【正文】 1 我國的棉花加工工藝流程 在我國，商品籽棉的加工主要由供銷合作社系統(tǒng)的棉花加工廠承擔(dān)；留種籽棉的加工主要由農(nóng)業(yè)部門的棉花加工廠承擔(dān)。籽棉以人工采摘為主，機(jī)械采棉才開始在新疆少數(shù)地區(qū)試點(diǎn)。手摘棉相對機(jī)摘棉而言，外附雜質(zhì)較少，含水較低。供銷合作社系統(tǒng)現(xiàn)有棉花加工廠約2400 多個(gè)，其生產(chǎn)模式大多是軋花 剝絨，產(chǎn)品是皮棉、短絨。所謂軋花就是利用軋花機(jī)將長纖維與棉籽分離的工藝過程。按工作原理來分，軋花機(jī)有兩種類型，一是鋸齒軋花機(jī)，二是皮輥軋花機(jī)。鋸齒軋花機(jī)是棉花加工廠規(guī)模生產(chǎn)的必備機(jī)具；皮輥軋花機(jī)目前主要用作收 購棉花的檢驗(yàn)機(jī)具及加工長絨棉。所謂剝絨就是利用剝絨機(jī)將生著在棉籽上的短纖維與棉籽分離的工藝過程。國內(nèi)目前普遍使用鋸齒剝絨機(jī)，鋸齒剝絨工藝實(shí)行分道剝絨，連續(xù)生產(chǎn)，即先剝頭道絨，再剝二道絨，最后剝?nèi)澜q。 棉花加工的工藝過程 工藝過程是生產(chǎn)過程的主要部分。棉花加工工藝過程是指，直接對籽棉進(jìn)行加工，使之成為皮棉、短絨、棉籽的過程。棉花加工工藝過程可分為三個(gè)工藝階段，即準(zhǔn)備階段、加工階段和成包階段。準(zhǔn)備階段采用烘干 (或加濕 )、清理工藝方法，為后續(xù)加工提供含水適宜、充分松懈且清除了大部分外附雜質(zhì)和部分原生雜質(zhì)的籽 棉。加工階段對籽棉、棉籽進(jìn)行軋、剝，對皮棉、短絨進(jìn)行清理，對不孕籽等下腳料進(jìn)行清理回收，以獲得棉花加工廠生產(chǎn)的各種產(chǎn)品。成包階段將單位體積重量很小的松散而富有彈性的皮棉、短絨壓縮成型、包裝、便于運(yùn)輸、儲存和保管。棉花加工工藝過程包括的主要工序有籽棉預(yù)處理、軋花、剝絨、下腳料清理回收、打包等。棉花加工過程中出現(xiàn)的產(chǎn)量問題、質(zhì)量問題、產(chǎn)量質(zhì)量矛盾等問題必須從系統(tǒng)的角度去考察和分析，如 “ 主機(jī)拿產(chǎn)量，輔機(jī)拿質(zhì)量 ” 就是用系統(tǒng)觀點(diǎn)解決軋花產(chǎn)質(zhì)量矛盾問題的很好辦法。 皮棉加濕的方法及原理 (一 ) 皮棉加濕的方法 皮棉 加濕的方法有很多種，按加濕裝置的原理不同，可分為蒸汽加濕，高壓噴霧加濕、超聲波霧化加濕等等；按皮棉加濕的位置不同，可分為皮棉管中加濕、集棉機(jī)內(nèi)加濕和皮棉滑道上加濕。無論采用何種方法加濕，終要以汽化水來完成。 (二 ) 皮棉加濕的原理 皮棉加濕是根據(jù)棉纖維具有天然親水性能，使干燥的棉纖維與濕熱空氣接觸而吸濕回潮。如先對水進(jìn)行高壓霧化，再使其高溫汽化，最后將高溫高濕氣流引入皮棉管中 (或集棉機(jī)內(nèi)或皮棉滑道上 )，使其與皮棉充分混合，達(dá)到干燥皮棉自由吸濕、提高皮棉回潮率的目的。 2 值得注意的是，無論是皮棉加濕還是籽棉加 濕，均不能以液態(tài)水的形式進(jìn)行，否則可能導(dǎo)致棉花變色等不良后果。 