
第一节 轧棉与脱糖
棉花按物理形态不同,分为籽棉和皮棉。从棉株上摘下的含有棉籽的棉花叫籽棉,籽棉经过轧棉去籽加工后得到的棉花叫皮棉或原棉,通常所说的棉花产量指的是皮棉产量,皮棉与籽棉的比例称为籽棉衣分率或皮棉制成率,正常年份,衣分率为36%~40%,即50kg籽棉能够加工出18~20kg皮棉。
轧棉去籽的方法因棉花品种不同而不同,皮棉(原棉)到纺纱前的预处理也因皮棉性状不同而不同,一般需轧棉、打包、检验,含糖多的还需经过脱糖等预处理。
一、轧棉的要求与分类
轧棉是棉花生产过程中的重要环节,轧棉质量对原棉品级好坏和衣分率高低有很大的影响。轧棉的要求如下。
(1)保护纤维原有品质。棉纤维的自然特性如长度、强力、成熟度、色泽等,与成纱的质量和可纺线密度关系密切。因此,不同品种、不同品级的籽棉要分别轧制。轧棉时,要尽量减少轧断纤维、轧碎棉籽,尽量去除棉短绒,特别要防止产生索丝和棉结等疵点。
(2)清除纤维中杂质。在加工早期清除棉籽中的杂质,要比在纺纱过程中清除容易得多。因此,要合理配车,严格管理,清除纤维中的杂质。
(3)按照不同品种、等级分别打包、编批,以便于储藏、运输和纺纱厂分级分批使用。
轧棉分皮辊轧棉机和锯齿轧棉机两类,其原理即通过皮辊与刀片或者锯齿的作用,使棉籽和纤维相互分离。所得纤维分别称为皮辊棉和锯齿棉。皮辊轧棉机转速较低、生产效率低、作用缓和、不易轧断纤维,适宜加工长绒棉或成熟度差的籽棉和留种棉等,同时也是测定籽棉衣分率的标定机型;锯齿轧棉机转速较高、生产率高、作用比较剧烈,容易切断纤维和产生棉结、索丝等疵点,但因其具有清花部件,故锯齿棉杂质少、短绒率(皮棉中长度在16mm以下的短绒重量对皮棉总重量的百分比)低,纤维长度整齐度好,适宜加工细绒棉和粗绒棉。
目前细绒棉(长度为25~33mm,线密度为0.16~0.2tex)基本上都是锯齿棉,长绒棉(长度33mm以上,线密度0.11~0.15tex)一般为皮辊棉。
二、轧工质量
轧工质量的好坏直接影响皮棉的品质,也关系到轧棉厂和纺织厂的经济效益。轧工质量是皮棉品级条件之一,是棉花质量的一项重要指标。
考核轧工质量的判断主要是控制黄根率、毛头率、疵点、不孕籽含棉率、含杂率等主要指标和通过“三观察”(观察轧出原棉的外观形态、观察纤维的长度变化、观察皮辊棉的黄根数量和锯齿棉的疵点数量多少)来完成。
三、原棉打包与检验
经轧棉机加工后的皮棉是松散的,为了便于储存和运输,必须进行打包。一般使用机械力量,使棉包密度、棉包重量和体积的规格达到一定要求,既保持原棉的原有性能,又增加仓库储存量,节约包装材料,提高运输效率,并达到防潮、防火、防污染和防损耗的目的。
轧棉厂出厂的棉包上印有轧棉厂名、质量标识、批号和包重的标志(称为“唛头”)。质量标识的标注方法,各国不尽相同。
按GB 1103.1—2012规定,锯齿加工细绒棉质量标识以原棉主体颜色级、长度级、马克隆值级顺序组成。具体代号表示如下。
(1)颜色级代号。由2位数字标示,第1位是级别,依据颜色明暗程度确定;第2位是类型,依据纤维黄色深度确定,分白棉(用数字1表示)、淡点污棉(数字2)、淡黄染棉(数字3)、黄染棉(数字4)。白棉分5级,淡点污棉和淡黄染棉都分为3级,黄染棉分为2级,共13个级别。例如:32表示3级淡点污棉,24表示2级黄染棉。
(2)长度级代号。25~32mm用“25,…,32”标示。长度以1mm为级距,25mm包括25.9mm及以下;26mm包括26.0~26.9mm;以此类推,32mm包括32mm及以上。
(3)马克隆值级代号。分别用A、B、C标示,六、七级棉花不标注马克隆值。
例如白棉3级,长度28mm,马克隆值B级,则标示为3128B;淡点污棉2级,长度27mm,马克隆值B级,则标示为2227B。
