我国的棉花加工工艺流程

我国的棉花加工工艺流程内容摘要：

、德、英、意的产品，一般不能无级调节燃烧量，而工作在预先调节好的状态。 另一种是燃气加热炉，所用燃料为天然气或石油液化气，其特点是燃料燃烧完全，可实现无极变量调整热量，而且装置的体积小，结构简单，缺点是一次性投资较大，燃料储运不方便。 (二 ) 喷雾塔 喷雾塔由喷嘴、水管、挡水板、水箱、水泵、球阀等组成。 其工作原理是利用高压水泵打出高压水流，经喷嘴雾化后在水塔内形成超细水滴，经与燃烧器风机送入的高温气流混 合后，一部分细小水滴被气化，混入气流中被带走，而气流中混入的水滴则会被挡水板挡住，返回水箱，不能进入管道中，而另一部分水滴未被气化，则返回塔内底部的水箱中重新循环，为保证水的补给，水箱中设有球阀随时给水箱加水，加至控制水线后自动截止，循环系统加有水过滤器以防杂物进入喷嘴使其堵塞。 (三 ) 喷湿装置 目前国际上流行的皮棉加湿装置分为集棉机加湿及皮棉滑道加湿。 1．集棉机加湿是近几年美国研制开发的一种皮棉加湿方法。 该方法使热湿气流直接吹向集棉机尘笼网上层的皮棉纤维，使纤维快速吸湿。 为了防止尘笼网上集水造成拨棉困 难，在集棉机外壳另一侧开有一热风入口，对尘笼网表面进行干燥，从而使加湿过程更加可靠。 此加湿过程一般只有 4~5s 的时间。 2．皮棉滑道加湿。 此种加湿方法在美国使用多年，该方法是将皮棉滑道底部做成夹层结构，其底板由格条栅组成，热湿气流由风机吹入夹层后，穿过格条栅进入皮棉层，对棉纤维进行加湿。 此加湿过程一般在 5~8s 之间，加湿比较均匀，加湿效果较好。 我国自行研制的 MJP 型皮棉加湿装置，已投入生产使用。 该加湿装置用于皮棉滑道加湿，具有自动化程度高，操作便利，皮棉吸湿回潮均匀，效果明显等优点。 机采棉加工工艺 由于机采棉中的外附杂质较手摘棉高出几倍，籽棉含水又较高，故轧花前的籽棉需经过多次清理和 1~2 次的烘干，轧花后的皮棉需经过 2 次或更多次的清理。 山东棉花机械公司的机采 12 棉加工工艺相对于手摘棉的 MY121 棉花加工新工艺而言，该工艺增加籽棉烘干次数，增加了籽棉清理次数 (其中，在第一次籽棉烘干之后增加了用于清除棉铃、铃壳、棉枝等杂质的提净式籽棉清理机，并在第一、第二次籽棉烘干之后均采用了兼有籽棉分离作用的倾斜式籽棉清理机。 )增加了皮棉清理次数 (采用一次气流式皮棉清理和二次锯齿滚筒式皮棉清理 )。 邯郸棉机有限公司的机 采棉加工工艺相对于手摘棉的 9588 机电一体化棉花加工新工艺而言，该工艺增加了籽棉烘干次数，增加了籽棉清理次数 (其中，在第一次籽棉烘干之后增加了用于清除籽棉中的棉铃、铃壳等重杂质的清铃机和用于清除棉叶、不孕籽、尘杂等细小杂质的回收式籽棉清理机，在第二次籽棉烘干之后采用了兼有籽棉分离作用的倾斜式籽棉清理机和回收式籽棉清理机。 )，增加了皮棉清理次数 (采用一次气流式皮棉清理和二次锯齿滚筒式皮棉清理 )。 轧花工艺与工艺流程简介 1．工艺 所谓工艺就是劳动力利用劳动工具对劳动对象进行加工，使之成为产品的方法。 棉花 加工工艺即是劳动者利用棉花加工设备把籽棉加工成皮棉、短绒、棉籽的方法。 棉花加工工艺的制定必须从产品质量、生产率、能源耗损、经济效益等方面考虑。 2．工艺流程 生产某一产品的加工步骤和顺序称为工艺流程。 