回潮率对北疆轧花加工的影响

■曹吉强 徐红 谢占林 从天山 李志军

〔1新疆大学，新疆 乌鲁木齐 830046〕

〔2鑫龙棉业，新疆 沙湾 832100〕

棉花中含水的多少在现行的棉花标准中用回潮率表示。棉花的水分是指棉纤维中所含有的水分子，与棉纤维的吸湿性能有关。棉纤维含水的多少，与棉纤维的生产、收购、加工、储运以及纺织使用等方面都有密切的关系，还影响棉纤维的实际重量和棉纤维的化学、物理性能。随着我国棉花质量检验体制改革的不断推进，在加工环节实行包包仪器化公证检验，搞好棉纤维回潮率检验，对于保证安全、促进生产、正确计算质量、方便交接结算和纺织使用都具有十分重要的意义。

新疆北疆地区早晚气温温差大。棉花收获的秋季，早晨露水大，售给轧花厂的籽棉回潮率大多超过10%。回潮率过高将导致棉花加工质量下降、衣亏增大、生产成本高，还易导致意外事故发生，既严重影响加工企业的经济效益。在后道轧花工序中，也必须控制适宜的回潮率。轧花厂加工棉花比较适宜的籽棉回潮率范围为6%～9%，棉花在此回潮率范围内，轧花产量高，质量好。为此，一些轧花厂在轧花前除了对籽棉晾晒外，还通过烘干设备进行烘干，以提高棉花加工质量。

一、棉纤维回潮率的检验

（一）影响棉纤维回潮率的因素

通常情况下，棉纤维含水有两方面原因。一方面是内部因素，亲水性基团具有决定性影响，亲水性基团越多，极性越强，结构越松散，则吸湿性越好；结晶度越低，吸湿性越大，同时晶粒小且分布均匀的吸湿更好些；取向度一般影响很小，但非晶区中大分子高度屈曲且排列紊乱时，会造成内部分子间空隙的增大，吸湿能力提高；聚合度比取向度的影响程度大，特别是在端基是亲水性基团的条件下；表面能和比表面积越大，吸湿性越好；伴生物的性质和数量对吸湿性有相当的影响，亲水性伴生物含量越高，吸湿越大。另一方面是外部因素，主要是空气温度和相对湿度对棉纤维吸湿能力的影响。

（二）检验方法

棉花回潮率的检验是在批样取样后即验或批样密封后待验，待验须在24 h内进行。检验回潮率常采用的两种方法是使用电测器法和烘箱法。对于轧花厂大批量棉花，采用的是在线电测器法。检测一批棉包回潮率的方法，通常是采用电测器测定回潮率求其平均值。使用电子在线回潮率快速测量装置，可将人为因素影响排除在外，又提高了效率。检验方法遵循GB/T 6102.1和GB/T 6102.2相关规定。下面对常用的棉纤维水分检验方法烘箱法和电测器法进行介绍。

1.电测器法。

常用电阻式测湿仪测定棉纤维的回潮率，它是一种随吸湿量的改变来测量棉纤维的电学性质，是一种间接测试回潮率的方法。干燥的棉纤维是电的不良导体，但棉纤维吸收水分后，在常态下也具有导电性能。导电性能的大小，取决于回潮率的高低。据此，便可通过一定的电路形式，用测量棉花阻值的方法来确定其回潮率。

在新疆北疆某团场轧花厂检验室中，所采用的就是电阻式测湿仪，它是水分间接测定法中应用最广的仪器。根据测定的对象和应用的场合，有多种设计形式，如极板式、插针式等。这种仪器结构精巧，使用简便，便于携带，同时仪器自动显示测试环境温度。

2.烘箱法。

烘箱法是利用电热丝加热箱内的空气来烘干棉样，然后以原始质量和烘干质量的差异，计算出棉纤维的回潮率。利用烘箱烘干棉纤维，主要是根据棉纤维具有放湿性能和空气能容纳水蒸气的能力。从棉纤维的吸湿性可知，棉纤维在不同的温湿度条件下，具有不同的平衡回潮率，温度越高，相对湿度越低，棉纤维的平衡回潮率越小。而且在不同温度条件下，空气中所容纳水蒸气的差别很大。在烘干过程中，箱内自动调节保持恒温，使箱内的热空气处于一定的干燥状态，所以能起到烘干棉纤维的作用。

