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棉纺纺纱生产中异性纤维的检测与清除 秦贞俊 （中国纺织工程学会 棉纺织专业委员会） 0 前言 织物印染后布面上疵点大都是纺纱生产造成的，其中也有原棉部分造成的疵点。从原料到纺纱过程所产生的织物疵点约占印染布全部疵点的70%，而其中异纤所造成的印染疵点要占很大的比重。 原棉造成的疵点有异性纤维、棉结、杂质等，目前纺纱厂对如何减少棉结杂质等问题已有一些有效办法，而对如何清除原棉中的异纤也进入比较完善，成熟阶段，为进一步提高织物布面质量，创造了有利条件。现就有关清除异纤的生产技术问题，讨论如下。 1 采用异纤清除器的重要意义 （1）异纤的定义。所谓异纤是指不同于原棉纤维颜色的其他纤维，如麻毛发、纸屑、塑料丝、丙纶丝、动物羽毛、色纤、碎布及枝干等，这些异纤在坯布印染时，由于与棉纤维有不同的上色性能，从而产生染疵，因此在纺纱过程中应予排除。 （2）如何清除异纤，净化棉纱是提高织物印染质量的关键，棉纤维在进入纺纱生产之前，经过采摘、轧棉、打包等工序的初加工，已受到异纤的污染，夹在原棉中与原棉纤维混合一体形成束状，很难将一根一根的异纤从中挑除，尤其入关后，国外许多各种加工形式的原棉被我国进口使用，异纤问题更难以从原棉初加工阶段控制。国内许多纺纱厂针对这种情况组织人力进行拣三丝工作，不仅耗工多，人工拣三丝每人每天约1 kg，而且还拣不尽，流入下工序更难分开。一方面形成异纤染色疵点。同时，给纺纱厂带来一定的经济损失。 （3）目前世界上对清除异纤问题已有了比较完整的方法，使清除异纤问题得到很好的解决。主要方法是依靠现代化高科技技术，在开清棉工序设置了从原棉中清除异纤的设备。如德国特吕茨勒公司研制开发的SCFO156，已在清除异纤问题上显示出很大的作用，其他像印度的普瑞美公司也相继生产了清除原棉异纤的设备。另外，乌斯特公司研制开发了Uster Quantam Clearer异纤电子清纱装置，安装在自动络纱机上，实现了对原纱逐毫米的检验及清纱，形成纺纱全过程完整的电子清除异纤系统。 （4）如果只有原棉纤维清除异纤的设备，而无自动落纱机电子清除异纤的清纱器，清除异纤效率只有50%左右还有部分异纤仍然被夹在纱中纺成纱、织成布造成印染疵点。自动络纱机上装与不装清除异纤装置，其切断异纤纱的对比曲线如图1所示。从图可以看出，装异纤清除器在自动络纱机上可取得明显效果。 图1 自动落纱机上电子清纱器切断异纤的次数对比曲线 如果没有原棉纤维清除异纤的装备，而只在自动络纱机上配有异纤电子清纱器，自动络纱机由于清除带有异纤的纱切断频率很高，严重影响自动络纱机生产效率，也不会彻底清除异纤。因此，必须将这两种清除异纤的技术联合起来，产生比较理想的清除异纤的效果。 2 异纤清除器原理、结构与功能 （1）图2所示为在开清棉生产线未端加装了异纤检测及清除系统，棉流经给棉风机6送进清纤系统后 图2 异纤的检测清除系统示意 1-排气网眼；2-回风箱；3-棉箱；4-给棉罗拉；5-梳针滚筒；6-给棉风机；6′-出棉风机；7-电子数码像机；8-高亮度光源；9-除杂口；10-高压空气吸嘴 首先在排气网眼1处清除灰尘及短绒，而后进入异纤检测及分离排除区，被清除异纤后的棉纤维经出棉风机6′从原料出口被送往梳棉机喂入机构或双棉箱给棉系统。清除异纤的基本原理是将束状棉纤维及包有异纤的束状纤维经过细致的开松，开松越好，单纤维分离度越好，异纤被检测清除的效率越高。 （2）在开清棉短流程生产过程中，由于实现细致抓取，棉束重量仅为30~60 mg；抓棉机下降动程仅为0.1 mm，为棉束重量进一步减轻创造条件。另外，自由打击式轴流开棉机，清除了大量短绒杂质。同时在进入异纤清除系统之前棉束还要经过精细开棉机，使棉束更进一步的单纤化。因此开清棉工艺技术是异纤检测清除系统提高清除异纤效率的基本条件。 （3）异纤清除器系统中配有梳针式辊筒开松机(见图3)。原棉经过梳针梳理后，带有异纤的束状纤维得到分离，随之异纤从束纤维中被逐个检测出来。 图3 梳针辊筒开松机 （4）异纤清除器还具有清除原棉中灰尘的功能，进一步净化原棉(见图2中1)。 