淺析機采長絨棉加工

■ 劉文普 孫召明 劉 娟 毛新艷 王 昭

〔山東天鵝棉業機械股份有限公司，山東濟南 250000〕

長絨棉因纖維較長而出名，其品質優良、纖維柔長，一般長度為33 mm～39 mm，是高支紗的主要原料。新疆阿克蘇地區阿瓦提縣是長絨棉主要種植區域，也是新疆長絨棉主要加工區域。

近年來，棉花細絨棉從種植、采摘到加工基本實現了全程機械化，因自身的特性在機械化采摘方面還存在一些問題，由于目前仍然以手摘為主，因此加工工藝也以手摘棉為主。手摘長絨棉加工工藝主要包括喂花機、分離器、回收式籽棉清理機、皮輥軋花機、氣流式皮棉清理機、打包機等，工藝較簡易但能滿足手摘長絨棉加工的需要。隨著社會不斷地發展，拾花工出現短缺現象，導致長絨棉拾花成本不斷提升，為此大力發展長絨棉機械化采摘迫在眉睫。近兩年在新疆維吾爾自治區大力扶持下，長絨棉的機械采摘得到了一定的發展但也出現新的問題，由于機采棉的含雜率遠遠大于手摘棉，甚至比機采細絨棉的含雜率還高，且長絨棉纖維較長產生的索絲較多，棉葉、鈴殼被纖維包裹，因此，手摘長絨棉的加工生產線已無法適應機采長絨棉的清理、加工。如何加工出滿足紡織企業需求的長絨棉成為橫亙在棉花加工企業及棉機設備制造單位前的一道鴻溝。

為了適應機采長絨棉的加工需求，應重點從以下三個環節進行研究：一是籽棉清理環節，二是加工環節，三是皮棉清理環節。

一、籽棉清理環節

此環節應針對機采長絨棉的纖維長、索絲多、含雜高等特性研發新的設備及工藝，目前各棉機制造單位均在布局長絨棉加工設備。其中主流籽棉工藝主要包括：一道長絨棉專用下吸風籽棉清理機、三組長絨棉專用十輥傾斜式籽棉清理機、三組長絨棉提凈籽棉清理機、二道長絨棉專用下吸風籽棉清理機。長絨棉專用下吸風籽棉清理機的作用是替代分離器，將籽棉吸入清理機中；對籽棉進行清理。長絨棉相較于細絨棉，其棉籽大小相差不大，但棉籽上的纖維較細、絨棉少，導致長絨棉的單粒籽棉個頭較小，如果采用常規細絨棉的下吸風籽棉清理機清理，就容易出現掉落小花頭現象。為提高經濟效益，長絨棉專用下吸風籽棉清理機在格條柵布局上進行了調整，雖然格條間隙略大于棉籽腰徑，但格條柵的整體漏雜面積比細絨棉大。刺釘相較于細絨棉清理機短，刺釘輥的容棉率小，棉花在經過刺釘輥后能夠快速脫離，減少回棉從而減少索絲的產生。長絨棉專用十輥傾斜籽清機配合長絨棉專用提凈式籽清機，籽棉在經過三組籽清機后能夠充分翻轉，包裹在棉纖維內部的棉葉、鈴殼、棉稈等雜質充分暴露在籽棉表面，經刺釘輥撥打及格條柵阻隔后可以最大限度地清除雜質。十輥傾斜籽清機內部的刺釘輥采用大直徑、短刺釘設計，在保證直線度、跳動精度的同時降低轉動角速度，有利于減少對籽棉的損傷；格柵采用半弧結構，整個機幅方向上格柵與刺釘輥間隙均勻一致，在清理雜質的同時減少破籽的產生，提高了經濟效益。長絨棉專用提凈式籽清機采用大直徑與小直徑U型齒條輥相結合的方式布局，二級清理、一級回收、大直徑U型輥配合多道排雜棒能夠最大限度地清除籽棉中混入的鈴殼、棉稈等大雜，同時回收輥能夠對清理過程中漏排的單粒籽棉進行回收，減少小花頭的掉落避免損失。

二、加工環節

長絨棉主要利用皮輥軋花機進行加工。目前市場上的皮輥軋花機基本上都是上部采用喂花輥、1個釘齒輥結構；下部采用針刺輥組合、滾刀、皮輥組合、定刀組合、軋花臺架等部件組成。其中滾刀、皮輥等部件安裝在軋花臺上，滾刀和皮輥間隙依靠外部軸承座上的拉桿調節完成后固定，其間隙在整個軋花過程中保持不變；定刀對皮輥產生的壓力通過定刀上的調節塊調節，工人的技術經驗在此過程中起到了至關重要的作用。鋸齒軋花機目前已有部分機型實現智能控制，可以根據籽棉性狀自動調整工作點、伸出量等重要參數；皮輥軋花機目前還沒有實現智能化，無法自動調整皮輥和滾刀的間隙以及定刀對皮輥的壓力等重要參數，但隨著人工智能的不斷發展，智能化調整是必然的趨勢。智能調整可以減少對技術工人的依賴，有利于降低皮輥的磨損，延長皮輥的使用壽命，增強企業的競爭力。

三、皮棉清理環節

在手摘棉加工生產線中，一般每兩排皮輥軋花機配置一臺氣流皮清機，由于皮輥軋花機片狀落棉，當多臺軋花機軋出的皮棉混合到同一管道后，氣流式皮棉清理機清理效率基本滿足手摘棉的需求，但無法滿足機采棉加工的要求，因此，有的生產線在氣流皮清機后增加了鋸齒皮清機，清理效果大大增加，降低含雜率。鋸齒皮清機清理的是多臺軋花機匯合在一起的皮棉，容易出現塊狀棉花影響清理效果，同時經鋸齒皮清機清理后，長絨棉皮棉外觀形態經鋸齒鉤拉后發生變化，也阻礙了機采長絨棉的發展。

長絨棉的機械采摘是發展趨勢，其加工也逐漸受到棉花加工企業及棉機制造企業的重視，研發適合機械采摘長絨棉加工的設備，為廣大棉農及棉花加工單位創造良好的經濟效益及社會效益。