烘箱烘验纤维时，虽然通过排气风扇交换空气，把水蒸气排出箱外，但试验室内的空气总有一定的含湿量，所以箱内的相对湿度不可能达到0%。但在目前情况下，由于烘箱有长期的检验历史，测试结果尚稳定，所以在棉纤维水分检验中，烘箱法仍然是一种主要的测试方法，并作为检验其他水分测试方法的标准。常用的烘箱为八篮烘箱。

二、回潮率对轧花的影响

（一）回潮率过高

新疆北疆早晚温差大，通过对棉包上的条形码查看，我们了解到早晚两个时段回潮率较高。棉纤维回潮率过高易造成多种不良影响。在运输及货场方面，棉纤维极易沾染灰尘、化纤、杂草等杂质，受到污染；到货场后，一般到货场的籽棉都要盖篷布，预防下雨天，这样易发热使棉花升温，细菌大量繁殖，发酵发霉，容易发霉变色，减弱光泽，降低品级，严重时发生霉烂，使强度降低，甚至发生自燃而引起火灾。在籽棉清理方面，籽棉回潮过高，清理过程中易与杂质缠绕，不仅不易除杂，还会产生大量棉结、小花头，经反复打击出现索丝导致严重塞车。在轧花方面，轧花时毛头率高，易产生棉结、索丝、尘埃黏附等，致使皮棉中不易清除的杂质、疵点增多，由于籽棉中回潮较高，导致棉籽表皮较软，因此，轧花过程中易被锯齿刺伤，产生大量破籽和带纤维籽屑。高回潮的籽棉在轧花过程中易堵塞肋条等工作部件，还易造成失火或打坏机件等事故。皮棉回潮率过高，弹性消失，打包时不易控制重量而产生超重包，而且存放易变色，直接影响皮棉等级；皮棉回潮率太高，易造成皮棉索丝、棉结增加，外观形态差，各类杂质不易排出。由于在皮棉中造成的棉结、杂质带到了纺纱工序中，因此在纺纱过程中，不易清棉松解等，增加了纺纱难度，还会增加不必要的质量，增加运输费用。

（二）回潮率过低

10月初的北疆中午较热，观察棉包上的条形码发现回潮率集中在5.0%左右，普遍偏低。回潮率过低也会带来负面影响。籽棉回潮率过低，棉纤维弹性好，便于清杂和加工，但由于棉纤维强度变小，加工中易拉断纤维，使短纤维含量增加，降低成纱强度等。皮棉回潮率过低，纤维弹性大，会加大打包时的动力消耗，加剧打包机踩压、箱门等部位的损坏，包丝崩断现象严重。

（三）选择适宜的回潮率

据调研及参考大量文献得知，棉花加工时6.5%～8.5%是籽棉的最佳回潮率。在此区间，棉纤维既有一定的弹性，又能保持强度，轧花过程进行的较为顺利。正常回潮率在6.5%～8.5%的籽棉，纤维之间较为蓬松，原生杂质与纤维之间附着力也较低，清杂效率高。当回潮率在7%～9%时，籽棉中存在的棉叶、棉杆等杂质，由于离心力的作用，此些杂质比较容易被除去。在加工过程中，适宜的回潮率可保持纤维原有长度，加工出的棉籽毛头率也较低。由于棉纤维之间较蓬松不易缠绕，因此在后续的清理中，纤维易于梳理，减少了杂质、疵点，而且外观形态也较好。一般要求回潮率最好在8%左右，考虑到新疆北疆区域回潮率普遍较高的实际情况，目前国内生产的轧花机，其回潮适应范围在6.5%～8.5%之间。在此回潮率范围内，轧花效率高，质量好。实践证明，一般棉纤维的回潮率控制住6.5%～8.5%的范围内较为适宜。

三、建议

对籽棉回潮率的控制不宜过高也不宜过低，应适可而止。回潮率过低，籽棉纤维强力下降，弹力受了一定的影响，纤维发脆，轧花时容易折断；高回潮经过反复烘干导致水分过低，不仅影响皮棉质量，而且还浪费能源，所以烘干时回潮率烘至6.5%～8.5%为好。

采用籽棉烘干和皮棉加湿的调节，高温下干燥棉花可能会损伤棉纤维，棉花干燥温度建议不超过93.3℃。通过加湿来控制皮棉的回潮率，是为了保证皮棉打包和储存的稳定性，进而获得最大的利润。

综上所述，从轧花厂整个流程来看，回潮率是影响棉花加工工艺系统稳定性和加工质量的重要因素。严格控制付轧籽棉和皮棉的回潮率是轧花生产中的一项重要措施，有利于提高棉花加工质量和轧花生产效率、提高资源的利用率，促进我国棉纺织产业的合理发展。