■馮國(guó)銀

〔第八師石總場(chǎng)泉水地加工廠，新疆石河子832000〕

機(jī)采棉加工過(guò)程中如何做好“保長(zhǎng)度、降短纖”工作

■馮國(guó)銀

〔第八師石總場(chǎng)泉水地加工廠，新疆石河子832000〕

棉花生產(chǎn)的全程機(jī)械化是個(gè)系統(tǒng)工程，從棉花品種選育、種植模式、田間管理、脫葉質(zhì)量、采收時(shí)機(jī)、采收質(zhì)量，特別是機(jī)采籽棉水分和雜質(zhì)的含量，直接影響到機(jī)采棉的加工質(zhì)量。

石河子棉區(qū)受地理和氣候環(huán)境差異很大的影響，適合機(jī)械采收在當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，又具有抗病、抗蟲(chóng)、耐旱、抗逆性強(qiáng)的棉花優(yōu)良品種的培育。每年生產(chǎn)的棉花內(nèi)在品質(zhì)（即纖維長(zhǎng)度、馬克隆值、斷裂比強(qiáng)度等）不穩(wěn)定或者處于下降狀態(tài)，再加上現(xiàn)階段普遍存在的種植、脫葉、采收環(huán)節(jié)與加工環(huán)節(jié)的脫節(jié)，機(jī)采棉的內(nèi)在品質(zhì)和采收質(zhì)量參差不齊，給機(jī)采棉的加工工作造成很大困難。如何立足于現(xiàn)有的機(jī)采棉加工生產(chǎn)線，通過(guò)在加工廠內(nèi)部加強(qiáng)管理，做到首先掌握當(dāng)年收購(gòu)籽棉的內(nèi)在品質(zhì)，充分發(fā)揮現(xiàn)有工藝和設(shè)備的作用，在加工廠可以控制的范圍內(nèi)加強(qiáng)對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的管理，確保實(shí)現(xiàn)機(jī)采棉加工“保長(zhǎng)度、降短纖、絕殘膜（三絲）、提品質(zhì)”的工作目標(biāo)。石總場(chǎng)泉水地加工廠主要從以下環(huán)節(jié)入手，確保實(shí)現(xiàn)機(jī)采棉加工工作目標(biāo)。

一、收購(gòu)環(huán)節(jié)

（一）采收前檢測(cè)籽棉的內(nèi)在品質(zhì)

對(duì)于本加工廠收購(gòu)范圍內(nèi)的植棉單位，在棉田吐絮率達(dá)到采收標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備采收時(shí)，加工廠檢驗(yàn)人員到每個(gè)植棉連隊(duì)在具有代表性的棉田采集主要栽培品種的籽棉樣品，按照標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)方法，檢測(cè)出籽棉的衣分率、纖維長(zhǎng)度、馬克隆值、斷裂比強(qiáng)度、色特征級(jí)等指標(biāo)，充分了解當(dāng)年生產(chǎn)的籽棉真實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)，以便于選擇最佳的加工工藝、加工速度，為生產(chǎn)過(guò)程中做好“因花配車(chē)”工作提供依據(jù)。

根據(jù)當(dāng)年所收購(gòu)籽棉的平均纖維長(zhǎng)度，工人就能清楚在加工過(guò)程中會(huì)對(duì)纖維造成多少損傷，損傷少可選擇增加清理強(qiáng)度，提高產(chǎn)量；損傷多則選擇減少清理強(qiáng)度，降低產(chǎn)量。

通過(guò)馬克隆值可知道當(dāng)年所收購(gòu)籽棉的纖維特性：棉纖維的粗細(xì)度、彈性好壞、與雜質(zhì)的附著力大小、抗拉力和抗擊打力大小，并以此為依據(jù)選擇清理的工藝和設(shè)備以及烘干籽棉的回潮率，盡量減少對(duì)棉纖維造成損傷。

