分拣原棉异性纤维的一种组合方式

标准·检验Standard & Inspection1 异性纤维的来源异性纤维的来源有以下几个环节：棉农采摘交售棉花时，使用化纤编织袋等非棉制品口袋盛装棉花，并用非棉性线、绳扎口； 地面晒花时，容易造成动物毛发等异性纤维和其他杂物混入棉花；棉花收购、加工单位把关不严，在收购、上垛、加工喂花三个环节未对异性纤维进行严格挑拣、把关，以致异性纤维混入加工后的成包皮棉；棉花采摘工人没有进行采摘前的质量意识教育，只注重数量不管质量，不进行“四分”工作；缝制包装时用有色化纤绳。

2 解决措施异性纤维产生的原因主要是管理问题，因此要加强管理人手，从源头把关，做出以下几条操作性强的规定：1）在棉花采摘、交售环节，禁止使用化纤编织袋等非棉布口袋，禁止用有色的或非棉性线、绳扎口。

2）在棉花收购、加工环节，发现混有异性纤维的棉花，必须挑拣干净方可收购、加工。

3）加强对异性纤维的检验。

籽棉收购时要倒包检验异性纤维。

加工、交接各环节也要进行异性纤维检验，各负其责，层层把关。

4）加强标准宣贯力度。

各有关部门及棉区各级政府要进一步加大宣传力度，突出宣传异性纤维的根源、危害性及标准中关于异性纤维的严格规定。

教育棉农，加强管理，做到家喻户晓，让棉农充分认识异性纤维的危害，从而自觉采用棉布袋采摘、交售棉花、推广高架晒棉。

5）加大对异性纤维问题的质量监督。

各级专业纤检机构对申报的异性纤维的检验将及时受理，维护棉纺企业合法利益，促进纺织工业健康发展。

6）拓宽棉花收购渠道后，收购单位要采取多种措施防止异性纤维混入棉花。

7）建立健全棉花质量保障体系，加强企业的软件建设，实行层层控制，责任到人，调动每个人的积极性，来保证企业目标的实现。

3 国内外异性纤维清理技术状况近几年，由于异性纤维问题日趋严重，由此引起的经济纠纷时有发生，得到国内外普遍重视。

从目前国内外棉花异性纤维清理技术状况看，异性纤维在线检出装置主要分为两大类型：一类采用的是光学检测，即采用高分辨率高速扫描彩色线阵CCD数码摄像机,对棉纤维进行扫描，发现异常计算机发出命令，驱动执行机构快速响应气阀的动作来完成；另一类采用光电传感器检测，这种形式因其局限性，多采用在棉条或纱线的通道上。

ｌ ＣＤ — Ｃ 摄像机和镜头 ：２ 偏振 片；３ 三基色光源 ．４ 紫外光源。 一 一
图 ３ 偏振光源和紫外光源组合
２ ３ 图像采集和处理 ．
Ｃ Ｄ摄像机 拍摄 的信号 经 图像 采集和 运算 处理 ， Ｃ 才能 完成 异纤的识 别。 目前常见的有两种 方式 。 （ 一种 是 通过 采集卡 ／Ｃ Ｄ 像机 拍摄 的信 号传 输 １ ） ｔ Ｃ 摄 ￣
设备 中。
２ 异纤清除机的技术现状
目前， 国内外生产异 纤清 除机 的厂 家有长岭 机 电、 京 北
经 纬新技 术 、 洛阳方智、 青岛纺 眼、 郑州纺 机 、 无锡恒 久 、 大 连贵友 、 太平 洋克鲁斯 罗尔机械 、ｏｓ Ｔｕｔ ｃｌ （ 吕茨 Ｊｓ 、 ｒｅ ｓｈ ｒ 特 ｉ ｚ ｅ
（） 一种 是 通 过 专业 的 图像 处理 平 台， 平台 基于 ２另 该 Ｄ Ｐ＋Ｆ Ｇ 架构 ， 独立 完成信号 采集 、 Ｓ ＰＡ 能 图像 数据 处理 。 这 种 架构 的优 点是 信 号传 输 和 运算 速 度快 ， 发热 小 ， 时 实 性 好； 缺点是 硬件成本高 ， 图像处理 软件的升级 比较复 杂。
ｌ 澜 述了 半Ｊ 棉花异纤清除机的工作原￣ｆＮ 外棉花异纤清除 ｎ内 ｌ 机的技术现状，Ｎ Ｉ时针
棉 花异 纤清 除 机是近 年来 开发 的集 机 、 、 气于 一 光 电、 体 的 新 型纺 纱设 备 ， 它一 般安 装在 清 花车 间的清 棉机 后 ，
能在线检测并清除棉花中的异性纤维 。 异性纤维 （ 以下简
称 “ 异纤 ” 包 括被 污染 的 棉花 、 绳 、 丝、 ） 麻 棕 色布条 、 棉 色 线、 动物 毛 发、 布块 、 有色塑料 袋碎片 以及 尼龙 编织 袋 的碎 纤 维等。 些异性 纤维在 纺纱 过程 中很 难去 除 ， 这 当纺成 纱、 织 成布后 ， 在后 道的印染加 工工序 及最终产 品中显现 出来 ， 严重影 响 质量 ， 困扰 了纺织 企业 生产。

