苎麻剥制加工技术与装备研究进展

向伟，马兰，刘佳杰，周韦，龙超海，文庆华，吕江南

（中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙410205）

苎麻作为我国传统的特色经济作物，国际上俗称“中国草”，在我国有近5000年的种植历史，目前其种植面积和产量分别占全球总种植面积和总产量的90&以上。作为一种优良天然纺织纤维原料的苎麻纤维，其产品长期以来受国际市场青睐。随着全球经济发展，人们消费水平的提高、环保消费潮流的兴起，我国苎麻产业必将进入新的高速发展期［1-2］。

作为多年生韧皮纤维作物的苎麻，其纤维包裹在苎麻茎秆周围的韧皮部，需要通过剥制加工才能供纺织工业使用。苎麻每年可收剥（收获与纤维剥制）3～4次，纤维收剥用工量大，据统计目前苎麻纤维收剥作业占整个生产过程中用工量的80&左右，如果采用手工刮麻或剥麻，苎麻纤维（原麻）收获成本高达6～7元／千克，在现今劳动力紧缺、人力劳动成本高的情况下，使得苎麻收获期延长，这在一定程度降低了苎麻纤维的原麻质量［3-5］。

苎麻收剥是苎麻生产的关键环节，其季节性强、劳动强度大、用工多、纤维收剥成本高。苎麻纤维机械化收剥技术及装备的发展，在保证苎麻正常收获的同时可有效保障苎麻纤维的收剥质量，极大程度地降低了农民的劳动强度和生产成本，在提高农民经济收入的同时，调动了农民种植苎麻的积极性［6-7］。因此，研发高效苎麻剥麻技术与装备、加快苎麻剥制加工机械化是促进我国苎麻产业区域化、规模化发展及提高麻农经济效益的重要措施［8-9］。

1 苎麻纤维剥制机械发展历程

1.1 国外苎麻剥制机械发展进程

国外对于苎麻剥麻机械的研究开展较早，早在1893年法国人杰隆（Ceron）研制了第一台用于剑麻纤维剥制的拉斯派达（Raspador）剥麻机，进一步改进后用于苎麻剥麻，并推广应用到生产实践中。随后基于Raspador剥麻机的基础，法、德、意、美、日等国先后研制多种剥麻机。二十世纪初期，随着殖民主义的扩张，国外开始大量研制苎麻剥麻机，仅1903～1904年美国就有2000多件剥麻机专利，但众多机型工作情况不理想［10］。

一战期间，苎麻剥麻机械取得显著的进展，尤其是简易式刮麻器、仿手工式苎麻剥麻机的研制，但动力剥麻机械未取得突破进展。直至二战期间，由于苎麻纤维广泛应用于军事领域而引起欧美等国的高度重视。美国佛罗里达州等各农业试验站针对苎麻动力剥麻机械开展广泛研究，成功研制出反拉式苎麻剥麻机，并在印度和菲律宾等主要产麻国推广应用。随着研究的深入，美国成功研究出多种类型苎麻剥麻机，典型的机型有Baproma型剥麻机，美国佛罗里达州农业试验站研制出的Plantec剥麻机和双滚筒式苎麻剥麻机，美国Plantation设备公司研制的Plantec Senior300型剥麻机等［11-12］。

随着第三次工业革命的发展，苎麻纤维剥制加工技术及装备取得飞速的发展，美国佛罗里达州农业试验站研制出一款Cary型苎麻收割-剥麻联合收获机，该机可在田间作业且一次完成苎麻茎秆的收割和纤维的剥制，但因为机器剥麻质量不稳定且作业成本高，未能实现批量推广；法国的Mezora公司成功研制出小型手工喂入式剥麻机；英国的Alvan Blanch开发有限公司研制出AB纤维剥麻机；德国的Cnom公司研制出格罗姆一次喂入式剥麻机，德国的Corona公司也研制出一款CoronaⅢ大型横向喂入剥麻机［13］。欧美等国苎麻机械化剥制技术经过一百多年的发展，虽然出现了各种型号剥麻机，但大多劳动强度较大，自动化程度不高，研制出的全自动化苎麻剥麻机也因为剥麻质量不稳定、作业成本高等原因未进一步突破技术屏障，而随着欧美国家苎麻种植面积的逐年减少，其苎麻剥制机械的研发基本处于停滞状态，并未取得突破性进展。

