浅析机采长绒棉加工

■ 刘文普 孙召明 刘 娟 毛新艳 王 昭

〔山东天鹅棉业机械股份有限公司，山东济南 250000〕

长绒棉因纤维较长而出名，其品质优良、纤维柔长，一般长度为33 mm～39 mm，是高支纱的主要原料。新疆阿克苏地区阿瓦提县是长绒棉主要种植区域，也是新疆长绒棉主要加工区域。

近年来，棉花细绒棉从种植、采摘到加工基本实现了全程机械化，因自身的特性在机械化采摘方面还存在一些问题，由于目前仍然以手摘为主，因此加工工艺也以手摘棉为主。手摘长绒棉加工工艺主要包括喂花机、分离器、回收式籽棉清理机、皮辊轧花机、气流式皮棉清理机、打包机等，工艺较简易但能满足手摘长绒棉加工的需要。随着社会不断地发展，拾花工出现短缺现象，导致长绒棉拾花成本不断提升，为此大力发展长绒棉机械化采摘迫在眉睫。近两年在新疆维吾尔自治区大力扶持下，长绒棉的机械采摘得到了一定的发展但也出现新的问题，由于机采棉的含杂率远远大于手摘棉，甚至比机采细绒棉的含杂率还高，且长绒棉纤维较长产生的索丝较多，棉叶、铃壳被纤维包裹，因此，手摘长绒棉的加工生产线已无法适应机采长绒棉的清理、加工。如何加工出满足纺织企业需求的长绒棉成为横亘在棉花加工企业及棉机设备制造单位前的一道鸿沟。

为了适应机采长绒棉的加工需求，应重点从以下三个环节进行研究：一是籽棉清理环节，二是加工环节，三是皮棉清理环节。

一、籽棉清理环节

此环节应针对机采长绒棉的纤维长、索丝多、含杂高等特性研发新的设备及工艺，目前各棉机制造单位均在布局长绒棉加工设备。其中主流籽棉工艺主要包括：一道长绒棉专用下吸风籽棉清理机、三组长绒棉专用十辊倾斜式籽棉清理机、三组长绒棉提净籽棉清理机、二道长绒棉专用下吸风籽棉清理机。长绒棉专用下吸风籽棉清理机的作用是替代分离器，将籽棉吸入清理机中；对籽棉进行清理。长绒棉相较于细绒棉，其棉籽大小相差不大，但棉籽上的纤维较细、绒棉少，导致长绒棉的单粒籽棉个头较小，如果采用常规细绒棉的下吸风籽棉清理机清理，就容易出现掉落小花头现象。为提高经济效益，长绒棉专用下吸风籽棉清理机在格条栅布局上进行了调整，虽然格条间隙略大于棉籽腰径，但格条栅的整体漏杂面积比细绒棉大。刺钉相较于细绒棉清理机短，刺钉辊的容棉率小，棉花在经过刺钉辊后能够快速脱离，减少回棉从而减少索丝的产生。长绒棉专用十辊倾斜籽清机配合长绒棉专用提净式籽清机，籽棉在经过三组籽清机后能够充分翻转，包裹在棉纤维内部的棉叶、铃壳、棉秆等杂质充分暴露在籽棉表面，经刺钉辊拨打及格条栅阻隔后可以最大限度地清除杂质。十辊倾斜籽清机内部的刺钉辊采用大直径、短刺钉设计，在保证直线度、跳动精度的同时降低转动角速度，有利于减少对籽棉的损伤；格栅采用半弧结构，整个机幅方向上格栅与刺钉辊间隙均匀一致，在清理杂质的同时减少破籽的产生，提高了经济效益。长绒棉专用提净式籽清机采用大直径与小直径U型齿条辊相结合的方式布局，二级清理、一级回收、大直径U型辊配合多道排杂棒能够最大限度地清除籽棉中混入的铃壳、棉秆等大杂，同时回收辊能够对清理过程中漏排的单粒籽棉进行回收，减少小花头的掉落避免损失。

二、加工环节

长绒棉主要利用皮辊轧花机进行加工。目前市场上的皮辊轧花机基本上都是上部采用喂花辊、1个钉齿辊结构；下部采用针刺辊组合、滚刀、皮辊组合、定刀组合、轧花台架等部件组成。其中滚刀、皮辊等部件安装在轧花台上，滚刀和皮辊间隙依靠外部轴承座上的拉杆调节完成后固定，其间隙在整个轧花过程中保持不变；定刀对皮辊产生的压力通过定刀上的调节块调节，工人的技术经验在此过程中起到了至关重要的作用。锯齿轧花机目前已有部分机型实现智能控制，可以根据籽棉性状自动调整工作点、伸出量等重要参数；皮辊轧花机目前还没有实现智能化，无法自动调整皮辊和滚刀的间隙以及定刀对皮辊的压力等重要参数，但随着人工智能的不断发展，智能化调整是必然的趋势。智能调整可以减少对技术工人的依赖，有利于降低皮辊的磨损，延长皮辊的使用寿命，增强企业的竞争力。

三、皮棉清理环节

在手摘棉加工生产线中，一般每两排皮辊轧花机配置一台气流皮清机，由于皮辊轧花机片状落棉，当多台轧花机轧出的皮棉混合到同一管道后，气流式皮棉清理机清理效率基本满足手摘棉的需求，但无法满足机采棉加工的要求，因此，有的生产线在气流皮清机后增加了锯齿皮清机，清理效果大大增加，降低含杂率。锯齿皮清机清理的是多台轧花机汇合在一起的皮棉，容易出现块状棉花影响清理效果，同时经锯齿皮清机清理后，长绒棉皮棉外观形态经锯齿钩拉后发生变化，也阻碍了机采长绒棉的发展。

长绒棉的机械采摘是发展趋势，其加工也逐渐受到棉花加工企业及棉机制造企业的重视，研发适合机械采摘长绒棉加工的设备，为广大棉农及棉花加工单位创造良好的经济效益及社会效益。