我國棉花加工工藝流程與核心技術(shù)

張勇

（新疆五家渠纖維檢驗(yàn)所，五家渠 831300）

現(xiàn)階段棉花加工工藝主要包含籽棉預(yù)處理、軋花、皮棉清理以及剝絨等。從工藝流程角度來劃分，可分為準(zhǔn)備階段、加工階段與成包階段。在準(zhǔn)備階段，運(yùn)用到烘干 （加濕）以及清理工藝，其目標(biāo)是能夠清除籽棉中的部分雜質(zhì)。加工階段是對籽棉進(jìn)行軋、剝等一系列處理后，對皮棉以及短絨清理，達(dá)到將棉花加工成各種產(chǎn)品的目的。成包階段是指將皮棉以及短絨進(jìn)行壓縮與包裝，有助于存儲與運(yùn)輸。文章主要是對手摘棉與機(jī)采棉的加工工藝流程進(jìn)行分析，與此同時闡述了加工過程的核心技術(shù)。

1 棉花加工的工藝流程

1.1 手摘棉加工工藝流程

在加工之前，需要將籽棉進(jìn)行雜質(zhì)分離，然后對異性纖維清理，接著進(jìn)行籽棉烘干、清理以及配棉，最后經(jīng)過軋花皮棉清理與皮棉加濕，由輸送系統(tǒng)打包后存儲。能夠看出，手摘棉所采用的加工流程，是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上而形成的。通過對我國棉花實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀分析后，結(jié)合國外先進(jìn)工藝來對皮棉清理技術(shù)與自動喂棉技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對于加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義。除此之外，在皮棉清理階段還運(yùn)用氣流皮清與鋸齒皮清雙重清理程序，一定程度上提升了皮棉的質(zhì)量，這對于棉產(chǎn)品的質(zhì)量具有直接影響。

1.2 機(jī)采棉加工工藝流程

首先，通過通大氣閥與籽棉分離器來實(shí)現(xiàn)對籽棉中雜質(zhì)的分離，然后通過籽棉干燥機(jī)、刺釘輥筒清花機(jī)、清鈴機(jī)以及回收式清花機(jī)來進(jìn)行處理。緊接著通過軋花機(jī)、氣流式皮清機(jī)與皮棉清理機(jī)對雜質(zhì)進(jìn)一步清除，最后由集棉機(jī)與打包機(jī)對棉花進(jìn)行打包。相對于手摘棉來說，機(jī)采棉中含有的雜質(zhì)較多，同時具有回潮率較高的特點(diǎn)，對此在付軋前需要反復(fù)對籽棉的雜質(zhì)清理與烘干。并且在皮棉清理中也增加相應(yīng)次數(shù)，皮棉清理具有顯著效果。隨著棉花種植技術(shù)的日益提升，在節(jié)約勞動力的同時給予機(jī)采棉帶來機(jī)遇，因此有必要加強(qiáng)對機(jī)采棉的加工工藝流程的分析。

2 棉花加工過程涉及的核心技術(shù)

在對棉花加工階段，主要經(jīng)歷籽棉預(yù)處理、軋花機(jī)處理、皮棉清理與皮棉加濕等流程，具體涉及到以下幾方面技術(shù)。

2.1 籽棉預(yù)處理技術(shù)

籽棉預(yù)處理技術(shù)在棉花加工工藝流程中發(fā)揮著重要的作用，對此國內(nèi)部分棉花加工企業(yè)在籽棉預(yù)處理階段增加了烘干環(huán)節(jié)，但是需注意的是與國外成熟烘干技術(shù)仍然存在差距。其主要原因是烘干塔中熱空氣溫度采用的是人為控制方式，即便是操作較熟練的員工，也無法掌握合理的溫度。并且對于含水率較為合格的籽棉，再對其烘干便會達(dá)不到最佳的效果。當(dāng)然，還存在部分地區(qū)籽棉含水率較低的情況，那么在預(yù)處理過程中就需要對籽棉加濕，以保持籽棉的含水率為8%左右，有助于提升軋花的質(zhì)量。

2.2 軋花技術(shù)

