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劉榮清

(上海紡織工程學(xué)會棉紡專業(yè)委員會,上海200060)

摘要: 分析了異纖檢測清除機存在的主要問題。提高異纖的檢出率應(yīng)從改善無色異纖檢測、提高喂入筵棉開松度、控制棉流速度、增加光源亮度和提高傳感器分辨率、采用多組傳感器以及盡可能使檢測和噴除同步進行等方面采取綜合措施。

提出了異纖檢測清除機判斷和評價的指標及計算、考核、測試方法,肯定了清除異纖用電子清紗器的必要性和作用。

清除的重點應(yīng)放在原料和對清除工序的控制,并應(yīng)加強對原料包裝材料的管理。

關(guān)鍵詞:紡紗;開清棉;電子清紗器;異性纖維

棉紡異纖問題對成紗質(zhì)量和成本具有很大的影響,目前,國內(nèi)外已有數(shù)十家企業(yè)生產(chǎn)開清棉流程中的異纖檢測清除機,使用廠也不少,但多數(shù)效果不理想。有的效果較好,但仍不能擺脫人工手揀;有的形同虛設(shè),也有用后拆除的,尚待進一步深入研究。

1異纖清除機存在的主要問題

(1)異纖檢出率不高,特別是丙綸等與棉同色的異纖基本不能清除,成紗仍有異纖。

(2)異纖清除落棉率偏高,還要組織人工手揀。

(3)檢測光源壽命較低,需經(jīng)常調(diào)換。熒光燈一般只能用10多天,LED發(fā)光二極管光源可用兩年以上,但光線較弱,成本較高。

(4)異纖清除機制造廠檢出率看似很高,一般均達85%,甚至高達90%,但沒有一個客觀的技術(shù)標準。

(5)沒有統(tǒng)一的評價或參考標準,設(shè)備優(yōu)劣難以鑒別。

2提高異纖檢出率的因素剖析

2．1 提高丙綸等無色異纖的檢出率

清除無色異纖可以采用紫外線檢測方法,但對未添加增白劑的丙綸無法檢測清除。紫外線檢測必須在環(huán)境較暗的條件下才有效。因此,棉流通道必須與光電檢測通道分開或采用特殊波長的紫外光源。采用超聲波檢測無色異纖時,傳輸速度不如光波快,必須相應(yīng)提高整體識別、清除系統(tǒng)的響應(yīng)速度,并強調(diào)超聲波有效反射,以提高對細小雜質(zhì)的識別能力。

2.2 提高光電路檢測異纖的檢出率清除異纖的基本設(shè)備是采用光電檢測方式識別系統(tǒng)。目前,較一致的是CCD高速攝像機掃描方法,可從以下幾個方面提高檢出率。

(1)確保喂入棉流的開松度。資料表明喂入原棉開松度與檢出率有很大關(guān)系。當棉束質(zhì)量為2mg時,檢出率90%,8mg時為80%,50mg時僅為70%。因此,異纖清除機排列位置必須妥當。

(2)喂入棉流的速度不能過快。在確保清棉機產(chǎn)量要求的前提下,控制管道截面積大小,使棉流速度為15～18m/s,速度過快容易造成異纖漏檢。應(yīng)采用矩形扁平管道,保證發(fā)光光源與傳感器對準。

(3)采用亮度較大的發(fā)光源。某使用廠介紹光源的亮度愈亮,其分辨率愈高,異纖檢出率愈高。燈管亮度是調(diào)整檢出率和異纖落棉率的主要參數(shù)。但亮度太高,燈管壽命會降低。

(4)提高CCD攝像機的分辨率。一般應(yīng)采用像素大于2K的CCD彩色攝像機。線掃描采用4K像素時,可識別頭發(fā)絲粗細的異纖。

(5)采用多組CCD攝像機,減少掃描區(qū)死角。據(jù)介紹Jossi異纖清除機采用兩組CCD攝像機,Barco異纖清除機采用4組攝像機,可以全方位檢測通過的棉流,消滅死角,提高檢出率。

(6)異纖檢測與噴除能基本同步。異纖檢出后應(yīng)盡量縮短噴嘴噴射時間,使異纖及時排除。先進的噴氣電磁閥能夠在8ms內(nèi)將氣閥打開,但一般應(yīng)設(shè)置在15ms以內(nèi)。

3 異纖清除機判斷、評價指標的計算和建議

3.1 異纖清除機評價指標的計算建議投入一定質(zhì)量(100～200kg)的筵棉,實測異纖落棉總量,計算異纖落棉率。將異纖落棉中的各種異纖(包括異物)手揀分類稱量,計算異纖檢出總量和各類異纖質(zhì)量(或根數(shù)),作分析用,再將清除機輸出筵棉手揀,稱量出剩余異纖質(zhì)量和分類異纖質(zhì)量。按如下公式計算有關(guān)指標。

