刘荣清

(上海纺织工程学会棉纺专业委员会,上海200060)

摘要: 分析了异纤检测清除机存在的主要问题。提高异纤的检出率应从改善无色异纤检测、提高喂入筵棉开松度、控制棉流速度、增加光源亮度和提高传感器分辨率、采用多组传感器以及尽可能使检测和喷除同步进行等方面采取综合措施。

提出了异纤检测清除机判断和评价的指标及计算、考核、测试方法,肯定了清除异纤用电子清纱器的必要性和作用。

清除的重点应放在原料和对清除工序的控制,并应加强对原料包装材料的管理。

关键词:纺纱;开清棉;电子清纱器;异性纤维

棉纺异纤问题对成纱质量和成本具有很大的影响,目前,国内外已有数十家企业生产开清棉流程中的异纤检测清除机,使用厂也不少,但多数效果不理想。有的效果较好,但仍不能摆脱人工手拣;有的形同虚设,也有用后拆除的,尚待进一步深入研究。

1异纤清除机存在的主要问题

(1)异纤检出率不高,特别是丙纶等与棉同色的异纤基本不能清除,成纱仍有异纤。

(2)异纤清除落棉率偏高,还要组织人工手拣。

(3)检测光源寿命较低,需经常调换。荧光灯一般只能用10多天,LED发光二极管光源可用两年以上,但光线较弱,成本较高。

(4)异纤清除机制造厂检出率看似很高,一般均达85%,甚至高达90%,但没有一个客观的技术标准。

(5)没有统一的评价或参考标准,设备优劣难以鉴别。

2提高异纤检出率的因素剖析

2．1 提高丙纶等无色异纤的检出率

清除无色异纤可以采用紫外线检测方法,但对未添加增白剂的丙纶无法检测清除。紫外线检测必须在环境较暗的条件下才有效。因此,棉流通道必须与光电检测通道分开或采用特殊波长的紫外光源。采用超声波检测无色异纤时,传输速度不如光波快,必须相应提高整体识别、清除系统的响应速度,并强调超声波有效反射,以提高对细小杂质的识别能力。

2.2 提高光电路检测异纤的检出率清除异纤的基本设备是采用光电检测方式识别系统。目前,较一致的是CCD高速摄像机扫描方法,可从以下几个方面提高检出率。

(1)确保喂入棉流的开松度。资料表明喂入原棉开松度与检出率有很大关系。当棉束质量为2mg时,检出率90%,8mg时为80%,50mg时仅为70%。因此,异纤清除机排列位置必须妥当。

(2)喂入棉流的速度不能过快。在确保清棉机产量要求的前提下,控制管道截面积大小,使棉流速度为15～18m/s,速度过快容易造成异纤漏检。应采用矩形扁平管道,保证发光光源与传感器对准。

(3)采用亮度较大的发光源。某使用厂介绍光源的亮度愈亮,其分辨率愈高,异纤检出率愈高。灯管亮度是调整检出率和异纤落棉率的主要参数。但亮度太高,灯管寿命会降低。

(4)提高CCD摄像机的分辨率。一般应采用像素大于2K的CCD彩色摄像机。线扫描采用4K像素时,可识别头发丝粗细的异纤。

(5)采用多组CCD摄像机,减少扫描区死角。据介绍Jossi异纤清除机采用两组CCD摄像机,Barco异纤清除机采用4组摄像机,可以全方位检测通过的棉流,消灭死角,提高检出率。

(6)异纤检测与喷除能基本同步。异纤检出后应尽量缩短喷嘴喷射时间,使异纤及时排除。先进的喷气电磁阀能够在8ms内将气阀打开,但一般应设置在15ms以内。

3 异纤清除机判断、评价指标的计算和建议

3.1 异纤清除机评价指标的计算建议投入一定质量(100～200kg)的筵棉,实测异纤落棉总量,计算异纤落棉率。将异纤落棉中的各种异纤(包括异物)手拣分类称量,计算异纤检出总量和各类异纤质量(或根数),作分析用,再将清除机输出筵棉手拣,称量出剩余异纤质量和分类异纤质量。按如下公式计算有关指标。

