一种棉花小材料种子硫酸脱绒机

张金宝，王宝应，王园园，孙润润，晁毛妮，张新，宋伟锋，王清连*

（河南科技学院/ 现代生物育种河南省协同创新中心，河南新乡453003；2.新乡市红旗区江河机械厂，河南新乡453003）

经锯齿轧花机轧花后的棉籽表面残留一层短绒，这给棉花种子精选分级、包衣消毒处理和机械化精量播种带来很大不便。试验表明，脱绒后的棉花光籽播种比带绒棉籽播种死苗率低1.6%，病苗率低3.7%，蚜株率低20%，播种发芽率高11%～25%，平均早出苗2～3 d[1]。目前，国内外常用的棉籽脱绒技术主要有化学脱绒和机械脱绒2 种。化学脱绒方法有盐酸蒸汽、浓硫酸、稀硫酸、泡沫酸等；机械脱绒按采用磨料的不同，分为砂瓦脱绒和钢刷脱绒2 种[1-5]。浓硫酸脱绒操作简便，对设备要求低，因此被普遍采用。国内棉花科研单位育种试验用种量一般较少，特别是在棉花育种过程中筛选的大量单株和鉴定的材料种子量更少，且各品种材料要逐一脱绒，不能混杂。因此，当前棉花单株和鉴定材料棉籽脱绒主要还是靠人工操作，不仅需要多次脱绒、水洗、搓洗等复杂工序，而且浓硫酸脱绒时要求搅拌均匀持续，人力搅拌不能保证其效果，且有一定的危险性[6-10]。河南科技学院与新乡市红旗区江河机械厂在解决了1～10 kg 棉种脱绒的基础上，经多年不断研究和改进，研制出了适合种子量更少的单株和鉴定材料脱绒需要的小型棉花种子脱绒设备（MLT500-2 型）。

1 MLT500-2型设备构造及原理

MLT500-2 型小材料棉种硫酸脱绒机是根据硫酸脱绒原理，按照中华人民共和国农业行业标准NY 400—2000《硫酸脱绒与包衣棉花种子》的标准设计制造的。针对棉花单株、鉴定材料品种多，人工脱绒费时、费工、易混杂又不安全等现象，研制开发的新型、实用、高效、炭化脱绒设备。该机外型美观、大方，结构设计合理，主要零件采用高性能耐腐元器件和精良的加工技术。该设备具有运转平稳、脱绒质量好、效率高、噪声低、安全可靠且操作非常方便等优点。主要适用于种子量30～350 g 的材料。该机型主要特点是可以同时加工6 个样品，只需约6 min，便可同时完成喷酸、炭化处理、清洗全过程，并且实现了自动上酸、加热。它是替代传统人工脱绒的理想的全自动棉籽硫酸脱绒机。本装置具有结构紧凑，操作简单，一次性完成自动加酸、酸加热、酸温自动控制、搅拌、脱绒和清洗操作，清理方便，轻便、灵活、机构合理，易操作等优点。MLT500-2型设备结构主要包括棉籽脱绒硫酸供应系统和棉籽清洗水路2 个系统，设备主要构造及工作原理见图 1～2。

如图1 所示，设备脱绒硫酸供应系统包括6 个棉籽脱绒搅拌筒、机外和机内2 个储酸箱、硫酸脱绒机专用泵和加热器等主要部件。把棉花毛籽加入搅拌筒中，硫酸加入到机外储酸箱中，设备运行后，机外储酸箱的硫酸通过专用泵将硫酸泵入机内储酸箱，机内储酸箱硫酸再流入加热器中，硫酸在加热器中加热到设定温度后，被均匀喷洒到放棉籽的搅拌筒中。如图2 所示，设备棉籽清洗水路系统包括高压水泵、6 个喷头和残液收集箱等主要部件。硫酸搅拌到设定时间后，高压水泵将水从进水口压到6 个喷水口，高压水喷洒到6 个棉籽脱绒搅拌筒中，搅拌筒中呈螺旋状排列的搅拌片不停搅拌，直至把搅拌桶中光籽上的硫酸清洗干净，喷洒的水和硫酸通过残液收集箱排出。

图1 MLT500-2 型设备脱绒硫酸供应示意图

图2 MLT500-2 型设备棉籽清洗水路系统示意图

2 MLT500-2型设备主要参数

该设备整机规格170 cm×72 cm×174 cm（长×宽×高），设备总功率4.8 kW，压力水泵功率1.8 kW，搅拌机功率6×90 W，加热功率2 kW，升降机功率0.37 kW，酸泵功率25 W；搅拌速率≤100 r·min－1； 清洗时间 5～6 min （根据脱绒棉种量确定），清洗水压≤3 MPa，酸加热温度在40 ℃以上，不宜超过75 ℃；单桶加工30～350 g，单次可以同时加工6 个材料。棉种脱绒后光籽残绒率≤0.28%，破籽率≤2%，整齐度≥95%。经多次试验，种子发芽率在≥85%。

3 设备主要操作步骤

（1）把机器平稳放置在工作场地，锁紧脚轮，连接220 V 交流电源 （连接使用横截面面积不小于2.5 mm2的铜线），及接地线。（2）连接水源至进水口，连接管要使用耐压软管，并紧固好，以免漏水。（3）再把储酸桶与酸泵连接管连接并紧固好，以免酸液漏出。（4）将酸液加入储酸桶，打开储酸桶与酸泵阀门，合上电源开关，自动上酸，上满自动停止。（5）将酸液目标温度设置在40～75 ℃，打开加热开关。到达设定温度自动停止（停止后温度有一定缓冲是正常的）。（6）按棉种的质量设定搅拌、喷酸、清洗时间。（7）将6 个适量的棉种毛籽（多品种做好标记）分别放入搅拌桶，启动工作按钮，便可按照程序自动完成脱绒程序。（8）工作台自动降至起始位置停止，分别取出晾晒，这样重复放入棉籽、启动、取出即可。（9）工作结束后，将机器着酸部分清洗干净以防酸腐，关闭电源，打扫场地。