20世纪中期开始，日本针对苎麻开展大量研究，成功研制出多款苎麻剥麻机，其中小型反拉式苎麻剥麻机成功用于农业生产，日本麻纺企业托斯科（Torsco）成功研制出人力反拉东纤式剥麻机和全自动托生式苎麻剥麻机，Cecoco公司成功研制出Cecoco S-50型、Cecoco 101N型和Cecoco Raspador型小型手工喂入剥麻机。20世纪90年代初日本曾着手研发苎麻自动收割机和剥皮装置，拟实现苎麻栽培到原麻剥制的自动化作业，但由于日本苎麻种植面积逐年减少，现已停止研究，目前未见有关样机及研究进展的报道［14-15］。

由于苎麻主要产地在中国及印尼、菲律宾等东南亚国家，20世纪后期，欧美等国和日本对苎麻剥麻机的研究越来越少，逐渐转向对工业大麻、亚麻等生产机械的研究［16-17］。期间，巴西研制出Diamond Hu1let剥麻机，印度、菲律宾和南朝鲜等国使用小型苎麻剥麻机，其结构与我国研制的人力反拉式苎麻剥麻机相近，但剥制质量不稳定［18-19］。21世纪初期至今，全球90&以上的苎麻生产集中到我国，国外苎麻生产基本处于停滞状态，目前未见国外有关苎麻剥制加工技术及装备的最新进展报道。

1.2 国内苎麻剥制机械发展进程

我国苎麻剥制机械起步较晚，从20世纪50年代起，开展以收剥加工为主的苎麻生产机具研究，而围绕苎麻剥制加工开展研究是苎麻生产机械化的重点，我国苎麻剥制加工机械发展进程如图1所示［12］6-8。从50年代末期开始，苎麻刮麻机具发展较快，于1959年和1960年开展我国剥麻机具评选会，评选出如协作1号、沅江2号和60-1型苎麻刮麻器等，在其基础上，中国农业科学院麻类研究所相继研制成功63-1型和72型苎麻刮麻器，并实现生产中的大面积推广。1959年，我国曾从德国、日本等国引进格罗姆式（Gnom）、东纤式和托生式苎麻动力剥麻机，分别在湖南、湖北和江西省等省试用，因其剥麻质量无法满足我国生产要求而未能推广［20］。为此，我国基于国外先进技术重点转向苎麻动力剥麻机的研究。

图1 我国苎麻剥制加工机械发展进程Fig.1 Development process of ramie decorticating and processingmachinery in China

20世纪70年代中期，根据苎麻纤维的结构特点，中国农业科学院麻类研究所重点开展人力反拉式苎麻剥麻机研究，于1980年成功研制出我国第1代苎麻动力剥麻机-6BZ-400型剥麻机，并成功在苎麻产区推广1000多台，该机的成功研制对苎麻生产的发展和苎麻剥麻机械化作业起到了积极的促进作用。

20世纪80年代开始，随着“苎麻热”的产生，我国苎麻剥麻机械研究进入高速发展期。农业部农业局于1988年在湖南省召开全国苎麻刮麻机展评会，评选出如6BZ-400型、6BM-400型、ZB-1型和6BM-40A型等人力反拉式苎麻动力剥麻机，其中6BM-40A型和6BZ-400型剥麻机还批量出口到印度、马来西亚和菲律宾等国［21］。同期，江西工业大学成功研制出BM-C型苎麻剥麻机。1990年，中国农业科学院麻类研究所又研制成功6BM-350型人力反拉式苎麻剥麻机，实现全国苎麻生产区的推广应用［22］。

20世纪90年代末21世纪初，为解决当时苎麻剥麻机鲜茎出麻率低、纤维变色和剥麻质量不稳定等问题，科研院所和农机企业等基于已有的剥麻技术进一步开展研究，研制出新型单滚筒式苎麻剥麻机，并相继研制出双滚筒式苎麻剥麻机［23-24］。中国农业科学院麻类研究所研制出4BM-260型双滚筒苎麻剥麻机；重庆市涪陵区农业局研制出FL-235型复刮式苎麻剥麻机［25］；湖北嘉沃农机公司研制出嘉佳牌6BL-24型剥麻机；四川达州农业机械研究所研制了6BM-280型剥麻机；四川省鑫农科技有限公司研制出CD-2型全浮式打击轮式剥麻机［26］；湖南沅江研制出BM-1200型和泰源牌6BM-206D型苎麻剥麻机。