當(dāng)年所收購(gòu)籽棉纖維的斷裂比強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度），讓我們知道了棉纖維的抗沖擊特性。在加工過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整籽棉清理設(shè)備和皮棉清理設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速來(lái)減輕機(jī)械對(duì)棉纖維的沖擊力，或者是在保證皮棉質(zhì)量時(shí)減少清理次數(shù)。

（二）收購(gòu)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)

生產(chǎn)實(shí)踐證明，機(jī)采棉的品種、等級(jí)、回潮率、含雜率對(duì)皮棉生產(chǎn)質(zhì)量影響很大。在加工廠不能有效控制這些條件的情況下，籽棉進(jìn)廠前進(jìn)行車(chē)車(chē)取樣檢驗(yàn)，根據(jù)不同的品種、等級(jí)、回潮率、含雜率分垛堆放。

二、籽棉清理前調(diào)整含水率環(huán)節(jié)

在八師團(tuán)場(chǎng)，機(jī)采棉的回潮率普遍較高，大多在9%～14%；一旦采收期遇到雨水多的天氣，回潮率達(dá)到15%～18%，甚至更高。為此必須通過(guò)烘干把機(jī)采棉的回潮率控制在一個(gè)適宜儲(chǔ)存、加工的范圍內(nèi)，才能確保加工質(zhì)量?；爻甭蔬^(guò)高或過(guò)低都直接影響加工過(guò)程中的清雜效率和加工質(zhì)量。

（一）籽棉回潮率超過(guò)9%時(shí)的影響

棉纖維的基部與棉籽的聯(lián)結(jié)力增大，棉纖維本身的強(qiáng)度增加，棉籽表皮變軟，在軋花生產(chǎn)過(guò)程中，容易撕下棉籽皮，形成帶纖維籽屑。

雜質(zhì)與棉纖維的黏附性增大，使雜質(zhì)難以清除，特別是細(xì)小雜質(zhì)。

由于回潮率高，因此，棉纖維的彈性和剛性降低，纖維變得柔軟，一經(jīng)打擊和摩擦就會(huì)產(chǎn)生索絲等纖維性疵點(diǎn)，嚴(yán)重影響皮棉的外觀形態(tài)。

鋸齒軋花機(jī)在生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生肋條堵塞，棉纖維嵌塞在肋條間隙內(nèi)，影響棉卷的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦排除不及時(shí)就容易摩擦起火。棉纖維嵌入鋸齒還會(huì)造成刷棉不凈，降低了軋花機(jī)的生產(chǎn)效率，不利于安全生產(chǎn)。

籽棉回潮率過(guò)高，纖維與棉籽的聯(lián)結(jié)力增加，不易分離，棉籽上殘留的纖維多、毛頭率增大、衣分虧損增加。

（二）籽棉回潮率過(guò)低對(duì)軋花質(zhì)量的影響

籽棉回潮率過(guò)低同樣不好。因?yàn)樽衙捱^(guò)分干燥時(shí)，棉纖維剛性增大而變脆，抗擊打強(qiáng)度降低，即抗斷裂能力降低，在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生棉纖維被打斷或拉斷纖維的現(xiàn)象；棉籽變脆，抗打擊能力降低，容易損傷和破裂，使皮棉中帶纖維籽屑增加；纖維的彈性和剛性顯著增大，給打包帶來(lái)困難，甚至引起斷絲和崩包現(xiàn)象。

總之，機(jī)采棉必須在回潮率適宜的情況下才能保證加工質(zhì)量，生產(chǎn)實(shí)踐證明：機(jī)采棉回潮率在6.5%～8%時(shí)，棉纖維的抗拉力和抗擊打力最強(qiáng)，鋸齒軋花機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)最正常，棉纖維的斷裂率最低，產(chǎn)量最高，質(zhì)量最好。要想將成包皮棉回潮率控制在5.5%～7%之間，這就要求我們充分認(rèn)識(shí)到，在生產(chǎn)過(guò)程切實(shí)做好機(jī)采棉烘干工作，避免為降低皮棉含雜率而過(guò)度烘干，造成棉纖維變脆、抗斷裂能力降低，使皮棉主體長(zhǎng)度變短，短纖維率增加。機(jī)采棉烘干既有利于排除雜質(zhì)，又能提高軋工質(zhì)量。