異纖落棉率=異纖落棉總質(zhì)量/喂入筵棉質(zhì)量×100%

異纖揀出率=異纖清除機檢出異纖質(zhì)量/喂入筵棉中異纖總質(zhì)量×100%

喂入筵棉中異纖總質(zhì)量=異纖清除機檢出異纖質(zhì)量+輸出筵棉中人工揀出異纖質(zhì)量

異纖落棉含雜率=檢出異纖質(zhì)量/異纖落棉總質(zhì)量×100%

某類異纖揀出率=檢出某類異纖質(zhì)量/(異纖清除機檢出某類異纖質(zhì)量+輸出筵棉中人工揀出某類異纖質(zhì)量)×100%

3.2 異纖清除機評價考核指標建議以異纖檢出率和異纖落棉率評價、考核異纖清除機功能。如要求異纖檢出率達到85%以上,丙綸類異纖檢出率達到65%以上,異纖落棉率應(yīng)低于1%。為了對比評價異纖清除效果,可以喂入無異纖的原棉,從中人為混入丙綸、色纖維等異組分,但必須采用棉堆、混棉等方法達到混和均勻。

4 異纖的棉條檢測和電子清紗器檢測

4.1 異纖的棉條檢測

有關(guān)資料介紹,BarcoSliverWatcg可裝在梳棉機、并條機、條卷機的導(dǎo)條架上,棉條通過一個透明導(dǎo)管,檢測光線亮度變化,可將色污染的棉條檢出,檢測速度可達到1200m/min,能防止產(chǎn)生長疵點的異纖紗,但白色異纖無法清除。

4.2 異纖的電子清紗器清除

一般異纖清除機分辨率在0.5～1.0cm范圍內(nèi),對于較小的異纖常常無能為力。如果異纖清除機檢出率達到85%,還有15%的異纖可能形成紗疵。Uster公司實驗證明,對尺寸小于0.5mm的異纖,開清棉工序清除效果不佳。這些小的異纖經(jīng)梳棉機處理會進一步分離、分散,從而影響成紗和織物外觀,只能通過絡(luò)筒機用電子清紗器切除。能切除異纖的電子清紗器已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用。UsterQuantum2電子清紗器采用獨特的電容檢測技術(shù),可以探測白色或透明的丙綸纖維,其電容和光電的組合探頭可精確區(qū)分成27級,可供分析監(jiān)控。

此外,Uster55800條干儀配置FM傳感器,能夠在檢測其他質(zhì)量參2數(shù)的同時,檢測出異纖并對其分級,只需幾千米紗線足以發(fā)現(xiàn)是否存在異纖問題。

瑞士Loepfe公司自1991年起已開始建立異纖分級標準。已開發(fā)的Yarnmaster+900異纖清紗器能根據(jù)異纖顏色不同及反射性能差別識別各種異纖,并分成64個異纖級。

日本Keisokki公司電容式加光電式異纖電子清紗器可安裝在電容式和光電式電子清紗器探頭上,可隨時調(diào)整檢測靈敏度。當連續(xù)出現(xiàn)異纖時,可報警或停車。異纖檢測僅需設(shè)定色澤和長度兩個參數(shù)。濟南瑞特科技公司生產(chǎn)的靜電式電子清紗器,采用了纖維素類纖維和合成纖維分子層面上的靜電特性差異,對丙綸等異纖檢測清除十分有效,而價格僅為進口的1/6,異纖檢出率達70%,誤切率為20%。

5 結(jié)語

(1)解決異纖問題必須從源頭抓起,美棉、澳洲棉、新疆兵團棉基本不存在異纖問題。只有實現(xiàn)原棉全過程質(zhì)量控制,才能根本解決異纖問題。

(2)異纖清除必須預(yù)防為主,重點和基本點要放在軋花、開清棉工序。絡(luò)筒工序清除異纖僅是最后把關(guān)。產(chǎn)品質(zhì)量不能只靠電清來實現(xiàn),因為切除不僅影響絡(luò)筒機效率,還可能形成結(jié)頭薄弱環(huán)節(jié)或紗疵。

(3)對質(zhì)量要求較高的細支紗、特細支紗必須使用能去除異纖、性價比高的電子清紗器。

(4)為了減少包裝材料形成的異纖,建議有關(guān)部門應(yīng)規(guī)定異質(zhì)打包布、繩索等應(yīng)染深色或特深色,便于揀除,堵塞打包材料形成異纖的渠道。

(5)要通過創(chuàng)新研發(fā),創(chuàng)造具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、性價比高的異纖清除機。

(6)有關(guān)部門應(yīng)對現(xiàn)有異性清除機逐步推行質(zhì)量認證制度,防止低水平重復(fù)和無秩序競爭。

參考文獻:

[1]劉榮清.棉紡異纖檢測清除機現(xiàn)狀分析[J].上海紡織科技,2006,34(1):12-14.