沖擊式籽棉清理機(jī) 結(jié)構(gòu)及作用 沖擊式籽棉清理機(jī)由喂花清軟特雜質(zhì)部分、清花部分、回收部分組成。如圖191 所示。 (1) 喂花清軟特雜質(zhì)部分 主要由喂花輥、軟特雜回收輥等組成。喂花輥直徑為 380mm，是由表面安裝高為 50mm 的刺釘制成的滾筒，轉(zhuǎn)速為 35r/min；軟特雜回收輥直徑為 150mm,其表面也安裝有 50mm 高的刺釘，轉(zhuǎn)速為 600r/min。 該部分的作用是：將籽棉均勻、疏松地喂入清花部分 , 并通過軟特雜回收輥清除籽棉中的軟特雜質(zhì)。 (2) 清花部分 主要由五個(gè)相同的清花刺輥和五個(gè)相同的清花鋸片滾筒組成。清花刺輥包括刺釘在內(nèi)，其直徑為 291mm，轉(zhuǎn)速為 600r/min，兩相鄰清花刺輥的刺釘最小間距為 14mm。清花刺輥的中心在兩鋸片滾筒中心連線的垂直平分線上，清花刺輥刺釘尖端與鋸片齒尖最小間距為 9mm。清花鋸片滾筒是由若干張鋸片和隔圈間隔裝在一起而成的，外徑為 300mm，鋸片齒形為直角，齒矩為 ，轉(zhuǎn)速為 420r/min，片距為 ，兩鋸片滾筒齒尖最小間距為 5mm。 該部分的作用是：利用清花刺輥和清花鋸片滾筒對籽棉的沖擊、 撕拉等方式，使粘附在籽棉上的雜質(zhì)受到抖動而被分離，并順著鋸片間隙掉落在排雜螺旋后而被清除。 (3) 回收部分 主要由上回收輥、中回收輥、下回收輥、可調(diào)格條柵、固定鋼絲刷、排雜調(diào)節(jié)板等組成。上回收輥是由 4 只葉片制成的滾筒，直徑為 216mm；中回收輥是由 8 只葉片制成的滾筒，直徑為 200mm；下回收輥又稱 U形齒條回收輥，其表面固裝著 U 形齒條，外徑為 400mm，轉(zhuǎn)速為 170r/min；可調(diào)格條柵由細(xì)鋼筋連結(jié)定板、動板構(gòu)成；排雜調(diào)節(jié)板是指靠近 U 形齒條輥的可調(diào)節(jié)的弧形動板。 U形齒條輥齒尖與可調(diào)格條柵間距為 10mm，與 排雜調(diào)節(jié)板間距為 5mm。鋼絲刷與 U 形齒條間隙 0~5mm， U 形齒條輥與中回收輥間距為 5mm，外弧板、中間弧板與中回收輥間距為 105mm，中間弧板、邊緣弧板與上回收輥間距為 12mm，中、上兩回收輥?zhàn)钚￠g距為 17mm。 該部分的作用是：利用上、中、下回收輥提取清花部分排落而夾在雜質(zhì)中的單粒籽棉、小花頭和僵瓣棉，并能根據(jù)不同級別的籽棉調(diào)整格條柵，使之達(dá)到良好的清雜回收效果。 工作原理 沖擊式籽棉清理機(jī)主要是利用清花鋸片滾筒與清花刺輥兩者的表面線速差及鋸齒和刺釘對籽棉的沖擊、撕拉抖動等作用來清除雜質(zhì)的。 3 具體過程 如下：首先，籽棉經(jīng)喂花輥由直徑較小、但轉(zhuǎn)速較高的軟特雜回收輥對其中的布條、繩頭等軟特雜質(zhì)給以纏繞、然后進(jìn)入清理部分；緊接著被第一個(gè)清花刺輥打向下面的第一個(gè)清花鋸片滾筒上，并沿著清花刺輥和鋸片滾筒之間的工作通道，被其余四對清花刺輥和鋸片滾筒清理，循序向上前進(jìn)；又因清花刺輥和鋸片滾筒存在線速度差，使籽棉在機(jī)內(nèi)受到?jīng)_擊、撕拉而被松解。