指出紡織企業(yè)為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，在開清棉流程中采用異性纖維在線檢出裝置的必要性和可能性。對當(dāng)今廣泛應(yīng)用的國內(nèi)外多種異纖檢出裝置的基本工作原理作了介紹，論述了檢出裝置安裝位置的選擇及其使用效果。

0   前言
      由于軋花廠在收購棉花過程中種種原因，使得原棉中混入了種類繁多的異性纖維，包括丙綸絲、編織帶、麻袋片、彩色布頭及毛發(fā)等，俗稱“三絲”。在紡織生產(chǎn)流程中，一般很難清除掉，紡紗織布后，會給布面造成色花疵點(diǎn)。特別是印染后這一問題更為突出，客戶很難接受，成為紡織廠生產(chǎn)中的難題，嚴(yán)重困擾了紡織企業(yè)的生產(chǎn)。目前，從收購棉花的源頭還很難解決“三絲”問題。
      為了解決這個(gè)問題，很多紡織廠都不惜工本，花費(fèi)大量的人力物力，采取了各種解決辦法，最簡單的方法就是人工挑揀異性纖維通稱揀雜。人工挑揀異性纖維需要大量的場地，將原棉逐包拆開、撕扯，用手工一點(diǎn)一點(diǎn)揀雜，然后還要將揀過的原棉重新打包后使用。對于生產(chǎn)規(guī)模較大的紡織廠，需挑揀的棉包每天都有幾十噸甚至近百噸，其難度可想而知了。另外人工挑揀的質(zhì)量也很難保證。由于一般的紡織廠不具備軋花廠專用的打包機(jī)，只能使用廢棉打包機(jī)重新打包打成的包比較松散，在使用過程中，特別是在產(chǎn)量很高的清梳聯(lián)生產(chǎn)線上使用，抓包機(jī)的效率受到影響，整條生產(chǎn)線產(chǎn)量就會降低，影響了企業(yè)的效益。
      另外，有的紡織企業(yè)采取了半機(jī)械化的揀雜方式，像國外巴基斯坦的紡織廠，先將原棉經(jīng)抓包機(jī)開松后，由凝棉器輸送至一條很長的水平簾子上，簾子上方有紫光燈照明，簾子兩側(cè)則有工人揀雜。由于抓棉機(jī)開松的效果與產(chǎn)量都較高，就相對節(jié)約了人力物力，顯然是比純?nèi)斯s又進(jìn)了一步。盡管如此，揀雜的效果還不是十分理想。
      針對這一問題，近幾年來異性纖維在線檢出裝置應(yīng)運(yùn)而生，并且有了很大的發(fā)展。除了國外有不少的公司生產(chǎn)外，國內(nèi)也有廠家相繼開發(fā)研制生產(chǎn)異性纖維檢出機(jī)。異性纖維長期困擾紡織企業(yè)的難題，有望得到解決。

1   異纖檢測機(jī)的工作原理及特點(diǎn)
      從基本原理上來看，異性纖維的在線檢出裝置可分為兩大類型，一大類采用的是光學(xué)檢測，即采用CCD高速彩色攝像機(jī)，對棉纖維進(jìn)行掃描，掃描信號送計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出指令，驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)排除。另一類是采用傳感器來檢測的，當(dāng)光源照射在原料上，因不同性質(zhì)的材料所反射的亮度不同，傳感器就會判斷是異性纖維而發(fā)出指令停車排除，這種形式因其局限性，多用在棉條或紗線的通道上進(jìn)行檢測。如烏斯特公司生產(chǎn)的UQC電子清紗器，廣泛應(yīng)用在新型的自動絡(luò)筒機(jī)上，采用先進(jìn)的電容傳感器技術(shù)和微電子技術(shù)，通過中央處理器處理檢測信號，在處理各種紗疵的同時(shí)，還具有異纖清除功能。據(jù)介紹異纖清除率高于85%以上，在成紗后進(jìn)行最后一道把關(guān)，這種方式需要將電子清紗器安裝在每一臺絡(luò)筒機(jī)上，需要較多的投資。
      而現(xiàn)在普遍采用的多是上述第一種形式，用在開清棉流程中效果比較理想。在開清棉流程中排除異性纖維，可防止和減少異性纖維進(jìn)入到梳棉工序中被打碎，造成大面積分散而帶來不利清除的情況。
      世界上最著名的瑞士jossi公司就是最早研制開發(fā)異性纖維檢出機(jī)的廠家，目前已占有世界市場60%~70%的份額。據(jù)介紹已有大約近500臺該裝置在世界各個(gè)國家的紡織廠使用，取得較好效果。目前我國也有一些紡織廠進(jìn)口了該公司生產(chǎn)的異性纖維檢出機(jī)。下面就目前使用較普遍的幾種機(jī)型作一簡單介紹。