在軋花過程中，運(yùn)用較多的方法與技術(shù)為皮輥軋花機(jī)與鋸齒軋花機(jī)。首先，皮輥軋花機(jī)主要是借助于摩擦系數(shù)來對棉纖維進(jìn)行粘附，以達(dá)到棉子分離的目標(biāo)。皮輥軋花機(jī)具有成本低、易操作的特征，受到眾多棉花加工企業(yè)的青睞。其次，鋸齒軋花機(jī)則是借助高速旋轉(zhuǎn)的圓盤鋸片，通過肋條間隙鉤拉棉花纖維，使之與棉子分離的機(jī)械。鋸齒軋花機(jī)包含毛刷式與氣流式兩種類型，當(dāng)籽棉被鋸齒鉤住后帶入到軋花工作箱后，由鋸片帶動相互牽引的籽棉而形成籽棉卷。其中，鋸齒同時還可鉤住纖維轉(zhuǎn)動，棉纖維被毛刷滾筒刷下后進(jìn)入到集棉箱，并且還可將棉籽排除機(jī)外。

2.3 皮棉清理技術(shù)

為了能夠有效地提升皮棉的質(zhì)量，則必須清除皮棉中的雜質(zhì)。在皮棉清理技術(shù)中，主要分為兩步來執(zhí)行。首先，是借助于氣流式清理機(jī)來清理；其次，采用兩道鋸齒式皮清理機(jī)進(jìn)行清理。對此，從國外方面來分析，將皮棉清理技術(shù)與除雜刀自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)相結(jié)合，可以根據(jù)皮棉的實(shí)際情況來對除雜刀的數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。合理的除雜刀自動調(diào)節(jié)技術(shù)，不但能夠有效的提升除雜效率，更重要的是可降低皮棉的損失。美國在棉花加工工藝中對皮棉清理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，認(rèn)為除雜刀數(shù)量準(zhǔn)確的利用，能夠?qū)崿F(xiàn)提升皮棉質(zhì)量的目標(biāo)。但是從我國當(dāng)前在該領(lǐng)域的運(yùn)用，能夠看出鋸齒式皮清機(jī)的除雜刀數(shù)量是固定的，并且其角度也是無法改變的，因此有必要將數(shù)控技術(shù)與鋸齒皮棉清理機(jī)結(jié)合為一體，對于促進(jìn)智能化棉花加工技術(shù)具有重要意義。

2.4 皮棉加濕技術(shù)

經(jīng)過軋花流程后便需要對皮棉進(jìn)一步處理，為了達(dá)到提升生產(chǎn)率、節(jié)約能耗的目標(biāo)，則需要對皮棉加濕。皮棉加濕借助于棉纖維具有天然親水性能，使得干燥的棉纖維與濕熱空氣接觸后進(jìn)行回潮。首先可對水進(jìn)行高壓霧化，然后通過高溫汽化將濕氣流引入到皮棉管中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)皮棉與汽化液體相結(jié)合而提升回潮率?，F(xiàn)階段皮棉加濕技術(shù)的種類有很多，以加濕裝置來劃分，可分為超聲波霧化加濕、高壓噴霧加濕以及蒸汽加濕等；按皮棉加濕的位置不同來劃分，包含皮棉滑道上加濕、皮棉管中加濕以及集棉機(jī)內(nèi)加濕等多種方式。當(dāng)然，無論何種皮棉加濕技術(shù)，其核心都離不開汽化水。

3 總結(jié)

通過對棉花加工的工藝流程與核心技術(shù)進(jìn)行分析后，能夠看出今后在加工技術(shù)研究的過程中，需要結(jié)合我國棉花產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況，在提升設(shè)備加工質(zhì)量、工藝流程的同時，發(fā)揮出加工工藝技術(shù)的優(yōu)勢，以實(shí)現(xiàn)促進(jìn)我國棉花加工產(chǎn)業(yè)升級的目標(biāo)。

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[2]王銘,耿向陽,曲京武.HVI與烘箱法測定棉花回潮率的差異分析.中國纖檢，2011，(01)

[3]馬東昱,孫龍清.基于圖像特征的籽棉品級分級模型.計算機(jī)應(yīng)用，2010，(08)