1 問題的提出 
  
      由于軋花廠在收購棉花過程中的種種原因，使得原棉中混入了異性纖維，種類繁多，包括丙綸絲、編織帶、麻袋片、彩色布頭及毛發(fā)等，俗稱“三絲”。在紡織廠生產(chǎn)的流程中，一般很難清除掉。紡紗織布后，會給布面造成色花疵點，特別是印染后，這一問題更為突出?？蛻艉茈y接受，成為紡織廠的天敵，嚴重困擾了紡織企業(yè)的生產(chǎn)。目前，從收購棉花的源頭還很難解決“三絲”問題。 
  
      為了解決這個問題，很多紡織廠都不惜工本，花費大量的人力物力，采取了各種解決辦法。zui簡單的方法就是人工挑揀雜纖維。人工挑揀雜纖維，需要大量的場地，將原棉逐包拆開、撕扯，用手工一點一點揀雜，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。同時由于一般的紡織廠，不具備軋花廠的打包機，只能使用廢棉打包機重新打包，打成的包，比較松散。在使用當中，特別是在產(chǎn)量很高的清梳聯(lián)生產(chǎn)線使用，因為棉包松散，抓包機的效率受到影響，整條生產(chǎn)線產(chǎn)量還會降低。增大了成本，影響了企業(yè)的效益。 
  
      另外還有的廠家，采取了半機械化的檢雜方式，像國外的巴基斯坦的紡織廠，先將原棉經(jīng)抓包機開松后，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)則有工人檢雜。由于抓棉機開松的效果與產(chǎn)量都較高，就相對節(jié)約了人力物力。顯然是比純?nèi)斯z雜又進了一步。盡管如此，檢雜的效果還不是十分理想。 
  
      針對這一問題，近幾年來，異性纖維在線撿出裝置應(yīng)運而生，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)各種異性纖維撿出機。據(jù)不*統(tǒng)計，國內(nèi)就有近十家公司在生產(chǎn)一線檢出機。異性纖維長期困擾紡織企業(yè)的難題，有望得到解決。 
  
      異性纖維在線的清除，這個曾是令紡織廠十分棘手的問題。已不是新鮮的話題。經(jīng)過紡織同仁的爭論探討，人們已經(jīng)更加理性的認識這個問題。每個人都持肯定態(tài)度，異纖在線檢測清除肯定會成為發(fā)展趨勢。目前國內(nèi)外已有多家公司生產(chǎn)異纖檢出機，筆者也曾發(fā)表數(shù)篇文章論述這個問題。 
  
2 各國異纖檢測機的工作原理及特點 
  
      異性纖維的在線撿出裝置，從基本原理上來看，分為兩大類型，一大類采用的是光學檢測，即采用CCD高速彩色攝像機，對棉纖維進行掃描，掃描信號送計算機系統(tǒng)處理，發(fā)現(xiàn)異常時發(fā)出指令，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)排除。另一類是采用傳感器來檢測的，當光源照射在原料上，因不同的性質(zhì)材料所反射的亮度不同，傳感器就會判斷那些是異性纖維而發(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檢測。如烏斯特公司生產(chǎn)的UQC型電子清紗器，廣泛應(yīng)用新型的自動絡(luò)筒機上，采用*的電容傳感器技術(shù)和微電子技術(shù)，通過*處理器處理檢測信號，在處理各種紗疵的同時，還具有異纖清除功能，據(jù)介紹異纖清除率高于85%以上。在成紗后進行zui后一道把關(guān)。這種方式需要安裝在每一臺絡(luò)筒機上，需要較高的投資。現(xiàn)在普遍采用的多是上述的*種形式，用在開清棉的流程中，使用效果比較理想。在開清棉流程中排除異性纖維，可防止和減少異性纖維進到梳棉工序中被打碎，造成大面積分散帶來的不利清除情況。各個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早開發(fā)研制異性纖維撿出機的廠家，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國家的紡織廠使用，取得較好的效果。目前我國也已經(jīng)約有67家紡織廠進口了該公司生產(chǎn)的異性纖維檢出機，是zui早進入中國市場的產(chǎn)品之一。 
      下面就對各種機型做一介紹。 
  
2.1 瑞士jossi公司的異纖檢出機 
  
      該機是直接安裝在開清棉設(shè)備的出口處，該機采用垂直過棉形式，采用兩臺數(shù)字圖像處理的高速彩色攝像機對棉流進行檢測。棉流由機器底部進入，從設(shè)備頂部輸出。當棉流從進棉管道通過該設(shè)備中部的扁平透明通道時，已成均勻分布狀態(tài)，透明管道兩側(cè)的高速CCD彩色攝像機同時對棉流進行的掃描。將各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C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、特呂茨勒、馬佐里、克魯斯羅爾、青紡機、鄭紡機等各家的設(shè)備相連。該公司建議安裝在開清棉工序zui后一臺設(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 ℃，相對濕度zui高80%，外形尺寸：長2280 mm、寬1300 mm、高3200 mm。 
  
2.2 比利時BARCC公司的Cotton Sorter棉花分撿機 
  
      該機過棉通道是水平形式的，即進棉口和出棉口在一個平面上，安裝在開清棉輸棉管道中。當棉流通過該機的一條透明的通道時，在監(jiān)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攝像機在上下兩側(cè)掃描到，發(fā)出指令到執(zhí)行機構(gòu)，一臺經(jīng)特殊設(shè)計的氣動裝置去除。該機的特點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。該機的影像處理包括處理修訂不一致的照明效果、加強對比、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，同時被排除。該機的另一特點是，考慮棉流在輸棉管道的流速是一個變量，該系統(tǒng)會對棉流速度進行監(jiān)測，準確計算異物至執(zhí)行機構(gòu)?高速噴嘴的時間，保證在準確排除異物的同時，盡可能的減少好纖維的排出量。 
  
