■ 陳從華
〔鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計研究所,河南鄭州450004〕
籽棉加濕應(yīng)用研究的意義
■ 陳從華
〔鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計研究所,河南鄭州450004〕
棉花回潮率的高低是影響棉花加工質(zhì)量的主要因素之一。正常籽棉的回潮率在6.5%~8.5%之間,這也是適合軋花機能加工出優(yōu)質(zhì)皮棉的最好軋工質(zhì)量先決條件。過去籽棉資源穩(wěn)定時,通過進廠收購檢驗將籽棉回潮率控制在12%以內(nèi),不強調(diào)回潮率下限。內(nèi)地植棉地區(qū)主要擔(dān)心的是籽棉超水分,長期存放會引起霉變,軋花加工時籽棉卷轉(zhuǎn)動不順暢堵塞肋條,需要頻繁地開箱清理肋條中所夾的皮棉。內(nèi)地植棉面積的不斷萎縮是因為機械化程度不高致使人工耗費大,而新疆由于氣候條件干旱少雨、日照時間長,適宜棉花生長,再者采用新的植棉技術(shù)機械化程度高,還有一個原因是發(fā)展滴灌技術(shù)緩解了水資源緊張的制約因素,諸多原因促使新疆成為我國主要的植棉地區(qū),機采棉的種植也逐漸發(fā)展成規(guī)模,近兩年新疆地方上也開始效仿新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團按機采棉模式種植,因為秋收季節(jié)進疆的采棉農(nóng)工越來越少了。作為南疆來說氣候干燥,手摘籽棉正常情況下回潮率不到6.5%,軋花后的皮棉回潮率基本不到5%。北疆手摘籽棉正常情況下回潮率在6.5%~8.5%的范圍內(nèi),適宜軋花機加工出優(yōu)質(zhì)皮棉。而機采棉采摘時水分均較高,達到16%以上,其中的大量鈴殼、棉葉等雜質(zhì)必須經(jīng)過二次烘干才能清除掉。通過對比發(fā)現(xiàn),要獲得理想的清雜效率就得對機采棉進行第二次烘干,只有回潮率達到5%左右才能將大部分的雜質(zhì)清除出去。
綜上所述,有兩種籽棉在軋花時處于非最佳軋工質(zhì)量的回潮率范圍:一是氣候干燥地區(qū)如南疆的籽棉,二是經(jīng)過二次烘干的機采籽棉。如果將籽棉的回潮率控制得很低,加工時臺時產(chǎn)量高,軋出的皮棉回潮率既膨松,色澤也好,等級還會被看高,這種觀點導(dǎo)致棉花加工企業(yè)過分依賴烘干提高產(chǎn)量。由于目前的檢驗標準是按水雜扣補的,成包皮棉多余的水分會扣掉,烘掉的水分會補算,因此,對籽棉或者皮棉的加濕都顯得意義不大,這也是加濕得不到推廣的原因之一。而對于棉花加工企業(yè)來說,浪費掉一點能源過度烘干籽棉來保證產(chǎn)量是劃算的,所以雖然過度烘干不合理但是卻實際存在。
過度烘干也從側(cè)面說明了生產(chǎn)企業(yè)希望通過降低籽棉的水分來保證產(chǎn)量、減少停車次數(shù),目前似乎找不出一種更好的辦法能引導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)在加工籽棉時合理地運用烘干技術(shù)。雖然棉花加工行業(yè)不認為低于正?;爻甭是闆r下加工出的皮棉有缺點,因為加工時產(chǎn)量、質(zhì)量都好,噸籽棉耗電也少,但是要認識到皮棉是紡織企業(yè)的原料,紡織企業(yè)對原料是有要求的,如果不考慮下游產(chǎn)業(yè)或者不從整個產(chǎn)業(yè)鏈來謀劃,這就是只顧自身利益不顧他人利益的短視行為。紡織企業(yè)也有選擇權(quán),那就是使用進口棉,因為其過度烘干現(xiàn)象不明顯。