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1、第七章 棉花种子加工 第一节 棉花种子加工的目的和意义 一、棉花种子加工的目的 在不改变良种原有素质的前提下，通过采用 一系列物理、化学方法，去掉棉籽表面的短绒， 然后进行精选及药物处理，从而提高种子的整体 素质，改善其播种品质，使良种本身具有的优良 生物学特性充分发挥出来。 二、棉种脱绒质量含义 棉种脱绒质量含有两方面的意义： 1.棉种的外观质量，即脱绒后是否是光籽， 若残留有超标的短绒，会影响精选效果、 种剂处理和机械化播种。 2.棉种的内在质量，即脱绒过程是否对种子 的生长发育造成不利影响，种子的水分是 否达到安全贮存标准，种子表面的残酸量 是否达到要求等。脱绒质量与种子原始水 分、健籽
2、率、种子含绒量、稀硫酸供给 量、热风温度和流量、干燥时间以及种子最 高 温度等因素的控制有关。 第二节 棉花种子脱绒的方式 棉花种子脱绒方式分为机械脱绒和化学脱 绒两大类。 一、机械脱绒方式 目前使用的“刷轮式棉种脱绒成机”， 该 机采用机械方式脱去短绒。 二、化学脱绒方式 目前普遍应用的有计量式泡沫酸脱绒 和 过量式稀硫酸脱绒两种工艺。 1过量式稀硫酸脱绒（离心机） 该脱绒工艺是美国70年代中期开发成功的一种适合于干 燥地区以外使用的一种脱绒法。这种方法是从浓硫酸脱绒 方法演变而来的。脱绒时，将含短绒的棉种输送到酸处理 器中，用稀释成812%的稀硫酸在酸处理器中浸泡2分钟 左右，边浸泡边搅拌
3、，使棉种短绒全部浸泡上稀硫酸溶液 。然后将浸泡过的棉种送入离心机中脱去多余的酸液（脱 去的酸液经过回收管回收，过滤后可重复利用）。从离心 机中出来的棉种（含有种子重量810%的稀硫酸溶液） ，输入烘干机中烘干。烘干机的入口温度120140。出 口气温为55左右。种子在烘干机内的温度5053, 在 烘干机中烘干约10分钟，烘干机的转速为每分钟18 23r/min。随着水分的蒸发，稀硫酸不断浓缩，烘干机中 的棉种逐渐被水解。水解后棉绒碳化变脆，在转动摩擦中 脱落。从烘干机中出来的棉种，脱绒尚未完全，再输入摩 擦机中继续处理，使棉绒脱尽，摩擦机的出口空气温度一 般保持在43左右。从摩擦机中出来的棉种
4、，棉绒已脱 尽。 优缺点： 带离心机的过量式脱绒工艺，是目前棉种脱绒 工艺中较成熟、可靠的一种。操作方便，物耗 、能耗低，成本也低。成品棉种质量稳定，能 把棉绒脱光，残绒低，精选精度高，对种子损 伤小，棉种残酸率较低，可以不用氨中和，利 于储藏。是较之泡沫酸以外使用较广的棉种脱 绒工艺。缺憾主要为棉种毛籽经过稀硫酸的充 分浸泡，使种皮在脱绒后色泽较深，加上因离 心机高速甩干脱水过程对棉种产生的撞击造成 种子内部损伤和中心推进搅笼（活塞推进器） 所形成破碎，造成棉种畸形苗增多和破碎造成 发芽率降低的问题。 3吨/小时过量式稀硫酸成套设备的主要技术参数指标 （1）机械性能指标 1生产率 3.0t/
5、h(棉花成品光种) 2酸绒比 1：4.5 3酸水比 1：10 4酸籽比 1：60 5噪声 85dB（A） 6室内粉尘浓度 10mg/m3 7排向大气含尘空气浓度 150mg/m3 （2）成套设备加工的成品光种质量指标 1破损率 2%原料破损率 2残绒指数 27 3残酸率 0.15% 4发芽率 高于选前 5净 度 99% 6水 份 12% 7种子包衣合格率 99% 2.泡沫酸脱绒工艺 该脱绒工艺是70年代末，由英国特克公司发明，目的是 为了把价格昂贵的离心机从稀硫酸脱绒工艺中省去。泡 沫酸脱绒工艺，是我国目前普遍推广应用的一种脱绒工 艺，因不用离心机，投资相对的要低一些，适合于在不 同气候条件下
6、采用，这种工艺因其进料、烘干、磨擦温 度的稳定性，加上减少因离心机甩干而对棉种的撞击作 用，因此，这种生产工艺能很好的保证棉种的发芽。在 我国较大种子经营企业得到了广泛应用。泡沫酸脱绒是 目前国际上较先进的一种棉籽脱绒工艺。其过程是将硫 酸、发泡剂、水以一定比例混合，在压缩空气作用下使 稀释后的稀酸溶液发泡，二次增大单位重量酸的体积。 然后这种泡沫状的稀硫酸溶液，按一定的酸籽比，定量 均匀的覆盖在棉籽表面，通过机械搅拌混合，并在棉纤 维的毛细管作用下，浸透棉籽表面短绒。然后通过烘干 蒸发短绒内的水分，使浓硫酸的浸泡在每根棉纤维上的 稀硫酸水分蒸发、浓缩，达到浓硫酸的浓度，在一定温 度的辅助作用