由于锯齿加工细绒棉的数字标识的颜色分级体系尚不能适用于皮辊棉,因此,按GB 1103.2—2012规定,皮辊加工棉花质量标识以棉花类型、主体品级、长度级、马克隆值级顺序组成。具体代号表示如下。
(1)类型代号。“Y”表示黄棉,“G”表示灰棉,“L”表示长绒棉,细绒白棉不作标志。
(2)品级代号。根据棉花的成熟度、色泽特征、轧工质量,皮辊棉品级分为7个级,即一级至七级,用“1,…,7”标示。三级为品级标准级。按批检验时,占80%及以上的品级为主体品级。
(3)长度级代号和马克隆值级代号与锯齿加工细绒棉的标示方法相同。
(4)皮辊棉代号。在质量标识下方加横线“ ”。
例如四级皮辊白棉,长度30mm,主体马克隆值级B级,则标示为430B;五级皮辊灰棉,长度28mm,主体马克隆值级C级,则标示为G528C;LY233A表示长绒棉黄棉。
棉花检验分感官检验和仪器检验,现在正朝着仪器化检验方向发展。
采用手扯尺量法检验时,需经常采用棉花手扯长度实物标准进行校准,而且必须将手扯长度校准棉花标准建立在大容量快速棉纤维测试仪(简称“HVI”)检验的上半部平均长度定值结果上,使手扯尺量检验结果统一到HVI检验的上半部平均长度水平。采用仪器对成包皮棉逐包检验时,其检验项目包括品级、长度、马克隆值、异性纤维、回潮率、含杂率、毛重、长度整齐度指数、断裂比强度、反射率、黄色深度和色特征级。
异性纤维主要是指化学纤维、丝、麻、毛发、塑料绳、布块等,俗称“三丝”。它们多在棉花的采摘、包装等加工中混入,严重影响产品的质量和外观,给纺织企业带来很大的经济损失。国家标准规定了“三丝”的量化检测标准,将“三丝”含量分成“无、低、中、高”四档,分别用代号“N、L、M、H”表示。每吨皮棉含三丝范围在小于0.10g和大于0.80g不等。规定棉花加工企业在棉包刷唛时要刷上三丝含量代号。
四、棉纤维脱糖
棉花上附着的昆虫分泌物和有些纤维在成熟过程中没有完全转换成纤维素的营养物质,均以糖分的形式存在,形成含糖棉。带有黏性的含糖棉,在纺纱过程中,易产生绕胶辊、绕罗拉等现象,严重影响纺纱生产的正常进行,因此,必须在纺纱前将其糖分除去。对含糖棉的测定方法见表2-1。
表2-1 含糖棉的测定方法
生产实践证明,含糖量在0.3%以下时,纺纱生产正常进行。目前常用的含糖棉预处理方法有如下几种。
1.喷水给湿法 利用给湿将原棉中的糖分水解,给湿堆放时间为在室温(20~25℃)、原棉含水量10%左右的条件下放置24h。该法最为简便,适合含糖低、含水少的原棉。
2.汽蒸法 采用烘房或蒸锅蒸棉,利用高温蒸汽促使原棉中的糖分加速水解,有一定的去糖效果。缺点是占地多,能耗大,影响纤维强力,并易产生泛黄现象。
3.水洗法 采用天然水源或人工水池漂洗原棉,去糖较彻底。缺点是费劳力、成本高、耗能源或污染环境,洗后纤维易扭结,结杂增加,色泽灰暗。
4.酶化法 采用糖化酶加鲜酵母溶液的方法,促使原棉中的糖分分解,去糖效果较好。缺点是室温要求较高(30~40℃),堆放时间较长(3~4天),且需定期翻动,费工费时,并且原棉含水量需控制在10%左右。
5.防黏助剂法 黏助剂也称消糖剂、乳化剂、油剂等。作用机理是使纤维表面生成一层极薄的隔离膜,并以纤维为载体不断地在纺纱通道上形成薄薄的油膜,起到隔离、平滑、减少摩擦、改善可纺性能的作用,且对纤维内在品质不会造成损害。防黏助剂的用量视原棉含糖量的多少,一般为原棉量的0.5%~2%。使用时,对于低含糖棉,可将助剂喷于或刷于松解棉包表面,或分层喷洒;对于高含糖棉,可在原棉抓取开松过程中,同时喷入助剂。助剂处理后的原棉需放置24h后使用。
防黏助剂价格适中,使用方法简便,消除含糖棉黏性效果明显,已被普遍采用。