轧花机轧出的皮棉或皮棉清理机清理之后的皮棉通常通过集棉装置送往打包机打包。集棉装置的作用是利用旋转的集棉网将皮棉和气流分开,使松散的棉纤维聚集在集棉网表面被压成棉片,再送往打包机打包。部分细小杂质及一些短绒毛等随气流透过集棉网孔进入尘笼风道,最后进入除尘设施。
    集棉方式有单机集棉和共同集棉。单机集棉时,皮棉需用输送带(帘)或用人工运送到打包机打包,生产效率低,劳动条件差。共同集棉实现了连续生产,提高了生产效率,节约了劳动力,改善了生产环境和劳动条件,因而得到了广泛的应用。
    共同集棉装置主要是利用气流把多台轧花机生产的皮棉汇集起来,送往总集棉箱,它也是较为典型的吸送式气力输送装置,主要由皮棉吸嘴、输棉支管、输棉总管、集棉机、回风管、风机、除尘器等部件组成,如图11-9所示。

    锯齿轧花机经毛刷或风嘴刷下来的棉纤维,随气流进入皮棉三角形吸口,经输棉支管、输棉总管到达集棉机,皮棉经过集棉机后直接进打包机成包。
    皮棉的吸口尺寸取决于轧花机或皮棉清理机出棉口的尺寸。皮棉吸口有两种形状,一种是三角箱形,另一种是扁风道形。前者通常用在锯齿轧花机轧出皮棉直接进行集棉的共同集棉装置上,三角箱吸嘴通过输棉支管与输棉总管连接。后者用在皮棉经皮棉清理机清理之后再进行集棉的共同集棉装置上,扁风道吸嘴直接与输棉总管连接,也称吸棉管连接。三角箱吸嘴从长方形吸口到圆形截面的出口的任一横截面面积是相等的,并且设计三角箱的收缩角最好控制在60°以内,这样可以避免气流在吸嘴内产生涡流,减少纤维与管壁的摩擦碰撞作用,减小排风阻力。
    输棉支管的直径通常在400～420mm。输棉支管与总管的交角应小于30°。输棉总管的直径应按接入支管数量的增加而增加。而确定回风管直径时要把集棉机的漏风率考虑在内。回风管内的风速应控制在10m/s左右。
    集棉风机通常采用4—72系列的中压风机。而风机的全压受除尘器形式影响较大。风机风量确定以刷棉排风总量为依据,并考虑集棉机的漏风等因素。
    集棉回风采用什么形式除尘取决于集棉机尘笼网目大小。尘笼网在80目以上时,集棉回风中有效纤维流失很少,若回风含尘浓度达到国家排放标准,可不经除尘净化直接排入大气。
    但当尘笼网的目数较小时,集棉回风中有效纤维流失较多,最好采用两级除尘,以便回收有效纤维,使含尘空气浓度达到国家排放标准。
    集棉机是共同集棉装置很重要的设备,其作用是把集棉总管送来的棉纤维与气流分离,并清除皮棉中的部分细小杂质;还能使散乱的棉纤维集聚于尘笼的表面,并对皮棉纤维进行初步压缩,形成密度均匀的棉胎,以利于打包。
    集棉机主要由尘笼、压棉辊、拨棉辊、进棉口、出风口以及罩壳组成,如图11-10所示。

    1.尘笼
    尘笼是集棉机的主要工作件。它由法兰、扁钢和钢丝组成骨架,外面包裹上一定目数的不锈钢网或铁丝编织网,也可以是钢板冲孔网。通常采用8～12目的铁丝编织网,也有采用80目的不锈钢网的,若是钢板冲孔网,孔径为3mm。
    尘笼的传动方式有托轮式和中心转轴式两种。托轮式是依靠尘笼下部4个带槽托轮支撑并与尘笼法兰摩擦传动的。而中心转轴式是转动尘笼的中心轴,使尘笼运转的。故前者的尘笼做成风胆型的,后者尘笼可做成全封闭型的。全封闭型的尘笼较风胆型尘笼透风面积和受棉面积大,但密封要求较高。
    尘笼的直径决定了集棉机的处理量。这里所说的处理量包含了两层意思,即皮棉处理量和处理风量。一般风胆型尘笼直径较大,因皮棉处理量的不同而在1500～2000mm。全封闭型尘笼直径小些,在1300～1600mm。
    尘笼的宽度取决于不锈钢、铁丝编织网或钢板冲孔网的宽度,一般不锈钢或铁丝编织网的宽度为1000mm,钢板冲孔网的宽度为1000～1300mm,不锈钢或铁丝编织网的尘笼有效宽度在900～950mm。
    尘笼转速快慢直接影响尘笼表面棉层的厚度,棉层的厚度以200～250g/m²为宜。尘笼转速太快,使棉层过薄,导致有效纤维的损失增加;而尘笼转速太慢,使棉层过厚,又会增加排风阻力,甚至造成锯齿轧花机排杂调节板口处落棉增加。尘笼的转速可按下式确定。

    2.压棉辊和拨棉辊
    压棉辊有的是在木制辊表面包上白铁皮而成的光辊,有的做成罗拉辊,它主要起压实尘笼表面棉胎的作用。压棉辊的表面线速度和尘笼的表面线速度相等,但旋向相反。拨棉辊的形式很多,有的是皮条滚筒,有的是毛刷滚筒,还有罗拉辊,其作用是拨落尘笼表面的棉胎。拨棉辊的表面线速度应大于或等于尘笼表面线速度,且两者的旋向相同。压棉辊和拨棉辊与机壳间应采用橡胶板密封。
    3.工作过程
    皮棉由气力输送进入集棉机,并贴附在尘笼网的表面。在压棉辊处,松散的皮棉被滚压成棉胎,接着由拨棉辊从尘笼网面上拨落下来。棉胎由压、拨棉辊的相向旋转输出机外,并在重力作用下滑到皮棉滑道上,随后进入打包机。集棉过程中,部分尘杂随空气进入尘笼内部,并从出风口进入空气管。