淺析關于兵團機采棉清理加工問題的探討

塔里木大學機械電氣化工程學院 田建剛 王紅飆 王旭峰

引言

棉花產業在整個新疆建設兵團的國民經濟中占有重要的地位。兵團共有14個師，其中13個師為棉花的主產區。隨著棉花種植面積的不斷擴大，據不完全統計，2013年兵團棉花播種面積達到882.78萬畝，針對新疆地區地多人少的格局等因素影響著棉花產業發展的問題，機械采棉技術隨之應運而生。截止2013年，新疆兵團機采棉面積達到了585萬畝，占到棉花播種總面積的66%。機采棉技術的大力推廣，第一，對提高棉農生產率、降低棉農的勞動強度具有極大的促進作用；第二，加速實現兵團棉花生產集約化、現代化經營；第三，也是落實“十三五”規劃中的“推進農業現代化，加快社會主義新農村建設”的重要思想，是實現兵團“發展壯大兵團，致富職工群眾”目標的直接體現[1]。而機采棉清理與加工作業是機采棉技術順利推行的關鍵環節之一。2012年，新疆地區兵團建成了480條機采棉加工線。平均每條加工線投資兩三千萬元左右。抓好機采棉清理加工生產流程，就急需在整個新疆建設兵團大力推廣機采棉技術，確保機采棉品級與質量，以提高機采棉的綜合效益及市場競爭力。

1 機采棉清理加工工藝流程

機采棉加工工藝一般是采用籽棉的兩道烘干、四道清理，皮棉一道氣流清理、二道鋸齒清理[10]。在傳統的棉花加工廠基礎上加強籽棉的烘干、清理以及皮棉的清理工序，保證機采棉清雜效率和加工質量，這是機采棉清理加工工序中極為重要的內容。下面來談談機采棉清理加工的工藝流程。

機采棉清理加工的工藝流程一般是由籽棉烘干、清理、軋花、皮棉清理以及打包等環節組成。籽棉烘干工藝是籽棉由外吸棉氣力裝置輸送，進入籽棉的自動控制箱，并且由供料箱均勻喂入自動控制箱下部的熱風管內。籽棉清理是運用各種現有的清理設備清除籽棉中所含有雜質。此道工序可以起到減少機械磨損、提高皮棉的質量、減少落地棉損失以及可以避免火災事故發生的作用。軋花作業是將棉籽中的長纖維分離下來，形成皮棉，并且要保持棉籽上的短絨。皮棉清理有氣流式和鋸齒滾筒式兩類。氣流式皮棉清理機裝置安裝在每一臺鋸齒軋花機的皮棉出口處。皮棉經過處理之后，隨氣流通過匯集管輸送到集棉機中。氣流式清理機具有不降低纖維長度，耗能低，結構較簡單等特征，但其缺點就是清雜效果比較低，一般為鋸齒滾筒式皮棉清理機的1/3。而鋸齒滾筒式皮棉清理機是由集棉、給棉、清理和刷棉四大構件組成，分為氣流式和毛刷式兩種。皮棉打包工藝包括集棉、喂棉預壓、壓棉、捆扎刷嘜四個環節。目前國內打包機有MDY-160型、MDY-200 型、MDY-250 型、MDY-315 型、MDY-400、MDY-500 型等型號[2]。

2 機采棉清理加工設備及配置情況

圖1 機采棉清理加工設備配置

新疆建設兵團農一師八團最先引進了美國拉莫斯公司清理設備與國內軋花、打包等配套設備，構成了機采棉清理加工生產線。機采棉加工既是機采棉技術中最關鍵的技術環節之一，也是比較成熟的技術，但國產清理加工設備也只是基本過關，其中主要是以山東天鵝棉業機械股份有限公司與河北邯鄲金獅棉機有限公司兩家生產為主，其產品可以替代國外的機型。圖1是機采棉清理加工設備配置圖[3]。1.重雜物清理機 2.定網式籽棉分離器 3.籽棉喂料控制箱 4.熱空氣入口 5.一級籽棉烘干塔 6.籽棉卸料機7.提凈式籽棉清理機 8.重力式籽棉清理機 9.熱空氣入口 10.烘干塔 11.傾斜式籽棉清理機 12.重力式籽棉清理機II 13.配棉較籠 14.軋花機 15.氣流式皮棉清理機16.鋸齒型皮棉清理機 17.集棉機 18.皮棉加濕器19.帶加濕裝置的皮棉滑道 20.打包機 21.運包機器22.棉包稱重及輸送裝置

在機采棉的加工工藝流程中，配備了棉膜開棉機、烘干機組、皮棉加濕機組和棉包自動計量以及輸包機具，這樣就完善了新疆地區機采棉清理加工工藝過程。工藝流程布局的改變及設備的合理配置，使得整套的工藝運行起來更加合理。近年來，該套工藝設備采用現代化的微機控制法，基本上實現了智能化，更好地適應了棉花加工行業向規模化、集約化、效益型轉變的需要[4]。

