張勇
(新疆五家渠纖維檢驗所,五家渠 831300)
現階段棉花加工工藝主要包含籽棉預處理、軋花、皮棉清理以及剝絨等。從工藝流程角度來劃分,可分為準備階段、加工階段與成包階段。在準備階段,運用到烘干 (加濕)以及清理工藝,其目標是能夠清除籽棉中的部分雜質。加工階段是對籽棉進行軋、剝等一系列處理后,對皮棉以及短絨清理,達到將棉花加工成各種產品的目的。成包階段是指將皮棉以及短絨進行壓縮與包裝,有助于存儲與運輸。文章主要是對手摘棉與機采棉的加工工藝流程進行分析,與此同時闡述了加工過程的核心技術。
在加工之前,需要將籽棉進行雜質分離,然后對異性纖維清理,接著進行籽棉烘干、清理以及配棉,最后經過軋花皮棉清理與皮棉加濕,由輸送系統打包后存儲。能夠看出,手摘棉所采用的加工流程,是在傳統工藝的基礎上而形成的。通過對我國棉花實際生產現狀分析后,結合國外先進工藝來對皮棉清理技術與自動喂棉技術進行優化,對于加工系統的穩定性具有重要意義。除此之外,在皮棉清理階段還運用氣流皮清與鋸齒皮清雙重清理程序,一定程度上提升了皮棉的質量,這對于棉產品的質量具有直接影響。
首先,通過通大氣閥與籽棉分離器來實現對籽棉中雜質的分離,然后通過籽棉干燥機、刺釘輥筒清花機、清鈴機以及回收式清花機來進行處理。緊接著通過軋花機、氣流式皮清機與皮棉清理機對雜質進一步清除,最后由集棉機與打包機對棉花進行打包。相對于手摘棉來說,機采棉中含有的雜質較多,同時具有回潮率較高的特點,對此在付軋前需要反復對籽棉的雜質清理與烘干。并且在皮棉清理中也增加相應次數,皮棉清理具有顯著效果。隨著棉花種植技術的日益提升,在節約勞動力的同時給予機采棉帶來機遇,因此有必要加強對機采棉的加工工藝流程的分析。
在對棉花加工階段,主要經歷籽棉預處理、軋花機處理、皮棉清理與皮棉加濕等流程,具體涉及到以下幾方面技術。
籽棉預處理技術在棉花加工工藝流程中發揮著重要的作用,對此國內部分棉花加工企業在籽棉預處理階段增加了烘干環節,但是需注意的是與國外成熟烘干技術仍然存在差距。其主要原因是烘干塔中熱空氣溫度采用的是人為控制方式,即便是操作較熟練的員工,也無法掌握合理的溫度。并且對于含水率較為合格的籽棉,再對其烘干便會達不到最佳的效果。當然,還存在部分地區籽棉含水率較低的情況,那么在預處理過程中就需要對籽棉加濕,以保持籽棉的含水率為8%左右,有助于提升軋花的質量。
在軋花過程中,運用較多的方法與技術為皮輥軋花機與鋸齒軋花機。首先,皮輥軋花機主要是借助于摩擦系數來對棉纖維進行粘附,以達到棉子分離的目標。皮輥軋花機具有成本低、易操作的特征,受到眾多棉花加工企業的青睞。其次,鋸齒軋花機則是借助高速旋轉的圓盤鋸片,通過肋條間隙鉤拉棉花纖維,使之與棉子分離的機械。鋸齒軋花機包含毛刷式與氣流式兩種類型,當籽棉被鋸齒鉤住后帶入到軋花工作箱后,由鋸片帶動相互牽引的籽棉而形成籽棉卷。其中,鋸齒同時還可鉤住纖維轉動,棉纖維被毛刷滾筒刷下后進入到集棉箱,并且還可將棉籽排除機外。
為了能夠有效地提升皮棉的質量,則必須清除皮棉中的雜質。在皮棉清理技術中,主要分為兩步來執行。首先,是借助于氣流式清理機來清理;其次,采用兩道鋸齒式皮清理機進行清理。對此,從國外方面來分析,將皮棉清理技術與除雜刀自動調節系統相結合,可以根據皮棉的實際情況來對除雜刀的數量進行調節。合理的除雜刀自動調節技術,不但能夠有效的提升除雜效率,更重要的是可降低皮棉的損失。美國在棉花加工工藝中對皮棉清理技術進行了詳細的研究,認為除雜刀數量準確的利用,能夠實現提升皮棉質量的目標。但是從我國當前在該領域的運用,能夠看出鋸齒式皮清機的除雜刀數量是固定的,并且其角度也是無法改變的,因此有必要將數控技術與鋸齒皮棉清理機結合為一體,對于促進智能化棉花加工技術具有重要意義。
經過軋花流程后便需要對皮棉進一步處理,為了達到提升生產率、節約能耗的目標,則需要對皮棉加濕。皮棉加濕借助于棉纖維具有天然親水性能,使得干燥的棉纖維與濕熱空氣接觸后進行回潮。首先可對水進行高壓霧化,然后通過高溫汽化將濕氣流引入到皮棉管中,進而實現皮棉與汽化液體相結合而提升回潮率。現階段皮棉加濕技術的種類有很多,以加濕裝置來劃分,可分為超聲波霧化加濕、高壓噴霧加濕以及蒸汽加濕等;按皮棉加濕的位置不同來劃分,包含皮棉滑道上加濕、皮棉管中加濕以及集棉機內加濕等多種方式。當然,無論何種皮棉加濕技術,其核心都離不開汽化水。
通過對棉花加工的工藝流程與核心技術進行分析后,能夠看出今后在加工技術研究的過程中,需要結合我國棉花產業的實際發展情況,在提升設備加工質量、工藝流程的同時,發揮出加工工藝技術的優勢,以實現促進我國棉花加工產業升級的目標。
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