粘附在籽棉上的雜質(zhì)由于受到抖動而被分離，并順著鋸片間隙下落入底板；被清理的籽棉則由上部出棉口進(jìn)入下道工序。清理過程中隨雜質(zhì)排落的部分籽棉沿底板滑落到鋼絲刷上，被 U 形齒條回收輥鉤住帶走 ，并經(jīng)中、上兩回收輥重新?lián)芑刈衙薰ぷ魍ǖ涝俅芜M(jìn)行清理。而葉屑、不孕籽等雜質(zhì)則因不易被鋸齒鉤住，在鋼絲刷的彈動和鋸?fù)搽x心力以及格條柵的摩擦撞擊作用下，落入排雜螺旋并被排出機(jī)外。 影響清雜效果的因素 (1) 清花刺輥與清花鋸片滾筒的表面線速 在其他條件一定的情況下，清花刺輥與鋸片滾筒表面線速越高，籽棉受到的沖擊作用越強(qiáng)烈，籽棉中的雜質(zhì)越易被抖落，清雜效果越好。但兩者表面線速過高就易損傷纖維和棉籽，產(chǎn)生新雜質(zhì)。一般清花刺輥刺釘?shù)木€速不得高于11m/s，而鋸片滾筒的線速度不得高于 8m/s。清花刺輥與鋸片滾筒兩者 表面線速比值也影響清雜效果的高低。二者線速比值越大，籽棉所受到的撕拉作用越強(qiáng)烈，籽棉中的雜質(zhì)越易被清除，清雜效果越好。通常，清花刺輥釘與鋸片滾筒鋸齒的線速比不應(yīng)高于 1∶ ，否則，纖維和棉籽易受損傷，排落單粒籽棉量也增多，衣分虧損增大。 (2) 清花鋸片滾筒的鋸片片距 清花鋸片滾筒不僅對籽棉進(jìn)行沖擊，同時(shí)，還對籽棉及其中的雜物進(jìn)行篩選。這是因?yàn)殇徠谋砻婢€速低于刺釘?shù)谋砻婢€速，在刺釘打擊籽棉使其向前運(yùn)動時(shí)，鋸齒對刺釘打擊的籽棉產(chǎn)生摩擦阻滯作用，從而使籽棉得到撕拉。又由于鋸片滾筒片距比籽棉瓣的腰徑小，比雜質(zhì) 的直徑大，因此，鋸齒對籽棉及其中的雜質(zhì)起到一定篩選作用。一般鋸片片距越大，雜質(zhì)越易從鋸片中間附落，清雜效果越好。但同時(shí)，也會排落單粒籽棉，加重回收部分的負(fù)擔(dān)，甚至使單粒籽棉隨雜質(zhì)一同排出機(jī)外，造成衣分虧損。反之，片距小，較大的雜質(zhì)就不易排落，甚至隨籽棉一同進(jìn)入下道工序，因而清雜效果較差。鋸片片距一般不能大于籽棉瓣的腰徑或單粒籽棉的直徑，即通常小于 20mm。 (3) 相鄰兩清花鋸片滾筒齒尖間距 相鄰兩清花鋸片滾筒齒尖間距大，雜質(zhì)易從其中落下，排雜效果好，但同時(shí)也會排落部分單粒籽棉。反之，其間距小，不僅有些雜質(zhì) 難以排落，甚至造成兩鋸齒同時(shí)作用在棉籽上，使棉籽破碎，降低皮棉質(zhì)量，嚴(yán)重者還會發(fā)生鋸齒相碰等機(jī)械事故。因此，相鄰兩清花鋸片滾筒齒尖間距最小為 5mm，最大一般不超過 18mm。 (4) 清花刺輥刺釘與清花鋸片滾筒鋸齒尖間距 由于刺釘與鋸齒對籽棉共同作用，使籽棉中的雜質(zhì)才得以清除。所以清花刺輥的刺釘與清花鋸片滾筒的鋸齒之間間距大，則刺釘對籽棉的打擊作用低。與此同時(shí)，也減弱了鋸齒對籽棉的阻滯作用，使清雜效果變差；反之，如果此間距小，刺釘與鋸齒對籽棉的撕拉作用強(qiáng)烈，清雜效果好，但同時(shí)也會出現(xiàn)排落單粒籽棉增 4 多現(xiàn)象，甚至 造成刺釘與鋸齒同時(shí)打擊棉籽，降低皮棉質(zhì)量。因此，此間距必須大于棉籽腰徑，通常刺釘與鋸齒的最小間距為 9mm。 (5) 下回收輥鋸齒與鋼絲刷、格條柵及排雜調(diào)節(jié)板的間距 下回收輥鋸齒與鋼絲刷、格條柵及排雜板的間距越大，雜質(zhì)越不易被下回收輥鋸齒鉤取，清雜效果越好。但同時(shí)雜質(zhì)中夾帶的單粒籽棉和小花頭也越多，造成衣分虧損；反之，如此間距過小，則雜質(zhì)易被鋸齒鉤取，使之又重新帶入回收的籽棉中，因而使清雜效果降低。因此，生產(chǎn)過程中，應(yīng)使排落雜質(zhì)中夾帶的單粒籽棉和小花頭盡可能的少。通常鋸齒與可調(diào)格條柵的間距為 10mm，鋸齒與鋼 絲刷的間距為 0~5mm，鋸齒與可調(diào)排雜板的間距為 5mm。 (6) 籽棉回潮率及含雜量和臺時(shí)清理籽棉量 對于回潮率低的籽棉，由于籽棉和雜質(zhì)間的粘附力小，籽棉纖維蓬松而有彈性，雜質(zhì)易被清除，清雜效果好；反之，籽棉纖維回潮率高，雜質(zhì)與籽棉纖維粘附力大，雜質(zhì)不易被清除，清雜效果差。對于含雜量高的籽棉，清雜效果好；反之，籽棉含雜少，清雜效果差。這是因?yàn)楹s多的籽棉，其外附雜質(zhì)多，易被清除，而含雜少的籽棉，不孕籽等天然雜質(zhì)占的比重較大，不易被清除。 臺時(shí)處理籽棉量多，清花鋸齒滾筒和清花刺輥的負(fù)荷重，籽棉不易被充分開松， 清雜效果差些，如臺時(shí)處理籽棉量稍少些，則籽棉能被刺釘和鋸齒充分開松和撕拉，于是籽棉中的雜質(zhì)能充分排出，清雜效果好些。 棉花加工傳統(tǒng)工藝 棉花加工傳統(tǒng)工藝指的是主機(jī) 軋花機(jī)采用 5571 型或其改進(jìn)機(jī)型 (本書統(tǒng)稱 80 型 ) 的棉花加工生產(chǎn)線工藝流程。棉花加工傳統(tǒng)工藝不夠完善，是一個(gè)廠一個(gè)樣或一條生產(chǎn)線一個(gè)樣。較有代表性的棉花加工傳統(tǒng)工藝流程。存放在露天貨場或倉庫的籽棉采用氣力輸送方式運(yùn)送到生產(chǎn)車間。在氣力輸送管道上，設(shè)有 1~2 個(gè)重雜物沉積器，以清除籽棉中的重雜物。外吸棉的控制是通過人工調(diào)節(jié)設(shè)置在回風(fēng)管上的風(fēng) 門啟閉來實(shí)現(xiàn)。棉籽分離器使籽棉與含塵空氣分離，隨后籽棉被卸入刺釘滾筒式的籽棉清理機(jī)，而含塵空氣被導(dǎo)入空氣管，經(jīng)風(fēng)機(jī)再入除塵設(shè)備凈化處理。籽棉被清理、膨松后，由三管配棉裝置將其分送給每臺鋸齒軋花機(jī)。經(jīng)鋸齒軋花機(jī)加工，長纖維與籽棉分離。隨后，皮棉采用共同集棉方式送往總集棉機(jī)，壓成片狀后經(jīng)皮棉滑道送入打包機(jī)成包；棉籽由螺旋輸送裝置送往剝絨車間加工；軋花過程中排落的下腳料 (主要是不孕籽等有效纖維 ) 由氣力輸送裝置送往清理回收車間加工。凡供榨油用的棉籽都要進(jìn)行剝絨，且實(shí)行分道剝絨，供留種用的棉籽可減少剝絨次數(shù)或不剝 絨。剝絨前，棉籽先要進(jìn)行清理，然后棉籽由螺旋輸送裝置送往頭道剝絨機(jī)加工。經(jīng)過頭道剝絨機(jī)加工，較長的短纖維與棉籽分離。隨后，棉籽又由螺旋輸送裝置送往二道剝絨機(jī)加工。