機(jī)采棉回潮率對纖維長度影響的實(shí)例分析

■ 劉昆東

〔阿拉爾棉花公證檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300〕

隨著采棉技術(shù)的不斷成熟，機(jī)采棉占棉花總產(chǎn)量的比例不斷提高，其中新疆阿拉爾棉區(qū)的機(jī)采棉比例已經(jīng)提高到95%，因此提高機(jī)采棉的采收和軋花質(zhì)量就顯得更加重要。機(jī)采棉無論是在采收還是加工環(huán)節(jié)，回潮率的高低都是控制棉花品質(zhì)的關(guān)鍵。棉纖維具有吸濕快、放濕慢的特性，由于回潮率對棉纖維長度和強(qiáng)度有較大影響，因此在棉花軋花工藝中，在線回潮率設(shè)備監(jiān)控的每包皮棉的回潮率對追溯棉花軋工質(zhì)量，改善軋花工藝具有一定指導(dǎo)意義。

筆者根據(jù)從事棉花儀器化公證檢驗(yàn)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和反饋的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步驗(yàn)證了軋花中機(jī)采棉回潮率對機(jī)采棉長度指標(biāo)的影響。此次選取新疆阿拉爾轄區(qū)送檢的三家不同片區(qū)的棉花加工廠的20～50批次，5 000～10 000包機(jī)采棉公檢數(shù)據(jù)。根據(jù)不同回潮率區(qū)分：3.5%～5.5%，5.5%～6.5%，6.5%～7.5%，7.5%以上，在相應(yīng)回潮率區(qū)間下所檢測出的棉花長度指標(biāo)分布，針對回潮率對機(jī)采棉長度指標(biāo)的影響進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

一、回潮率影響纖維長度質(zhì)量分析

相關(guān)研究表明，棉纖維回潮率會顯著影響棉纖維長度，棉纖維長度不僅是皮棉質(zhì)量的重要評價(jià)指標(biāo)，同時也是紡紗工藝參數(shù)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。棉纖維平均長度越長，短纖維含量越少，整齊度越高，所紡出的成紗斷裂強(qiáng)度越高，紗線表面越光潔，精梳落棉少，棉纖維利用率高。為了確保棉纖維的長度不受損失，保持適宜的棉花加工回潮率對棉紡織產(chǎn)業(yè)具有重大意義。

從檢測結(jié)果來看，不同回潮率區(qū)間有不同長度級的纖維分布?；爻甭试?.5%～7.5%或大于7.5%時，檢測出的長度分布情況明顯優(yōu)于回潮率在3.5%～6.5%范圍。對于軋花工藝而言，合適的回潮率能減輕纖維損傷，保護(hù)纖維長度，提高可紡性，包括短纖維率、整齊度等指標(biāo)，能較好地提高紗線的品質(zhì)，提升棉紡織行業(yè)下游產(chǎn)品質(zhì)量，具體數(shù)據(jù)分析如下。

從加工廠1的數(shù)據(jù)來看，回潮率3.5%～5.5%，纖維長度27 mm 及以上所占比例為58.8%；回潮率5.5%～6.5%，纖維長度27 mm 及以上所占比例為66.5%；回潮率6.5%～7.5%，纖維長度27 mm及以上所占比例為73.2%；回潮率7.5%以上，纖維長度27 mm及以上所占比例為78.5%。機(jī)采棉長度指標(biāo)與回潮率呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，呈正比例上升趨勢。從圖1中可見，回潮率在6.5%～7.5%和回潮率7.5%以上檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)長度指標(biāo)相比較于回潮率3.5%～5.5%和回潮率5.5%～6.5%均有明顯的提升，27 mm及以上綜合提升26.7%，這反映出合適的回潮率能明顯提升纖維長度指標(biāo)（詳見表1、圖1）。

圖1 加工廠1不同回潮率區(qū)間的長度級分布圖

表1 加工廠1不同回潮率區(qū)間的長度級分布比例表

從加工廠2的數(shù)據(jù)來看，回潮率3.5%～5.5%，纖維長度27 mm 及以上所占比例為29.4%；回潮率5.5%～6.5%，纖維長度27 mm 及以上所占比例為31.9%；回潮率6.5%～7.5%，纖維長度27 mm及以上所占比例為40.4%；回潮率7.5%以上，纖維長度27 mm及以上所占比例為52.2%。機(jī)采棉長度指標(biāo)與回潮率呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，呈正比例上升趨勢。從圖2中可見，回潮率6.5%～7.5%和回潮率7.5%以上檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)長度指標(biāo)相比較于回潮率3.5%～5.5%和回潮率5.5%～6.5%均有明顯的提升，27 mm及以上綜合提升31.1%，這也反映出合適的回潮率能明顯提升纖維長度指標(biāo)（詳見表2、圖2）。

表2 加工廠2不同回潮率區(qū)間的長度級分布比例表

圖2 加工廠2不同回潮率區(qū)間的長度級分布圖

從加工廠3的數(shù)據(jù)來看，回潮率3.5%～5.5%，纖維長度27 mm 及以上所占比例為48.1%；回潮率5.5%～6.5%，纖維長度27 mm 及以上所占比例為58.6%；回潮率6.5%～7.5%，纖維長度27 mm及以上所占比例為76.3%；回潮率7.5%以上，纖維長度27 mm及以上所占比例為84.9%。機(jī)采棉長度指標(biāo)與回潮率呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，呈正比例上升趨勢。從圖3中可見，回潮率6.5%～7.5%和回潮率7.5%以上檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)長度指標(biāo)相較于回潮率3.5%～5.5%和回潮率5.5%～6.5%均有明顯的提升，27 mm及以上綜合提升54.5%，同樣反映出合適的回潮率能明顯提升纖維長度指標(biāo)（詳見表3、圖3）。

