一、簡介

棉花異纖清除機是一種能在線檢測并清除棉花中有害異纖、異物包括丙綸絲、有色尼龍、塑料碎片、地膜、色布條、色棉線、麻繩、棕絲、毛發等的集機、光、電、氣于一體的自動化電子設備。隨著原棉中異纖種類的變化以及各種新檢測手段的不斷出現，檢測技術有了長足的發展，對異纖機產品的安裝也提出了新的要求。歸納起來，異纖清除機產品的發展主要集中在以下幾個方面：

1.檢測技術和檢測方法的發展。

2.應用場合的擴展。

3.異纖機安裝方案的發展。

二、檢測技術和方法

根據檢測原理、實現方式以及主要檢出物的不同，異纖機檢測技術和檢測方法多年來不斷推陳出新，逐漸發展形成了以下幾種檢測方式，具體如下：

1.紅外檢測

根據棉花與異纖的含水量不同，利用不同波長的紅外光照射進行檢測，可以區分多種異纖。可以選擇紅外光電二極管和紅外探測器組合，也可以選擇紅外光源和紅外相機進行探測，但因紅外技術在軍事領域的應用，國外對紅外相機實施管控，而國內技術還不成熟，導致該技術的成本造價很高，未大規模推廣。

2．超聲波檢測

超聲波具有一定的透射性能，可以根據不同物質密度的不同，產生不同的透射率和反射率。超聲波在不同密度物質中的透射性、反射性差異比較大。對密度大、質地緊密的物體，超聲波的透射性較差，表面光滑，反射性較好；對密度小，質地疏松的物體（如棉花），超聲波的透射性較好，表面粗糙，反射性較差。超聲波檢測方式能檢測出表面光滑具有強回音、且外形較大的異纖，但因其分辨率低，不能檢測出相對較小異纖，僅能檢測片狀或者團狀的異纖。

3．可見光或紫外光檢測

目前，可見光 和紫外光檢測是異纖檢測的主要技術手段。在合適亮度與光譜的光源條件下，通過高速線陣CCD相機，可獲得清晰的棉流圖像，再經由不同的圖像算法進行處理，顯現出棉纖維與異纖的差別，從而在高速棉流中檢測出異纖。異纖的種類較多，不同的光照條件下，不同種類的異纖會呈現出不同的特征。光源的光譜決定了檢出異纖的種類。

3.1可見光檢測

可見光檢測主要采用三基色光源，這種光源具有顯色性好的特點。在此光源下，與棉花纖維存在色差且有一定對比度的異纖，可清晰的顯示出來。通過合理選擇光源，在可見光范圍內做到全光譜覆蓋，然后通過合適的檢測算法，對被檢對像的顏色、形狀等信息進行圖像處理，可識別出棉花中的絕大部分異纖。

3.2紫外光檢測

在原棉采摘過程中，有一類含有增白劑的異纖，會混入原棉中，這些異纖與棉花顏色相近，在三基色光源下無法識別，但是當這類異纖受紫外光線照射時，增白劑會產生熒光效應，異纖會發出明亮的熒光，在這種情況下，通過高速線陣CCD相機獲取的棉流圖像中，可將此類異纖很容易的識別出來。

4.調制光檢測

在原棉的生產、采摘過程中，由于生產工藝的原因，有一些透明或半透明的PE或PP薄膜會混入原棉中，造成原棉污染，尤其是新疆機采棉內地膜含量較高。針對此種異纖，可運用調制光技術進行檢測。普通三基色光源通過偏振片后形成偏振光，偏振光經過透明或半透明的薄膜經透射或漫反射，再經過CCD前的偏振鏡后成像，薄膜在圖形中會產生不同于棉纖維的顏色或亮度，經圖像算法進行處理后，可對棉花中的薄膜進行有效識別。

三、應用場合的擴展

近年來，隨著棉花異纖清除機產品技術的不斷進步與發展，其在紡織行業的應用也越來越廣泛，使用對象已不僅僅限于作為棉花使用客戶的紡織廠，更逐漸擴展至軋花廠之類的相關上游棉花提供企業。紡織企業對產品質量控制要求也越來越嚴格，紡織廠用戶在不同環節和工序下也紛紛使用異纖機對原料中的異纖進行檢測清除。異纖機應用場合趨于多元化。具體應用如下：

1. 棉紡廠生產線，包括清梳聯生產線和老式圓盤機生產線。

2. 軋花廠皮輥機生產線。

3. 水刺無紡布生產線（醫用棉）。

4. 羊絨生產線。

四、安裝方案的發展

隨著用戶對產品質量的要求的與日俱增，異纖機現場安裝方案已由一條生產線安裝一臺異纖機逐步發展一條生產線串聯安裝兩臺異纖機，也就是常說的“一線兩機”。“一線兩機”串聯安裝是目前解決紡織廠異纖困擾的一種比較有效的手段，可大大的降低棉花中的異纖含量，提高后道工序的紗線質量，與絡筒工序帶有異纖功能的電子清紗器同時使用時，基本可以滿足用戶“包漂白、包布疵”的苛刻要求。“一線兩機”串聯安裝的方式被越來越多的紡織廠用戶所接受和認可，是未來推廣的一個主要方向。“一線兩機”安裝具體方案如下：

對于“三絲”要求高且安裝場地滿足要求的廠家，可采用“一線兩機”的方案，將兩臺不同型號的異纖機串聯使用，可進一步提高異纖清除效果。以我公司異纖機產品為例說明。紡織廠前級開棉機開松好的棉花第一次經過一臺CS808棉花異纖清除機（棉流下進上出）后，已經清除了棉花中的大部分異纖，但仍有一些裹夾或未被發現的異纖漏過，在后級再串聯一臺CS809棉花異纖機（棉流上進下出），通過CS809的棉箱充分混合后，重新開松，可進一步提高對異纖的清除效果，做到查漏補缺。下圖為我公司“一線兩機”串聯示意圖。

圖1“一線兩機”串聯示意圖

串聯的兩臺異纖機中間必須有一臺“接力”輸棉風機，風機最好可變頻，調整抽力大小來保證棉流的穩定，棉流的穩定直接影響到異纖機的最終清除效果。

五、結束語

異纖清除機已發展為紡織廠必須的原棉質量控制設備之一。在不久的將來，異纖清除機還將繼續擴展其應用場合，采用更多更先進的檢測技術，定制化生產以適應多元化的廠家生產線以及用戶的需求，在智能化和自動化上更進一步。

作者：張德旺