經(jīng)過二道剝絨機(jī)加工，次長的短纖維與棉籽分離。接著，棉籽又由螺旋輸送裝置送往三道剝絨機(jī)加工。經(jīng)過三道剝絨機(jī)加工，大部分剩余短纖維與棉籽分離。剝得的各道短絨由各道的共同集絨裝置分別送往各自的總集絨機(jī)，壓成片狀后送入短絨清理機(jī)清理，之后分類成包；剝絨過程中 5 排落的下腳料 (主要是落絨等 ) 由輸送裝置送往清理回收車間加工；剝過三道的光棉籽由輸送裝置送往倉庫裝 袋。 棉花加工傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)線的加工量是以生產(chǎn)線上 80 型鋸齒軋花機(jī)臺數(shù)來表示的，有一臺型、兩臺型、三臺型、四臺型 4 種類型的加工生產(chǎn)線。 80 型鋸齒軋花機(jī)臺時(shí)皮棉產(chǎn)量約為350~500kg，若加工時(shí)間按 120 天，每天按 20 小時(shí)生產(chǎn)，則一臺的年加工能力約為 920噸皮棉；兩臺的年加工能力約為 1840 噸皮棉，其它臺型依次類推。 MQP400 型皮棉清理機(jī) 一、結(jié)構(gòu)與作用 MQP400 型皮棉清理機(jī)主要由集棉、給棉、清棉和刷棉四大部分組成。 1．集棉部分 主要由四通閥、變徑管、直角管、集棉塵籠，前、后剝棉羅拉等機(jī)件組 成。 (1) 四通閥 在具有四條通道的空腔中心，裝有一可繞中心軸轉(zhuǎn)動的葉片，葉片位置的變化，可通過閥體外側(cè)的搖臂手柄來實(shí)現(xiàn)。向前撥動，皮棉進(jìn)入清理機(jī)清理，向后撥動，關(guān)閉皮棉進(jìn)入清理機(jī)的通道，使皮棉直接進(jìn)入與總集棉機(jī)相接的皮棉道。因此，四通閥也是皮棉清理或不清理的控制閥。通過撥動其手柄，即可實(shí)現(xiàn)調(diào)整皮棉是否進(jìn)行清理的目的。 (2) 變徑管和直角管 變徑管由白鐵皮制成，位于四通閥的上端，與四通閥和直角管相連接，上大下小，截面形狀為矩形。其目的是利用管道的擴(kuò)散作用，降低皮棉的輸送風(fēng)速，減少阻力，有利收集皮棉。直角 管也是用白鐵皮制成，與變徑管和集棉塵籠相連接，主要用于改變皮棉的輸送方向。 (3) 集棉塵籠 位于清理機(jī)上部，是由幾個(gè)圓環(huán)和輻條與塵籠軸焊接，以形成塵籠骨架；再在骨架表面蒙上沖孔鐵皮，形成圓筒。塵籠直徑為 610mm，長 1980mm。傳動軸左端伸出機(jī)外，裝有一個(gè) 51 齒的鏈輪，其線速低于剝棉羅拉線速。集棉塵籠的作用主要是收集松散皮棉，實(shí)現(xiàn)含塵氣流和棉纖維的分離。同時(shí)還可通過改變塵籠軸的轉(zhuǎn)速來適應(yīng)軋花生產(chǎn)率的變化。 (4) 剝棉羅拉 位于集棉塵籠的底部，有前、后兩只，其直徑為 154mm。用 45 號鋼管表面加工成一定 形狀的溝槽制成的齒形圓輥，兩端焊有軸頭，轉(zhuǎn)速為 94 r/min。前剝棉羅拉通過旋轉(zhuǎn)對吸附在塵籠網(wǎng)面上的皮棉進(jìn)行壓實(shí)，同時(shí)與后剝棉羅拉配合形成喂棉對輥。將皮棉喂入下部皮棉清理機(jī)給棉部分，后剝棉羅拉主要起剝落塵籠表面棉胎的作用。 該部分的作用是：將松散的皮棉與氣流分離