2020年棉花加工行业产业发展报告（下）

■ 胡春雷 李孝华 何锡玉 阮旭良 王瑞霞 韩 金 杨丙生 关纪培 钱 欣 魏 兵 程远欣 张若宇 谭志芳 李梦辉 孙 科 刘 洋

〔1.中国棉花协会棉花工业分会，北京 100000〕

〔2.全国棉花加工标准化技术委员会，北京 100000〕

〔3.中华全国供销合作总社郑州棉麻工程技术设计研究所，河南郑州 450004〕

〔4.中华棉花集团有限公司，北京 100000〕

〔5.北京智棉科技有限公司，北京 100000〕

〔6.山东天鹅棉业机械股份有限公司，山东济南 250032〕

〔7.邯郸金狮棉机有限公司，河北邯郸 056009〕

〔8.南通棉花机械有限公司，江苏南通 226000〕

〔9.南通御丰塑钢包装有限公司，江苏南通 226000〕

〔10.晨光生物科技集团股份有限公司，河北曲周 057250〕

〔11.石河子大学，新疆石河子 832000〕

第五章 2020年籽（皮）棉清理机发展现状及存在的问题

一、籽（皮）棉清理机发展现状

（一）棉花异纤棉叶清理机

2020年我国机采棉技术快速推广，机采率逐年提高，2020/2021年度，新疆机采棉比例已上升至70%以上。我国机采棉种植广泛采用地膜覆盖、新型高效节水滴灌等技术，机械采收时会卷入大量的塑料地膜、滴灌带等异性纤维；而手摘棉则很容易混入头发、化纤丝、动物毛等异性纤维。这些杂质经过生产线多级清理后被击打成更小的碎片与棉纤维混杂在一起更难清除。我国棉纺企业反映国产棉花里的异性纤维多，棉花中的毛发、地膜碎片等较多，大部分棉花都达不到纺织企业要求“异性纤维含量≤（0.1～0.3）g/t”的标准，而棉纺企业又难以清除，对成纱质量影响较大。

近年来，棉机制造企业对籽棉异性纤维识别、清除等相关技术进行研究并取得了一定突破。国家“十二五”、“十三五”重点研发计划项目设置专项课题，加大对异性纤维清除技术的研究资金支持，各棉机制造企业不断优化完善新型异性纤维清理设备，实现异性纤维清除技术与设备的升级换代。主流设备的核心原理是在籽棉清理工艺中设计多层次的清杂机构，利用双通道缠绕机构不间断清除滴灌带、地膜等长三丝；利用多个开松辊筒将籽棉充分开松并抛射出去，使籽棉达到沸腾状态，利用气力分选原理分离、捕捉并清除细小地膜、毛发等异性纤维，提高异性纤维的清除效率，详见图1。

图1 异性纤维清理机

（二）倾斜式籽棉清理机

倾斜式籽棉清理机是用于机采棉加工的高效籽棉清理设备，能够清除籽棉中的叶杂、尘土及不孕籽等杂质。市场主流型号有MQZQ-8、MQZQ-10、MQZQ-12、MQZQ-15、MQZQ-20，对应有效工作宽度为2000mm、2500mm、3200mm、3600mm、3950mm，详见图2。

图2 倾斜式籽棉清理机

（三）回收式籽棉清理机

回收式籽棉清理机是具有回收排出杂质中含有的单粒籽棉功能的籽棉清理设备，排杂网间隙较倾斜式籽棉清理机排杂网间隙大，能够清除籽棉中的叶杂、尘土及不孕籽等杂质。回收式籽棉清理机主要型号有MHZQ-8、MHZQ-10、MHZQ-12、MHZQ-15、MHZQ-20，对应有效工作宽度为2000mm、2500mm、3200mm、3600mm、3950mm，详见图3。

图3 回收式籽棉清理机

（四）清铃机

清铃机是专门为机采棉研制的籽棉清理设备，可有效清除籽棉中的棉铃、棉壳、棉秆、僵瓣棉、硬杂及尘杂等杂质。清铃机主要有MQZL-8、MQZL-10、MQZL-12、MQZL-15、MQZL-20型号，对应有效工作宽度为2000mm、2500mm、3200mm、3600mm、3 950mm，详见图4。

图4 清铃机

2020年12月11日，中华全国供销合作总社科技推广中心在北京召开科技成果评价会，对邯郸金狮棉机有限公司承担的国家重点研发计划项目《棉花智能化提级加工关键技术装备研发》中的研究课题2“机采棉高效低损伤清理工艺技术及装备研发”中的关键设备“MQZL-15B1智能低损伤提净式籽棉清理机理机”进行了会议评价。

