一、簡介
棉花異纖清除機(jī)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(fā)等的集機(jī)、光、電、氣于一體的自動化電子設(shè)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(xiàn)，檢測技術(shù)有了長足的發(fā)展，對異纖機(jī)產(chǎn)品的安裝也提出了新的要求。歸納起來，異纖清除機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展主要集中在以下幾個方面：
1.檢測技術(shù)和檢測方法的發(fā)展。
2.應(yīng)用場合的擴(kuò)展。
3.異纖機(jī)安裝方案的發(fā)展。
二、檢測技術(shù)和方法
根據(jù)檢測原理、實現(xiàn)方式以及主要檢出物的不同，異纖機(jī)檢測技術(shù)和檢測方法多年來不斷推陳出新，逐漸發(fā)展形成了以下幾種檢測方式，具體如下：
1.紅外檢測
根據(jù)棉花與異纖的含水量不同，利用不同波長的紅外光照射進(jìn)行檢測，可以區(qū)分多種異纖?？梢赃x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(jī)進(jìn)行探測，但因紅外技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，國外對紅外相機(jī)實施管控，而國內(nèi)技術(shù)還不成熟，導(dǎo)致該技術(shù)的成本造價很高，未大規(guī)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(jù)不同物質(zhì)密度的不同，產(chǎn)生不同的透射率和反射率。超聲波在不同密度物質(zhì)中的透射性、反射性差異比較大。對密度大、質(zhì)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(zhì)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(qiáng)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(tuán)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(shù)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(jī)，可獲得清晰的棉流圖像，再經(jīng)由不同的圖像算法進(jìn)行處理，顯現(xiàn)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(xiàn)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(nèi)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(jìn)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(dāng)這類異纖受紫外光線照射時，增白劑會產(chǎn)生熒光效應(yīng)，異纖會發(fā)出明亮的熒光，在這種情況下，通過高速線陣CCD相機(jī)獲取的棉流圖像中，可將此類異纖很容易的識別出來。
4.調(diào)制光檢測
在原棉的生產(chǎn)、采摘過程中，由于生產(chǎn)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(jī)采棉內(nèi)地膜含量較高。針對此種異纖，可運(yùn)用調(diào)制光技術(shù)進(jìn)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(jīng)過透明或半透明的薄膜經(jīng)透射或漫反射，再經(jīng)過CCD前的偏振鏡后成像，薄膜在圖形中會產(chǎn)生不同于棉纖維的顏色或亮度，經(jīng)圖像算法進(jìn)行處理后，可對棉花中的薄膜進(jìn)行有效識別。
三、應(yīng)用場合的擴(kuò)展
近年來，隨著棉花異纖清除機(jī)產(chǎn)品技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，其在紡織行業(yè)的應(yīng)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(kuò)展至軋花廠之類的相關(guān)上游棉花提供企業(yè)。紡織企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量控制要求也越來越嚴(yán)格，紡織廠用戶在不同環(huán)節(jié)和工序下也紛紛使用異纖機(jī)對原料中的異纖進(jìn)行檢測清除。異纖機(jī)應(yīng)用場合趨于多元化。具體應(yīng)用如下：
1. 棉紡廠生產(chǎn)線，包括清梳聯(lián)生產(chǎn)線和老式圓盤機(jī)生產(chǎn)線。
2. 軋花廠皮輥機(jī)生產(chǎn)線。
3. 水刺無紡布生產(chǎn)線（醫(yī)用棉）。
4. 羊絨生產(chǎn)線。
四、安裝方案的發(fā)展
隨著用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求的與日俱增，異纖機(jī)現(xiàn)場安裝方案已由一條生產(chǎn)線安裝一臺異纖機(jī)逐步發(fā)展一條生產(chǎn)線串聯(lián)安裝兩臺異纖機(jī)，也就是常說的“一線兩機(jī)”。“一線兩機(jī)”串聯(lián)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(zhì)量，與絡(luò)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?！耙痪€兩機(jī)”串聯(lián)安裝的方式被越來越多的紡織廠用戶所接受和認(rèn)可，是未來推廣的一個主要方向?！耙痪€兩機(jī)”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(jī)”的方案，將兩臺不同型號的異纖機(jī)串聯(lián)使用，可進(jìn)一步提高異纖清除效果。以我公司異纖機(jī)產(chǎn)品為例說明。紡織廠前級開棉機(jī)開松好的棉花第一次經(jīng)過一臺CS808棉花異纖清除機(jī)（棉流下進(jìn)上出）后，已經(jīng)清除了棉花中的大部分異纖，但仍有一些裹夾或未被發(fā)現(xiàn)的異纖漏過，在后級再串聯(lián)一臺CS809棉花異纖機(jī)（棉流上進(jìn)下出），通過CS809的棉箱充分混合后，重新開松，可進(jìn)一步提高對異纖的清除效果，做到查漏補(bǔ)缺。下圖為我公司“一線兩機(jī)”串聯(lián)示意圖。
圖1“一線兩機(jī)”串聯(lián)示意圖
串聯(lián)的兩臺異纖機(jī)中間必須有一臺“接力”輸棉風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)最好可變頻，調(diào)整抽力大小來保證棉流的穩(wěn)定，棉流的穩(wěn)定直接影響到異纖機(jī)的最終清除效果。
五、結(jié)束語
異纖清除機(jī)已發(fā)展為紡織廠必須的原棉質(zhì)量控制設(shè)備之一。在不久的將來，異纖清除機(jī)還將繼續(xù)擴(kuò)展其應(yīng)用場合，采用更多更先進(jìn)的檢測技術(shù)，定制化生產(chǎn)以適應(yīng)多元化的廠家生產(chǎn)線以及用戶的需求，在智能化和自動化上更進(jìn)一步。
作者：張德旺