三、籽棉清理環(huán)節(jié)

籽棉清理環(huán)節(jié)是機(jī)采棉加工過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。如何保證每道工序的清雜效率，同時(shí)減少機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生新的雜質(zhì)，減輕對(duì)棉纖維造成的損傷。

（一）籽棉清理設(shè)備的分類

從喂花口開(kāi)始常用的主要籽棉清理設(shè)備有：叉管式重雜物沉積器（俗稱三角箱）、漏斗形重雜物沉積器、外吸棉和內(nèi)吸棉分離器、異性雜質(zhì)清理機(jī)、提凈式籽棉清理機(jī)（清鈴機(jī)）、傾斜回收式籽棉清理機(jī)、傾斜式籽棉清理機(jī)、軋花機(jī)提凈式清花喂花機(jī)等，都屬于籽棉清理設(shè)備，按照其除雜方式分成以下兩大類。

（二）氣流式籽棉清理設(shè)備

氣流式籽棉清理設(shè)備是利用籽棉與雜質(zhì)在顆粒大小、質(zhì)量及空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（主要是懸浮速度）上的差別，通過(guò)改變混合氣流的方向和過(guò)流斷面積，將密度大于籽棉的雜質(zhì)從籽棉中分離出去。當(dāng)籽棉中的雜質(zhì)隨氣流進(jìn)入沉積室時(shí)，方向改變，過(guò)流斷面積增大，籽棉中的重雜物因質(zhì)量較籽棉大，所以慣性也大，繼續(xù)按原有的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，加之沉降室過(guò)流斷面積的突然擴(kuò)大，氣流速度顯著下降，只有籽棉能被懸浮帶走，重雜物只能向下墜落，從沉降室排出。氣流式籽棉清理設(shè)備一般不會(huì)對(duì)棉纖維造成損傷。

（三）機(jī)械式籽棉清理設(shè)備

機(jī)械式籽棉清理機(jī)的常用類型有提凈式籽棉清理機(jī)（清鈴機(jī)）、傾斜回收式籽棉清理機(jī)、傾斜式籽棉清理機(jī)、軋花機(jī)提凈式清花喂花機(jī)。按照清雜方式分成兩大類：刺釘輥筒式籽棉清理機(jī)、齒條輥筒式籽棉清理機(jī)。

1.刺釘輥筒式籽棉清理機(jī)。

主要指傾斜式籽棉清理機(jī)、傾斜回收式籽棉清理機(jī)的傾斜六輥部分。作用是對(duì)籽棉進(jìn)行開(kāi)松，主要清除黏附在籽棉上的沙土、棉葉、小棉稈等細(xì)小雜質(zhì)及部分不孕籽和僵瓣。

（1）刺釘式清花機(jī)的工作原理。

刺釘式清花機(jī)利用篩分作用原理實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)與籽棉的分離。它是利用刺釘輥筒上的刺釘對(duì)籽棉的打擊作用，以及篩網(wǎng)與籽棉間的摩擦沖擊作用清除籽棉中的雜質(zhì)的。

（2）刺釘式清花機(jī)的主要工作部件。

主要工作部件是刺釘輥筒和除雜篩網(wǎng)。

（3）刺釘式清花機(jī)對(duì)棉纖維造成損傷的主因。

a.刺釘輥筒和除雜篩網(wǎng)的配合間隙：刺釘尖端與除雜篩網(wǎng)表面的距離一般應(yīng)根據(jù)籽棉品質(zhì)及棉瓣大小確定，應(yīng)在20mm左右。此間隙大，籽棉受到的阻力就小，對(duì)棉纖維產(chǎn)生的沖擊小，對(duì)棉纖維造成的損傷就小，但清雜效果差。此間隙小，籽棉受到的阻力就大，對(duì)棉纖維產(chǎn)生的沖擊也大，對(duì)棉纖維造成的損傷就大，但清雜效果好。

b.刺釘輥筒表面線速度：刺釘輥筒的表面線速度的大小直接影響清雜、松花效果。表面線速度越高，效果越好，但超過(guò)11m/s時(shí)就會(huì)擊碎棉籽、損傷纖維，在籽棉中形成疵點(diǎn)。所以刺釘輥筒的表面線速度在8m/s～10m/s時(shí)清雜效果最好，對(duì)棉纖維造成的損傷也最小。

