淺析影響軋花機軋花質(zhì)量因素

■ 許傳祿 高興春 毛新艷 客林廷

〔山東天鵝棉業(yè)機械股份有限公司，山東濟南250032〕

在棉花加工過程中，影響皮棉質(zhì)量的因素有很多種，既有籽棉在其生長過程形成的內(nèi)在品質(zhì)因素（如：籽棉成熟度，纖維長度、斷裂比強度、整齊度、色度、含雜率、回潮率等），又有籽棉在收獲、運輸、儲存、加工過程中所用機械狀態(tài)和人員操作技能形成的外在因素；這些因素在棉花加工過程對皮棉質(zhì)量的影響表現(xiàn)出不同的特性，并且在不同的棉花加工工藝配置中所產(chǎn)生的影響也各不相同。必須根據(jù)不同的籽棉品質(zhì)，選擇不同的棉花加工工藝，調(diào)整出相應(yīng)的機械工作狀態(tài)，實行因花配車，達到提高軋花產(chǎn)量、保證皮棉質(zhì)量、增加經(jīng)濟效益的目的。為此，我們必須清楚這些因素對棉花加工具有怎樣的影響，下面具體對這些因素進行簡單的剖析。

一、籽棉狀態(tài)

高等級的籽棉由于成熟度好、纖維彈力高、斷裂比強度大、纖維整齊度好、含雜少，色澤潔白，加工出的皮棉質(zhì)量就好；低等級籽棉由于成熟度差、纖維彈力弱、斷裂比強度小、纖維整齊度差，含雜多，色澤發(fā)黃，加工出的皮棉質(zhì)量就差。

二、籽棉回潮率

籽棉回潮率的大小主要影響纖維的彈力和纖維的斷裂比強度?；爻甭蚀蟮淖衙蘩w維彈力小，但纖維斷裂比強度大，表現(xiàn)在皮棉加工質(zhì)量上就是纖維含雜多、索絲多、纖維不蓬松、纖維排列方向性差、纖維不順溜、感官差，并且排出的棉籽毛頭率大，光毛不均，有時棉籽帶有小尾巴纖維，但纖維損傷小、短纖維率低?；爻甭市〉淖衙蘩w維彈力大，但纖維斷裂比強度小，表現(xiàn)在皮棉加工質(zhì)量上就是纖維含雜少、索絲少、纖維蓬松、纖維排列方向性好、纖維順溜、感官好，排出的棉籽光毛均勻，但纖維損傷大、短纖維率高。籽棉回潮率太大或太少都不利于皮棉整體質(zhì)量的提高，綜合多種因素，付軋籽棉的回潮率在6%～6.5%最好。

三、籽棉清理效果

籽棉清理主要是在籽棉清理機、籽棉提凈機和軋花機上部進行的，籽棉清理有兩方面的好處：清除籽棉中的雜質(zhì)和蓬松籽棉，為籽棉付軋創(chuàng)造良好的條件。清花喂棉效果對軋花機的加工質(zhì)量起著非常重要的作用。均勻的籽棉流連續(xù)地進入工作箱，有利于在棉卷中形成均勻連續(xù)的排籽空洞，便于控制棉籽的毛頭率；蓬松的單粒籽棉有利于鋸齒鉤拉纖維，同時減少了纖維間的糾纏、摩擦，減少了索絲的產(chǎn)生；籽棉含雜低減少了大雜質(zhì)被鋸齒打碎變成更多、更難清理的細小雜質(zhì)的可能性。如果籽棉中含有較多的鈴殼、僵瓣棉、不孕籽、棉葉、棉枝等雜質(zhì)，不僅增加了皮棉中細雜的含量，而且使皮棉容易產(chǎn)生索絲、僵片，短纖維率高，纖維整齊度差，皮棉感官質(zhì)量差。

四、工作箱形狀

工作箱是鋸齒軋花機最重要的部件，棉纖維與棉籽的分離是在這里完成的，工作箱形狀對軋花質(zhì)量有至關(guān)重要的影響。工作箱是由肋條、胸板、抱合板、棉籽梳、鋸軸組件組成；有的工作箱還有排籽管或攪拌軸組件。肋條、胸板、抱合板的外形尺寸和曲率半徑是影響軋花質(zhì)量的最重要因素，鋸齒前面角與肋條工作點曲面形成的壓力角應(yīng)為58°～60°。壓力角小，軋花產(chǎn)量低，但皮棉質(zhì)量好；壓力角大，軋花產(chǎn)量高，但皮棉質(zhì)量差。籽棉在工作箱中運動時形成棉卷，棉卷在各處的運轉(zhuǎn)速度和密度是變化的，工作箱各處部件的功用也是不同的。