      主要技術(shù)規(guī)格：攝像機的CCD掃描、2592像素、每秒1450行、8位元或256色色彩，每個機臺共4臺攝像機；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)測裝置，可用于梳棉機、并條機、絡(luò)筒機使用。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，當棉條通過時就會反射光線的亮度，光源接受傳感器則會隨時監(jiān)測反射光的亮度，當有異性纖維時，反射光的亮度與棉纖維不同，這時就會停車，同時發(fā)出報警型號，方便操作工人排除。這種裝置的靈敏度可分25個等級，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zui大限度的揀出雜物。該裝置的監(jiān)測速度可達1200 m/min。 
  
2.3 中國臺灣明正公司的DG?2000A異性纖維檢測機? 
  
      該機安裝的位置要求在開清棉流程中棉花已被初步開松，而又沒有進入zui后一道強力細開松機之前，這樣就保證棉花已被適度開松成適當大小形狀，異性纖維比較容易暴露出來，能被有效檢測和排除，同時異性纖維又不至被開松成太多太小的碎片，增加檢測的難度。當棉流首先經(jīng)過該機1 m寬的風管時，兩側(cè)的彩色數(shù)碼相機同時對棉流進行檢測，影像信息先經(jīng)過面掃描補償運算修正照度的差異，再經(jīng)過全彩影像進行完整的光譜分析，的判定異性纖維的位置和大小，再由20只獨立動作的特殊風刀?高速噴嘴，根據(jù)異性纖維的大小及位置，觸發(fā)一個或幾個高速噴嘴，準確將異性纖維排除至異性纖維收集箱內(nèi)。該機采用了的super HADCCD彩色數(shù)碼攝像機，其靈敏度更勝過傳統(tǒng)的彩色數(shù)碼攝像機，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)成該機完整的光學攝像系統(tǒng)。該機的面掃描系統(tǒng)經(jīng)過面掃描補償運算可達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會，因為線掃描只有一次機會。全彩的影像光譜分析提供了完整度達24bit，比color sensor或黑白影像系統(tǒng)極限12bit高了很多倍。 
  
      該機采用了高穩(wěn)定性工業(yè)計算機搭配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 德國特呂茨勒公司的SOFO異性纖維檢測及分離裝置 
  
      該機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zui后位置。在這一位置，纖維已得到充分的開松，異性纖維基本暴露在棉纖維的表面，因此特別利于檢測和清除。這一做法是與中國臺灣明正公司的觀點不同。該機的工作原理是：前面經(jīng)過充分開松的棉纖維，經(jīng)輸棉風機吹入棉箱內(nèi)，細小的微塵通過網(wǎng)眼板排除。進入棉箱內(nèi)的纖維在給棉羅拉握持下，進入打手室內(nèi)被刺輥打手進行zui后的開松梳理。此時兩架高速電子數(shù)碼攝像機對梳理后的棉流進行掃描，整個機幅寬1600 mm，每秒鐘掃描1024線，每行掃描2048個像素，可分辨0.8 mm大小的異性纖維，掃描后的圖像被送到計算機進行分析，根據(jù)異性纖維的顏色、幾何形狀、透明度及反射光來和標準棉花資料對比，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應(yīng)的噴嘴，將異性纖維吹出。該機實際是將異性纖維檢測和除微塵機結(jié)合在一體，功能更為齊全。由于是在zui后一道機臺，所以異性纖維檢出率很高，高速空氣噴嘴動作極快，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 
  
      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供用戶選擇。該公司推出的光電超聲波原棉除雜機特點。在該機1170 mm×80 m的過棉通道一側(cè)，同時裝有超生波發(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。當棉流通過該機扁平通道時，超生波發(fā)射器會不斷的發(fā)出人耳聽不到的超生波，工作原理是：超聲波可以穿透棉流，超聲波通過棉層時，就會被對面的超聲波吸收裝置所吸收，不會反射回來超聲波。當一旦棉流中含有質(zhì)地緊密的塑料、聚丙烯機其它合成材料，則超聲波不能夠通過，就會被反射回來被超聲波接收器所接收，超聲波接收器就會據(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。隨后，棉流會繼續(xù)通過檢測通道，通道兩則裝有光電檢測器，光電檢測器會根據(jù)原棉中異性纖維與原料的顏色深淺不同來檢測。這兩種檢測方式的結(jié)合，即可以檢測到與原料顏色接近的白色雜物，又可以檢測到其他與原料顏色不同的異性纖維雜物。這兩種檢測方式同時工作，原棉在密度及顏色深淺、亮度的變化，系統(tǒng)會不間斷的進行識別和自動調(diào)整，保證檢測機構(gòu)正常工作?？蛻艨梢愿鶕?jù)需要任意選購超聲波和光電檢測的組合檢出機，也可以只選其中的一種形式。據(jù)介紹，該設(shè)備已在中國有一些廠家使用，價格要比其它類型的檢出機略高一些。 
  
      主要技術(shù)指標：zui高產(chǎn)量800 kg/h，功率消耗1.5 kw（除雜機）2.2 kw（雜質(zhì)排除裝置），機器外形尺寸高2400 mm，3000 mm （帶超聲波檢測器），寬1420 mm，長1740 mm