论文摘要
棉花是我国重要的战略物资和棉纺工业原料,在国民经济中占有重要地位。国家把新疆列为全国最大的优质商品棉生产基地和出口棉基地,其棉花单产、总产和品质在全国一直名列前茅。而兵团是新疆优质棉基地的重要组成部分,承担了新疆40%以上的总产任务。兵团棉花生产的科技含量和技术手段在新疆乃至全国一直居领先水平,棉田耕整、播种(精播)、中耕施肥、植保、灌溉等环节已基本实现了机械化作业,但在籽棉收获采摘环节上机械化程度较低,除了几个机械采收试点单位外,大部分地区仍主要依赖人工手采。随着棉花面积和单产的增长,对采棉工的需求随之增加,收获期相对集中,拾花劳力紧缺,拾花费用逐年高涨,棉花生产成本不断加大的局面愈演愈烈。2008年每公斤棉花采摘费平均1.3元,后期甚至达到了2元以上,采摘费即占到了棉花总收益的25%,种植棉花已无利可图,严重影响了棉农的积极性和稳定性。尽管如此,兵团各产棉区无法及时采摘的棉花仍为数不少。同时,大量民工的进入也给新疆带来交通、教育、医疗、治安等诸多社会问题。“拾花难”严重阻碍兵团棉花产业的发展和规模化经营,棉花生产迫切需要摆脱对劳动力的依存关系,全面推行棉花机械采收势在必行。机采棉含杂含水率高于手采棉,不利于安全贮存和后序加工,必须有相配套的机采棉清理加工设备,只有这样才能使采棉机采摘的棉花通过高质量的清理,加工出符合国家A级标准的合格绵纱。新疆棉花采用地膜栽培模式,采棉机在进行采收作业时,极可能采收了部分田间残膜,在清理加工时很难将其清理出去,造成机采棉皮棉中含有残膜碎片。就兵团目前的情况看,除了机采试点地区外,大部分仍是人工手采,各团场轧花厂多以手采棉加工生产线为主,不具备机采棉加工的能力。据调查:按兵团目前机采棉加工工艺新建一条机采棉加工生产线包括厂房需要资金1500～2000万元,一次性投入较大,回收期又相对较长,使团场和棉花加工企业难以承受。而手采棉的相对减少势必造成原有手采棉加工生产线过剩、闲置。针对上述问题,开展机采籽棉预处理清理工艺的试验研究,研发高效烘干除杂一体机、新型籽棉清理设备和除薄膜设备,达到合理控制籽棉含水率,实现安全存贮,清除薄膜和大部分杂质,简化兵团目前采用的机采籽棉清理加工流程,减少设备投资,改造原有手采棉加工生产线,使其能加工机采棉的目的。本试验研究从分析籽棉烘干、清理机理入手,对国内外籽棉清理工艺流程及目前常用机采棉清理加工设备工作原理进行研究,设计了更加合理的适合兵团机采棉预清理工艺,为后续加工提供含水适宜、充分松懈且清除了大部分外附杂质和部分原生杂质的籽棉,并进行了预处理相关设备的设计制作与试验。相同性状的机采籽棉经过预处理工艺进行清理,对清理各阶段棉样分析处理,进行清理效果比较,并对造成影响的机理进行初步探讨。研究表明,机采籽棉预处理加工工艺的研究适合我国国情,预处理后,籽棉含水得到很好的控制,能够解决兵团棉花安全存贮的问题,尤其是杂质和薄膜的清理效果明显,改造后的手采棉生产线只增加了一道锯齿式皮棉清理机,预处理后含杂5%以下的机采籽棉可在该线直接加工,轧出的皮棉含杂1.5～1.8,综合等级达到三级。但由于试验条件所限,相同性状的原始机采籽棉没有与原引进和国产机采棉清理加工工艺对比,有待于进一步研究。整套设备运行正常,该试验为我国机采棉加工工艺及设备实现国产化奠定了基础。