連素梅　俸冰　李樹(shù)榮　沈驊　李朋　郝冬生　李妍彩　劉帥

摘要：針對(duì)國(guó)內(nèi)棉花實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)配套設(shè)施大多存在匱乏落后的現(xiàn)狀，它不僅嚴(yán)重影響檢驗(yàn)人員身體健康、制約工作效率，而且不利于實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范化管理。河北出入境檢驗(yàn)檢疫局研發(fā)了棉花分級(jí)環(huán)保型裝置、樣品袋撐架、卷壓成型裝置和壓縮整理機(jī)等棉花檢驗(yàn)系列配套設(shè)施，有利于改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、保障檢驗(yàn)人員身體健康，有助于降低實(shí)驗(yàn)室安全隱患、規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理，有利于提高工作效率。

關(guān)鍵詞：棉花；纖維檢驗(yàn)；配套設(shè)施；開(kāi)發(fā)

中圖分類號(hào)：S562.092 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095—3143（2016）06—0069—05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2016.06.015

0引言

棉花檢驗(yàn)在逐步向現(xiàn)代化、儀器化邁進(jìn)的同時(shí)，還應(yīng)兼顧棉花檢驗(yàn)相關(guān)配套設(shè)施的同步發(fā)展，不斷強(qiáng)化棉花檢驗(yàn)職業(yè)安全衛(wèi)生意識(shí)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理，提高工作效率。棉花屬于初加工的農(nóng)產(chǎn)品，不可避免地混有大量的葉屑、塵土等細(xì)小的雜物，原棉在倉(cāng)儲(chǔ)、長(zhǎng)途運(yùn)輸期間也容易滋生一些有害的微生物。棉花檢驗(yàn)時(shí)會(huì)伴有大量灰塵與微小的短纖維漂浮在實(shí)驗(yàn)室中，檢驗(yàn)員長(zhǎng)期吸入這些棉纖維和灰塵，會(huì)患有呼吸道疾病，嚴(yán)重者甚至可能患棉塵病、塵肺病等。為改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、保障工作人員身體健康，河北出入境檢驗(yàn)檢疫局研發(fā)了棉花分級(jí)環(huán)保型裝置（專利號(hào)：ZL 2013 2 0234316.8），該裝置可以有效降低實(shí)驗(yàn)室粉塵濃度。

我國(guó)棉花檢驗(yàn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室所配備的檢測(cè)儀器大都是先進(jìn)的大容量棉花測(cè)試儀——HVI，但與檢測(cè)手段極不匹配的是樣品處理方式。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)棉花實(shí)驗(yàn)室對(duì)驗(yàn)余樣品和留存樣品的收集處理等仍停留在手工操作階段，嚴(yán)重制約棉花檢驗(yàn)工作效率，甚至影響實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，為此，河北檢驗(yàn)檢疫局以實(shí)際工作需要為宗旨，研發(fā)了一系列產(chǎn)品，如棉花樣品袋撐架（發(fā)明專利號(hào)：ZL2012 1 0573794.1），該裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，可以大大提高樣品收集效率；棉花樣品卷壓機(jī)（專利號(hào)：ZL201420085233.1），能夠替代目前的手工卷樣，而且卷制成型的樣品外觀美觀，便于保存。另外，針對(duì)棉花樣品儲(chǔ)存方式，考慮到設(shè)在樓房?jī)?nèi)的棉花實(shí)驗(yàn)室對(duì)空間及承重的要求，研發(fā)了小型棉花樣品壓縮成包裝置（ZL 2015 2 0357723.7），該裝置能夠?qū)⒚藁悠穳嚎s成規(guī)格統(tǒng)一的小型棉包。上述樣品收集處理裝置的應(yīng)用可有效提高工作效率，有利于實(shí)驗(yàn)室的安全規(guī)范管理。

1棉花實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀分析

1.1棉花實(shí)驗(yàn)室環(huán)境狀況

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，棉花分級(jí)應(yīng)在模擬晝光分級(jí)室中進(jìn)行，且環(huán)境密閉不透風(fēng)，當(dāng)實(shí)施分級(jí)檢驗(yàn)時(shí)，粉塵滿天飛。依據(jù)GBZ 159—2004《工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測(cè)的采樣規(guī)范》及GBZ/T 192.1-2007《工作場(chǎng)所空氣中粉塵測(cè)定》第一部分：總粉塵濃度，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。使用IFC一2防爆型粉塵采樣儀，對(duì)棉花分級(jí)室進(jìn)行布點(diǎn)采樣及粉塵濃度測(cè)試，結(jié)果顯示分級(jí)室平均粉塵濃度一般為8～13 mg/m3，遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。另?yè)?jù)研究發(fā)現(xiàn)，棉花檢驗(yàn)人員患咽炎、氣管炎、哮喘、棉塵病等呼吸道疾病比例明顯高于普通人群。