异纤落棉率=异纤落棉总质量/喂入筵棉质量×100%

异纤拣出率=异纤清除机检出异纤质量/喂入筵棉中异纤总质量×100%

喂入筵棉中异纤总质量=异纤清除机检出异纤质量+输出筵棉中人工拣出异纤质量

异纤落棉含杂率=检出异纤质量/异纤落棉总质量×100%

某类异纤拣出率=检出某类异纤质量/(异纤清除机检出某类异纤质量+输出筵棉中人工拣出某类异纤质量)×100%

3.2 异纤清除机评价考核指标建议以异纤检出率和异纤落棉率评价、考核异纤清除机功能。如要求异纤检出率达到85%以上,丙纶类异纤检出率达到65%以上,异纤落棉率应低于1%。为了对比评价异纤清除效果,可以喂入无异纤的原棉,从中人为混入丙纶、色纤维等异组分,但必须采用棉堆、混棉等方法达到混和均匀。

4 异纤的棉条检测和电子清纱器检测

4.1 异纤的棉条检测

有关资料介绍,BarcoSliverWatcg可装在梳棉机、并条机、条卷机的导条架上,棉条通过一个透明导管,检测光线亮度变化,可将色污染的棉条检出,检测速度可达到1200m/min,能防止产生长疵点的异纤纱,但白色异纤无法清除。

4.2 异纤的电子清纱器清除

一般异纤清除机分辨率在0.5～1.0cm范围内,对于较小的异纤常常无能为力。如果异纤清除机检出率达到85%,还有15%的异纤可能形成纱疵。Uster公司实验证明,对尺寸小于0.5mm的异纤,开清棉工序清除效果不佳。这些小的异纤经梳棉机处理会进一步分离、分散,从而影响成纱和织物外观,只能通过络筒机用电子清纱器切除。能切除异纤的电子清纱器已经开发应用。UsterQuantum2电子清纱器采用独特的电容检测技术,可以探测白色或透明的丙纶纤维,其电容和光电的组合探头可精确区分成27级,可供分析监控。

此外,Uster55800条干仪配置FM传感器,能够在检测其他质量参2数的同时,检测出异纤并对其分级,只需几千米纱线足以发现是否存在异纤问题。

瑞士Loepfe公司自1991年起已开始建立异纤分级标准。已开发的Yarnmaster+900异纤清纱器能根据异纤颜色不同及反射性能差别识别各种异纤,并分成64个异纤级。

日本Keisokki公司电容式加光电式异纤电子清纱器可安装在电容式和光电式电子清纱器探头上,可随时调整检测灵敏度。当连续出现异纤时,可报警或停车。异纤检测仅需设定色泽和长度两个参数。济南瑞特科技公司生产的静电式电子清纱器,采用了纤维素类纤维和合成纤维分子层面上的静电特性差异,对丙纶等异纤检测清除十分有效,而价格仅为进口的1/6,异纤检出率达70%,误切率为20%。

5 结语

(1)解决异纤问题必须从源头抓起,美棉、澳洲棉、新疆兵团棉基本不存在异纤问题。只有实现原棉全过程质量控制,才能根本解决异纤问题。

(2)异纤清除必须预防为主,重点和基本点要放在轧花、开清棉工序。络筒工序清除异纤仅是最后把关。产品质量不能只靠电清来实现,因为切除不仅影响络筒机效率,还可能形成结头薄弱环节或纱疵。

(3)对质量要求较高的细支纱、特细支纱必须使用能去除异纤、性价比高的电子清纱器。

(4)为了减少包装材料形成的异纤,建议有关部门应规定异质打包布、绳索等应染深色或特深色,便于拣除,堵塞打包材料形成异纤的渠道。

(5)要通过创新研发,创造具有我国自主知识产权、性价比高的异纤清除机。

(6)有关部门应对现有异性清除机逐步推行质量认证制度,防止低水平重复和无秩序竞争。

参考文献:

[1]刘荣清.棉纺异纤检测清除机现状分析[J].上海纺织科技,2006,34(1):12-14.