进入21世纪后，随着我国苎麻生产的持续稳步发展，剥麻机械的研制朝着高效、机械化和自动化程度高的方向发展，国内学者和农机企业等开展了直喂式和横向喂入式全自动苎麻剥麻技术及装备的研究［27］17-20［28］。华中农业大学彭定祥教授研制出JBM-100型苎麻直喂式动力剥麻机；重庆市涪陵区农机局和农业局经作站研制出FL-KB型复刮式剥麻机；湖南汉寿鑫达纺织有限公司研制出直喂多滚筒式剥麻机；中国农业科学院成功研制出大型横向喂入式苎麻剥麻机；咸宁市农业科学院农机研究所创新设计出6TM-160型横喂式双向自动苎麻三脱机。

2 苎麻纤维剥制技术及典型装备

目前，在国外苎麻剥制加工技术及装备的发展处于停滞状态情况下，我国的科研单位和企业相继研制成功50多种型号的苎麻剥麻（刮麻）装备［29］。现有的苎麻纤维剥制机具从机械化程度上主要分为手工刮麻器、人力反拉式和全自动式剥麻机；从结构形式上主要分为无滚筒式（简易式）、单滚筒式、双滚筒式（对辊式）和多滚筒式苎麻剥麻机；从苎麻茎秆喂入方式上，主要分为人力反拉式和全喂入式剥麻机，人力反拉式剥麻机又分为单滚筒和双滚筒人力反拉式剥麻机，其中全喂入式剥麻机分为直喂式（一次喂入式）和横向喂入式剥麻机［30］。

2.1 简易刮麻技术及机具

简易刮麻式苎麻剥麻技术是基于纯手工剥（刮）麻的原理提出，利用苎麻茎秆的外皮、麻骨和纤维层之间的机械物理性能的差异，采用机械辅助作用实现纤维层与木质部、外皮或者纤维层与外皮分离的刮麻技术。现有的简易刮麻器按照加工原料或加工工序可分为刮皮式和皮骨双脱式2种结构形式：刮皮式刮麻器以苎麻鲜皮为原料，仿照手工刮麻工作原理完成麻壳刮制；皮骨双脱式刮麻器以苎麻鲜茎为原料，一次完成苎麻的破杆、分离、刮壳等工序。简易刮麻器从鲜茎到获取苎麻纤维（原麻纤维），均需经过剥皮、浸水、刮麻、晒麻、分级打捆等5道工序，表1所示为我国研制的部分简易刮麻器，其中典型机型主要有协作1号刮麻器、沅江2号刮麻器、631型刮麻器、72型刮麻器等［12］6-7。

表1 我国研制的简易刮麻器Table 1 Simple scraping developed in our country

协作1号刮麻器如图2（a）所示，由中国农业科学院麻类研究所研制，主要由压麻圆条、三角刀、固定刀片和底座等组成，属于单刀式刮麻装置。作业时苎麻鲜皮的基部和梢部分2次依次在一个刀口上完成刮麻，该类型刮麻器结构简单、成本低，但工效低［12］28。

沅江2号刮麻器如图2（b）所示，由湖南省沅江农机厂研制，主要由刀片（上、下刀片），压麻圆条、钢丝、竹弹片、踏板、挂麻杆和木架等组成，属于卧式单刀、脚踏结构的刮麻装置。作业时，每次取木架上4～5片麻皮，麻壳朝上平放进刀口内，左脚踩住脚踏板使刀口闭合夹紧麻皮，人手捏紧麻皮基部一次拖出而刮净麻皮的梢部，同样的方法将基部刮净，该类机具刮制原麻效率为1～1.5 kg／h，鲜皮出麻率 12& ～15&［12］30-32。

631型刮麻器如图2（c）所示，由中国农业科学院麻类研究所研制，主要由脚踏刮麻装置（包括定刀、动刀、活动刀座、踏板等）、自紧刮麻装置（包括圆条、固定刀杆、自紧刀等）、置皮架、挂麻杆和木架等组成。该机具采用两套刮麻装置作业，采用自紧刮麻装置刮制基部麻皮，轻便灵活；脚踏刮麻装置刮制中、梢部麻皮，能很好适应麻皮厚薄的变化，有效保障梢部麻皮的刮净率，刮制原麻效率为 1～1.2 kg／h［12］33-34。

