1 問(wèn)題的提出 
  
      由于軋花廠在收購(gòu)棉花過(guò)程中的種種原因，使得原棉中混入了異性纖維，種類(lèi)繁多，包括丙綸絲、編織帶、麻袋片、彩色布頭及毛發(fā)等，俗稱(chēng)“三絲”。在紡織廠生產(chǎn)的流程中，一般很難清除掉。紡紗織布后，會(huì)給布面造成色花疵點(diǎn)，特別是印染后，這一問(wèn)題更為突出。客戶(hù)很難接受，成為紡織廠的天敵，嚴(yán)重困擾了紡織企業(yè)的生產(chǎn)。目前，從收購(gòu)棉花的源頭還很難解決“三絲”問(wèn)題。 
  
      為了解決這個(gè)問(wèn)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。zui簡(jiǎn)單的方法就是人工挑揀雜纖維。人工挑揀雜纖維，需要大量的場(chǎng)地，將原棉逐包拆開(kāi)、撕扯，用手工一點(diǎn)一點(diǎn)揀雜，然后還要將揀過(guò)的原棉重新打包后使用。對(duì)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?lài)?，其難度可想而知了。另外人工挑揀的質(zhì)量也很難保證。同時(shí)由于一般的紡織廠，不具備軋花廠的打包機(jī)，只能使用廢棉打包機(jī)重新打包，打成的包，比較松散。在使用當(dāng)中，特別是在產(chǎn)量很高的清梳聯(lián)生產(chǎn)線使用，因?yàn)槊薨缮?，抓包機(jī)的效率受到影響，整條生產(chǎn)線產(chǎn)量還會(huì)降低。增大了成本，影響了企業(yè)的效益。 
  
      另外還有的廠家，采取了半機(jī)械化的檢雜方式，像國(guó)外的巴基斯坦的紡織廠，先將原棉經(jīng)抓包機(jī)開(kāi)松后，由凝棉器輸送至一條很長(zhǎng)的水平簾子上，簾子上方有紫光燈照明，簾子兩側(cè)則有工人檢雜。由于抓棉機(jī)開(kāi)松的效果與產(chǎn)量都較高，就相對(duì)節(jié)約了人力物力。顯然是比純?nèi)斯z雜又進(jìn)了一步。盡管如此，檢雜的效果還不是十分理想。 
  
      針對(duì)這一問(wèn)題，近幾年來(lái)，異性纖維在線撿出裝置應(yīng)運(yùn)而生，并且有了很大的發(fā)展。除了國(guó)外有不少的公司生產(chǎn)外，國(guó)內(nèi)也有廠家相繼開(kāi)發(fā)研制生產(chǎn)各種異性纖維撿出機(jī)。據(jù)不*統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)就有近十家公司在生產(chǎn)一線檢出機(jī)。異性纖維長(zhǎng)期困擾紡織企業(yè)的難題，有望得到解決。 
  
      異性纖維在線的清除，這個(gè)曾是令紡織廠十分棘手的問(wèn)題。已不是新鮮的話(huà)題。經(jīng)過(guò)紡織同仁的爭(zhēng)論探討，人們已經(jīng)更加理性的認(rèn)識(shí)這個(gè)問(wèn)題。每個(gè)人都持肯定態(tài)度，異纖在線檢測(cè)清除肯定會(huì)成為發(fā)展趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外已有多家公司生產(chǎn)異纖檢出機(jī)，筆者也曾發(fā)表數(shù)篇文章論述這個(gè)問(wèn)題。 
  
2 各國(guó)異纖檢測(cè)機(jī)的工作原理及特點(diǎn) 
  