1.2棉花樣品收集儲(chǔ)存現(xiàn)狀

目前，棉花實(shí)驗(yàn)室塞裝樣品時(shí)，大都借用分級(jí)臺(tái)抽屜將樣品袋夾持住，然后進(jìn)行塞裝棉花樣品，見(jiàn)圖1，這種方式容易損壞分級(jí)臺(tái)抽屜，并且容易誤傷手指。也有的棉花實(shí)驗(yàn)室采用一人撐開(kāi)樣品袋端口、另一人塞裝樣品的原始收集方式，需要兩個(gè)人配合操作，浪費(fèi)人力。

1.3棉花留存樣品卷制及儲(chǔ)存現(xiàn)狀

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)完留存樣品，需要對(duì)每只樣品進(jìn)行單獨(dú)封裝，國(guó)內(nèi)外普遍使用牛皮紙將其封裝后存放。實(shí)際操作時(shí)首先將樣品置于尺寸合適的牛皮紙上，然后用力將樣品卷起并將樣品卷兩端折疊封閉即可（見(jiàn)圖2）。

由于不同工作人員手法及力度不同，卷壓成型的樣品卷長(zhǎng)短、粗細(xì)、規(guī)格、兩端封口樣式等各不相同，導(dǎo)致樣品存放時(shí)不好擺放，樣品室凌亂不規(guī)范，見(jiàn)圖3。另?yè)?jù)測(cè)算，完成一只樣品的卷壓成型，平均約需1分鐘，耗時(shí)較長(zhǎng)。

1.4棉花驗(yàn)余樣品儲(chǔ)存現(xiàn)狀

對(duì)于驗(yàn)余棉花樣品，實(shí)驗(yàn)室通常采用圖1方式手工塞裝并縫口后直接儲(chǔ)存（見(jiàn)圖4）。從圖4來(lái)看，由于人工塞裝的樣品袋凹凸不平、形狀不一，不但影響實(shí)驗(yàn)室美觀、形象，而且不便于堆存碼放。另外，由于棉花屬于易燃品，松散存放時(shí)隱患更大。

2棉花檢驗(yàn)配套裝置的研究與應(yīng)用

2.1環(huán)保型分級(jí)裝置可有效凈化實(shí)驗(yàn)室環(huán)境

針對(duì)棉花檢驗(yàn)分級(jí)室粉塵嚴(yán)重超標(biāo)，影響檢驗(yàn)人員身體健康，研發(fā)了棉花分級(jí)環(huán)保型裝置（見(jiàn)圖5）。該裝置利用通風(fēng)除塵原理，將通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)為桌底出風(fēng)，氣流沿分級(jí)臺(tái)邊緣上行，通過(guò)桌面網(wǎng)格回到桌內(nèi)的自循環(huán)氣流方式，其氣流方向?qū)⑹勾龣z棉花樣品中散發(fā)出的飛毛、粉塵等危害物在漂浮到檢驗(yàn)員呼吸帶之前被抽走。研究表明，棉花分級(jí)環(huán)保型裝置的應(yīng)用，可以將實(shí)驗(yàn)室粉塵濃度控制在0.8～1.0 mg/m³范圍內(nèi)，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1 mg/m³，從而保障檢驗(yàn)員身體健康。另外，整個(gè)通風(fēng)凈化循環(huán)系統(tǒng)全部位于分級(jí)臺(tái)面下的柜體內(nèi)，這樣可以保證整個(gè)系統(tǒng)不外露，避免了風(fēng)管、風(fēng)機(jī)外露引起的實(shí)驗(yàn)室視覺(jué)上的凌亂，不美觀。

2.2樣品袋撐架可大大提高工作效率

為了改進(jìn)圖l所示落后的棉花樣品塞裝方式，研發(fā)了棉花樣品袋撐架（見(jiàn)圖6）。使用樣品袋撐架，可以單人操作，不需要兩人配合完成，大大提高工作效率。同時(shí)也無(wú)需將樣品袋口端夾在工作臺(tái)抽屜上，避免對(duì)工作臺(tái)及工作人員手指造成損害。該樣品袋撐架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)固性好，便于操作，可適用于棉花、羊毛、羊絨、化纖等所有松散樣品的塞裝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，按圖1所示塞裝一袋大小相同的棉花樣品平均需要約10分鐘，使用該裝置后，平均每袋約2～3分鐘，可有效地提高工作效率。