课题组通过开展大辊筒智能低损伤提净式籽棉清理机的技术研究，提出了一次钩拉，大空间排杂的设计理念，成功研制的“MQZL-15B1智能低损伤提净式籽棉清理机”，在现有提净式籽棉清理机的基础上，对开松均匀度和齿条辊排杂区域进行控制，以及对排杂棒的布局进行了结构创新，同时实现了设备运行参数随籽棉含杂率参数智能调节，并联动调控籽棉喂料机产量的目标，技术集成水平和产品研发有较大突破创新，达到了提高清铃清杂效率、降低纤维损伤的目的，整体技术水平国内领先，详见图5。

图5 MQZL-15B1智能低损伤提净式籽棉清理机

（五）组合式籽棉清理机

随着机采棉快速推广，原手摘棉加工工艺生产线需要进行技术改造，由于老厂房的高度和宽度限制，为减少基建投资成本，我国棉机制造企业适时推出了多种籽清机组合清理机系列，以满足不同轧花厂的技改需求。其品种主要有双回收式籽棉清理机、回收倾斜式籽棉清理机、清铃回收式籽棉清理机。主要产品型号按处理量分为10t/h、12t/h、15t/h、20t/h，对应有效工作宽度为2500mm、3200mm、3600mm、3950mm，各单元主要技术性能指标与单机性能指标相当，详见图6、7、8。

图6 双回收式籽棉清理机

图7 回收倾斜式籽棉清理机

图8 清铃回收式籽棉清理机

（六）皮棉清理机

皮棉清理机主要指锯齿式皮棉清理机，是用于清除皮棉中的杂质与疵点，改善皮棉的外观形态，提高皮棉质量的设备，与锯齿轧花机配套使用。锯齿式皮棉清理机根据脱棉方式不同，主要有毛刷式皮棉清理机和气流式皮棉清理机，根据刺辊直径不同，主要有ϕ400mm和ϕ600mm等规格，对应有效工作宽度为2000mm、2600mm、3000mm。有不带给棉板（详见图9）和带给棉板（详见图10）两种主要结构，满足轧花厂不同配套需求。

图9 皮棉清理机（不带给棉板）

图10 皮棉清理机（带给棉板）

2020年12月11日，中华全国供销合作总社科技推广中心在北京召开科技成果评价会，对邯郸金狮棉机有限公司承担的国家重点研发计划项目《棉花智能化提级加工关键技术装备研发》中的研究课题2“机采棉高效低损伤清理工艺技术及装备研发”中的关键设备“MQP-600×2000A智能皮棉清理机”进行了会议评价。课题组通过开展带智能自适应跟随控制系统的皮棉清理机技术研究，成功研制“MQP-600×2000A智能皮棉清理机”，实现了皮棉清理机排杂区域控制与排杂刀布置等方面的结构创新，以及运行参数随主机设备和生产线工艺参数智能跟随调节与控制，技术集成水平和产品研发有较大突破和创新，实现了皮棉清理清杂效率高、纤维损伤小和损耗低的目标，技术水平处于国内领先水平，详见图11。

图11 MQP-600×2000A智能皮棉清理机

二、机采清理设备存在的问题

中国机采棉始于2000年，2000年—2009年是探索发展时期，2010年进入推广使用期，2015年，机采棉开始呈现快速增长。中国机采棉清理工艺及设备，经过20余年的不断发展，技术水平不断提高。

异性纤维清理方面，目前棉花种植还没有找到替代地膜覆盖的新技术，机械采摘时容易吸入地膜、难于清除；手摘棉花也很容易混入头发、化纤丝、动物毛等异性纤维，异性纤维清理设备清除效率还有待进一步提高，同时缺乏准确、定量检测异性纤维含量的自动化仪器设备。国产棉与进口优质棉相比，在异性纤维含量上还有一定的差距，对异性纤维清除技术的研究将是一个长期持续的过程。

在清理设备方面，由于中国机采棉的种植特点是追求高产，因此，机采棉普遍存在含杂率高、回潮率高的突出问题。为了满足纺织企业的用棉要求，提高棉花加工企业效益，应不断加强对籽棉清理和皮棉清理技术的研究，争取在提高清杂效率、降低纤维损伤等方面取得突破，同时进一步提升设备的智能化水平，使其达到柔性化加工的要求。

第六章 2020年棉花打包机的发展现状

一、棉花打包机的主压缩力情况

当前我国的棉花打包机的主压缩力（公称压缩力）有5000kN、4000kN、2000kN、1600kN等几种，其中2000kN和1600kN的棉花打包机主要在纺织、精制棉、硝化棉企业使用。截至2020年，我国的棉花加工企业已经全部停止使用4000kN以下的打包机进行皮棉打包，少数棉花加工厂还在使用2000kN的打包机进行棉短绒打包。