刺釘輥筒式籽棉清理機(jī)各種配合間隙的調(diào)整、表面線速度（轉(zhuǎn)速）的確定要根據(jù)當(dāng)年所收購(gòu)籽棉纖維的馬克隆值和斷裂比強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度）來(lái)定，在保證清雜效果的同時(shí)，減少對(duì)棉纖維造成的損傷。

2.齒條輥筒式籽棉清理機(jī)。

主要指提凈式籽棉清理機(jī)（清鈴機(jī)）、傾斜回收式籽棉清理機(jī)的回收部分、軋花機(jī)提凈式清花喂花機(jī)。

清除的主要雜質(zhì)是鈴殼、棉稈、棉葉、棉桃、僵瓣、碎磚塊、小石塊等大雜質(zhì)。

（1）齒條式清花機(jī)的工作原理。

利用拋擲反彈結(jié)合慣性離心力的作用實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)與籽棉分離。當(dāng)籽棉和雜質(zhì)從上道工序落在鋸齒輥筒上一起轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生離心力，籽棉上的纖維被鋸齒鉤住，通過(guò)鋼絲刷時(shí)又被壓附而鉤得更緊，不易掉落。沒(méi)有纖維的雜質(zhì)密度大，彈性也大，在離心力的作用下首先被拋出，部分沒(méi)有排出的雜質(zhì)在經(jīng)過(guò)排雜棒和格條柵時(shí)，在摩擦、碰撞、打擊作用下進(jìn)一步分離。

（2）齒條式清花機(jī)的主要工作部件。

齒條輥筒、鋼絲刷、排雜棒、格條柵、刷棉輥等。

（3）齒條式清花機(jī)對(duì)棉纖維造成損傷的主因。

a.齒條輥筒表面線速度：表面線速度越高，鉤取的籽棉越多，生產(chǎn)效率越高，但對(duì)棉纖維產(chǎn)生的拉力也越大，拉斷棉纖維的幾率也大。所以一般鋸齒輥筒線速度在3ms～5m/s為好。

b.配合間隙：主要指鋸齒輥筒與除雜棒間隙10mm～30mm，或鋸齒輥與格條柵的間隙15mm～20mm。此間隙大，籽棉受到的阻力小，對(duì)棉纖維產(chǎn)生的拉力也小，但清雜效果差；此間隙小，籽棉受到的阻力大，對(duì)棉纖維產(chǎn)生的拉力也大，但清雜效果好。

齒條輥筒式籽棉清理機(jī)主要配合間隙和表面線速度（轉(zhuǎn)速），要根據(jù)當(dāng)年所收購(gòu)籽棉纖維的斷裂比強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度）來(lái)定，在生產(chǎn)效率、清雜效果、減少對(duì)棉纖維的損傷之間找到平衡點(diǎn)。

四、軋花環(huán)節(jié)

在軋花階段，軋花機(jī)的工作就是將棉籽上的長(zhǎng)纖維從棉籽分離下來(lái)，形成皮棉，并保留棉籽上的短絨。入軋籽棉的含雜率、回潮率、籽棉纖維的馬克隆值、斷裂比強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度）都是影響軋花機(jī)產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素，為此，軋花生產(chǎn)操作過(guò)程的基本原則就是做好“因花配車(chē)”工作。

