机采棉加工实践与探索
时间：2021-09-18 15:36 点击次数：
机采棉加工实践与探索
高世江 夏强
新疆玛纳斯新湖农场方兴科农一分公司设备部
1.机采棉加工工艺特点
机采棉与手采棉的显著差别为是含杂高,手采棉含杂一般不大于3%,而机采棉含杂一般在12%14%。由于机采棉含杂高,所以机采棉加工中配置了大量的除杂设备。目前我国使用的机采棉加工工艺中,籽清阶段配备了4台二组籽棉清理机组。其中一台为六辊清花机和一台清铃壳机组成第一组清理机组,一台六辊清花机和一台冲击式杆清机组成第二组籽清机组。清铃壳机主要是清铃壳和千枝等大杂。
其他三台籽清机主要清理棉叶和小杂。皮棉清理配置了三台皮清机。其中一台为气流式皮清机,主要清理不孕籽和瘪籽,随后是两台锯齿式皮清机,主要用于梳理棉纤维和清理皮棉中棉结索丝和残剩的小杂等。由于机采棉清理加工配置的设备比手采棉加工多,所以在加工过程中棉纤维受打击的次数也大大增多,棉纤维很容易被打断,按照美国的轧花理论棉纤维在受到14道以上的刺钉辊的打击后,其商业价值会降低(纤维被打断)。而我们现在使用的机采棉清理加工工艺,棉纤维受到打击和强力勾拉已超过20道，所以美国的机采棉本身打断纤维的长度为1.1-1.4mm,而我国为1-2mm。
2.机采棉的除杂
由于棉纤维随着含水的增加,弹性会消失,容易纠缠成团，网住其中所含的杂质，给清杂带来了极大的困难,所以棉花中除杂有两个必要条件:一是棉纤维含水要少,纤维具有足够的弹性,籽棉蓬松,使其网住的杂质能顺利的脱离棉纤维。二是给杂质一个能够脱离籽棉的外力。由于上述原因,所以在机采棉加工工艺的前段配备了调节纤维水份的烘干机。棉花能耐受的极端烘干温度为176℃,超过了此温度,棉纤维中与纤维素分子结合在一起的生理水会逃逸，使棉纤维遭到破坏。所以在机采棉加工工艺中配备了两台烘干机,对含水较大的棉纤维采用低温(低于150℃),二次烘干的方法来调节棉花水份。棉纤维含水越高,强度越大,越不容易被打断。棉纤维含水越少,强度超低,在加工中很容易被打断,因此要想使棉纤维不被打断,就必须保持棉纤维较高的含水。
试验表明,烘干温度越高,除杂越干净,棉结索丝少,棉花越白,但打断纤维越严重。但到180℃,棉花被打成短绒。而且由于生理水的逃逸,棉纤维遭到破坏发黄变色。洪干温度越低,含杂越多,但纤维打断的越少、吹凉风时,含杂高达3.5%-4%,而棉纤维没有被打断。机采棉加工水份应控制在6.4%-8.5%。
3.影响机采棉加工质量和产量的其他因素(1)轧花机的棉卷箱的形状对皮棉的产量和质量影响极大,但我们目前使用的国内外轧花机棉卷箱形状是固定的,所以只能控制棉卷的紧度。棉卷越紧,产量越高,但棉结索丝越多,轧断纤维越多,皮棉质量越差,等级越低。棉卷松,产量低,但质量好。所以把握棉卷箱的紧度就是把握皮棉的质量和产量。
原则是适度偏松。控制棉卷紧度的办法主要是控制喂棉量。
(2)设备的光洁度和加工精度也可以影响皮棉的质量轧花行业有个行话叫“三光"(锯片光、肋条光、棉卷箱光)、两通(输棉畅通、排籽畅通)、一净(剧棉净)也直接影响到轧花的质量。
(3)棉籽的毛头率。棉卷箱的内容物除表层11.5cm层中含有大量新鲜籽棉和棉纤维外其余85%均是棉杆,大量的棉籽占据了棉卷箱的大量空间和时间,而且在棉卷箱内剥短绒,相互摩擦产生大量的棉结、索丝,有百害而无一利。加快棉杆的排放(适当放大一下毛头率)可以使大量新鲜籽棉进入棉卷箱,可以使棉卷箱变松和提高产量和质量。我们在2002年对棉籽毛头率控制由原来的4%加大到6%,效果很好。
4. 2002年机采棉加工实践
2002年机采棉加工期间,验证我们已经获得的机采棉加工的一些规律。2002年我场共采收机采柏6838.2t,加工皮棉2105.55皮棉,棉麻公司按手采棉标准验收,具体品级为:新湖二场一、二级品率达到87%,其中一级品占27.8%,加工后长度损伤为0.5mm左右,长度为28mm。新潮一场一、二级品率达到66.6%,其中一级品占27.7%,加工后的皮棉损伤为1mm以下,长度为28mm。
5.对机采棉加工工艺的改进意见
(1)大量机械打击清杂,对纤维的损伤是难免的,要使加工后的机采棉与手采棉一样,必须把机械打击的次数降到14道以下,所以我们想用气流式除杂机取代二台对棉纤维损伤最大的六辊齿钉式清花机(12道齿钉辊的打击)。
(2)实践发现,籽清阶段,籽棉水份控制在5%6%为最好,而轧花阶段时水份应该控制在7%左右,所以可在籽清后、轧花前,对籽棉进行中间加湿,增加一些水份。
6.关于解决机采棉中含残膜的设想和建议机采棉中残膜的来源:一是已破捆被风吹起来挂在棉枝上的薄膜;二是破损可以随风歇起来的薄膜;三是翘起较高的断裂滴灌带。采棉机采摘高度太低,可直接把上述残膜卷进去。另外,采棉机在采摘过程中,吸棉管负压产生的风可以把已残破的地膜从托板下的两个补风孔吸入和棉花一起卷进机内。
解决办法：
(1)种植方面。一是提高采摘高度,可采用种高脚棉的办法,使第一果校的棉花高度高地15cm以上。
二是可在头水前揭膜。三是采收前先不揭膜,采摘前也不抽滴灌带,不损伤地膜。
(2)机具方面。改制和加大摘锭下船形托板,使摘锭工作在船形托板的保护下与地膜隔绝,或把下底板两个补风口用铁丝网网上。机采棉不能采收二逍花。
(3)加工方面。清铃壳机可以清除部分大块地膜,冲击式籽清机出棉口,由于薄膜碎片较轻,跟在棉花上部,可以设置一负压吸嘴吸除。
2002年我们在机采棉采摘过程中由于保持了地膜的完整性,所以作业过程中进人棉花的地膜极少,再采二遍时,由于薄膜被采棉机轮压碎,所以大量破膜进人棉花。