在我国棉花主产地新疆，由于加工过程中对棉花进行烘干，因此，进入打包机的皮棉回潮率普遍比较低，尤其是在加工季节的后期，各个棉花加工厂的皮棉回潮率基本上接近或低于5%，甚至低于4%，致使棉花打包机打包过程中实际压缩力普遍超过4000kN。在新疆地区加工季节的中后期，30%～40%的打包机打包过程的主压缩力超过4300kN，约10%的打包机主压缩力达到4500kN以上，甚至达到4600kN。新疆地区棉花加工企业的皮棉打包机超载情况比较严重，影响了打包机的安全和寿命，应当考虑使用5000kN的棉花打包机。5000kN的打包机加大了棉包的压缩密度，提高了棉包运输时的装载率，能够节省可观的棉包外运费用。棉花加工行业、国家的相关部门可以研究论证在新疆地区棉花加工厂推广使用5000kN打包机的可行性。目前，新疆只有一两家棉花加工厂在使用5000kN的打包机，而与我国新疆地区类似的中亚产棉大国乌兹别克斯坦，皮棉打包一律使用5000kN或以上的打包机，另一个产棉大国澳大利亚也引进使用了5000 kN的打包机。

二、棉花打包机高速化的进展情况

（一）60包/h的高速打包机趋于成熟

我国60包/h的高速棉花打包机在棉花加工厂应用已有两年时间。2020年，此类高速打包机能够稳定地实现打一个棉包（裸包）时的自身动作时间不超过45s，其中提箱转箱时间约9s、主压及脱箱时间约23s，出包主压回位棉箱回位时间约13s，同时预压/送棉循环动作≥10次/min，与巴西BUSA公司的高速打包机的动作时间基本一致（巴西BUSA公司的高速打包机实现打棉包数量≥65包/h）。我国如能配备一次性完成（一个棉包）全部捆扎带的穿带、焊接的自动设备（装置），则打包机能够稳定实现60包/h棉包的速度。目前国内两个棉花打包机制造企业的高速打包机技术均已成熟，可以实现高速打包机的量产。

（二）高速打包机已经成为用户的普遍选择

2019年，棉花加工厂新购买的打包机中，40包/h的打包机和30包/h的打包机各占一半，没有工厂购买低于30包/h的打包机；2020年，棉花加工厂新购买的打包机中，大约2/3的用户选择了40包/h的高速打包机，一些工厂购买了60包/h的高速打包机，只有少部分加工厂选择了30包/h的打包机。在未来几年，60包/h的高速打包机将成为更多用户的选择。

（三）制约我国棉花打包机实现高速的因素

制约因素一：目前，我国还没有与高速打包机配套的、一次性完成（一个棉包）8根捆扎带的穿带焊接的、稳定可靠的自动设备。一次性完成6根带与4根带的穿带焊接的自动设备已经成熟稳定，但我国的国情决定了棉花加工过程中需要烘干，皮棉的回潮率比较低，棉包的膨胀力比较大，如采用巴西、美国等产棉大国6根带捆扎棉包的方式，则必须先进行充分的、广泛的试验，验证可行后才能推广使用。另外，目前我国的《棉花包装》标准规定了捆扎棉包的塑钢带为8根，如采用6根带捆扎棉包的方式，则必须修改相关标准。

制约因素二：棉包采用打包裹包方式，增加了挂（铺）包布和捆扎时拉包布、嵌包布的工序，主压需要二次下行，大大增加了打包的时间，严重降低打包机的打包速度。目前技术上还没能实现挂包布的机械化，打包裹包中的挂（铺）包布、拉包布、嵌包布完全依靠人工，效率低、时间长。

三、棉花打包机的技术进展

（一）棉花打包机实现智能调速

2020年，棉花打包机实现了根据棉花加工生产线上皮棉产量信号和打包机自身工作状态信号自我智能调整工作速度的功能。根据信号，给打包机提供动力的电机液压泵组的转速在300r/min～1750r/min之间变化，实现：①预压/送棉循环动作跟随棉花加工生产线上产出的皮棉产量（即进入打包机的皮棉实时流量）在11次/min至3次/min之间变化，产量越多，预压/送棉循环动作的速度越快；②当打包机主压机构处于等待阶段（穿丝捆扎阶段）时，电机液压泵组即处于最低转速状态，最大程度减少电力消耗和液压油发热；③在液压缸启动和停止时，有较为理想的调速过程，使打包机工作状态既快又平稳。