      異性纖維的在線撿出裝置，從基本原理上來(lái)看，分為兩大類(lèi)型，一大類(lèi)采用的是光學(xué)檢測(cè)，即采用CCD高速彩色攝像機(jī)，對(duì)棉纖維進(jìn)行掃描，掃描信號(hào)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)排除。另一類(lèi)是采用傳感器來(lái)檢測(cè)的，當(dāng)光源照射在原料上，因不同的性質(zhì)材料所反射的亮度不同，傳感器就會(huì)判斷那些是異性纖維而發(fā)出指令停車(chē)排除，這種形式因其局限性，多用在棉條或紗線的通道上檢測(cè)。如烏斯特公司生產(chǎn)的UQC型電子清紗器，廣泛應(yīng)用新型的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上，采用*的電容傳感器技術(shù)和微電子技術(shù)，通過(guò)*處理器處理檢測(cè)信號(hào)，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zui后一道把關(guān)。這種方式需要安裝在每一臺(tái)絡(luò)筒機(jī)上，需要較高的投資。現(xiàn)在普遍采用的多是上述的*種形式，用在開(kāi)清棉的流程中，使用效果比較理想。在開(kāi)清棉流程中排除異性纖維，可防止和減少異性纖維進(jìn)到梳棉工序中被打碎，造成大面積分散帶來(lái)的不利清除情況。各個(gè)使用廠家可以具體視情況選用。 

      世界上zui的瑞士jossi公司，就是zui早開(kāi)發(fā)研制異性纖維撿出機(jī)的廠家，目前已占有世界市場(chǎng)60%～70%的份額。據(jù)介紹已有大約近500臺(tái)該裝置在世界各個(gè)國(guó)家的紡織廠使用，取得較好的效果。目前我國(guó)也已經(jīng)約有67家紡織廠進(jìn)口了該公司生產(chǎn)的異性纖維檢出機(jī)，是zui早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品之一。 
      下面就對(duì)各種機(jī)型做一介紹。 
  
2.1 瑞士jossi公司的異纖檢出機(jī) 
  
      該機(jī)是直接安裝在開(kāi)清棉設(shè)備的出口處，該機(jī)采用垂直過(guò)棉形式，采用兩臺(tái)數(shù)字圖像處理的高速彩色攝像機(jī)對(duì)棉流進(jìn)行檢測(cè)。棉流由機(jī)器底部進(jìn)入，從設(shè)備頂部輸出。當(dāng)棉流從進(jìn)棉管道通過(guò)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(duì)棉流進(jìn)行的掃描。將各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)分析處理。該設(shè)備采用了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?lài)娮齑党雠抛?。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、克魯斯羅爾、青紡機(jī)、鄭紡機(jī)等各家的設(shè)備相連。該公司建議安裝在開(kāi)清棉工序zui后一臺(tái)設(shè)備位置上，撿除效果。 
  
      主要技術(shù)規(guī)格：產(chǎn)量1000 kg/h，壓縮空氣6 kg/cm?2，工作溫度5 ℃～35 ℃，相對(duì)濕度zui高80%，外形尺寸：長(zhǎng)2280 mm、寬1300 mm、高3200 mm。 
  
2.2 比利時(shí)BARCC公司的Cotton Sorter棉花分撿機(jī) 
  
      該機(jī)過(guò)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(kāi)清棉輸棉管道中。當(dāng)棉流通過(guò)該機(jī)的一條透明的通道時(shí)，在監(jiān)測(cè)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(wú)用物質(zhì)，都會(huì)被四臺(tái)超高速解像的CCD攝像機(jī)在上下兩側(cè)掃描到，發(fā)出指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一臺(tái)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的氣動(dòng)裝置去除。該機(jī)的特點(diǎn)是棉流是以直線流動(dòng)通過(guò)該設(shè)備的，所以不會(huì)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(duì)比、抽取特征等。與原棉顏色有區(qū)別及體積不同的異物就可以被檢測(cè)，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(huì)對(duì)棉流速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確計(jì)算異物至執(zhí)行機(jī)構(gòu)?高速?lài)娮斓臅r(shí)間，保證在準(zhǔn)確排除異物的同時(shí)，盡可能的減少好纖維的排出量。 
  