棉花加工工艺流程即是将籽棉加工成皮棉、短绒、棉籽的步骤和顺序。 棉花加工工艺流程的图形表示有两种，即方框图、形体图。 绘制方框图时，在方框内注明设备名称，用箭头表示物流流向。 由于方框图比较简单，故作为一般工艺介绍时采用。 绘制形体图时，要反映出设备的基本结构和工作原理，用各种类型箭头线分别表示物料、空气的流向。 形体图 绘制比较复杂，但表示的工艺流程更加直观明了。 另外，工艺布置总图不仅能反映棉花加工工艺流程，而且还能反映全部机器设备的排列、定位和管道布置等。 在工艺布置总图中，车间、机器设备及机器设备定位均以同一比例绘制，在不同视图中，机器设备按外形轮廓尺寸绘制。 工艺布置总图通常在棉花加工厂工艺设计时采用，它是厂房建筑设计的主要依据，也就是说，厂房的跨度、柱距及梁底净高首先要满足工艺设备和生产操作的要求。 棉花 加工企业亟待解决的三大技术难题 胡宝林 棉花加工企业目前面临三大技术难题亟待解决，一是异性纤维问题，二 是能源消耗问题，三是粉尘污染问题。 一、异性纤维问题 13 异性纤维问题是世界难题，异性纤维产生于籽棉采摘、晾晒、储存、包装及运输各个环节中人为混入，种类繁多、形态复杂，虽然是生产方式问题和管理问题，但是单纯依靠管理是不现实的，目前主要依靠严格管理采摘、上垛前大量人工挑拣、机械设备通过刺钉滚筒的缠绕和气流分离等粗拣措施，总体看在进入轧花机之前已经排出了大量的大型异性纤维，但是，皮棉中仍含有许多破碎的、细小的异性纤维，含量指标仍高于棉花质量标准的要求，皮棉中的异性纤维再依靠人工挑拣在轧花厂是不可能实 现的，因此，异性纤维问题实质还是皮棉异性纤维问题。 纺织厂目前基本通过大量的人工挑拣加上机器排检。 由于轧花厂工况条件远远不如纺织厂，例如：皮棉产量很高、机器幅宽很大、风速不稳定、温度低等多种不利因素。 制造异性纤维排检机成本很高、技术难度很大而且轧花厂经济实力较弱难以承受。 随着国际国内对棉花质量、棉纺织品质量要求的不断提高，异性纤维问题必须彻底解决而且必须在轧花厂解决，否则势必影响到轧花厂的经济利益。 这就给我们提出了一个尖锐的课题，如何设计制造一套适应轧花厂生产实际的皮棉异性纤维排检设备。 这是一项有国 家政策支持、有很大市场潜力、有很高科技含量、有较大技术难度的项目。 从国家收储、棉花期货等制定的新政策看，都把异性纤维问题列为棉花质量中的首要问题。 二、能源消耗问题 一个中型轧花厂车间配备总动力 1000kw 以上，其中风机消耗动力约占 40%。 国家电力资源日趋紧张，科学用电、节约能源势在必行。 国家三令五申推广节能灯泡、节能设备、开发新能源，节能减排已列为国家十一五规划中的头等大事。 风机、电机变频技术已经很成熟，但在轧花厂应用较少，大马拉小车的现象非常普遍，特别是气流输送系统能源浪费很严重，实际风 速比理论计算的风速大好多，很少有人精确计算到底需要多少风量、多粗管道，只要不堵车多大都行，严重的缺乏科学性。 如果应用变频技术实现动态管理，可以根据实际棉花流量科学用风，在机器设备临时空闲状态下维持基本风量或使设备低速运转降低电力消耗，实践证明，使用变频技术至少可以节能 20%30%。 这是一项利国利民的好项目，投资少、无风险、见效快。 三、粉尘污染问题 14 轧花厂生产工艺历来粉尘浓度很大，几十年来没有得到彻底解决，无法同纺织厂车间相比。 