1.1   瑞士Jossi公司的異纖檢出機(jī)
      該機(jī)采用垂直過棉形式，當(dāng)棉流從上進(jìn)棉管道通過該設(shè)備中部的扁平透明通道時(shí)，已成均勻分布狀態(tài)，透明管道兩側(cè)的高速CCD彩色攝像機(jī)同時(shí)對棉流進(jìn)行全方位的掃描，將各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)分析處理。該設(shè)備采用FUZZYLOGIC軟件，可以判別發(fā)現(xiàn)與原料微小差異的異纖，立即發(fā)出指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)———高速噴嘴吹出排走。該設(shè)備可以和各種清梳聯(lián)流程直接連接，如立達(dá)、特呂茨勒、馬佐里、克羅斯羅爾、青紡機(jī)、鄭紡機(jī)等。
      主要技術(shù)規(guī)格：
      產(chǎn)量    1000 kg/h
      壓縮空氣   0.6 MPa
      工作溫度          5 ℃~35 ℃
      相對濕度        最高80%
      外形尺寸          長2280 mm
                          寬1300 mm
                          高3200 mm

1.2   比利時(shí)BARCO公司的棉花分揀機(jī)
      該機(jī)過棉通道是水平形式的，即進(jìn)棉口和出棉口在一個(gè)平面上，安裝在開清棉輸棉管道中。當(dāng)棉流通過該機(jī)一條透明的通道時(shí)，在檢測區(qū)域內(nèi)，將受到特殊光源的照射，所有與棉花有區(qū)別的無用物質(zhì)都會被四臺超高速解像的CCD攝像機(jī)在上下兩側(cè)掃描到，然后發(fā)出指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，經(jīng)一臺特殊設(shè)計(jì)的氣動裝置去除。該機(jī)的特點(diǎn)是棉流是以直線流動通過該設(shè)備的，所以不會增加該系統(tǒng)和輸棉管道的阻力。該機(jī)的影像處理包括處理修訂不一致的照明效果、加強(qiáng)對比、抽取特征等，遇與原棉顏色有區(qū)別及體積不同的異物就可以被檢測，同時(shí)被排除。該機(jī)的另一特點(diǎn)是，考慮棉流在輸棉管道的流速是一個(gè)變量，該系統(tǒng)會對棉流速度進(jìn)行監(jiān)測，準(zhǔn)確計(jì)算異物至執(zhí)行機(jī)構(gòu)———高速噴嘴的時(shí)間，保證在準(zhǔn)確排除異物的同時(shí)盡可能減少棉纖維的排出量。
      主要技術(shù)規(guī)格：
      攝像機(jī)CCD掃描、2592像素、每秒1450行、8位元或256色色彩，每個(gè)機(jī)臺共4臺攝像機(jī)；
      照明高頻特殊光管，共16只；
      噴射裝置20支高壓噴嘴；
      氣源壓力為0.6 MPa的干燥壓縮空氣；
      功率消耗2 kW；
      產(chǎn)量1200 kg/h。
      該公司還生產(chǎn)傳感器形式的異纖檢測裝置，可用于梳棉機(jī)、并條機(jī)、絡(luò)筒機(jī)。該裝置將棉條穿過一垂直的透明導(dǎo)管，光源照亮導(dǎo)管密封的內(nèi)部，當(dāng)棉條通過時(shí)就會反射光線的亮度，光源接受傳感器則會隨時(shí)檢測反射光的亮度，當(dāng)有異性纖維時(shí)，反射光的亮度與棉纖維不同，這時(shí)就會停車，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，方便操作工人排除。這種裝置的靈敏度可分25個(gè)等級，使用者可以根據(jù)原棉的具體情況來選定調(diào)整，防止不必要的停車，又******限度地把住雜物。該裝置的檢測速度可達(dá)1200 m/min。