打包机在智能调速的状态下，工作运动状态平稳、液压系统发热少、稳定可靠、打包能耗低；相比非智能调速状态，打包机在智能调速状态下打一个棉包的电力消耗减少16%～20%。

（二）远程信号传输与远程控制技术在棉花打包机上进行试验运用

未来，棉花打包机将更加智能化、自动化，实现与棉花加工线上的其他设备联动，将可以实现远程操控与维护，远程实时传输工作状态参数等。当前的棉花打包机，虽然在控制系统上实现了集成化，自动化程度也比较高，但因为挂包布、缝包布还需由人工来完成，所以仍然没有实现完全自动化。智能化、远程传输与控制在打包机上的运用还处于初级阶段，有待于进一步发展。

四、棉花加工企业的相关情况

（一）棉花加工企业对打包机的使用与维护

人员流动性大，缺少或没有专职的打包机操作维护人员是当前棉花加工厂普遍存在的问题。过度烘干棉花、打包机超载等影响打包机安全和使用寿命的情况在棉花加工厂中也比较常见。

（二）老旧、低效的打包机仍在大量使用

由于我国东部棉区（江苏、安徽、山东、河南、河北）的棉花种植面积急剧减少，这些地区的棉花加工厂纷纷地停产倒闭，因此，大量的老旧棉花打包机流入新疆。同时新疆原有的很多老旧打包机仍然在使用，这些打包机很多机龄在15年甚至20年以上，不仅工作效率低，而且安全隐患多。

建议国家劳动与安全机关对打包机操作人员进行职业技能培训，持证上岗。建议对打包机设定使用年限，超过该年限的打包机，需要进行安全年审。

第七章 2020年度棉花包装材料新技术及质量管理

国家棉花质量检验体制改革推动了棉花加工产业的升级，同时也带来了棉花包装材料的变革，使国内的棉花包装与国际接轨。棉包聚酯捆扎带经过多年的应用得到了轧花企业、运输部门、纺织企业等涉棉单位的广泛认可，凭借着实用优势、价格优势、用工优势、运输优势、安全优势、环保优势在新疆市场已经达到了全覆盖，并且已经沿着一带一路走出国门。

一、棉花包装用聚酯捆扎带使用现状

国家棉花质量检验体制改革实施以来，我国的棉花加工工业技术水平不断提高，棉花包装材料也与国际接轨，棉包聚酯捆扎带以较高的性价比取代了传统的钢丝捆扎材料，并且实现了包装自动化。

棉包聚酯捆扎带的应用为轧花企业节省用工、提高效率、降低成本，为铁路安全运输发挥了重要作用。聚酯捆扎带在应用中也暴露出一些问题，需要加以改进，主要是成型棉包在储运装卸过程中聚酯捆扎带和接头被暴露在棉包两侧平面上，容易出现刮擦导致断带，造成棉包崩包，存在安全隐患（详见图12）。

图12 棉花包装用聚酯带使用现状

二、棉花包装用聚酯带保护凹槽

为解决捆扎带或接头因刮擦导致崩包情况，美国、澳大利亚等国已采取棉包捆扎凹槽设计（详见图13）对捆扎带或接头进行保护。美国在“2013年棉包包装材料规范”对捆扎带的位置进行了明确规定“PET带必须放置在棉包平面的凹槽内，这些凹槽会在棉包受到冲击时给打包带提供完整的保护，这些凹槽必须均匀分布在棉包的长度方向，接口应该被放置在棉包的圆弧面底部或顶部”。这一措施只要在打包机上进行简单改造即可实现。

图13 国外棉花包装用聚酯带保护凹槽

现设计一种捆扎带保护凹槽凸板，每根凹槽凸板上设有椭圆形焊接孔，通过焊接孔将凹槽凸板焊接于棉箱内部两侧，与穿带槽对齐，具体凹槽凸板安装示意图如图14所示。

图14 捆扎带保护凹槽凸板安装示意图

凹槽凸板设计与焊接：在高度2140mm上距离上下端口各10mm范围内均匀分布6个大小相同的椭圆形焊接孔，椭圆形焊接孔大小为高30mm、宽10mm。凹槽凸板及焊接孔外面四周边角为R角。凹槽凸板与棉箱底板穿带槽对位后在焊接孔处与箱板焊接，焊接处打磨光滑（如图15、16、17所示）。