喂花量過(guò)大，籽棉卷緊，鋸片會(huì)刮破棉籽、刮下棉籽表皮，剝下短絨，軋出的皮棉疵點(diǎn)多，短纖維多。喂花量小時(shí)，籽棉卷松，產(chǎn)量低，毛頭率大，軋花生產(chǎn)成本就高。

合理控制棉籽毛頭率，不要刻意追求過(guò)低的毛頭率，防止把棉籽上的短絨刮下，減少疵點(diǎn)，降低短纖維含量，保持棉纖維的長(zhǎng)度整齊度。不同的軋花機(jī)型要分別控制毛頭率，一般大型的軋花機(jī)毛頭率應(yīng)控制在0.5%～0.6%，中型的軋花機(jī)毛頭率應(yīng)控制在0.4%～0.5%比較合理。

根據(jù)當(dāng)年收購(gòu)籽棉纖維的馬克隆值、斷裂比強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度），合理調(diào)整軋花鋸?fù)驳谋砻婢€速度（轉(zhuǎn)速），盡量減輕鋸齒鉤拉棉纖維時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力和拉力，減少對(duì)棉纖維造成的損傷。雖然這會(huì)降低軋花機(jī)的生產(chǎn)效率，但軋花工作最終是要取得經(jīng)濟(jì)效益最大化，應(yīng)處理好產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)系。

五、皮棉清理環(huán)節(jié)

皮棉清理環(huán)節(jié)是保證皮棉質(zhì)量的最后關(guān)鍵點(diǎn)，皮棉清理就是清除皮棉中的疵點(diǎn)、碎棉葉、小棉稈、塵土等。目前，軋花生產(chǎn)過(guò)程中普遍存在對(duì)皮棉進(jìn)行過(guò)度清理的現(xiàn)象，這也是造成棉纖維損傷、短纖維含量高的原因之一，成包皮棉含雜量以標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)（三級(jí)）為準(zhǔn)應(yīng)控制在2.5%左右。下面筆者來(lái)介紹一下每個(gè)皮棉清理環(huán)節(jié)的特性。

軋花機(jī)鋸齒鉤拉棉纖維離開(kāi)軋花肋條工作點(diǎn)后，就開(kāi)始了皮棉清理環(huán)節(jié)。鋸齒軋花機(jī)上下排雜部、氣流式皮棉清理機(jī)、鋸齒式皮棉清理機(jī)這些設(shè)備，排除的主要雜質(zhì)和排雜方式是有區(qū)別的，對(duì)棉纖維的損傷也不一樣。

（一）鋸齒軋花機(jī)上下排雜部：是靠慣性離心力與機(jī)械作用排雜

1.鋸齒軋花機(jī)上排雜部。

鋸齒鉤拉住棉纖維、帶著雜質(zhì)運(yùn)動(dòng)到上排雜板（刀）處時(shí)，顆粒較大的雜質(zhì)，離心力也大，加上上排雜板（刀）碰撞，從棉纖維中排出。排出的主要雜質(zhì)是不孕籽、籽屑、棉仁、小棉稈等。

根據(jù)不同的機(jī)型，上排雜板（刀）與鋸齒的間隙為1.5mm～4.8mm，此間隙可根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中的排雜情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.鋸齒軋花機(jī)下排雜部。

在刷棉點(diǎn)，毛刷輥筒以鋸片2.5倍以上的線速度，把棉纖維和雜質(zhì)吹刷下來(lái)，依靠高速氣流和刷力給棉纖維和雜質(zhì)加速，并形成混合流，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到下排雜板處時(shí)混合流方向改變，由于雜質(zhì)質(zhì)量大，慣性也大，不易改變方向，遇到下排雜板的碰撞，從棉纖維中分離出來(lái)。排出的雜質(zhì)主要是不孕籽、籽屑、碎棉葉、小棉稈等，該部位不損傷棉纖維。

下排雜板要求離鋸片的距離50mm，離毛刷的距離38mm，這兩個(gè)間隙可以根據(jù)軋花生產(chǎn)時(shí)的排雜情況及時(shí)調(diào)整，做到因花配車(chē)。