72型刮麻器如图2（d）所示，基于631型刮麻器的自紧式刮麻装置，由中国农业科学院麻类研究所研制，主要由左右对称的两套刮麻装置、置皮架、橡皮弹簧、立轴、圆条和木架等组成，其中刮麻装置由固定刀和活动刀两部分组成。该类机具属于立式、双刀型刮麻器，由于采用橡皮弹簧自紧刮麻装置，能很好地适应麻皮的薄厚，原麻刮制干净、色泽较好；刮制原麻效率为1.5～2 kg／h，熟练农户可达2.4 kg／h；出麻率较高，头麻和三麻出麻率分别为12.64&、13.6&，而二麻出麻率高达15.15&［31］。

图2 简易刮麻器Fig.2 Simple scraping

2.2 人力反拉式苎麻剥麻技术及装备

人力反拉式苎麻剥麻技术是继简易刮麻技术后提出的动力剥麻技术，工作过程依靠人力握持苎麻茎秆一端喂入剥麻机，剥制过程中，人力将苎麻茎秆由机内反向抽出，经过该工序，机器将破碎的麻骨清理干净，之后将茎秆换方向同样加工另一端，实现苎麻纤维的剥制加工。该类型剥麻机为我国现有推广量最大的机型，结构简单、剥麻质量较稳定，对比纯手工剥麻作业工效提高了3～5倍，但其机械化程度低且需人力反拉作业，劳动强度大，工作效率仍较低，存在易伤手等安全隐患［32-33］。

人力反拉式苎麻剥麻机主要分为单滚筒和双滚筒反拉式苎麻剥麻机［34］，单滚筒反拉式剥麻机现有主要机型如表2所示，典型机型有6BZ-400型剥麻机、6BM-350型剥麻机、6BM-40A型剥麻机等。

表2 我国研制的单滚筒反拉式苎麻剥麻机Table 2 Single-roller reverse-drawing ramie decorticator developed in our country

6BZ-400型剥麻机如图3（a）所示，由中国农业科学院麻类研究所研制，是我国第一代苎麻动力剥麻机，主要由剥麻滚筒、喂料斗、压板及调节装置、挂麻钩、挡渣板、动力及传动装置、防护板及机架等组成。作业时，以苎麻鲜茎为原料，人工将苎麻鲜茎喂入到剥麻滚筒中，高速旋转的剥麻滚筒将麻骨和麻壳打碎，人力反拉过程中借助滚筒打板的作用，将麻骨和麻壳抛出机外，获得洁净的原麻。该机配置2.2 kW电动机或175柴油机，2人配合操作剥麻工效较高，鲜茎出麻率5.34&，原麻含胶率24.21&，原麻含杂率0.43&，原麻外观品质可达1等1级原麻［21］。

6BM-350型剥麻机如图3（b）所示，由中国农业科学院麻类研究所针对6BZ-400型剥麻机剥麻质量不稳定等问题，经过优化设计与性能电测等试验，研制而成的新型单滚筒式人力反拉式剥麻机。主要由剥麻滚筒、喂料斗、支撑件、间隙调节机构、动力及传动装置和机架等组成。该机作业原理与6BZ-400型剥麻机基本相同，配套动力为1.5 kW电机，原麻生产率大于5 kg／h，原麻含杂率一般低于0.2&，最高不超过0.45&，原麻含胶率低于26&［22］。

6BM-40A型剥麻机结构原理图如图3（c）所示，由湖南省南县八百弓农机厂研制的单滚筒人力反拉式苎麻剥麻机，主要由喂料斗、剥麻滚筒、固定刀、调节装置、动力及传动装置和机架等组成，其动力配套1.5 kW电机，该机原麻生产率高达10.2 kg／h，鲜茎出麻率5.8&，原麻含胶率25.12&，原麻含杂率0.63&，原麻外观品质可达2等1级麻［12］59-61。

图3 单滚筒反拉式苎麻剥麻机Fig.3 Single-cylinder reverse-drawing ramie decorticator

双滚筒反拉式剥麻机现有主要机型如表3所示，典型机型有4BM-260型双滚筒剥麻机、嘉佳牌6BL-24型剥麻机、6BM-206D泰源牌高效剥麻机等。

表3 我国研制的双滚筒反拉式苎麻剥麻机Table 3 Double-cylinder reverse-drawing ramie decorticator developed in our country

续表3

4BM-260型剥麻机如图4（a）所示，由中国农业科学院麻类研究所研制的双滚筒反拉式苎麻剥麻机，主要由喂料斗、主剥麻滚筒、副剥麻滚筒、动力、一级传动机构、啮合齿轮和机架等组成。该机作业过程与6BZ-400型剥麻机基本相同，配套动力为2.2 kW电机或175柴油机，原麻生产率达18 kg／h，鲜茎出麻率5.86&，原麻含杂率0.28&，原麻含胶率27.55&［35］。

