淺析機(jī)采長(zhǎng)絨棉加工

■ 劉文普 孫召明 劉 娟 毛新艷 王 昭

〔山東天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司，山東濟(jì)南 250000〕

長(zhǎng)絨棉因纖維較長(zhǎng)而出名，其品質(zhì)優(yōu)良、纖維柔長(zhǎng)，一般長(zhǎng)度為33 mm～39 mm，是高支紗的主要原料。新疆阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣是長(zhǎng)絨棉主要種植區(qū)域，也是新疆長(zhǎng)絨棉主要加工區(qū)域。

近年來(lái)，棉花細(xì)絨棉從種植、采摘到加工基本實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化，因自身的特性在機(jī)械化采摘方面還存在一些問(wèn)題，由于目前仍然以手摘為主，因此加工工藝也以手摘棉為主。手摘長(zhǎng)絨棉加工工藝主要包括喂花機(jī)、分離器、回收式籽棉清理機(jī)、皮輥軋花機(jī)、氣流式皮棉清理機(jī)、打包機(jī)等，工藝較簡(jiǎn)易但能滿(mǎn)足手摘長(zhǎng)絨棉加工的需要。隨著社會(huì)不斷地發(fā)展，拾花工出現(xiàn)短缺現(xiàn)象，導(dǎo)致長(zhǎng)絨棉拾花成本不斷提升，為此大力發(fā)展長(zhǎng)絨棉機(jī)械化采摘迫在眉睫。近兩年在新疆維吾爾自治區(qū)大力扶持下，長(zhǎng)絨棉的機(jī)械采摘得到了一定的發(fā)展但也出現(xiàn)新的問(wèn)題，由于機(jī)采棉的含雜率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于手摘棉，甚至比機(jī)采細(xì)絨棉的含雜率還高，且長(zhǎng)絨棉纖維較長(zhǎng)產(chǎn)生的索絲較多，棉葉、鈴殼被纖維包裹，因此，手摘長(zhǎng)絨棉的加工生產(chǎn)線已無(wú)法適應(yīng)機(jī)采長(zhǎng)絨棉的清理、加工。如何加工出滿(mǎn)足紡織企業(yè)需求的長(zhǎng)絨棉成為橫亙?cè)诿藁庸て髽I(yè)及棉機(jī)設(shè)備制造單位前的一道鴻溝。

為了適應(yīng)機(jī)采長(zhǎng)絨棉的加工需求，應(yīng)重點(diǎn)從以下三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行研究：一是籽棉清理環(huán)節(jié)，二是加工環(huán)節(jié)，三是皮棉清理環(huán)節(jié)。

一、籽棉清理環(huán)節(jié)

此環(huán)節(jié)應(yīng)針對(duì)機(jī)采長(zhǎng)絨棉的纖維長(zhǎng)、索絲多、含雜高等特性研發(fā)新的設(shè)備及工藝，目前各棉機(jī)制造單位均在布局長(zhǎng)絨棉加工設(shè)備。其中主流籽棉工藝主要包括：一道長(zhǎng)絨棉專(zhuān)用下吸風(fēng)籽棉清理機(jī)、三組長(zhǎng)絨棉專(zhuān)用十輥傾斜式籽棉清理機(jī)、三組長(zhǎng)絨棉提凈籽棉清理機(jī)、二道長(zhǎng)絨棉專(zhuān)用下吸風(fēng)籽棉清理機(jī)。長(zhǎng)絨棉專(zhuān)用下吸風(fēng)籽棉清理機(jī)的作用是替代分離器，將籽棉吸入清理機(jī)中；對(duì)籽棉進(jìn)行清理。長(zhǎng)絨棉相較于細(xì)絨棉，其棉籽大小相差不大，但棉籽上的纖維較細(xì)、絨棉少，導(dǎo)致長(zhǎng)絨棉的單粒籽棉個(gè)頭較小，如果采用常規(guī)細(xì)絨棉的下吸風(fēng)籽棉清理機(jī)清理，就容易出現(xiàn)掉落小花頭現(xiàn)象。為提高經(jīng)濟(jì)效益，長(zhǎng)絨棉專(zhuān)用下吸風(fēng)籽棉清理機(jī)在格條柵布局上進(jìn)行了調(diào)整，雖然格條間隙略大于棉籽腰徑，但格條柵的整體漏雜面積比細(xì)絨棉大。刺釘相較于細(xì)絨棉清理機(jī)短，刺釘輥的容棉率小，棉花在經(jīng)過(guò)刺釘輥后能夠快速脫離，減少回棉從而減少索絲的產(chǎn)生。長(zhǎng)絨棉專(zhuān)用十輥傾斜籽清機(jī)配合長(zhǎng)絨棉專(zhuān)用提凈式籽清機(jī)，籽棉在經(jīng)過(guò)三組籽清機(jī)后能夠充分翻轉(zhuǎn)，包裹在棉纖維內(nèi)部的棉葉、鈴殼、棉稈等雜質(zhì)充分暴露在籽棉表面，經(jīng)刺釘輥撥打及格條柵阻隔后可以最大限度地清除雜質(zhì)。十輥傾斜籽清機(jī)內(nèi)部的刺釘輥采用大直徑、短刺釘設(shè)計(jì)，在保證直線度、跳動(dòng)精度的同時(shí)降低轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，有利于減少對(duì)籽棉的損傷；格柵采用半弧結(jié)構(gòu)，整個(gè)機(jī)幅方向上格柵與刺釘輥間隙均勻一致，在清理雜質(zhì)的同時(shí)減少破籽的產(chǎn)生，提高了經(jīng)濟(jì)效益。長(zhǎng)絨棉專(zhuān)用提凈式籽清機(jī)采用大直徑與小直徑U型齒條輥相結(jié)合的方式布局，二級(jí)清理、一級(jí)回收、大直徑U型輥配合多道排雜棒能夠最大限度地清除籽棉中混入的鈴殼、棉稈等大雜，同時(shí)回收輥能夠?qū)η謇磉^(guò)程中漏排的單粒籽棉進(jìn)行回收，減少小花頭的掉落避免損失。