（二）氣流式皮棉清理機(jī)是利用慣性離心力排雜

軋花機(jī)軋下的松散纖維被氣流吹送進(jìn)入氣流皮棉清理機(jī)的皮棉道。皮棉道截面面積自入口處逐漸變小，到達(dá)皮棉道轉(zhuǎn)折處為最小，垂直向上后又逐漸變大。自入口到轉(zhuǎn)折處，氣流的運(yùn)動(dòng)速度是逐漸加快的。在轉(zhuǎn)折處，纖維因質(zhì)量較輕隨氣流轉(zhuǎn)彎向上運(yùn)動(dòng)；雜質(zhì)較重，慣性較大，因難以改變?cè)械倪\(yùn)動(dòng)方向而繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，從可調(diào)排雜口縫隙中拋出，并由排雜螺旋輸出到機(jī)外。

生產(chǎn)過(guò)程中要保證混合氣流的流速，根據(jù)排雜情況及時(shí)調(diào)整可調(diào)排雜口縫隙的大小，以達(dá)到最佳的排雜效果，氣流皮清機(jī)在排雜過(guò)程中不損傷棉纖維。

（三）鋸齒式皮棉清理機(jī)

1.鋸齒式皮清機(jī)在生產(chǎn)中的兩項(xiàng)重要工作。

一是對(duì)棉纖維進(jìn)行開(kāi)松和梳理，減少索絲，使纖維順直；二是最后一次清除皮棉中的雜質(zhì)（主要是不孕籽、索絲、棉結(jié)、籽屑、碎棉葉、小棉稈等雜質(zhì)），提高皮棉的外觀質(zhì)量。

2.影響棉纖維梳理效果的因素。

（1）給棉握持力。

不管什么型號(hào)的鋸齒皮清機(jī)，其喂棉部分都要對(duì)喂入的棉胎保持一定的握持力（680kN～700kN），這樣才能保證在鋸齒的鉤拉下把活索絲開(kāi)松，纖維拉直、理順。給棉握持力大，對(duì)棉纖維的拉力就大，拉斷棉纖維的機(jī)率也大；反之就小。在生產(chǎn)過(guò)程中，要適時(shí)檢查和調(diào)整給棉握持力，使其保持最佳狀態(tài)，在保證梳理效果的同時(shí)減輕對(duì)棉纖維的損傷。

（2）梳刷比。

梳刷比指齒條輥筒表面線速度與給棉羅拉表面線速度的比（一般應(yīng)在1：22～1：30）。梳刷比的大小體現(xiàn)鋸齒鉤取纖維的多少，梳刷比取大值，單位鋸齒鉤取的纖維數(shù)量越少，對(duì)纖維的分梳效果越好，排雜效果越好，產(chǎn)量越高，同時(shí)對(duì)棉纖維產(chǎn)生的沖擊力也越大，對(duì)棉纖維造成的損傷也越大。在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)掌握的當(dāng)年產(chǎn)籽棉纖維的馬克隆值、斷裂比強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度）進(jìn)行調(diào)配。

（3）齒條輥筒與排雜刀間隙。

此間隙因機(jī)型不同略有差異，一般在1mm-2mm。間隙偏小，排雜效果好，對(duì)棉纖維產(chǎn)生的沖擊力大，造成的損傷也大，應(yīng)適時(shí)調(diào)整。

綜上所述，在棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化這個(gè)系統(tǒng)工程全面完善之前，現(xiàn)有類型的機(jī)采棉加工生產(chǎn)線都還要繼續(xù)加工各種質(zhì)量相差很大的機(jī)采棉。作為棉花加工廠，還將面臨如何保證加工質(zhì)量這道難題。在加工廠可以控制的范圍內(nèi)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)工藝和設(shè)備性能的充分了解，在日常生產(chǎn)中加強(qiáng)細(xì)節(jié)方面的管理，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)采棉加工“保長(zhǎng)度、降短纖、絕殘膜（三絲）、提品質(zhì)”的工作目標(biāo)。