7、下，利用浓硫酸的脱水性，使棉纤维脱水 碳化。再通过磨擦去掉碳化的短绒并磨光棉籽表面，达 到脱绒的目的。 优缺点： 由于硫酸是以泡沫的形式覆盖于棉籽表面，并依 靠短绒的毛细管作用被吸收的，其结果是使加 入的泡沫A酸恰倒好处的均匀湿润毛籽，没有多 余的硫酸和水，因而节省原料和能源，对棉籽 的处理最柔和，保证了种子原有素质不受影响 。小时加工量在美国已达5-10吨，我国已达3-5 吨，适合大批量商品化生产。设备使用寿命较 长，适合在各种气候条件下使用。但泡沫酸脱 绒工艺中的成品种子残酸控制过程对棉种毛籽 的含绒量指标要求较高（棉种光籽残酸率0.15% ，毛籽含容量要求控制在9%以内），对工艺控 制过
8、程中的操作程序要求较之于过量式稀硫酸 （稀硫酸）严格。 3吨/小时泡沫酸成套设备的主要技术参数指标 （1）机械性能指标 脱绒生产能力 3000千克/小时（毛棉籽含绒率10-13%） 烘干生产能力 5000千克/小时（毛籽） 酸绒比 1：4.5(浓硫酸浓度96-98%) 酸水比 1：10左右(浓硫酸浓度96-98%) 浓硫酸消耗量 16千克/吨光籽左右 稀酸浓度 10%左右(质量百分比) 稀酸温度 55 耗发泡剂、渗透剂 2kg/吨毛籽 9烘干机进口空气温度 180-220 烘干机进口风压压力差 50-70毫米水银柱(pa) 摩擦机进口空气温度 100-150 烘干机出口空气温度 55-90 烘
9、干机出口种子温度 48-52 烘干机出口高度 0-185MM（正常生产） 摩擦机出口空气温度 38-60 摩擦机出口种子温度 48 摩擦机出口高度 0-195MM（正常生产） 滚筒转速 20RPM23RPM 烘干机风量 16000m3/h，风管中风速：25m/s 摩擦机风量 12000m3/h，风管中风速：22m/s 烘干机种子滞留时间 15 min 摩擦机种子滞留时间 25 min (2)成品种子质量指标 残酸量 0.15%(不包含脂肪游离酸) 破碎率 比脱绒前增加不超过1% 含 水 率 12% 包衣覆盖率 90% 包衣牢固度 99.65% 发 芽 率 毛籽发芽率 净度: 99% 室内粉尘
10、10mg/m3 室内噪声 90db 幻灯片 30回头链接 二、毛棉籽的特征特性 1.与棉籽品质特性有关的指标 试验表明:在棉花种子加工技术范畴内,与 棉籽品质特性有关的指标主要有棉种的蛋 白质含量和籽指的大小，这两个特性参数 实际上就决定了泡沫酸脱绒的工艺中参数 。 回头链接 （1）蛋白质 在棉花种子的子叶中蛋白质的含量占有很大的 比重,棉籽蛋白属于豆类蛋白，豆类蛋白在加热 状态下极不稳定,当温度达到60时就会发生变 性，蛋白质变性后，就失去生物活性。蛋白质 变性的速度与加热的温度、加热时间及种籽的 含水率有关，温度越高，时间越长，则变性速 度愈快；种籽本身含水愈高，则蛋白质开始发 生变性的温
11、度就愈低。在棉种泡沫酸脱绒的干 燥脱水与磨擦脱绒工艺过程中，都是在一定的 温度和湿度的条件下进行的。为了保证种籽活 力不受影响，必须使种籽的最终温度低于蛋白 质的变性温度。经试验表明：在脱绒加工过程 中种籽的最终温度应控制在50以内，一般以 4648为宜 棉种在脱绒过程中的耐热极限试验 数据链回32页 温度时间生活率发芽率时间生活率发芽率 120388 115396 链回35页 110394 105399 链回36页 100399 95399 9039971.5259983 85310079.52510082.5 8039983257198 75310093257697 60310096509
12、792.5 50397965010092.5 4839897509993.5 （2）籽指 籽指是指每百粒种子重量，实际上籽指反映 了种子的籽粒大小和饱满程度。对于同一品 种的种籽，采用相同的加工工艺有如下结果 ： 成熟度 发芽率 残绒率 残酸率 籽指大 高高低低 籽指小 低低高高 2.与毛棉籽的状态参数有关的指标 棉籽泡沫酸脱绒过程中,与毛棉籽的 状态参数有关的指标主要指含绒率、 含水率、成熟度和机械损伤率，前三 项是确定生产率、硫酸，水的用量及 配比的基本依据。 （1)含绒率 1. 酸脱绒工艺中，毛棉籽含绒率的高低就 决定了成套设备的生产率。 2. 酸水比 与毛棉籽的含绒率有关，在泡沫酸脱绒 过程中，所加入的水（即“附加水” ）只 是一种中介物，其主要作用是将浓硫酸 稀释，并在发泡剂的作用下形成泡沫酸，增 加 酸液的体积和表面积，以增加硫酸与纤维混 合 均匀度。 （2）成熟度 对同一品种的种籽，其籽指、种仁重、发芽率 等与成熟度成正比。从种子加工的角度来看， 种籽的可加工性也是与种籽的成熟度成正比。 （3）初始含水率 初始含水率是指加工前毛棉籽的含水率,它不包 括在加工过程中所加入的“附加水”。在泡沫酸脱 绒工艺中，其干燥的目的是蒸发掉棉籽表面的“
