1 研究背景
2009年7月,中棉集團與全國棉花交易市場達成股權轉讓協議,中棉集團全資控股京棉配送阿瓦提棉花產業化有限公司。作為主要從事長絨棉收購加工的阿瓦提京棉配送長絨棉生產線,原配備40臺MPY-100滾刀式皮輥軋花機、MDY-400A型打包機一臺及相應附屬設備,年加工長絨棉皮棉4000t。因當年接手時已接近收購季節,中棉集團僅對原有棉花加工設備進行了檢修,2009年經歷了一個完整的收購、加工期。在加工過程中發現兩個問題比較突出:一是產能明顯不足,二是加工出的皮輥棉外觀形態差,雜質含量偏高。
2010年第4期《中國棉花加工》刊登了新疆大學王惠、徐紅等合著的《長絨棉機采與手摘的探究性研究》,文中對比了長絨棉機采與手摘的一些檢驗指標,側重于研究采摘環節的工藝創新對長絨棉物理指標的影響,本文則側重于對不同加工工藝對手摘長絨棉物理指標的影響的探討。
2 長絨棉加工創新工藝設計
為解決上述兩個突出問題,2010年中棉集團決定對長絨棉生產線進行產能升級改造,對加工工藝進行必要創新,為此專門成立了項目技術改造小組(以下簡稱項目組)。
2.1 在用長絨棉加工生產線的基本配置
在用的長絨棉加工生產線配置有40臺皮輥軋花機,分為4組,每組10臺,每兩組配一臺清花機和一臺氣流皮棉清理機;在喂棉方式上采用的是絞龍配棉工藝。
2.2 長絨棉加工生產線創新工藝設計
2.2.1 工藝設計。根據阿瓦提公司周邊可控資源量、棉花加工工藝及棉花加工質量的實際情況,經過實地勘察、測量后,項目組決定,利用現有車間長絨棉與細絨棉生產線之間的原廢舊“三絲”挑揀機的位置,增加20臺皮輥軋花機,加上原有的40臺共60臺,排成4行;更換一臺快速400型打包機;經過權衡,項目組決定嘗試增加鋸齒皮棉清理工藝并改用風力配棉形式,每20臺皮輥軋花機配一臺清花機、一臺氣流皮棉清理機和一臺鋸齒皮棉清理機。
項目組認為,這種新的工藝設計,既可以提高長絨棉的加工產量,又能提高棉花加工質量,同時也實現了一條線產能變兩條線產能的目標。
2.2.2 風險控制。為保證創新加工工藝的可行性,將工藝的創新改造風險降到最低,項目組在方案實施過程采用了以下兩方面的風險控制措施:
一是采用靈活的設備安裝方式。將氣流皮棉清理機與鋸齒皮棉清理機采用上下羅列的形式進行安裝,二者之間以三通閥連接。這樣以來,加工出的皮輥棉既可以用鋸齒皮棉清理機進行清理,也可以只采用氣流皮棉清理機進行清理,增強了工藝的靈活性。
二是改造皮棉清理機內部結構,保證長絨棉長度不受損傷。眾所周知,如果用傳統的鋸齒皮棉清理機清理皮輥棉會損傷棉纖維,這就有違皮輥軋花的初衷,因為皮輥棉的主要特征是加工過程不損傷棉纖維,能夠較好地保持棉纖維原有的物理性質。那么,能否既對皮輥長絨棉進行清雜和梳理以提高皮棉質量,又不對棉纖維造成損傷呢?通過市場調查分析,項目組決定使用無給棉板、無毛刷的新型鋸刺型皮棉清理機。
項目組組織人員對現有皮棉清理機進行了改造,改造后的皮棉清理機的工作原理與細絨棉皮棉清理機基本相同。采用上進棉方式,可方便在任何皮輥棉生產線上安裝;排雜刀設為八把,可最大程度的排除皮棉中所含雜質,清雜效率可在50%以上;無毛刷的結構可最大程度的減少棉結和索絲的產生,且可對索絲進行有效的梳理,同時,也減少了工作過程中的機械振動和動力消耗,使得設備高架安裝成為可能。