嘉佳牌6BL-24型剥麻机如图4（b）所示，由湖北嘉鱼县恒达农机有限公司研制的双滚筒反拉式苎麻剥麻机，主要由喂料斗、主剥麻滚筒、副剥麻滚筒、冲水机构、动力及传动机构和机架等组成。作业时，以苎麻鲜茎为原料，采用人工喂入及人力反拉方式，通过双滚筒多刀片的挤压、打刮，将茎秆上麻骨打碎，通过水冲洗、复刮后清除麻骨及韧皮，获得原麻纤维。该机配套2.2 kW电机或175柴油机，原麻生产率达 11.0 kg／h，鲜茎出麻率 5.74&，含杂率 0.19&，含胶率28.48&［27］64-66。

泰源牌6BM-206D型剥麻机如图4（c）所示，由湖南省沅江市苎麻经济专业合作社研制的双滚筒反拉式苎麻剥麻机，该机结构和作业过程均与4BM-260型剥麻机类似，配套动力175柴油机，原麻生产率达15.54 kg／h，鲜茎出麻率5.49&，原麻含杂率0.31&，含胶率28.11&［35］。

图4 双滚筒反拉式苎麻剥麻机Fig.4 Double-cylinder reverse-drawing ramie decorticator

2.3 直喂式剥麻技术及装备

直喂式剥麻技术也称一次喂入式剥麻技术，对应的机型为多滚筒全自动直喂式剥麻机，剥麻作业过程中喂入机内苎麻茎秆的运动方向与滚筒的运动方向一致，其主要工作部件除剥麻滚筒外，还有对辊式压辊、凹板（或偏心辊）、输出对辊、输出带等，实现了苎麻的全自动喂入、剥麻和纤维输出，不同类型剥麻机其滚筒数量不同，现有的直喂式苎麻剥麻机滚筒一般为3～6对［36］。

作业时，通过喂入装置的喂入辊将茎秆自动喂入到剥麻滚筒，喂入辊在夹持输送过程中实现茎秆的碾压和皮骨初步分离，多对剥麻滚筒自前至后的转速依次增大，相邻滚筒间产生速度差，保障苎麻茎秆向后输送并进行刮打和梳理，输出装置输出原麻纤维，以实现苎麻纤维的全自动剥制。该类机型实现了连续喂料，操作简单，劳动强度低，相较人力反拉式剥麻机，剥麻功效较高，但也存在一些不足，由于苎麻纤维较长、含胶率较高，剥麻过程中挤压出一定水分，容易发生滚筒缠麻现象；受苎麻茎秆长度和滚筒转速的影响，剥麻工效不高，存在苎麻基部的麻骨与青皮剥制不净等问题，剥麻质量不稳定。现有主要机型如表4所示，典型机型有从日本引进并改进的东纤式剥麻机、JBM-100型剥麻机和NH01型刮麻机。

表4 我国研制的直喂式苎麻剥麻机Table 4 Directly-feeding ramie decorticator developed in our country

东纤式剥麻机结构原理如图5（a）所示，最先由日本托斯科（Torsco）公司研制，我国上海农业机械研究所曾引进并优化设计该类机型，主要工作部件包括喂料台、齿辊、偏心辊、剥麻滚筒、压麻板、动力及传动装置和间隙调节装置等。作业时，1人将齐整的鲜茎秆基部从喂料台喂入到机器中，另1人握住从机内剥制出的纤维基端，顺势将剥制的纤维拉出。该机配套1.5 kW电机，原麻生产率高达23.4 kg／h，结构简单且纤维损失少，但纤维含杂率高，剥制的苎麻其梢部有一段纤维剥制不净［12］70-72。

JBM-100型剥麻机如图5（b）所示，由华中农业大学和武汉金麻源科技责任有限公司联合研制的全自动直喂式苎麻剥麻机，主要是由喂料斗、喂入压辊、剥麻滚筒、输出对辊、接麻支杆、麻骨出料口、动力及传动装置和机架等组成。作业时，苎麻鲜茎秆从喂料斗经喂入压辊进入机器中，通过喂入压辊对茎秆的碾压实现韧皮与纤维的初步分离，剥麻滚筒持续作业分离纤维、韧皮、麻骨和子叶等，输出对辊输出原麻纤维，麻骨、麻叶等从出料口排出。该机配套2.2 kW电机，操作简单，可实现茎秆的持续喂入，剥麻工效较高，但滚筒缠麻较严重，且存在苎麻梢部剥制不净等问题［37］。

