一、简介

棉花异纤清除机是一种能在线检测并清除棉花中有害异纤、异物包括丙纶丝、有色尼龙、塑料碎片、地膜、色布条、色棉线、麻绳、棕丝、毛发等的集机、光、电、气于一体的自动化电子设备。随着原棉中异纤种类的变化以及各种新检测手段的不断出现，检测技术有了长足的发展，对异纤机产品的安装也提出了新的要求。归纳起来，异纤清除机产品的发展主要集中在以下几个方面：

1.检测技术和检测方法的发展。

2.应用场合的扩展。

3.异纤机安装方案的发展。

二、检测技术和方法

根据检测原理、实现方式以及主要检出物的不同，异纤机检测技术和检测方法多年来不断推陈出新，逐渐发展形成了以下几种检测方式，具体如下：

1.红外检测

根据棉花与异纤的含水量不同，利用不同波长的红外光照射进行检测，可以区分多种异纤。可以选择红外光电二极管和红外探测器组合，也可以选择红外光源和红外相机进行探测，但因红外技术在军事领域的应用，国外对红外相机实施管控，而国内技术还不成熟，导致该技术的成本造价很高，未大规模推广。

2．超声波检测

超声波具有一定的透射性能，可以根据不同物质密度的不同，产生不同的透射率和反射率。超声波在不同密度物质中的透射性、反射性差异比较大。对密度大、质地紧密的物体，超声波的透射性较差，表面光滑，反射性较好；对密度小，质地疏松的物体（如棉花），超声波的透射性较好，表面粗糙，反射性较差。超声波检测方式能检测出表面光滑具有强回音、且外形较大的异纤，但因其分辨率低，不能检测出相对较小异纤，仅能检测片状或者团状的异纤。

3．可见光或紫外光检测

目前，可见光 和紫外光检测是异纤检测的主要技术手段。在合适亮度与光谱的光源条件下，通过高速线阵CCD相机，可获得清晰的棉流图像，再经由不同的图像算法进行处理，显现出棉纤维与异纤的差别，从而在高速棉流中检测出异纤。异纤的种类较多，不同的光照条件下，不同种类的异纤会呈现出不同的特征。光源的光谱决定了检出异纤的种类。

3.1可见光检测

可见光检测主要采用三基色光源，这种光源具有显色性好的特点。在此光源下，与棉花纤维存在色差且有一定对比度的异纤，可清晰的显示出来。通过合理选择光源，在可见光范围内做到全光谱覆盖，然后通过合适的检测算法，对被检对像的颜色、形状等信息进行图像处理，可识别出棉花中的绝大部分异纤。

3.2紫外光检测

在原棉采摘过程中，有一类含有增白剂的异纤，会混入原棉中，这些异纤与棉花颜色相近，在三基色光源下无法识别，但是当这类异纤受紫外光线照射时，增白剂会产生荧光效应，异纤会发出明亮的荧光，在这种情况下，通过高速线阵CCD相机获取的棉流图像中，可将此类异纤很容易的识别出来。

4.调制光检测

在原棉的生产、采摘过程中，由于生产工艺的原因，有一些透明或半透明的PE或PP薄膜会混入原棉中，造成原棉污染，尤其是新疆机采棉内地膜含量较高。针对此种异纤，可运用调制光技术进行检测。普通三基色光源通过偏振片后形成偏振光，偏振光经过透明或半透明的薄膜经透射或漫反射，再经过CCD前的偏振镜后成像，薄膜在图形中会产生不同于棉纤维的颜色或亮度，经图像算法进行处理后，可对棉花中的薄膜进行有效识别。

三、应用场合的扩展

近年来，随着棉花异纤清除机产品技术的不断进步与发展，其在纺织行业的应用也越来越广泛，使用对象已不仅仅限于作为棉花使用客户的纺织厂，更逐渐扩展至轧花厂之类的相关上游棉花提供企业。纺织企业对产品质量控制要求也越来越严格，纺织厂用户在不同环节和工序下也纷纷使用异纤机对原料中的异纤进行检测清除。异纤机应用场合趋于多元化。具体应用如下：

1. 棉纺厂生产线，包括清梳联生产线和老式圆盘机生产线。

2. 轧花厂皮辊机生产线。

3. 水刺无纺布生产线（医用棉）。

4. 羊绒生产线。

四、安装方案的发展

随着用户对产品质量的要求的与日俱增，异纤机现场安装方案已由一条生产线安装一台异纤机逐步发展一条生产线串联安装两台异纤机，也就是常说的“一线两机”。“一线两机”串联安装是目前解决纺织厂异纤困扰的一种比较有效的手段，可大大的降低棉花中的异纤含量，提高后道工序的纱线质量，与络筒工序带有异纤功能的电子清纱器同时使用时，基本可以满足用户“包漂白、包布疵”的苛刻要求。“一线两机”串联安装的方式被越来越多的纺织厂用户所接受和认可，是未来推广的一个主要方向。“一线两机”安装具体方案如下：

对于“三丝”要求高且安装场地满足要求的厂家，可采用“一线两机”的方案，将两台不同型号的异纤机串联使用，可进一步提高异纤清除效果。以我公司异纤机产品为例说明。纺织厂前级开棉机开松好的棉花第一次经过一台CS808棉花异纤清除机（棉流下进上出）后，已经清除了棉花中的大部分异纤，但仍有一些裹夹或未被发现的异纤漏过，在后级再串联一台CS809棉花异纤机（棉流上进下出），通过CS809的棉箱充分混合后，重新开松，可进一步提高对异纤的清除效果，做到查漏补缺。下图为我公司“一线两机”串联示意图。

图1“一线两机”串联示意图

串联的两台异纤机中间必须有一台“接力”输棉风机，风机最好可变频，调整抽力大小来保证棉流的稳定，棉流的稳定直接影响到异纤机的最终清除效果。

五、结束语

异纤清除机已发展为纺织厂必须的原棉质量控制设备之一。在不久的将来，异纤清除机还将继续扩展其应用场合，采用更多更先进的检测技术，定制化生产以适应多元化的厂家生产线以及用户的需求，在智能化和自动化上更进一步。

作者：张德旺