      主要技術(shù)規(guī)格：攝像機(jī)的CCD掃描、2592像素、每秒1450行、8位元或256色色彩，每個(gè)機(jī)臺(tái)共4臺(tái)攝像機(jī)；照明采用高頻特殊光管，共16只；噴射裝置有20支高壓噴嘴；氣源為壓力為6 kg/cm?2的干燥壓縮空氣；功率消耗2 kw；產(chǎn)量為1200 kg/h。 
  
      該公司還生產(chǎn)傳感器形式的異性纖維監(jiān)測(cè)裝置，可用于梳棉機(jī)、并條機(jī)、絡(luò)筒機(jī)使用。該裝置將棉條穿過(guò)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(guò)時(shí)就會(huì)反射光線的亮度，光源接受傳感器則會(huì)隨時(shí)監(jiān)測(cè)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(huì)停車(chē)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警型號(hào)，方便操作工人排除。這種裝置的靈敏度可分25個(gè)等級(jí)，使用者可以根據(jù)原棉的具體情況來(lái)選定調(diào)整。防止不必要的停車(chē)，又zui大限度的揀出雜物。該裝置的監(jiān)測(cè)速度可達(dá)1200 m/min。 
  
2.3 中國(guó)臺(tái)灣明正公司的DG?2000A異性纖維檢測(cè)機(jī)? 
  
      該機(jī)安裝的位置要求在開(kāi)清棉流程中棉花已被初步開(kāi)松，而又沒(méi)有進(jìn)入zui后一道強(qiáng)力細(xì)開(kāi)松機(jī)之前，這樣就保證棉花已被適度開(kāi)松成適當(dāng)大小形狀，異性纖維比較容易暴露出來(lái)，能被有效檢測(cè)和排除，同時(shí)異性纖維又不至被開(kāi)松成太多太小的碎片，增加檢測(cè)的難度。當(dāng)棉流首先經(jīng)過(guò)該機(jī)1 m寬的風(fēng)管時(shí)，兩側(cè)的彩色數(shù)碼相機(jī)同時(shí)對(duì)棉流進(jìn)行檢測(cè)，影像信息先經(jīng)過(guò)面掃描補(bǔ)償運(yùn)算修正照度的差異，再經(jīng)過(guò)全彩影像進(jìn)行完整的光譜分析，的判定異性纖維的位置和大小，再由20只獨(dú)立動(dòng)作的特殊風(fēng)刀?高速?lài)娮?，根?jù)異性纖維的大小及位置，觸發(fā)一個(gè)或幾個(gè)高速?lài)娮?，?zhǔn)確將異性纖維排除至異性纖維收集箱內(nèi)。該機(jī)采用了的super HADCCD彩色數(shù)碼攝像機(jī)，其靈敏度更勝過(guò)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)完整的光學(xué)攝像系統(tǒng)。該機(jī)的面掃描系統(tǒng)經(jīng)過(guò)面掃描補(bǔ)償運(yùn)算可達(dá)到與線掃描相同的度，但卻比線掃描系統(tǒng)增加更多的掃描到異纖的機(jī)會(huì)，因?yàn)榫€掃描只有一次機(jī)會(huì)。全彩的影像光譜分析提供了完整度達(dá)24bit，比color sensor或黑白影像系統(tǒng)極限12bit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(mén)狗回路，以確保檢測(cè)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6 kg/cm?2，工作溫度4℃～40℃，功率消耗：約1kw。 
  
