回潮率對(duì)北疆軋花加工的影響

■曹吉強(qiáng) 徐紅 謝占林 從天山 李志軍

〔1新疆大學(xué)，新疆 烏魯木齊 830046〕

〔2鑫龍棉業(yè)，新疆 沙灣 832100〕

棉花中含水的多少在現(xiàn)行的棉花標(biāo)準(zhǔn)中用回潮率表示。棉花的水分是指棉纖維中所含有的水分子，與棉纖維的吸濕性能有關(guān)。棉纖維含水的多少，與棉纖維的生產(chǎn)、收購(gòu)、加工、儲(chǔ)運(yùn)以及紡織使用等方面都有密切的關(guān)系，還影響棉纖維的實(shí)際重量和棉纖維的化學(xué)、物理性能。隨著我國(guó)棉花質(zhì)量檢驗(yàn)體制改革的不斷推進(jìn)，在加工環(huán)節(jié)實(shí)行包包儀器化公證檢驗(yàn)，搞好棉纖維回潮率檢驗(yàn)，對(duì)于保證安全、促進(jìn)生產(chǎn)、正確計(jì)算質(zhì)量、方便交接結(jié)算和紡織使用都具有十分重要的意義。

新疆北疆地區(qū)早晚氣溫溫差大。棉花收獲的秋季，早晨露水大，售給軋花廠的籽棉回潮率大多超過(guò)10%?；爻甭蔬^(guò)高將導(dǎo)致棉花加工質(zhì)量下降、衣虧增大、生產(chǎn)成本高，還易導(dǎo)致意外事故發(fā)生，既嚴(yán)重影響加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在后道軋花工序中，也必須控制適宜的回潮率。軋花廠加工棉花比較適宜的籽棉回潮率范圍為6%～9%，棉花在此回潮率范圍內(nèi)，軋花產(chǎn)量高，質(zhì)量好。為此，一些軋花廠在軋花前除了對(duì)籽棉晾曬外，還通過(guò)烘干設(shè)備進(jìn)行烘干，以提高棉花加工質(zhì)量。

一、棉纖維回潮率的檢驗(yàn)

（一）影響棉纖維回潮率的因素

通常情況下，棉纖維含水有兩方面原因。一方面是內(nèi)部因素，親水性基團(tuán)具有決定性影響，親水性基團(tuán)越多，極性越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)越松散，則吸濕性越好；結(jié)晶度越低，吸濕性越大，同時(shí)晶粒小且分布均勻的吸濕更好些；取向度一般影響很小，但非晶區(qū)中大分子高度屈曲且排列紊亂時(shí)，會(huì)造成內(nèi)部分子間空隙的增大，吸濕能力提高；聚合度比取向度的影響程度大，特別是在端基是親水性基團(tuán)的條件下；表面能和比表面積越大，吸濕性越好；伴生物的性質(zhì)和數(shù)量對(duì)吸濕性有相當(dāng)?shù)挠绊?，親水性伴生物含量越高，吸濕越大。另一方面是外部因素，主要是空氣溫度和相對(duì)濕度對(duì)棉纖維吸濕能力的影響。

（二）檢驗(yàn)方法

棉花回潮率的檢驗(yàn)是在批樣取樣后即驗(yàn)或批樣密封后待驗(yàn)，待驗(yàn)須在24 h內(nèi)進(jìn)行。檢驗(yàn)回潮率常采用的兩種方法是使用電測(cè)器法和烘箱法。對(duì)于軋花廠大批量棉花，采用的是在線電測(cè)器法。檢測(cè)一批棉包回潮率的方法，通常是采用電測(cè)器測(cè)定回潮率求其平均值。使用電子在線回潮率快速測(cè)量裝置，可將人為因素影響排除在外，又提高了效率。檢驗(yàn)方法遵循GB/T 6102.1和GB/T 6102.2相關(guān)規(guī)定。下面對(duì)常用的棉纖維水分檢驗(yàn)方法烘箱法和電測(cè)器法進(jìn)行介紹。