據目前國內棉機產品的實際情況，選擇配裝φ406或者是φ320鋸片的大型軋花機機組，都可配備一套10t/h籽清機或者兩套5t/h籽清機。皮清機按軋花機幅寬選配，并選配普通400型液壓打包機。要求付軋時候的籽棉含雜率控制在5%以內、回潮率則控制在8.5%以內為最佳。籽棉回潮率的高低影響籽棉清理效果優與劣，所以機采棉加工首先應該選好烘干設備，其烘干設備一般為燃煤式熱風爐和塔式干燥機。其次選擇好籽棉清理設備，一般為提凈式籽棉清理機和回收式籽棉清理機。軋花環節要堅持“因花配車，因棉配檔”的原則。據籽棉的品級，嚴格控制產量與質量之間的關系，軋剝后的皮棉中含雜率可降為3.5%左右，采用皮棉清理機進行進一步清理，最后使得皮棉中的含雜率降至1.5%以下。因此，通常我們選用齒條輥式皮棉清理機和氣流式皮棉清理機相結合，可以取得更好的清雜效果。清理回收在軋花工藝作業中也是一項重要環節，能夠更好地回收有效纖維，提高衣分率。清理回收工藝要滿足回收凈、質量好、流失少的原則，就應該做到隨機清理回收，這樣就可以避免重復勞動，簡化物料的輸送系統，降低灰塵飛揚，減少資源流失[8]。

3 機采棉清理加工中存在的問題

3.1 機采棉中混有殘膜的清除問題。采棉機在進行機采作業的時候，極有可能混有了部分廢舊殘膜、草葉、棉桿、鈴殼等，以及機采棉籽棉回潮率高，（下文以介紹殘膜為主）其中由于殘膜質地輕盈，透明，發生摩擦時會產生靜電等原因，在清理加工的時候很難將其清理出去，造成了機采棉皮棉中含有殘膜碎片，嚴重影響皮棉品質，直接影響了機采棉的銷售情況。據不完全統計，其價格每噸可降低100～1000元不等，嚴重影響了團場，乃至兵團的收益[5]。

3.2 皮棉加濕工藝設備、工藝設計缺乏認識和生產實踐，目前兵團在線的加濕設備都不能很好的正常使用，存在的問題比較多。例如加濕量的控制，電磁板溫度的控制，噴霧量的檢查不到位等。

3.3 在機采棉生產實踐中，由于機采棉籽棉清理加工技術還在摸索階段，沒有形成統一的組織與管理，各項技術還有待于在生產實踐中去試驗與總結，加工技術以及加工質量也有待于提高，兵團缺乏統一規范的技術以及生產管理的指導性規程[7]，對機采棉清理加工的有序進行形成了阻礙。因此，在以后的生產與實踐中，根據兵團實際情況，應總結出與機采棉清理加工生產線相配套的生產管理規程。

3.4 大面積推廣機采棉技術的發展是新疆地區乃至全國棉花產業的大勢所趨，但鑒于棉花種植、清理加工與紡織領域都要遵循機采棉質量標準體系以及標準規范還沒統一建立，而在我國現行的以手摘棉為對象制定的棉花質量標準的限制下，對機采棉品級的評定自然就存在很大的隨意性，在這種情況下，同樣的棉花在不同地方有可能評為三級也有可能評為四級；這種現象不利于目前生產加工水平低下的棉花生產企業的經濟效益，更不會給植棉農戶帶來很好的收益。因此我國必須建立符合自身實際情況的機采棉質量標準體系。兵團部分棉花加工單位已建立了機采棉的企業標準，對機采棉的銷售市場造成了困擾，不僅影響了棉農和棉花生產企業的經濟效益以及棉農的積極性，同時也影響了紡織企業使用采棉機的積極性。

4 結論

綜上所述，要想提高機采棉質量，并不是單靠某一環節，或某一臺設備就可以獨自完成，只有每個環節嚴格把關，并且發揮每臺設備功能，才可以保證產品質量。

在機采棉清理工藝中重點對籽棉的烘干、皮棉清理等進行更新改進。我們應參照國外設備的技術、聯合國內棉花加工廠以及相關科研單位的科研力量，著重解決對棉花質量影響較大的提凈式籽棉清理機、籽棉喂花機、皮棉清理機結構的各參數優化問題，以增加國產設備的穩定性和生產性能，確保皮棉的質量與品級。鑒于以上幾點不利因素，我國需要加快制定機采棉標準，則需要考慮：①棉花品質檢測技術標準以及機采棉項目設定應與國際標準吻合，不可脫離。②機采棉質量檢測應以皮棉定級為準，檢測項目以棉花的內在品質為主。③我們所制定的標準中的技術指標應該以客觀需要為目的，以實際中的可能性為基礎，要以量化指標反映棉花品級，這樣有利于儀器化檢驗和棉花使用價值的科學評定[9]。④檢測可以采用智能化、數字化的快速檢測技術，增加效率。此標準的確立標志著棉花產業未來的發展方向，植棉企業也定會借助該項標準，在相關市場中形成自己的競爭優勢。

[1]任建中.兵團機采棉清理加工問題探討[J].棉花加工技術,2003,1:12-14.

[2]劉宗達，朱震霞等.中國棉花栽培學[M].上海:上海科學技術出版社,2013.

[3]梅建.機采棉加工技術講座，棉花加工機械（第三講）[J].2002,5:35-36.

[4]王敏.機采棉清理加工工藝試驗研究[D].甘肅:甘肅農業大學,2009.

[5]楊丙生.對機采棉工藝成套設備的幾點看法[J].新疆農機化,2006,6:34.

[6]王玉新.機采棉清理加工技術應用 [J].中國棉花加工,2010,3:28-29.

[7]劉向新,梅建.機采棉清理加工技術發展狀況[J].中國棉花加工,2004,3:40-42.

[8]王海勃,李春學.機采棉加工工藝與設備配置新探[J].棉花加工技術,2007.3:16-17.

[9]閆洪山,薛理.制定機采棉標準的必要性及可行性分析[J].中國棉花加工,2013.5:12-13.

[10]熊祚福,張保前.關于提高機采棉加工質量的探索[J].中國棉花加工,2013.6:10-14.