（一）肋條

從肋條曲面下端開始鋸齒鉤拉帶纖維的籽棉沿肋條向上方運動，同時分選掉已軋凈纖維的棉籽；在此過程中棉卷運轉(zhuǎn)速度和密度逐漸增大，至工作點處達到最大值，此時棉卷對肋條的壓力最大，在鋸齒的鉤拉下有利于纖維脫離棉籽，提高產(chǎn)量。但壓力過大，雖然產(chǎn)量提高，但鉤拉纖維過多，有的纖維沒能進入鋸齒的下部，加上棉卷對纖維的阻滯作用增強，部分容易拉脫，在工作箱中形成游離纖維，游離纖維在工作箱中重復(fù)運轉(zhuǎn)容易形成索絲；被鋸齒鉤拉通過肋條的纖維因產(chǎn)量高被束縛得過于緊實，纖維不蓬松，不利排雜，影響軋花質(zhì)量。

（二）胸板

肋條以上是胸板，胸板是棉卷運轉(zhuǎn)的控制組件，胸板壓合的角度決定了此段棉卷運轉(zhuǎn)阻力，進一步影響了肋條工作點處棉卷的運轉(zhuǎn)速度和密度，影響軋花產(chǎn)量和質(zhì)量。胸板壓低，棉卷運轉(zhuǎn)半徑減少，運轉(zhuǎn)阻力增大，軋花產(chǎn)量提高，但質(zhì)量有所下降；反之，胸板抬高，棉卷運轉(zhuǎn)半徑增大，運轉(zhuǎn)阻力減少，軋花質(zhì)量提高，但產(chǎn)量有所下降。

（三）抱合板

棉卷沿胸板逆時針旋轉(zhuǎn)，過了胸板進入抱合板控制區(qū)。胸板曲率半徑很大，上下比較陡直，棉卷進入此區(qū)域時密度逐漸變小，有利于籽棉間的擴散，軋凈纖維的棉籽因密度大、離心力大，逐漸向外層移動。在抱合板下端工作箱空間進一步加大，棉籽和籽棉分層更加明顯，棉卷密度更小。

（四）棉籽梳

棉籽梳布置在抱合板下端，棉卷進入棉籽梳區(qū)域，工作箱曲率半徑最大，棉卷密度最小，棉籽和籽棉分層最為明顯，給棉籽和籽棉的分選創(chuàng)造了有利條件，部分棉籽通過棉籽梳條間隙漏下。

棉籽梳和肋條拐點之間達空間斷隔形成了棉籽排出的主要通道。棉卷運動到此處，鋸齒鉤拉帶纖維的籽棉瞬間加速，在棉卷表層形成一個個孔洞；受到離心力的作用，軋凈的棉籽便從棉卷表層孔洞中排出。通過調(diào)節(jié)棉籽梳位置、梳條角度，可以改變排籽道的尺寸和棉籽排出的流向，進而控制棉籽的排出量；在排籽道的入口處，排出的棉籽含纖維有多有少，含纖維少的棉籽由排籽道直接排出；而含纖維多的棉籽被鋸齒二次鉤拉，重新進入工作箱。棉籽梳的方位控制著排出棉籽的毛頭率大小，棉籽梳位置低、梳條角度陡，排出的棉籽毛頭率大；反之，排出的棉籽毛頭率小。

五、鋸齒狀態(tài)及鋸軸轉(zhuǎn)速

鋸片狀態(tài)及鋸軸轉(zhuǎn)速是影響軋花機軋花產(chǎn)量和質(zhì)量的重要條件。鋸片厚度δ=0.94，鋸齒前角為40°，齒尖厚度為0.35mm～0.55mm，這些參數(shù)對鋸齒鉤拉纖維的效果有重要影響：薄齒軋花對皮棉質(zhì)量有益處，但鋸齒過薄，鋸齒強度減少，高產(chǎn)量情況下，棉卷過緊，鋸齒容易損壞。鋸齒前角小于40°時，被勾住的纖維容易拉脫產(chǎn)生游離纖維，形成索絲，影響皮棉質(zhì)量。鋸齒前角大于40°時，被鉤拉的纖維聚集齒根部，纖維束過緊不利于纖維中雜質(zhì)的擴散、排出。