1.電測(cè)器法。

常用電阻式測(cè)濕儀測(cè)定棉纖維的回潮率，它是一種隨吸濕量的改變來(lái)測(cè)量棉纖維的電學(xué)性質(zhì)，是一種間接測(cè)試回潮率的方法。干燥的棉纖維是電的不良導(dǎo)體，但棉纖維吸收水分后，在常態(tài)下也具有導(dǎo)電性能。導(dǎo)電性能的大小，取決于回潮率的高低。據(jù)此，便可通過(guò)一定的電路形式，用測(cè)量棉花阻值的方法來(lái)確定其回潮率。

在新疆北疆某團(tuán)場(chǎng)軋花廠檢驗(yàn)室中，所采用的就是電阻式測(cè)濕儀，它是水分間接測(cè)定法中應(yīng)用最廣的儀器。根據(jù)測(cè)定的對(duì)象和應(yīng)用的場(chǎng)合，有多種設(shè)計(jì)形式，如極板式、插針式等。這種儀器結(jié)構(gòu)精巧，使用簡(jiǎn)便，便于攜帶，同時(shí)儀器自動(dòng)顯示測(cè)試環(huán)境溫度。

2.烘箱法。

烘箱法是利用電熱絲加熱箱內(nèi)的空氣來(lái)烘干棉樣，然后以原始質(zhì)量和烘干質(zhì)量的差異，計(jì)算出棉纖維的回潮率。利用烘箱烘干棉纖維，主要是根據(jù)棉纖維具有放濕性能和空氣能容納水蒸氣的能力。從棉纖維的吸濕性可知，棉纖維在不同的溫濕度條件下，具有不同的平衡回潮率，溫度越高，相對(duì)濕度越低，棉纖維的平衡回潮率越小。而且在不同溫度條件下，空氣中所容納水蒸氣的差別很大。在烘干過(guò)程中，箱內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持恒溫，使箱內(nèi)的熱空氣處于一定的干燥狀態(tài)，所以能起到烘干棉纖維的作用。

烘箱烘驗(yàn)纖維時(shí)，雖然通過(guò)排氣風(fēng)扇交換空氣，把水蒸氣排出箱外，但試驗(yàn)室內(nèi)的空氣總有一定的含濕量，所以箱內(nèi)的相對(duì)濕度不可能達(dá)到0%。但在目前情況下，由于烘箱有長(zhǎng)期的檢驗(yàn)歷史，測(cè)試結(jié)果尚穩(wěn)定，所以在棉纖維水分檢驗(yàn)中，烘箱法仍然是一種主要的測(cè)試方法，并作為檢驗(yàn)其他水分測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)。常用的烘箱為八籃烘箱。

二、回潮率對(duì)軋花的影響

（一）回潮率過(guò)高

新疆北疆早晚溫差大，通過(guò)對(duì)棉包上的條形碼查看，我們了解到早晚兩個(gè)時(shí)段回潮率較高。棉纖維回潮率過(guò)高易造成多種不良影響。在運(yùn)輸及貨場(chǎng)方面，棉纖維極易沾染灰塵、化纖、雜草等雜質(zhì)，受到污染；到貨場(chǎng)后，一般到貨場(chǎng)的籽棉都要蓋篷布，預(yù)防下雨天，這樣易發(fā)熱使棉花升溫，細(xì)菌大量繁殖，發(fā)酵發(fā)霉，容易發(fā)霉變色，減弱光澤，降低品級(jí)，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生霉?fàn)€，使強(qiáng)度降低，甚至發(fā)生自燃而引起火災(zāi)。在籽棉清理方面，籽棉回潮過(guò)高，清理過(guò)程中易與雜質(zhì)纏繞，不僅不易除雜，還會(huì)產(chǎn)生大量棉結(jié)、小花頭，經(jīng)反復(fù)打擊出現(xiàn)索絲導(dǎo)致嚴(yán)重塞車。在軋花方面，軋花時(shí)毛頭率高，易產(chǎn)生棉結(jié)、索絲、塵埃黏附等，致使皮棉中不易清除的雜質(zhì)、疵點(diǎn)增多，由于籽棉中回潮較高，導(dǎo)致棉籽表皮較軟，因此，軋花過(guò)程中易被鋸齒刺傷，產(chǎn)生大量破籽和帶纖維籽屑。高回潮的籽棉在軋花過(guò)程中易堵塞肋條等工作部件，還易造成失火或打壞機(jī)件等事故。皮棉回潮率過(guò)高，彈性消失，打包時(shí)不易控制重量而產(chǎn)生超重包，而且存放易變色，直接影響皮棉等級(jí)；皮棉回潮率太高，易造成皮棉索絲、棉結(jié)增加，外觀形態(tài)差，各類雜質(zhì)不易排出。由于在皮棉中造成的棉結(jié)、雜質(zhì)帶到了紡紗工序中，因此在紡紗過(guò)程中，不易清棉松解等，增加了紡紗難度，還會(huì)增加不必要的質(zhì)量，增加運(yùn)輸費(fèi)用。