NH01型刮麻机如图5（c）所示，由广西南宁连升工贸有限责任公司研制的全自动直喂式苎麻剥麻机，主要是由下料斗、入麻罗拉装置（主要为上、下罗拉）、刀球装置、底刀装置、夹麻滚筒装置、输送带、动力及传动装置和机架等组成。作业时，鲜茎秆通过下料斗喂入到机器中，茎秆通过入麻罗拉装置受挤压实现纤维与麻骨的初步分离，进一步通过刀球与底刀的组合作业剥离出纤维，夹麻滚筒装置将苎麻纤维传送至输送带。该机配套7.5 kW电机，可通过调节底刀片距离实现不同直径苎麻的刮麻功能，操作简单、劳动强度低、生产效率较高［38-39］。

图5 直喂式苎麻剥麻机Fig.5 Directly-feeding ramie decorticator

2.4 横向喂入式苎麻剥麻技术及装备

横向喂入式剥麻技术是基于人力反拉式苎麻剥麻技术提出的全自动反拉式剥麻技术，采取机械作用代替人力反拉，该类型的剥麻机器一般由喂入装置、夹持输送装置、剥麻装置、自动换向装置、纤维输出装置、动力及传动装置和机架等组成。现有的夹持输送装置一般为链条式、齿轮齿条式、橡胶带式和绳带式等，剥麻装置一般为单滚筒式和双滚筒式两种，通常设计有2套剥麻装置，分2次依次对苎麻茎秆的基部和梢部进行纤维剥制。

作业时，茎秆通过喂入装置喂入到剥夹持输送装置上，茎秆输送过程中第1套剥麻装置剥制茎秆梢部纤维，自动换向后夹持住已剥制的纤维端，输送过程中第2套剥麻装置剥制茎秆基部纤维，输出装置输出原麻纤维，以实现苎麻纤维的全自动剥制。该类机型实现了苎麻连续喂料，操作简单，剥麻质量稳定，既解决了人力反拉式剥麻机劳动强度大、安全性能差等问题，又克服了直喂式剥麻机滚筒缠麻、基部剥麻不净等不足，剥麻功效高，但也存在着纤维夹持困难、装置大型化等技术难点。现有主要机型如表5所示，典型机型有托生式剥麻机、6TM160型三脱式剥麻机和大型横向喂入式剥麻机等。

表5 我国研制的横向喂入式苎麻剥麻机Table 5 Transverse-feeding ramie decorticator developed in our country

托生式剥麻机如图6（a）所示，由日本麻纺企业托斯科（Torsco）研制的全自动反拉式苎麻剥麻机，该机主要由喂入装置、第Ⅰ剥麻装置、第Ⅱ剥麻装置、纤维输出装置、动力及传动装置和机架等组成，其中喂入装置主要由2对碎茎齿辊构成；第Ⅰ剥麻装置和第Ⅱ剥麻装置结构基本相同，均包含剥麻滚筒、压板、夹麻皮带、喂拔器和喷水机构等；纤维输出装置由通到机器尾端的上、下两条连续皮带组成。我国江西麻区曾批量引进应用，该机作业时配套动力为4.5 kW，作业效率高达25～37.5 kg／h，剥麻质量较好，剥制纤维能达到1～2级，但该机作业时需水量达3 m3／h，且夹麻皮带容易打滑，剥麻滚筒打板磨损后，很难调整剥麻间隙导致剥麻质量不稳定［12］74-76。

6TM160型三脱式剥麻机如图6（b）所示，由咸宁市农业科学院农机研究所设计的横向喂入式苎麻剥麻机，该机主要由喂麻装置、机械手、夹持与输送机构、2套三脱机构、托收机构、液压系统、动力及传动机构、控制系统和机架等组成，其中2套三脱机构均含有一对挤压光滚和一对叶片滚筒，采用折、刮、挤的工作原理实现苎麻茎秆的纤维、麻骨、胶质的三脱。作业过程中，叶片滚筒相互啮合反向对辊式旋转，折刮去茎秆上的表皮、麻骨和部分胶质，挤压光滚安装在入口和出口处并对辊式旋转，茎秆进入时借助挤压作用实现纤维与麻骨的初步分离，反向拉出纤维时进一步挤压出纤维内胶质。该机作业的工艺流程为：机械横向铺放鲜苎麻茎秆→机械爪横向集束喂入→夹持输送→梢部纤维剥制→基部纤维剥制→集麻［40］。