光的弹性效应在异性纤维检测中的运用塑料膜拉紧后放入两块偏振片之间，白光入射时可以看到彩色。

文章从这一现象出发，分析该现象的原理，设计了合理的应用结构。

针对偏振光下应用设计了高对比度检测系统，根据异性纤维检测实际，结合紫外荧光检测系统，综合设计出一套由两种原理相结合的检测系统，并进行了实际试验和应用，实验结果较佳。

新设计的结构满足异性纤维检测要求，为纺织检测提供了一种新的检测手段。

标签：异性纤维；纺织机械；光的弹性效应；在线检测1 概述2015年开始新疆机采棉大量上市，新疆机采棉在生产中为了保持水分和温度使用透明塑料膜覆盖地表，后期机器采摘时透明塑料膜大量的被混入原棉内，当原棉被纺成纱织成布时，该种透明塑料膜混杂在布面上，造成不能染色，影响纱线质量[1]。

透明塑料膜由于无色或者成泥土黄色，混杂在原棉内时，色彩上和原棉一致，常规的色彩检测和紫外检测不能识别。

而光弹性效应下的塑料膜呈彩色，因此利用光弹性效应原理能够很好的解决该难题。

2 光弹性效应原理2.1 光弹性效应产生原理某些晶体在自然状态下即有双折射性质，另有一些介质在自然状态下各向同行的，当受到机械力的作用时，将成为光学各向异性，出现双折射现象，该种现场称为光弹性效应。

如果各处应力P不同，相位差就不同，颜色也不同，因此在偏振光下，透明塑料膜呈现彩色[2]。

2.2 光弹性效应光路系统塑料薄膜需要处于偏振片之间，因此原材料和样本在通道内，两侧通道玻璃分别是起偏和检偏的偏振片，起偏偏振片安装在光源前侧，检偏偏振片安装在相机镜头前。

再使用白光入射，光路示意图如图1所示。

2.3 塑料膜的光学特征针对纺织检测，常规的检测手段下地膜图片呈白色或无色，日光下成像，地膜特征和棉花纤维相近，几乎难以区分开，很难利用常规算法检出。

而利用光的弹性效应检测，塑料薄膜呈彩色，即使应力发生部分很小地方，也能在高分辨率系统下呈现亮点。

利用光弹性效应将无色或者与原棉相近颜色的塑料薄膜编程彩色或者发亮的斑点，特征明显，能够很方便地与棉花纤维区分开，从而达到剔除目的。

抽 样 调查 统计 得 出手摘 棉 中异 性纤 维 的分类 统 计表 （见表 １）。
表 １ 手摘棉 中异性纤维分类统计表
１ 异纤纤维 的种 类
异性纤维不是棉花本身 的自生物 ，而是在种植 、 采收或加工 时与棉花接触 的过程 中人为混入的 ，即 使非本 色棉纤维也是后天污染（雨水 、机械油 、染料 等 ）所致。据调查统计 ，不同的产棉区或加工地点的 异性纤维种类有一定差异 ，不同的种植 、采摘和收购 方 式也 会使 异性 纤 维存 在差 异 。 １．１ 手 摘棉 中异 性 纤维构 成种 类 及 比例
这种机械化采摘方式是 １９９８年在新疆兵 团开始逐 步推广的 ，目前正在迅速发展中。经抽样调查统计 得出表 ２机采棉中异性纤维 的分类统计表 。
该表列出了机采棉 中异纤纤维粒数和所 占比例 ， 表 中异性纤维总粒数 ９８３个 ，总质量 ７ ９９４．１ ｍｇ。抽 样统计按照棉花加工的班次采集 ，在总集棉管道上 定时定量抽取 ，由检验员手工捡 出分类 ，按数量 比例
墨 黼翱
解 析棉 花 中的异性 纤维
司君涛 高秀萍 胡宝林
［北京 中棉工程技术有限公司，北京 １０００５２］
Байду номын сангаас
Ｏ 引言
国家标准 ＧＢ １１０３．１－２０１２中规定 ：混入棉花 中 对其质量及制品质量有影响的非棉纤维和有色纤维 为异性纤维（俗称三丝 ），主要包括编织袋丝 （也称丙 纶丝）、化纤丝束 、有色线、人畜毛发 、塑料薄膜 、布条 （块 ）、家禽羽毛、绳索等 。由于异性纤维的存在 ，棉 花纺织时容易 出现断纱 ，印染时不能着色 ，降低 了棉 纺 品的品质 ，严重影响了我国棉纺企业经济效益 ，削 弱了我国国产棉花、棉纺品在 国际市场的竞争力 ，制 约了我国棉花产业发展 。