过去的老轧花厂大都建立在城市边缘或乡村，随着城市的发展已逐步被 包围在市内，近年来国家对环保问题和职业病防治问题特别重视，制定和完善了相关法律法规，人们的法制观念正在增强。 无论是车间内部的粉尘污染还是排放到大气的环境污染问题，不仅危害职工身心健康污染环境而且还危害精密仪器设备甚至会引起火灾，亟待列入议事日程。 上述三大问题都不是新问题而是个老大难问题，那么究竟是技术问题还是轧花厂经营观念问题呢。 笔者认为两方面都有。 异性纤维问题主要是技术问题，其次是轧花厂经济实力和认识问题；能源消耗问题不是技术问题，主要是轧花厂对新技术的认知度问题，一旦他们看到了节能效果就一定会 认可的；粉尘污染问题主要就是经营观念问题，先进的除尘设备和技术完全可以得到应用，但是厂方可能会认为这项投资不会给他带来直接的经济效益，所以缺乏积极性，一旦国家有关部门依法对其提出整改意见并采取罚款等措施时才被动的去实施改造。 棉花加工企业要发展、要生存必须尽快解决这些问题，从另一个角度看，这些问题的存在也给一些高新技术企业带来了商机，应该尽快组织技术力量重点研发相应的技术装备等待机遇。 棉花基本知识介绍 棉花是离瓣双子叶植物，属锦葵目锦葵科木槿亚科棉属。 喜热、 好光、耐旱、忌渍，适 棉花栽培历史悠久，约始于公元前 800 年。 我国是世界上种植棉花较早的国家之一，公元 在我国的棉花栽培历史上，先后种植过四个栽培品种：海岛棉（长绒棉）、亚洲棉（粗绒棉）、陆地棉（细绒棉）和草棉（粗绒棉）。 在不同历史时期，我国的主要栽培品种也不一样，亚洲棉引入历史最久，种植时间最长，同时栽培区域较广；陆地棉引入我国的历史较短，但发展很快，十九世纪五十年代即取代了亚洲棉。 目前广 大棉区所种植的棉花多为陆地棉种（细 棉花原产于热带、亚热带地区，是一种多年生、短日照作物。 经长期人工选择和培育，逐渐北移到温带，演变为一年生作物。 春季（或初夏）播种，当年现蕾、开花、结实，完成生育周期，到冬季严寒来临时，生命终止。 在其生长发育过程中，只要有充足的温度、光照、水肥条件等，就像多年生植物一样，可不断地长枝、长叶、现蕾、开花、结铃，持续生长发 15 育，具有无限生长性和较强的再生能力。 在棉花的一生中，温度对它的生长发育、产量及产品质量的形成 影响很大。 除温度外，棉花对光照非常敏感，比较耐干旱，怕水涝。 棉花生长历经春、夏、秋、冬四个季节，春分到立冬 16 个节气（从四月中下旬至十一月中旬左右），一生可以划分为播种期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期 5 个阶段。 相对于其他农产品来讲， 棉纤维是由受精胚珠的表皮细胞经伸长、加厚而成的种子纤维，不同于一般的韧皮纤维。 棉纤维以纤维素为主，占干重的 93％ 95％，其余为纤维的伴生物。 由于棉纤维具有许多优良经济性状，使之成为最主要的纺织工业原料。 目前国内主要棉区生产的陆地棉及海岛棉品种的纤维长度，分别以 2531 毫米及 3339 毫米居多。 棉纤维的长度是指纤维伸直后两端间的长度，一般以毫米表示。 棉纤维的长度有很大差异，最长的纤维可达 75 毫米，最短的仅 1 毫米，一般细绒棉的纤维长度在2533 毫米，长绒棉多在 33 毫米以上。 