大型横向喂入式剥麻机如图6（c）所示，由中国农业科学院麻类研究所研制的横向喂入式全自动苎麻剥麻机，该机主要由送麻装置、匀麻装置、喂麻装置、2套夹持输送装置、大、小剥麻滚筒、水洗装置、压轧装置、集麻装置、控制系统和机架等组成。作业时，横向铺放在送麻装置上的苎麻茎秆经匀麻装置均匀分配后连续输送到喂麻装置，喂麻装置定量将茎秆输送到第1夹持输送装置上，输送过程中苎麻基部自动喂入到小剥麻滚筒中完成纤维剥制，第2夹持输送装置夹持剥制后的基部纤维，茎秆梢部进入到大剥麻滚筒中完成纤维剥制，剥制好的纤维经过水洗装置水洗后再次通过压轧装置去除水分和胶质，集麻装置自动收集苎麻纤维［41］。

该机是我国首次应用苎麻茎秆横向喂入、双滚筒连续分段加工的剥麻原理，茎秆在夹持输送装置作用下以横向喂入的方式连续送入到夹持输送装置两侧的小、大剥麻滚筒中，分别完成苎麻基部和梢部纤维的剥制，实现苎麻从匀麻→喂麻→夹麻→剥麻→集麻整个过程的全自动化作业，既解决了人力反拉式剥麻机劳动强度大、安全性能差等问题，又克服了直喂式剥麻机滚筒缠麻、基部剥麻不净等不足，剥麻质量稳定，该机生产率高达131 kg／h，鲜茎出麻率4.14&，原麻含杂率1.09&，含胶率 23.28&［42］。

图6 横向喂入式苎麻剥麻机Fig.6 Transverse-feeding ramie decorticator

3 我国苎麻剥制加工机械化展望

3.1 制订苎麻机械国家标准，完善苎麻生产机械标准化体系

中国农业科学院麻类研究所参照有关的农业机械标准，结合国内外苎麻剥麻机现有研究成果，申请制订湖南省地方标准《苎麻剥麻机技术条件》，湖南省质量技术监督局于2004年12月监督发布，标准编号DB43／T251-2004。进一步，中国农业科学院麻类研究所2006年申请制订湖南省地方标准《机剥苎麻》，湖南省技术质量监督局2007年发布，标准编号DB43／T332-2007。

尽管苎麻剥麻机地方标准的颁布填补了我国苎麻剥麻机标准的空白，为苎麻生产机械化的发展提供了技术支撑，但时至今日，我国尚未制订出苎麻剥麻机械的行业和国家标准，从而导致全国范围内苎麻剥麻机的性能检测没有依据，造成苎麻剥麻机的研制和生产极度不规范的局面，很大程度限制了苎麻剥麻机的规范化发展。农业生产的根本出路在于机械化，面临着化学纤维的冲击，尤其是面向经济全球化发展的进程，苎麻种植面积逐年递减，逐渐沦为边缘产业，因此加快制订苎麻剥麻机械国家标准显得尤为重要。完善苎麻剥制加工机械的标准化体系，有利于促进我国苎麻剥制机械化水平的整体提高，促进农民生产苎麻的积极性，进一步利于将我国苎麻生产推向全球。

3.2 加强苎麻剥麻机质量的管理与监督

随着从事农业生产劳动力的逐年递减和劳动力成本的提高，苎麻生产的根本出路在于全程机械化作业，在此背景下，我国涌现出一批苎麻剥麻机械生产厂家，不同型号初次研发的苎麻剥麻机被推向市场，其中不乏许多仿造、改造的机型，更有很多未通过鉴定与生产检验的机型，其剥麻质量极不稳定、剥麻工效低，甚至一些机型存在较大安全隐患。

针对目前我国苎麻剥麻机制造杂乱、质量差等问题，各级农业机械管理部门可参照苎麻剥麻机有关标准（湖南省颁布的苎麻机械地方标准）检验与鉴定新研制的样机，对不达标的苎麻剥麻机拒发生产许可证和推广应用证书，严格控制推上市场的苎麻剥麻机质量，从源头上有效防止粗制滥造。加强市场监督管理，严格控制仿造或改造的苎麻剥麻机在市场上流通，促进知识产权的保护，从而进一步提高科研人员自主创新的动力。加大宣传力度，推进苎麻生产全程机械化示范区建设，加强示范区规范化的管理和服务意识，通过宣传讲座、技术服务、培训等带动农户的机械化生产意识，引导农民有针对性地购买到高效适用的苎麻剥麻机，有效提高农户种植苎麻的积极性。

