機采棉加工新工藝概述

■ 劉 平 陳東勝

〔奎屯銀力棉油機械有限公司，新疆奎屯833200〕

一、我國機采籽棉質量現狀

棉花機采是大勢所趨，是我國農業機械化和現代化的必由之路。國外普遍使用機器采摘棉花，此舉用工少，大大提高了采摘效率，降低成本，售價便宜，同時最大程度地減少了人工采摘棉花時帶入的異性纖維，加上從育種到加工各個環節的科學管理，機采棉的總體質量好于國內的手摘棉。

目前我國的機采棉存在的問題：1.它的種子大多數采用的是手摘棉的種子，棉桃生長分布的位置上下分散，成熟時間和程度相差較大，馬克隆值波動很大，給機械采收和棉花質量控制帶來不利影響。2.在種植上單純追求產量，種植密度過大，國外一畝地種七八千株，美國甚至只有三五千株，而我們的機采棉種植19000株，成熟時也有15000株左右，種植密度很大，脫葉劑脫完，葉子全部落在枝杈上，被一同吸入機器內，造成含雜量畸高。3.為降低種植成本，地膜越來越薄。盡管2017年底的國家新標準規定，地膜厚度不得小于0.010mm，但在機械采收時殘膜很容易被帶入籽棉中，造成異性纖維含量較大。4.籽棉采收過程中多次倒騰，田間地頭隨意堆放，籽棉容易在儲運過程中被泥土和雜質污染。因為機采籽棉存在上述問題，所以在軋花廠加工過程中需要多次除雜和特殊處理，對棉纖維強力和長度損傷極大。

二、傳統機采棉加工工藝缺陷

我國棉花實行機械化采收后，籽棉中雜質的清理成為棉花加工過程中首要的工作內容，其傳統加工工藝流程如下：

自動喂花——籽棉重雜清理——籽棉卸料——（籽棉異纖清理）——籽棉自控喂料——籽棉烘干——籽棉清理——籽棉清理——閉風閥——（籽棉烘干——籽棉清理）——籽棉清理——籽棉配棉——軋花機——氣流式皮棉清理——鋸齒式皮棉清理——鋸齒式皮棉清理——集棉機——皮棉加濕——皮棉成包。其中括號內為可選用工序。

上面的機采棉加工流程需要采用4道～6道籽棉雜質清理和3道皮棉清理工序，才能保證皮棉雜質含量達標，這樣勢必造成對棉纖維的過度打擊，損傷纖維，并使棉雜破碎與棉纖維混合糾纏，給后工序的清雜工作帶來困難。

三、機采棉加工新工藝的創新方向

機采棉加工新工藝主要是為解決傳統加工工藝的缺陷，在加工工藝流程、加工設備選用、設備和管道相對位置以及加工環境等方面所做的探索創新。

（一）籽棉中的雜質處理原則

對于籽棉中雜質的處理原則是采用少返少打、早落少碎。傳統工藝流程通過多臺籽棉清理機對籽棉進行預處理，不僅對棉纖維進行多次打擊、鉤拉容易損傷棉纖維和打碎大雜質，還迫使籽棉在設備和管道中滯留較長時間，大雜質經過較長路線的運動和翻滾，破碎為更多的細小雜質，增加了清理難度。為此，機采棉加工新工藝要在保證清雜效率的前提下，盡量讓籽棉少返少打，讓雜質早落少碎。

（二）籽棉中的異性纖維的清理原則

對于籽棉中的異性纖維的清理原則要求從選用工序變成必備工序，從單道清理變成多道清理。人民群眾日益增長的對美好生活的需要決定了對棉紡織品的要求越來越高，為此對于棉花中含量很少但危害卻很大的異性纖維也是要求盡量杜絕。除了從種植采收的源頭控制外，在籽棉加工環節清除異纖應該是最經濟最有效的了。由于人工挑揀方式因其人力成本高、勞動力緊缺以及工作環境差逐漸被淘汰，皮棉清理異纖的難度又明顯高于籽棉清理，因此籽棉異纖清理就成了加工流程中的一道重要工序。鑒于籽棉異纖清理設備（裝置）的清理效率低和對異纖種類的適應性，建議在機采棉加工流程中設置多個清理點，最好是將異纖清理功能與棉花加工設備其他功能結合起來，可以減少設備投入，節省使用場地。