不同品种、不同棉株、不同棉铃上的棉纤维长度有很大差别，即使同一棉铃不同瓣位的棉籽间，甚至同一棉籽的不同籽位上，其纤维长度也有差异。 一般来说，棉株下部棉铃的纤维较短，中部棉铃的纤维较长，上部棉铃的纤维长度介乎二者之间；同一棉铃中，以每瓣 籽棉的中部棉籽上着生的纤维较长。 棉纤维长度是纤维品质中最重要的指标之一，与纺纱质量关系十分密切，当其他品质相同时，纤维愈长，其纺纱支数愈高。 支数的计算，是在公定回潮率条件下（ ％），每一公斤棉纱的长度为若干米时，即为若干公支，纱越细，支数越高。 纺纱支数愈高，可纺号数愈小，强度愈大。 表一：原棉长度与可纺支数的关系 原棉种类 纤维长度（毫米） 细度（米 /克） 可纺织数（公支） 长绒棉 3341 6500—8500 100200 细绒棉 2531 50006000 3399 粗绒棉 1923 30004000 1530 资料来源：《棉花生育规律与优质高产高效栽培》，陈奇恩等主编，中国农业出版社 1997年印刷，第 184 页。 纤维长度对成纱品质所起作用也受其整齐度的影响，一般纤维愈整齐，。 纤维细度与成纱的强度密切相关，纺同样粗细的纱，用细度较细的成熟纤维时，因纱内所含的纤维根数多，纤维间接触面较大，抱合较紧，其成纱强度较高。 同时细纤维还适于纺较细的纱支。 但细度也不 是越细越好，太细的纤维，在加工过程中较易折断，。 指拉伸一根或一束纤维在即将断裂时所能承受的最大负荷，一般以克或克 /毫克或磅 /毫克表示，单纤维强度因种或品种不同而异，一般细绒棉多在 克之间，长绒棉纤维结构致密，强度可达。 棉纤维成熟度是指纤维细胞壁加厚的程度，细胞壁愈厚，其成熟度愈高，纤维转曲多，强度高，弹性强，色泽好，相对的成纱质量也高；成熟度低的纤维－各项经济性状均差，但过熟纤维也不理想，纤维太粗，转曲也少，成纱强度反而不高。 表二：棉纤维的经济性状及可纺号数比较 棉纤维经济性状 长绒棉 细绒棉 色泽 乳白 洁白 长度（毫米） 3545 2133 16 细度（米 /支） 65009000 45007000 直径（微米） 宽度（微米） 1422 1825 转曲（转 /厘米） 100120 5080 强度（克） 断裂长度（千米） 2740 2125 可纺号数（号） 特细号 410 细号及中号 1130 资料来源：《棉花生育规律与优质高产高 效栽培》，陈奇恩等主编，中国农业出版社 1997年印刷，第 187 页。 根据棉花物理形态的不同，分为籽棉和皮棉。 棉农从棉棵上摘下的棉花叫籽棉，工用机械的不同，棉花分为锯齿棉和皮辊棉。 锯齿轧花机加工出来的皮棉叫锯齿棉；皮辊轧花机加工出来的皮棉叫皮辊棉。 皮辊棉生产效率低，加工出的棉花杂质含量高，但对棉纤维无损伤，纤维相对较长；锯齿轧花机加工出来的皮棉杂质含量低，工作效率高，但对棉花纤维有一定的。 一般用衣分来表示籽棉加工成皮棉的比例，正常年份，衣分为 3640，也就是100 斤籽棉能够加工出 3640 斤皮棉。 皮棉不能散放，必须经打包机打成符合国家标准的棉包。 我国标准皮棉包装有二种包型： 85 公斤 /包（177。 5 公斤）、 200 公斤 /包（177。 10 公斤），以85。 我国棉花的质量检验是按照细绒棉国家标准 GB1103－ 199。