图15 国内棉花包装用聚酯带保护凹槽

图16 无聚酯带保护凹槽

图17 有聚酯带保护凹槽

经过加装凹槽凸板的棉箱在棉花打包完成时，棉包的侧面会有8道深4mm～5mm、宽30mm～40mm的凹槽，聚酯捆扎带完全卡在凹槽之中，无论是采取内捆扎还是外捆扎方式都能有效地保护聚酯捆扎带，确保棉包在储运装卸过程中不受夹包车与堆垛环境的影响而保持棉包的完整性，避免了聚酯捆扎带受外力影响（夹包车操作不规范、堆垛地面不平整、垫条与聚酯捆扎带直接触碰等）断裂造成棉包崩包，提升了棉包整体形象，保障了棉包运输安全。

三、制订棉花包装材料加工和评价标准，提升产品质量

随着棉花质量检验体制改革方案的稳步推进，棉花包装材料行业得到了快速的发展。但是包装材料生产企业在高速发展的同时存在着许多问题，大企业为应对激烈的市场竞争，不得不在降低产品质量的前提下靠量取胜；小企业不顾质量、以次充好，靠价格取胜，导致了棉花包装包型变异、崩包散包、运输困难等问题发生，给棉花包装及棉花物流造成不良好的影响。

2020年7月31日，中华全国供销合作总社办公厅下达了关于《棉花包装材料加工技术要求》、《棉花包装材料加工企业质量评价方法》的行业标准制订计划。

这两项行业标准与现行法律、法规协调一致，与现有的国家强制性标准GB6975《棉花包装》、GB/T 32340《棉花包装 聚酯捆扎带》、GB/T21530《棉花打包用镀锌钢丝》、GH/T1089-2013《棉花包装用聚乙烯套袋》相互支撑。

目前，我国棉花加工行业正在高速发展，对棉花包装材料的质量要求也不断提高，通过《棉花包装材料加工技术要求》行业标准的制定，从原材料采购要求到产品包装各加工环节进行规范，解决了棉花包装材料行业现存的风化、崩包等质量问题；通过加强棉花包装材料质量控制，提高了棉花包装材料生产企业的产品质量，规范了棉花包装产品市场，促进了行业健康发展。《棉花包装材料加工企业质量评价方法》行业标准的制定，能从根本上完善企业绩效评价机制，有效衡量企业质量水平和质量管理能力，让企业了解在同类企业或标杆企业相比较存在哪些差距，明确后续改善方向，对企业质量经营发展具有重要意义。

这两项行业标准的制订符合“中国制造2025”中“提升质量控制技术，完善质量管理机制，夯实质量发展基础，优化质量发展环境，努力实现制造业质量大幅提升”的要求。

这两项行业标准的制订符合2020年全国标准化工作要点“加大行业标准的整合优化力度，重点制定本行业的管理标准”的要求。

这两项行业标准的制订符合质量兴棉行动实施方案（2019-2021）“把质量做细、做精、做强，建立内部质量标准体系，做到产品加工的全过程标准化”的要求。

通过这两项标准的制定，将提高我国棉花包装材料的加工质量，解决棉花包装材料行业现存质量问题，规范棉花包装产品市场，有效衡量企业质量水平和质量管理能力，提高加工企业的质量水平，促进棉花包装材料加工行业健康发展，打造棉花包装材料品牌，进一步开拓国际市场。

第八章 棉包自动刷唛发展现状及未来前景

一、自动刷唛产生的背景

棉包刷唛是皮棉生产过程中不可或缺的一个环节，清晰美观的唛头不仅能提升棉包的外观形象，而且能让人一眼就看到棉包的很多重要信息，尤其是棉包堆垛以后，想要凭借条码来识别棉包非常困难，只能通过刷唛标识来区分不同批次的棉包。

在自动刷唛设备出现之前，棉包刷唛一直都是人工操作，负责刷唛的工人需要不分昼夜地忙忙碌碌。一般情况下，一个班次需要至少2名刷唛工人，他们需要通过交替使用大板、小板，不断对照条码单上面的信息，才能将棉包唛板信息刷完。在天气比较热的时候，人工刷唛的弊端还不算太突出，但是等到新疆气温降至-10℃以后，低温对人工刷唛的影响就非常大。为了抵御严寒，工人不得不穿上厚重的大衣，这样他们在进行刷唛的时候，就不能做到动作灵活，工作效率会大幅降低，而且唛粉在低温下也无法直接用水调配，需要不断添加酒精、醋，然后再用开水调配。即使如此，唛粉仍然无法调配均匀，严重影响了刷唛效果。

近几年人工成本逐年上升，但是棉花行情却没有大家预期的那么理想，所以轧花厂的利润空间也会因为人员费用而被进一步压缩，加上人工操作失误率高、唛板使用时间短、唛粉调配不均匀等各方面的原因，人工刷唛的效果难以令人满意，而且刷唛信息错误还可能给企业带来一定的经济损失，企业的产品形象也会因此受到影响，所以人工刷唛成了众多轧花厂的痛点。