鋸片運轉(zhuǎn)線速度一般為11m/s～14m/s。鋸軸轉(zhuǎn)速快，雖然有利于提高軋花產(chǎn)量，降低皮棉含雜量，但是受棉纖維強度所限，容易拉斷棉纖維，造成短纖維率過高，影響皮棉質(zhì)量。

六、刷棉效果

刷棉是利用毛刷或氣流將棉纖維從鋸齒上吹刷下來，無論是毛刷刷棉還是氣流刷棉，吹刷速度必須大于鋸齒旋轉(zhuǎn)線速度的2.5倍以上，吹刷速度越快，刷棉越凈，皮棉品質(zhì)越好；但是受機械強度和軋花工藝配置的限制，吹刷速度也不能過快。再者，吹刷點位置的高低和吹刷方向的選擇非常重要，吹刷點位置的確定必須考慮纖維排雜和氣流補風(fēng)等綜合因素，吹刷方向必須切向鋸齒運動方向。只有刷棉干凈，才便于鋸齒進入工作箱重新鉤拉纖維，提高軋花產(chǎn)量；才能避免棉纖維被重新帶入工作箱產(chǎn)生索絲，影響軋花質(zhì)量。

七、排雜效果

軋花機排雜有上排雜和下排雜兩處。上排雜主要排除一些較大的不孕籽和僵片，上排雜板或排雜刀與鋸齒的間隙影響排雜效果，間隙大，排雜效果差；間隙小，排雜效果好。受結(jié)構(gòu)強度限制，為避免機械碰撞，上排雜板或排雜刀與鋸齒的間隙也不能過小，一般為2mm～3mm；下排雜主要排除一些細小的不孕籽、僵片棉、棉葉等雜質(zhì)，下排雜板前端距離鋸片一般為50mm，距離毛刷一般為38mm。

八、皮棉道引風(fēng)

皮棉道引風(fēng)的風(fēng)壓風(fēng)量主要影響軋花機下排雜、皮棉道中皮棉輸送順暢與否。風(fēng)壓風(fēng)量大，風(fēng)的引力大，雜質(zhì)容易回吸，皮棉含雜量高；風(fēng)壓風(fēng)量小，容易產(chǎn)生落棉，造成不必要的衣虧。同時，皮棉輸送不順暢，容易產(chǎn)生回棉造成索絲，影響皮棉質(zhì)量。皮棉道引風(fēng)的確定必須綜合考慮軋花機本身產(chǎn)生的風(fēng)和工藝配置中皮棉輸送需要的風(fēng)等因素；皮棉道引風(fēng)的風(fēng)壓風(fēng)量既要滿足將軋花機本身產(chǎn)生的風(fēng)量消耗掉，又要滿足皮棉輸送和皮清機集棉所需的風(fēng)壓風(fēng)量。各種軋花機、皮清機配置工藝不同，所需皮棉道引風(fēng)的風(fēng)壓風(fēng)量也不同。一般由理論計算和現(xiàn)場實際測量共同確定。

九、小結(jié)

明晰了籽棉狀態(tài)和加工機械對皮棉質(zhì)量影響的特性，我們就可以全面考慮這些因素，并根據(jù)籽棉的不同品質(zhì)，結(jié)合市場需求，選擇最佳的棉花加工工藝。例如，對于高等級的籽棉，因其成熟度好，纖維彈力大、斷裂比強度大、纖維整齊度好、含雜少、含水少、色澤潔白，可以采取減少部分清花設(shè)備、停止烘干工序、提高機械轉(zhuǎn)速、加大軋花產(chǎn)量的加工工藝，這樣既可以提高軋花產(chǎn)量，又能保證皮棉質(zhì)量，使企業(yè)的整體效益得到提高。對于低等級的籽棉，由于成熟度差，纖維彈力小、斷裂比強度小、纖維整齊度差、含雜多、含水多、色澤差，可以采取加強籽棉烘干、降低機械轉(zhuǎn)速、在軋花和皮清過程中新增加濕工序、減少軋花產(chǎn)量的加工工藝，這樣雖然降低了軋花產(chǎn)量，但是卻保證了皮棉質(zhì)量，滿足了市場要求，穩(wěn)定了企業(yè)效益。當(dāng)然，籽棉品質(zhì)和加工機械狀態(tài)多種多樣，對加工質(zhì)量的影響有大有小；在工作中我們還要具體分析對皮棉質(zhì)量有突出影響的哪些因素，抓住重點，采取有針對性的、行之有效的措施，確保軋花產(chǎn)量和皮棉質(zhì)量均衡提高，提高企業(yè)的市場競爭力。