3 异纤的检测与清除 （1）在梳针式开棉罗拉附近，安装了两套颜色纤维监控器，PGB及CCD带有彩色条状摄像机，其中PGB专门检摄红、绿及蓝色，每组具有1024个像素(见图2中7)，这种彩色摄像机必须具备高灵敏度，功能完善精细。不论焦距、亮度、色彩浓度都误差很小，而且检测的灵敏度要保证沿整个棉流横向及纵向的均匀一致。只有这样，才能保证准确无误的尽可能将被检的异纤清除出来。每组光电传感器沿横向排放200只左右或者更多。 （2）在机幅为1600 mm时，全部像素为2048个，横向间距为0.8 mm，纵向间距为3.2毫米。摄像机（图2中7）及光源体系（图2中8）。梳针滚筒装有罩壳，可方便拆除，清洁观测窗。 （3）异纤的清除是靠压缩空气产生的气流负压吸嘴，沿机器横向排放32个吸嘴，紧密的排放在梳针罗拉表层(见图2中10)，每次吸气动作仅为毫秒，因此压缩空气的耗气量可忽略不计，而且每次吸气仅为1~2 g纤维，是有用纤维的0.1%~0.2%，故很少损失好纤维。 （4）这种清除异纤的动作与纤维束被分离及检测出异纤的动作之间有一定的间隔时间，异纤检测的讯号经由电子计算机通知吸气阀吸嘴，同步动作，将排出的异纤等杂物，经过滤器过滤，并配有凝棉箱，用于搜集被排的异纤。 4 异纤清除器的多功能 （1）应用排气系统可完全清除灰尘及被检测到的异纤。 （2）具有梳针精细开棉的功能，尽可能使原棉开成单纤维状。 （3）异性纤维被及时检测出并排走。 （4）加装异纤检测清除系统后，产量在800kg/h，可满足流程要求。 5 国外采用异纤清除器的概况 （1）Securomat SCFO 156型异纤清除系统在国外已大量应用。使用这种异纤清除系统可减少自动络纱机异纤清纱器的切断频率。例如开清棉中不加装异纤清除系统，生产18.2 tex（32Ne）纯棉精梳纱，每生产10万米纱（见图1）平均清除切断37次。而加装后平均10万米纱平均切断次数仅在20次或以下。 （2）目前国外生产的自动络纱机上已配备了USTER QUANTUM2 CLEARER这是一种有分辨颜色功能的 电容式异纤清纱器，它对带色的各种异纤以及白色塑料等透明纤维及丙纶丝等，具有灵敏的检测及切断能力，还有应用可见光及红外线光源，不仅检测彩色，还可辩认各种异物的种类，保证对每公分纱上异纤的检测灵敏度，并能有效切除纱线异纤疵点的长度，切除干净，给印染织物减少或杜绝异纤疵点创造了条件。 （3）瑞士乌斯特QUANTUM检测仪的检测功能是智能型多功能电子清纱器，具有根据纱疵及条干CV值在线纱线分级，检测纱线粗节、细节、棉结及异纤的综合功能，还可检测出植物性等有机异纤，描绘出细节曲线，并模拟织物的疵点情况，分析与报告纱线上的疵点情况。还可检测出亮度大的异纤和暗色的异纤，以及检测纱线毛羽H值。其中异纤检测功能特别对于透明的、白色的丙纶纤维的检测功能是最新检测技术的发展。 （4）开清棉生产线上异纤清除器的异纤清除功能和自动络纱机上清除异纤功能的很好配合，形成比较完善的清除异纤的体系，但对棉纤维同样白度的其他纤维的检测与清除功能尚需进一步研究完善。 6 结语 在开清棉生产流程中加装SCFO156装置，一方面可大面积清除异纤，提高原棉洁净度，同时为自动络纱机异纤电子清纱器的良好工作创造了条件，并可减少异纤电子清纱切除异纤的次数，提高络纱机效率，更主要的是从整个纺纱过程中比较完善的去除异纤，保证了纺纱外观质量的提高，从而使印染布减少或消除异纤染疵，提高印染布的外观质量。 参考文献： ［1］Drlng Stefan schlichter.A new system for the effective control of foreign fibres［Ｊ］.Inter Text Bulletin， 2001（3）：48~50. ［2］Uster Qmantunm 2 资料介绍. ［3］Kimura. A winder for all markets［Ｊ］.Text Asia， 2002（3）：27~30. ［4］秦贞俊.络纱技术的发展［Ｊ］.纺织导报，2000（1）： 39~42. |
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