根据GB6975—2007《棉花包装》国家标准规定，棉包端面的刷唛内容需要包括：棉花产地、棉花加工单位、棉花质量标识、批号、包号、毛重、异性纤维含量代号及生产日期等8项内容。对于轧花厂而言，除了棉花产地、棉花加工单位这2项是固定的，其余6项标识内容都会随着生产进度而发生相应的变化，这对人工刷唛的要求就非常高，稍不注意就可能出现刷唛信息错误，影响生产进度。除此之外，棉包刷唛还要求：刷唛内容完整统一、字迹清晰、布局美观等，而现在人工刷唛显然无法达到上述要求，所以自动刷唛设备应运而生。

二、自动刷唛的技术及性能

自动刷唛设备的诞生，彻底改变了轧花厂只能人工刷唛的模式，而且人工刷唛的不少问题也随着自动刷唛的普及迎刃而解。以前需要两个刷包工一起完成的工作，现在只需要一台自动刷唛机就能轻松完成，刷唛的美观程度得到了大幅改善，刷唛效率成倍增加，刷唛综合成本也明显降低，轧花厂终于不再为人工刷唛而担忧。经过多年的发展，新疆已经有超过400家轧花厂采用了自动刷唛设备，这些自动刷唛设备不仅给轧花厂带来了良好的使用体验，也给企业带来了实实在在便利和实惠。

目前市面上的刷唛设备主要有单喷头刷唛和双喷头刷唛两种技术路线，这两种刷唛设备最核心的区别就在于喷头个数（见图18）。顾名思义，单喷头刷唛设备只有一个喷头，它在工作的时候需要先刷好棉包的一个端面，然后通过旋转棉包或者旋转喷头的方式实现棉包另一端面的刷唛，相当于使用同一个喷头完成了2次喷印动作；双喷头刷唛设备则有两个喷头，它在工作的时候不需要旋转动作，棉包在自动定位以后，两个喷头可以在棉包的两个端面同时进行刷唛，一次喷印动作就能完成刷唛。

图18 刷唛喷头

目前行业内的自动刷唛设备在结构上也有较大差别，常见的刷唛设备可以分为“龙门架式结构”和“旋转平台结构”两类。它们都有各自的优缺点，“龙门架式结构”相对来说构造简单，棉包不需要旋转，能够适应快速生产线，但是在棉包精确定位方面对厂家的技术要求比较高；“旋转平台结构”在棉包定位方面更有优势，能够降低技术难度，但是因为结构复杂，维修难度相对会比较高，而且面对快速生产线的时候，刷唛速度会跟不上。

随着棉花加工行业的技术进步，现在各大主机厂都陆续推出了更高产能的皮清机、轧花机、打包机，一些新建的生产线产能已经达到40包/h左右，而且随着将来主机不断提速升级，产能可能还会有进一步的提高。对于自动刷唛设备而言，想要完美地适配生产线，就要做到刷唛的速度比打包速度更快，所以自动刷唛设备的速度是非常重要的一项性能参数。

三、自动刷唛降低企业成本

对于轧花厂来说加工周期对企业成本影响最大。加工厂按天付给工人工资，这是人员成本；机器运转的时间越长，耗电量越大，这是电费成本；机器磨损越多，配件越容易损坏，这是设备磨损折旧成本；冬季下雪之后，加工效率相比于秋季明显降低，需要花费更长的时间，这是时间成本。

自动刷唛可以在各方面降低企业运营成本。自动刷唛的用的时间越短，越有助于提升整条生产线的产能，如果在籽棉收购量不变的前提下，产能越高就意味着加工速度越快，生产周期越短，轧花厂的人员成本、电费成本、设备磨损成本、时间成本都会有大幅降低，能够减少很大一笔支出。目前行业内比较快速的刷唛设备已经可以做到每包刷唛时间低于50s，能够轻松适配60包/h的轧花生产线。

四、自动刷唛的应用现状

自动刷唛设备不同于轧花厂其他传统设备，它除了要有良好的性能及较高的稳定性外，还需要有更多的服务保障。由于轧花厂的工作具有很强的季节性，多数轧花厂都没有固定的工人，所以很多工人对新型的设备都了解不够，操作使用过程中难免会遇到一些问题，这就对刷唛设备厂家的售后提出了考验，只有服务跟得上，产品才能更好地为加工厂服务，才能提升轧花生产线的效率。

据统计，2019年新疆的自动刷唛设备（见图19）只有200多台，而2020年新疆已经有超过400条轧花生产线使用了自动刷唛设备，自动刷唛以其优异的产品性能、完善的产品服务受到越来越多棉花加工企业的青睐。