（三）軋花機的創新方向

對軋花主機的要求是高效率、大型化和智能化，為提高機采棉的軋工質量，提升軋花機的除雜性能和降低纖維損傷也非常重要。為滿足400型棉花打包機的配套要求和現代化大生產的需要，對鋸齒軋花機的生產率要求是越來越高，一條軋花生產線軋花機配備越多，不但占用場地越大、用工越多，而且正常生產和前后協調的難度越大，為此軋花機的臺時產量是一項十分重要的指標。但不可否認的是，在同等條件下軋花機鋸片輥筒的線速度越高，對纖維的損傷越大，軋工質量越差。高效軋花機不但要在產量方面達到高效，在質量方面也應該達到高質。對于機采棉生產線來說，因其原料質量狀況較差，要求軋花機本身除雜性能也要好，特別是要能清除前工序清理效果較差的棉稈和軟特雜。還有就是要求軋花機整體軋工質量必須好，不能因為原料質量的原因造成更大的纖維損傷和皮棉品質下降。

（四）皮棉清理新工藝

相對于籽棉清理，皮棉的清理道數更加重要，推薦使用“單皮清”工藝。手摘棉加工一般使用一道氣流皮清機和一道鋸齒皮清機，而機采棉因為含雜高一般使用一道氣流皮清機和兩道鋸齒皮清機，前者俗稱“單皮清”工藝，后者俗稱“雙皮清”工藝。生產實踐證明，棉花加工流程每增加一道鋸齒皮清工藝后，皮棉雜質面積和粒數明顯減少，但棉結顯著增加，纖維長度、強力、短纖維率等指標都變差，原棉可紡系數降低。有鑒于此，一些機采棉生產線在籽棉清理效率有所提高后都不得已地選擇了“單皮清”工藝，為此機采棉加工新工藝應該以“單皮清”工藝為前提。

（五）智能控制是棉花加工發展方向

系統智能控制、智能調濕和在線測控是棉花加工發展方向，是機采棉整體解決方案的重要環節。信息化技術改造傳統棉花加工業是時代發展的必然趨勢，因花配車是棉花綠色加工的前提條件，目前已有部分企業進行了有益的嘗試，取得了一定的成果，但在實用性、好用性方面還存在著較大的問題。由于這方面的內容主要是傳統加工工藝的提升和有益補充，不屬于對傳統加工工藝的否定和創新，因此，本文不再細述。

四、機采棉加工新工藝的實踐

奎屯銀力棉油機械有限公司是一家專業研發、設計、生產和安裝棉花加工機械的高新技術企業，是全國最大的民營棉機生產企業，該企業成立于2006年，十余年來一直致力于機采棉加工機械和加工工藝的研究，開發出了一批新穎、實用的機采棉加工設備，其中復式籽棉清理機和復式鋸齒軋花機通過了自治區新產品鑒定和科技成果鑒定，產品技術達到國內領先水平。基于以上先進的軋花設備，該公司設計的機采棉加工新工藝以簡潔、高效、低成本受到了市場的青睞，目前已有上百條生產線遍布南北疆各地，為新疆機采棉提質增效做出了有益的嘗試。

該公司設計的機采棉加工生產線根據各地棉花質量、環境條件和用戶喜好有所不同，其一般加工工藝流程如下：

自動喂花——籽棉重雜清理——籽棉卸料（或卸料式異纖清理）——自控纏繞式籽棉異纖清理——籽棉烘干——籽棉卸料（或卸料式異纖清理）——籽棉鈴稈清理——復式籽棉清理——閉風閥——籽棉烘干——籽棉卸料（或卸料式異纖清理）——復式籽棉清理——（籽棉加濕）——籽棉配棉——（復式）鋸齒軋花——氣流式皮棉清理——鋸齒式皮棉清理——集棉機——（皮棉加濕）——皮棉成包。

該工藝流程也可用于手摘棉的加工，根據需要跳過從一次烘干（或二次卸料）到二次烘干之間的工序即可。

相對于傳統的機采棉加工流程，上述新工藝流程分別減少了一兩道籽棉清理和一道鋸齒皮棉清理工序，節省了設備投資和占地面積，便于手摘棉生產線改造為機采棉生產線，同時籽棉異纖清理功能全部與籽棉自控喂料及籽棉卸料相結合，無需增加專門的異纖清理設備，可以將異纖清理從選用工序變成必用工序，且異纖清理成本極低，有利于提高棉花軋工質量。

五、結束語

銀力棉機公司的機采棉加工新工藝僅僅是在傳統的工藝上做了一點點的創新和優化，就起到了相當明顯的效果，加工出來的機采棉達到（或接近）了手摘棉的質量水平，為此得到了大多數棉花加工企業的認同。現在雙層復式籽棉清理機已經成為機采棉加工生產線的必備設備，雙鋸筒復式鋸齒軋花機雖然剛開始面市，其良好的軋工質量也引起了業內的廣泛關注。更加引人注目的還是新工藝的低成本，與傳統機采棉加工工藝相比，新工藝的性價比非常高，這在宏觀經濟下行的今天，無疑頗具吸引力。隨著技術的進步和理念的更新，該新工藝還有很大的優化創新空間，有待于在實踐中總結和提高。