表3 加工廠3不同回潮率區(qū)間的長度級分布比例表

圖3 加工廠3不同回潮率區(qū)間的長度級分布圖

從以上三個加工廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋來看，不同回潮率區(qū)間的纖維長度分布比例，均反映出機(jī)采棉長度指標(biāo)與回潮率呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，呈正比例上升趨勢。由于回潮率較高時，相應(yīng)長度指標(biāo)也較高，因此，合適的回潮率能明顯提升纖維長度指標(biāo)。不同區(qū)間回潮率下，同一加工廠片區(qū)棉花均不同程度表現(xiàn)出回潮率高對應(yīng)纖維長度較長的特性。三個加工廠的平均長度分布情況同樣反映出回潮率同纖維長度的線性關(guān)系?？梢娡患庸S的棉花，回潮率控制較低的加工階段，后期檢測出棉花長度普遍偏短；相反在回潮率相對控制較高的階段，后期棉花檢測出的長度普遍偏長。較高的回潮率6.5%～7.5%及7.5%以上平均長度高于較低的回潮率3.5%～6.5%，長度指標(biāo)差距在0.2 mm～0.4 mm（詳見表4、圖4）。

圖4 三個加工廠在不同回潮率階段平均長度對比圖

表4 三個加工廠在不同回潮率階段平均長度對比表

從不同片區(qū)三個加工廠回潮率區(qū)間分布來看，三個加工廠在低回潮率3.5%～6.5%的比例較大，加工廠1 所占比例為61.4%；加工廠2 所占比例為70.8%；加工廠3所占比例為86.0%。由此可見，加工廠1的軋花工藝控制相對較好，其棉花纖維長度也最好；而加工廠3的回潮率控制明顯偏低，軋花工藝有待進(jìn)一步提高。綜合考慮回潮率偏低的原因，一方面跟新疆區(qū)域氣候炎熱干燥有關(guān)，另一方面在于軋花工藝中對棉花加濕仍不充分，低回潮率現(xiàn)象依然存在（詳見表5、圖5）。

表5 加工廠1、加工廠2、加工廠3回潮率區(qū)間分布比例表

圖5 加工廠1、加工廠2、加工廠3回潮率區(qū)間分布圖

二、控制回潮率是提升機(jī)采棉加工質(zhì)量的關(guān)鍵

根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析，驗(yàn)證了機(jī)采棉加工的回潮率應(yīng)該控制在6.5%～8%之間較為合適，理論上加工出來的棉纖維具有更高等級的長度指標(biāo)。相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，棉花回潮率高時，棉纖維的強(qiáng)力提高，剛度降低，摩擦因數(shù)增大，但會造成清棉效率、軋花工作效率降低。由于棉纖維變軟，在外力作用下，纖維之間更多地纏繞、扭曲致使棉纖維中產(chǎn)生較多的棉結(jié)、索絲，影響顏色級指標(biāo)并直接影響皮棉的質(zhì)量。

適宜的回潮率是保持棉花加工工藝系統(tǒng)穩(wěn)定的關(guān)鍵和提高軋工質(zhì)量的關(guān)鍵。棉花加工時，籽棉的最佳回潮率在6.5%～8%之間，纖維既有一定的強(qiáng)度，又能保持彈性，可以確保軋花過程的順利進(jìn)行。適宜的回潮率可保持纖維原有長度，纖維比較蓬松，雜質(zhì)與纖維之間附著力也較低，雜質(zhì)更易于暴露在纖維表層，清雜效率高，加工出的棉籽毛頭率也較低。因?yàn)槊蘩w維之間較蓬松不易纏繞，所以在后續(xù)的清理中，纖維易于梳理，減少了雜質(zhì)，降低了棉結(jié)、索絲，兼顧了棉纖維其他方面的品質(zhì)。

綜上所述，在棉花加工環(huán)節(jié)保持適宜的回潮率，合理控制烘干溫度和回潮率指標(biāo)，確保回潮率在6.5%～8%之間，對機(jī)采棉質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用，是加工廠提升軋花工藝的關(guān)鍵。

三、控制回潮率需采取的措施建議

棉花加工企業(yè)在籽棉收購過程中要嚴(yán)格根據(jù)籽棉檢測數(shù)據(jù)將籽棉按照不同等級和回潮率、含雜率高低進(jìn)行分垛堆放，棉花檢驗(yàn)人員及時將每垛籽棉長度、回潮率、含雜率等檢測數(shù)據(jù)報(bào)送車間相關(guān)負(fù)責(zé)人，車間管理人員及設(shè)備操作人員依據(jù)籽棉情況做到因花配車。

棉花加工企業(yè)做好技術(shù)裝備改造，建議安裝籽棉在線回潮率檢測設(shè)備，配置籽棉加濕設(shè)備。車間負(fù)責(zé)人可隨時掌控籽棉回潮率，對籽棉烘干精準(zhǔn)控制，合理調(diào)整籽棉烘干設(shè)備參數(shù)。在籽棉清理、皮棉清理流程中，根據(jù)籽棉回潮率和含雜率的高低，靈活調(diào)整籽棉、皮棉的烘干溫度和清理道數(shù)。

凌晨因露水原因采摘的籽棉回潮率一般較高，同一塊棉田假如采摘時間段不一樣，回潮率也存在差異。建議收購的籽棉先堆垛一周左右再開始加工，這樣才能做到籽棉垛內(nèi)回潮率均勻，加工后的皮棉一致性好。當(dāng)遇到干濕不均勻的籽棉要做好集中堆放翻曬、回潮率穩(wěn)定后再進(jìn)行軋花。軋花過程中，控制軋花的最佳回潮率可最大限度地保持棉纖維原有物理性能指標(biāo)?！?/p>