1.3   臺灣明正公司的DG-2000A型異纖檢測機(jī)
      該機(jī)安裝的位置要求在清棉流程中棉花已被初步開松，而又沒有進(jìn)入最后一道強(qiáng)力細(xì)開松機(jī)之前，這樣就保證棉花已被適度開松成適當(dāng)大小形狀，異纖比較容易暴露出來，能被有效檢測和排除，同時(shí)異纖又不致被開松成太多太小的碎片，增加檢測的難度。當(dāng)棉流首先經(jīng)過該機(jī)一米寬的風(fēng)管時(shí)，兩側(cè)的彩色數(shù)碼攝像機(jī)同時(shí)對棉流進(jìn)行檢測，影像信息先經(jīng)過面掃描補(bǔ)償運(yùn)算修正照度的差異，再經(jīng)過全彩影像進(jìn)行完整的光譜分析，精確地判定異纖的位置和大小，再由20只獨(dú)立動作的特殊風(fēng)刀———高速噴嘴，根據(jù)異纖的大小及位置，觸發(fā)一個(gè)或幾個(gè)高速噴嘴，準(zhǔn)確將異纖排除至異纖收集箱內(nèi)。該機(jī)采用了高級的super HADCCD彩色數(shù)碼攝像機(jī)，其靈敏度更勝過傳統(tǒng)的彩色數(shù)碼攝像機(jī)，再加上兩側(cè)共8支高頻高亮度燈管組成的全面照明，構(gòu)成該機(jī)完整精確的光學(xué)攝像系統(tǒng)。該機(jī)的面掃描系統(tǒng)經(jīng)過面掃描補(bǔ)償運(yùn)算可達(dá)到與線掃描相同的精確度，但卻比線掃描系統(tǒng)增加更多的掃描到異纖的機(jī)會，因?yàn)榫€掃描只有一次機(jī)會。全彩的影像光譜分析提供了完整精確度達(dá)24 bit，比color sensor或黑白影像系統(tǒng)極限12 bit高了很多倍。
      該機(jī)采用了高穩(wěn)定性工業(yè)計(jì)算機(jī)搭配Microsoft Windows2000 Professional作業(yè)系統(tǒng)及雙重看門狗回路，以確保檢測系統(tǒng)正常運(yùn)作。
      主要技術(shù)規(guī)格：
      工作寬度     1000 mm
      產(chǎn)量           1100 kg/h
      壓縮空氣     0.6 MPa
      工作溫度     4 ℃~40 ℃
      功率消耗     約1 kW
1.4   德國特呂茨勒公司的SCFO異纖檢測及分離裝置
      該機(jī)已作為特呂茨勒公司推薦的清梳聯(lián)流程中的定型產(chǎn)品提供給客戶，安裝在開清棉生產(chǎn)線的最后位置。在這一位置，纖維已得到充分開松，異纖基本暴露在棉纖維的表面，因此特別利于檢測和清除。這一做法與臺灣明正公司的觀點(diǎn)不同。該機(jī)的工作原理是：前面經(jīng)過充分開松的棉纖維經(jīng)輸棉風(fēng)機(jī)吹入棉箱內(nèi)，細(xì)小的微塵通過網(wǎng)眼板排除。進(jìn)入棉箱內(nèi)的纖維在給棉羅拉握持下進(jìn)入打手室內(nèi)，被刺輥打手進(jìn)行最