2.3卷壓成型裝置可有效規(guī)范棉花樣品室管理

為了改進(jìn)圖2所示落后的棉花卷樣方式，研發(fā)了棉花保留樣品卷壓成型裝置（見(jiàn)圖7）。

棉花保留樣品卷壓成型裝置主要包括電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸、搖桿機(jī)構(gòu)、卷樣軸、導(dǎo)軌、帆布帶、料斗等部件等。該裝置模擬人工卷制樣品過(guò)程，由安裝在底座上的電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)蝸輪蝸桿減速機(jī)降速，然后通過(guò)鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)二級(jí)降速，由驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)使卷樣軸在導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，卷樣軸拉動(dòng)工作臺(tái)上的帆布帶，使放置在帆布帶上的棉花樣品滾動(dòng)并形成棉卷。在卷制過(guò)程中，可以將棉花卷入放置在帆布袋上的牛皮紙內(nèi)，最終通過(guò)牛皮紙上的預(yù)留膠水將牛皮紙粘合封閉。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原理成熟、構(gòu)件少、方便維修、純機(jī)械運(yùn)動(dòng)、速度適中、平穩(wěn)可靠，腳輪采用平底旋轉(zhuǎn)式和平底固定式相結(jié)合的方式，增加了穩(wěn)定性，移動(dòng)式轉(zhuǎn)向靈活，整機(jī)結(jié)構(gòu)科學(xué)、合理，方便安裝。

使用棉花樣品卷壓成型裝置卷壓樣品后，樣品室規(guī)范整潔，整齊規(guī)范的棉花樣品室在國(guó)內(nèi)外首屈一指，得到業(yè)內(nèi)外專家的一直好評(píng)（參見(jiàn)圖8）。

2.4壓縮成包裝置可規(guī)范驗(yàn)余樣品管理

棉花樣品壓縮成包裝置采用液壓傳動(dòng)，主要由前后下箱門、左右箱板、前后上箱門、橫梁、主壓裝置、液壓系統(tǒng)等組成。其中主壓裝置由油缸、壓頭、導(dǎo)向桿等組成，油缸以M12X150螺栓組件安裝在橫梁上，壓頭通過(guò)連接套與油缸連接，導(dǎo)向桿與壓頭連接并穿入橫梁中的導(dǎo)向輪中。液壓系統(tǒng)由液壓泵站、手動(dòng)換向閥及連接板、節(jié)流閥、液壓膠管及鋼管、管接頭等組成（參見(jiàn)圖9）。

壓縮成包裝置工作時(shí)，首先啟動(dòng)單向電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)液壓泵工作，液壓泵輸出的液壓油經(jīng)手動(dòng)換向閥流回油箱，液壓泵泄荷。向前或向后扳動(dòng)手動(dòng)換向閥的手柄，可以使液壓泵輸出的壓力油進(jìn)入油缸，使油缸向下壓縮物料或向上運(yùn)動(dòng)回程，系統(tǒng)的壓力由溢流閥調(diào)定，油缸的運(yùn)動(dòng)速度由單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)。

該裝置在滿足壓縮成包的同時(shí)，也考慮了設(shè)備的高度和重量，非常適合樓房?jī)?nèi)的實(shí)驗(yàn)室。該裝置可以將松散的棉花樣品壓縮成具有一定規(guī)格、密度、形狀的小型棉包，便于碼放、儲(chǔ)存保管（見(jiàn)圖10）。相比圖4的碼放方式，圖10明顯可充分節(jié)約實(shí)驗(yàn)室空間，規(guī)范樣品室的安全管理。

3結(jié)論

3.1棉花分級(jí)環(huán)保型裝置的應(yīng)用，可以將棉花檢驗(yàn)中產(chǎn)生的絕大多數(shù)短絨、粉塵在飛揚(yáng)到人體頭部或呼吸帶之前，被負(fù)壓氣流吸走，有效地降低了分級(jí)室粉塵濃度、凈化了分級(jí)室環(huán)境。

3.2樣品袋撐架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)固性好，便于操作，可大大提高工作效率。

3.3卷壓成型裝置的應(yīng)用，可替代手工卷樣，實(shí)現(xiàn)卷樣工作機(jī)械化，有效地提升樣品室的檔次，規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理。

3.4壓縮成包裝置的應(yīng)用，可有效地節(jié)省實(shí)驗(yàn)室空間，降低實(shí)驗(yàn)室安全隱患，有利于實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范管理、提高工作效率。

3.5上述配套設(shè)施的研究及應(yīng)用，對(duì)于規(guī)范棉花檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室管理工作、降低實(shí)驗(yàn)室安全隱患、保障檢驗(yàn)人員身體健康、有效地提高工作效率將起到積極的推動(dòng)作用。