二、加工環(huán)節(jié)

長(zhǎng)絨棉主要利用皮輥軋花機(jī)進(jìn)行加工。目前市場(chǎng)上的皮輥軋花機(jī)基本上都是上部采用喂花輥、1個(gè)釘齒輥結(jié)構(gòu)；下部采用針刺輥組合、滾刀、皮輥組合、定刀組合、軋花臺(tái)架等部件組成。其中滾刀、皮輥等部件安裝在軋花臺(tái)上，滾刀和皮輥間隙依靠外部軸承座上的拉桿調(diào)節(jié)完成后固定，其間隙在整個(gè)軋花過(guò)程中保持不變；定刀對(duì)皮輥產(chǎn)生的壓力通過(guò)定刀上的調(diào)節(jié)塊調(diào)節(jié)，工人的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)在此過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。鋸齒軋花機(jī)目前已有部分機(jī)型實(shí)現(xiàn)智能控制，可以根據(jù)籽棉性狀自動(dòng)調(diào)整工作點(diǎn)、伸出量等重要參數(shù)；皮輥軋花機(jī)目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化，無(wú)法自動(dòng)調(diào)整皮輥和滾刀的間隙以及定刀對(duì)皮輥的壓力等重要參數(shù)，但隨著人工智能的不斷發(fā)展，智能化調(diào)整是必然的趨勢(shì)。智能調(diào)整可以減少對(duì)技術(shù)工人的依賴(lài)，有利于降低皮輥的磨損，延長(zhǎng)皮輥的使用壽命，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

三、皮棉清理環(huán)節(jié)

在手摘棉加工生產(chǎn)線中，一般每?jī)膳牌ぽ佨埢C(jī)配置一臺(tái)氣流皮清機(jī)，由于皮輥軋花機(jī)片狀落棉，當(dāng)多臺(tái)軋花機(jī)軋出的皮棉混合到同一管道后，氣流式皮棉清理機(jī)清理效率基本滿(mǎn)足手摘棉的需求，但無(wú)法滿(mǎn)足機(jī)采棉加工的要求，因此，有的生產(chǎn)線在氣流皮清機(jī)后增加了鋸齒皮清機(jī)，清理效果大大增加，降低含雜率。鋸齒皮清機(jī)清理的是多臺(tái)軋花機(jī)匯合在一起的皮棉，容易出現(xiàn)塊狀棉花影響清理效果，同時(shí)經(jīng)鋸齒皮清機(jī)清理后，長(zhǎng)絨棉皮棉外觀形態(tài)經(jīng)鋸齒鉤拉后發(fā)生變化，也阻礙了機(jī)采長(zhǎng)絨棉的發(fā)展。

長(zhǎng)絨棉的機(jī)械采摘是發(fā)展趨勢(shì)，其加工也逐漸受到棉花加工企業(yè)及棉機(jī)制造企業(yè)的重視，研發(fā)適合機(jī)械采摘長(zhǎng)絨棉加工的設(shè)備，為廣大棉農(nóng)及棉花加工單位創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。