2.4 德國(guó)特呂茨勒公司的SOFO異性纖維檢測(cè)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(hù)。安裝在開(kāi)清棉生產(chǎn)線的zui后位置。在這一位置，纖維已得到充分的開(kāi)松，異性纖維基本暴露在棉纖維的表面，因此特別利于檢測(cè)和清除。這一做法是與中國(guó)臺(tái)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(guò)充分開(kāi)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(guò)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zui后的開(kāi)松梳理。此時(shí)兩架高速電子數(shù)碼攝像機(jī)對(duì)梳理后的棉流進(jìn)行掃描，整個(gè)機(jī)幅寬1600 mm，每秒鐘掃描1024線，每行掃描2048個(gè)像素，可分辨0.8 mm大小的異性纖維，掃描后的圖像被送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，根據(jù)異性纖維的顏色、幾何形狀、透明度及反射光來(lái)和標(biāo)準(zhǔn)棉花資料對(duì)比，確定異性纖維的位置和大小，發(fā)出指令給與打手平行排列的32只高速空氣噴嘴，觸發(fā)異性纖維位置所在對(duì)應(yīng)的噴嘴，將異性纖維吹出。該機(jī)實(shí)際是將異性纖維檢測(cè)和除微塵機(jī)結(jié)合在一體，功能更為齊全。由于是在zui后一道機(jī)臺(tái)，所以異性纖維檢出率很高，高速空氣噴嘴動(dòng)作極快，僅為千分之一秒，瞬間排除纖維很少，包括異性纖維在內(nèi)的棉花只有1 g～2 g 
  
2.5 Loptex公司的原棉檢出機(jī) 
  
      Loptex是意大利與瑞士合資的公司。該公司提供各種不同的原棉除雜機(jī)供用戶(hù)選擇。該公司推出的光電超聲波原棉除雜機(jī)特點(diǎn)。在該機(jī)1170 mm×80 m的過(guò)棉通道一側(cè)，同時(shí)裝有超生波發(fā)射器、超聲波接收器，在棉流扁平通道的另一側(cè)，裝有超聲波吸收裝置。當(dāng)棉流通過(guò)該機(jī)扁平通道時(shí)，超生波發(fā)射器會(huì)不斷的發(fā)出人耳聽(tīng)不到的超生波，工作原理是：超聲波可以穿透棉流，超聲波通過(guò)棉層時(shí)，就會(huì)被對(duì)面的超聲波吸收裝置所吸收，不會(huì)反射回來(lái)超聲波。當(dāng)一旦棉流中含有質(zhì)地緊密的塑料、聚丙烯機(jī)其它合成材料，則超聲波不能夠通過(guò)，就會(huì)被反射回來(lái)被超聲波接收器所接收，超聲波接收器就會(huì)據(jù)此判斷棉流中含有雜質(zhì)異物。反饋到控制系統(tǒng)處理，發(fā)出指令清除。這是*道檢測(cè)。隨后，棉流會(huì)繼續(xù)通過(guò)檢測(cè)通道，通道兩則裝有光電檢測(cè)器，光電檢測(cè)器會(huì)根據(jù)原棉中異性纖維與原料的顏色深淺不同來(lái)檢測(cè)。這兩種檢測(cè)方式的結(jié)合，即可以檢測(cè)到與原料顏色接近的白色雜物，又可以檢測(cè)到其他與原料顏色不同的異性纖維雜物。這兩種檢測(cè)方式同時(shí)工作，原棉在密度及顏色深淺、亮度的變化，系統(tǒng)會(huì)不間斷的進(jìn)行識(shí)別和自動(dòng)調(diào)整，保證檢測(cè)機(jī)構(gòu)正常工作?？蛻?hù)可以根據(jù)需要任意選購(gòu)超聲波和光電檢測(cè)的組合檢出機(jī)，也可以只選其中的一種形式。據(jù)介紹，該設(shè)備已在中國(guó)有一些廠家使用，價(jià)格要比其它類(lèi)型的檢出機(jī)略高一些。 
  
      主要技術(shù)指標(biāo)：zui高產(chǎn)量800 kg/h，功率消耗1.5 kw（除雜機(jī)）2.2 kw（雜質(zhì)排除裝置），機(jī)器外形尺寸高2400 mm，3000 mm （帶超聲波檢測(cè)器），寬1420 mm，長(zhǎng)1740 mm