圖紙要求,彎頭曲率半徑要合理,支管與總管截面積要匹配;短輕三絲分離部上下連接時,密封膠皮不得脫落;雙組纏繞部電氣控制按鈕要單獨就近安裝在機器旁等等。
2.設備安裝位置確定后,要瞻前顧后,注意前后銜接;產能、功能要配套。若配置烘干,還要增設熱閉風器。前后各設備中心線要處在同一平面內,不能出現大的偏心。
3.設備調試到位要掌握兩核心要點:重要間隙調整到位;棉花通道各零部件要下功夫除銹、去毛刺,達到光滑、平整。
棉花加工企業收購的籽棉狀況差異很大,輸送籽棉時需要配備的風速風量風壓也不盡相同,現在配套的三絲清理機風機轉速是恒定的,是一個定數,不能充分滿足不同原料的需要,為此建議該風機采用變頻調速,這樣既滿足了需要,又降低了動力消耗。
短輕三絲分離部的設計提高了小片狀殘膜及短、輕三絲的有效分離,并自動排出機外。
以上是筆者對異性纖維清理機性能及原理的粗淺分析,合理的機采棉工藝配置是提高加工質量的保證。目前國內生產使用的異性纖維清理機清理效果都達不到設計的要求,不能滿足紡織行業對異性纖維清理的需求。新疆機采棉對清理殘膜有著更高的期望,棉機生產企業應投入一定技術力量,研制出適合新疆使用的高效異性纖維清理機,為新疆的棉花走向市場提高競爭力。☆