（二）回潮率過(guò)低

10月初的北疆中午較熱，觀察棉包上的條形碼發(fā)現(xiàn)回潮率集中在5.0%左右，普遍偏低?；爻甭蔬^(guò)低也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。籽棉回潮率過(guò)低，棉纖維彈性好，便于清雜和加工，但由于棉纖維強(qiáng)度變小，加工中易拉斷纖維，使短纖維含量增加，降低成紗強(qiáng)度等。皮棉回潮率過(guò)低，纖維彈性大，會(huì)加大打包時(shí)的動(dòng)力消耗，加劇打包機(jī)踩壓、箱門(mén)等部位的損壞，包絲崩斷現(xiàn)象嚴(yán)重。

（三）選擇適宜的回潮率

據(jù)調(diào)研及參考大量文獻(xiàn)得知，棉花加工時(shí)6.5%～8.5%是籽棉的最佳回潮率。在此區(qū)間，棉纖維既有一定的彈性，又能保持強(qiáng)度，軋花過(guò)程進(jìn)行的較為順利。正?；爻甭试?.5%～8.5%的籽棉，纖維之間較為蓬松，原生雜質(zhì)與纖維之間附著力也較低，清雜效率高。當(dāng)回潮率在7%～9%時(shí)，籽棉中存在的棉葉、棉桿等雜質(zhì)，由于離心力的作用，此些雜質(zhì)比較容易被除去。在加工過(guò)程中，適宜的回潮率可保持纖維原有長(zhǎng)度，加工出的棉籽毛頭率也較低。由于棉纖維之間較蓬松不易纏繞，因此在后續(xù)的清理中，纖維易于梳理，減少了雜質(zhì)、疵點(diǎn)，而且外觀形態(tài)也較好。一般要求回潮率最好在8%左右，考慮到新疆北疆區(qū)域回潮率普遍較高的實(shí)際情況，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的軋花機(jī)，其回潮適應(yīng)范圍在6.5%～8.5%之間。在此回潮率范圍內(nèi)，軋花效率高，質(zhì)量好。實(shí)踐證明，一般棉纖維的回潮率控制住6.5%～8.5%的范圍內(nèi)較為適宜。

三、建議

對(duì)籽棉回潮率的控制不宜過(guò)高也不宜過(guò)低，應(yīng)適可而止?；爻甭蔬^(guò)低，籽棉纖維強(qiáng)力下降，彈力受了一定的影響，纖維發(fā)脆，軋花時(shí)容易折斷；高回潮經(jīng)過(guò)反復(fù)烘干導(dǎo)致水分過(guò)低，不僅影響皮棉質(zhì)量，而且還浪費(fèi)能源，所以烘干時(shí)回潮率烘至6.5%～8.5%為好。

采用籽棉烘干和皮棉加濕的調(diào)節(jié)，高溫下干燥棉花可能會(huì)損傷棉纖維，棉花干燥溫度建議不超過(guò)93.3℃。通過(guò)加濕來(lái)控制皮棉的回潮率，是為了保證皮棉打包和儲(chǔ)存的穩(wěn)定性，進(jìn)而獲得最大的利潤(rùn)。

綜上所述，從軋花廠整個(gè)流程來(lái)看，回潮率是影響棉花加工工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性和加工質(zhì)量的重要因素。嚴(yán)格控制付軋籽棉和皮棉的回潮率是軋花生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要措施，有利于提高棉花加工質(zhì)量和軋花生產(chǎn)效率、提高資源的利用率，促進(jìn)我國(guó)棉紡織產(chǎn)業(yè)的合理發(fā)展。