图19 自动刷唛设备

五、自动刷唛存在的问题

自动刷唛设备虽然经过了多年发展改进，但是目前仍然存在一些比较突出的问题。首先，刷唛效率还需进一步提升，目前有些自动刷唛设备的效率比较低，刷一个棉包需要的时间已经超过90s，在面对快速生产线的时候就会比较吃力；其次，自动刷唛设备的耗材更换较为不便，而且更换耗材的时候需要断电，如果操作不熟练，可能会影响生产节奏；最后，自动刷唛设备的自动化程度需要进一步提高，尽量减少人工操作，真正实现无人值守。

六、自动刷唛的前景

自动刷唛设备切实提升了轧花生产线的效率，解决了人工刷唛存在的诸多问题，为棉花加工企业提供了新的选择。

随着科学技术的不断进步，轧花厂的设备越来越智能化、自动化，轧花生产线对人工的依赖程度也会逐渐降低，自动刷唛设备取代人工也是大势所趋。

第九章 棉副产品及深加工产业现状及存在的问题

我国是世界第一大产棉国，棉籽是棉花的副产品，2020年我国棉籽产量约750万t，和2019年持平。下游流向情况也和2019年相似：其中油厂消耗约670万t，牧场消耗50万t～70万t，剩余15万t～20万t用作种子。棉籽再加工占比高达90%，其再加工产品主要有棉籽油、棉籽蛋白（棉粕）、棉籽壳、棉短绒等产品，进一步深加工可以得到棉籽低聚糖、醋酸棉酚等产品。

棉籽加工工艺（见图20）一般为：毛棉籽经脱绒机脱绒后成为光棉籽，同时得到棉短绒，光棉籽再经剥壳机剥壳，得到棉籽壳，剥壳后的棉仁经过软化提油，得到棉籽油。脱脂后的棉籽仁脱酚或不脱酚，得到脱酚棉籽蛋白和棉粕。深加工的企业，在棉籽仁脱酚产生的脱酚液中可以提取出棉籽低聚糖、棉酚，棉酚可以加工成醋酸棉酚。

图20 棉籽加工工艺

一、棉籽加工的各产品市场

棉短绒每年产量达75万t，主要用于制作棉浆粕、精制棉、硝化棉、纸币浆。

棉籽壳每年产量达190万t～210万t，被广泛应用于食用菌种植和畜禽饲料行业，是食用菌的万能培养基，是银耳、木耳、平菇、姬菇、茶树菇、金针菇等食药用菌的主要原材料之一，同时还是畜禽养殖的好饲料。另外还可以制备成各种形态的多孔碳材料，在新能源和环保领域有广阔的应用前景。晨光生物集团已经牵头制定了我国棉壳质量标准并开始启用，标准的实施受到了行业企业的一致认可。

棉籽蛋白（棉粕）是一种高蛋白饲料原料，年产量320万t左右。根据加工方式不同分为低温脱酚棉籽蛋白和高温棉籽粕。其中棉粕主要有三种规格，蛋白含量分别为42%，46%和50%，市场容量300万t～330万t；50%脱酚棉籽蛋白容量约15万t。近些年，国内逐步开发出更高含量的棉籽蛋白，60%含量蛋白在水产料中用来替代进口鱼粉用量越来越大，并开始在猪饲料中添加应用，部分企业已在研究生产65%含量蛋白。企业生产棉粕42%的棉粕的量越来越少，生产50%甚至更高蛋白含量的棉粕量越来越大，棉籽加工粕类向高蛋白含量发展成为一种趋势。棉籽蛋白超微粉用作医药发酵培养基也成为棉籽蛋白的另一大重要用途。

棉籽蛋白产品系列多，在饲料应用方面已和豆粕平分秋色，随着高含量蛋白的发展，现有标准已不能满足实际产品需求。目前仅棉籽粕有国家标准，脱酚棉籽蛋白行业标准也已不符合现行产业和卫生要求。为此棉籽蛋白系列产品亟需制定行业以上的标准来规范市场。

棉籽油年产量约80万t，是一种大宗食用油，行业内相关标准体系已比较完善。2019年晨光生物集团参与起草的新的棉籽油国家标准，已于2020年启用。受传统观念影响，棉籽油在我国属于低端油种，目前各棉籽加工企业多数仅加工到三级油，后续由精炼厂加工到二级、一级的棉籽油多数被掺兑到调和油中。在国外，棉籽油因其耐煎炸，价格比一级大豆油还要贵。