但我們也看到紡織企業(yè)開始自己建軋花生產(chǎn)線,自己收購籽棉,為了自己控制原料,這樣就解決了上游產(chǎn)品的質(zhì)量問題。為什么紡織企業(yè)放棄國產(chǎn)棉酷愛進口棉呢?因為紡織企業(yè)在加工過程中發(fā)現(xiàn)落棉率從原來的8%左右上升到了現(xiàn)在的16%左右,紡織企業(yè)也試圖找出原因,從棉花品種上進行比較,遴選優(yōu)良品種,甚至從棉花加工環(huán)節(jié)找原因。目前的軋花機都往大型高產(chǎn)上發(fā)展,鋸片間距多數(shù)為17 mm,當籽棉回潮率大于8.5%時也體現(xiàn)不出多么高產(chǎn);當籽棉回潮率低于6.5%以下時高產(chǎn)的能力就能發(fā)揮出來了。近兩年鋸片間距有回歸19.4 mm的趨勢,限產(chǎn)量保軋工質(zhì)量,也是因為高產(chǎn)軋花機對棉纖維的損傷使得棉花機械制造商不得不重新采用19.4 mm片距,通過增加片數(shù)來提高單臺軋花機的產(chǎn)量。經(jīng)過分析后得知,落棉率增大的原因與皮棉中所含短纖維多有關(guān)。當籽棉回潮率低于6.5%,時軋出的皮棉短纖維率大。纖維在水分低時強力降低、剛性增大,承受鋸片沖擊能力減弱,被拉斷的幾率增大,整體長度受到影響,短纖維所占比例增大,在紡織工序中落棉率居高不下。
既然籽棉回潮率低與短纖維率大有關(guān),那么使回潮率回歸到軋花機適宜的水分范圍可行嗎?這就是我們對籽棉加濕進行探討的原因,通過分析軋花工藝過程,找出籽棉加濕的工藝節(jié)點。籽棉加工的過程是先清理掉籽棉中的雜質(zhì)再軋花,通過烘干來保證籽棉清理效果,理想的工藝節(jié)點就是籽棉清理完后進入軋花前對籽棉進行加濕。如果這個節(jié)點選在軋花機的淌棉板滑下到進入前箱的過程中,雖然可以向此時的籽棉上噴濕空氣,但是這個過程時間短,難以獲得較好的加濕效果。我們選擇籽棉清理機出口到軋花機之間這一節(jié)點,既可以實現(xiàn)籽棉加濕,也可以保證加濕的效果。通過在籽棉清理機出口增加另一通道通往籽棉加濕設(shè)備,最終還回到軋花機進口。這樣雖然不如在軋花機淌棉板滑下到前箱的過程加濕那么完美,但是經(jīng)過籽棉清理機充分清理后,對軋花機的籽棉清理功能影響不是很大,還可以接受。
籽棉加濕的設(shè)備由熱風(fēng)爐、霧化器、籽棉控制箱、塔式籽棉加濕機、籽棉分離器等組成。熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱空氣通入霧化器后將水霧化,經(jīng)過籽棉控制箱與籽棉清理機出來的籽棉混合后進入塔式籽棉加濕機,出籽棉加濕機后到籽棉分離器與空氣分開落到軋花機進口。
通過對安裝到軋花生產(chǎn)線上的籽棉加濕設(shè)備進行實際比較,可以看到籽棉加濕后軋花機的鋸片軸工作電流明顯增大,這說明籽棉的回潮率提高了,鋸片鉤拉纖維所需的動力增加了。取籽棉清理機出口沒有經(jīng)過加濕和軋花機進口前加濕過的籽棉進行回潮率的實際測量,加濕后籽棉回潮率增加了1.5%~2%,這樣就使籽棉的回潮率回歸到6.5%~8.5%區(qū)間,滿足軋花機獲得最佳軋工質(zhì)量的條件,促使皮棉的短纖維率降低,為紡織企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的原棉,提高資源的利用率,促進我國棉紡織產(chǎn)業(yè)的合理發(fā)展。
農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目(2010GB24420686)
課題名稱:“MJZT-15A型籽棉加濕成套設(shè)備”中試應(yīng)用