3.3 协同创新，研制智能、高效剥麻机械

苎麻生产体系的期望目标为“种植规模化，生产标准化，收获机械化”，从整体上看，我国苎麻生产的机械化普及率较低，苎麻单产增加的潜力有限，目前的重点为推进苎麻生产机械化，苎麻生产机械化的关键技术为苎麻纤维剥制加工技术。为尽快突破苎麻剥麻技术瓶颈，协同创新尤显重要，选育适应机械化作业的新型苎麻品种、科学种植方式、规范化的作业机具，以促进苎麻高效生产作业，即实现生物技术与工程技术相结合，农机与农艺相互适应、互促共进、融合新技术研究，学科建设由各自独立走向交叉融合，保证各个学科的紧密配合，形成一个良好的联合作业体系，研发出满足农业生产的新型苎麻机械化生产技术，促进苎麻产业的高速发展。

为突破现有的苎麻剥麻机作业劳动强度大、剥麻质量差和工效低等问题，应加大技术创新，充分吸收现有的人力反拉式剥麻技术和直喂式剥麻技术，结合横向喂入式剥麻原理，提出新的苎麻剥麻技术，采用机械操作替代人工喂入和人力反拉作业，重点突破苎麻茎秆自动喂料、自动夹持与输送、高效剥麻及自动控制等关键技术，并与现代电子、液压等技术结合，实现机电液一体化控制，研制出智能、高效苎麻剥麻机。从新的起点和高度出发，机器的设计思路上不能盲目追求“功能的大而全、技术的高精尖”，应结合生产实际，确保大幅提高经济效益的前提下，实现机器的轻简化设计，通用机型与特色机型同步发展；新型的苎麻剥麻机设计生产中，应充分利用现代设计方法和加工技术，采用新型材料和新工艺，有效降低机具的损坏率和返修率，保证机器连续作业的性能，为苎麻剥麻机械向全自动化、智能化且高效剥麻方向发展奠定基础。

3.4 轻便型与大型苎麻剥麻机并存发展

苎麻主要分布在温带和亚热带地区，多种植于我国沿长江流域地区及贫困偏远山区，由于苎麻根系发达，固土保水效果好，其在我国南方丘陵山区种植不仅可为当地农民增加经济收入，而且还能起到很好的水土保持作用，国家水利部将苎麻列为我国南方地区水土保持优选作物。但是丘陵山区地形复杂，且苎麻种植户比较分散，大型苎麻剥麻机械不利于上山作业或移动式作业，若将各个地区苎麻茎秆运下山或集中剥制加工，将增加劳动强度和运输成本，因而研制高效轻便型苎麻剥麻机，可有效解决丘陵山区的苎麻纤维剥制加工问题。

随着现代农业技术的发展，苎麻剥制机械近年来取得了较大发展，其中反拉式和部分直喂式苎麻剥麻机剥制出的苎麻纤维基本能满足麻纺工业的要求，但现有的反拉式苎麻剥麻机为半手工剥麻机械，劳动强度大且工效低，而直喂式苎麻剥麻机械存在剥麻质量不稳定、工效低等问题，均无法满足苎麻规模化种植的机械化剥制加工需求。目前，我国苎麻生产已经由过去的个体户、小面积分散种植，朝着区域化和规模化方向发展，苎麻剥制劳动强度大、效率低成为苎麻剥制加工的突出问题，因而，研制高效大型苎麻剥麻机械能有效促进我国苎麻产业规模化发展。

4 展望

苎麻在国际上俗称“中国草”，是我国传统的特色经济作物，苎麻纤维作为优良的天然纺织纤维原料，其产品长期以来受国内和国际市场青睐，随着人们消费水平的提高和环保消费潮流的兴起，我国苎麻产业必将步入高速发展期。

在国家对农业发展高度重视的背景下，苎麻剥麻技术全面摒弃简易式刮麻技术，人力反拉式剥麻技术日渐退出历史舞台，全面转入直喂式剥麻技术，并逐步向全自动反拉式剥麻技术发展。随着现代农业机械技术的飞跃式进步，其成熟技术的典型机型逐步改进和完善，尤其是横向喂入式全自动苎麻剥麻技术及装备的进一步发展，苎麻剥麻机械将会日益满足苎麻纤维高效生产发展的迫切需求，促进我国苎麻产业的区域化和规模化发展，成为推动我国苎麻产业发展的支柱力量。