棉籽低聚糖是一种新食品原料，具有改善和调节肠道的功能。棉籽中含糖量约3%，是提取棉籽糖的优质原料。棉籽低聚糖在饲料中的应用也有相关报道。为提高产品附加值，油脂和蛋白厂家对脱酚液进行初级处理可以制备出棉籽低聚糖半成品，随着技术的进步，棉籽低聚糖产品含量可以纯化到98%以上，但相应标准的缺失严重制约了油脂和蛋白加工企业对生产技能的提升和副产品的成果转化。

棉酚在棉仁中的含量比较高，可以提取出来，用于生产避孕药物，但目前国内对其生产还处于探索阶段，仅晨光生物集团进行了提取试生产。

二、棉籽加工行业现状及问题

棉籽加工在我国是个传统产业，很多棉油厂都是从日加工50t～60t的小加工作坊逐步发展起来的，在2010年前后，国内棉籽加工企业最多时达到400多家，80%的企业日加工能力不足300t。经过近几年的洗牌，仍进行经营的棉籽加工企业不到150家。尤其是新疆的棉油厂从以前购买光棉籽为主，逐步过渡到投建剥绒生产线，直接采购加工毛棉籽。棉籽加工逐步由家族式、小规模向公司式、大规模转变，现在日加工能力达到300t以上的企业，加工量占到全国加工量的85%以上。近年来，昌粮汇通、新粮集团、中泰集团等大型国企背景的下属公司涉足棉籽加工行业，纷纷收购、新建棉籽加工厂，日加工500t乃至1000t的企业增多，使得产能出现过剩，行业竞争更加激烈，产业集中度进一步提高。

（一）竞争更加激烈，存在无序不良经营情况

部分小企业和上游的个别棉花加工厂在棉籽行情上涨时往棉籽中掺兑杂质或者毁约不执行前期订单。目前仍有个别小规模企业在生产阶段在棉壳等产品中掺杂使假，生产的棉粕产品黄曲霉毒素超标，棉油中甜味产品超标等现象屡禁不止。企业的契约精神有待提升，需要加强监管企业的规范化操作。

（二）棉籽加工行业，工艺传统，技术进步较慢

由于棉籽产业不像大豆行业那么大，国内没有规模型企业进入深入研究改进提升棉籽加工工艺，因此，各小型企业研发投入不足，加工自动化、工艺先进性和质量控制等方面都还存在问题。近两年虽然有规模较大企业进入，但新工艺、新技术并未出现，产业能耗、技术水平提升有限。

（三）产品升级提升较慢

脱酚棉籽蛋白作为棉粕的升级产品，是棉籽加工行业内新的高附加值产品，但其仍属于粕类小品种，缺少广泛的系统应用性效果研究，饲料客户接受比较慢。行业内企业为了追逐行情利润不注重行业的发展，没有具有突破性的高附加值新产品。在晨光生物集团等企业带动下从50%含量蛋白产品逐步提升至60%含量蛋白的市场发展较快，两年时间发展到年需求近20万t，加快65%含量蛋白研究，进一步增加产品价值。其他如短绒、棉油等产品无明显进步，尤其棉油市场认可度低，加工企业仍处在以生产三级原油为主的阶段。整体棉籽加工行业产品升级缓慢。

（四）棉籽深加工不足，高附加值产品研究投入不足

当前国内仍是以加工传统的棉短绒、棉粕、棉油、棉壳为主，棉籽中含有的棉籽糖、棉酚等深加工产品开发较慢。当前国内仅晨光生物集团对棉籽加工进行了深入研究开发，试生产出了低聚棉籽糖、醋酸棉酚等新产品，行业内没有其他企业对新产品进行研发。

（五）棉籽加工受大宗商品行情影响较大

棉籽加工受大豆加工、食用油生产行业影响较大，农产品行情波动剧烈，行情波动对企业的影响远大于产品潜在价值提升的影响，使得行业内企业更注重行情经营。

（六）标准体系亟待完善

随着机采棉的普及和棉籽蛋白应用范围的扩大，现有棉副产品标准体系已经跟不上产业发展的要求，亟需完善。

现有标准体系存在以上问题：

1.专有产品标准缺失，如用作培养基发酵的棉籽蛋白粉标准；

2.标准需要修改与其他行业的标准实现对接，如棉籽低聚糖相关标准需要与食品加工行业标准对接；

3.标准需与国际标准接轨，应对棉籽油、脱酚棉籽蛋白、棉籽壳和棉短绒的出口需要。

标准制定后，相关职能部门应加强监管，使标准真正发挥推动行业进步的作用。

棉籽加工虽然是粮油加工类的一个小产业，但其也应该走标准化、规模化发展的道路，相信随着标准的制定和完善，棉籽加工行业的整体质量一定会不断提高。☆