譚紹海，熊 偉，李 旭，曾 霖

(1.江門市新會(huì)區(qū)保華實(shí)業(yè)有限公司，廣東 江門 529157；2.海南沃普農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，海南 三亞 572019； 3.南京國(guó)環(huán)有機(jī)產(chǎn)業(yè)認(rèn)證中心有限公司，南京 210042；4.武漢異纖檢測(cè)科技有限公司，武漢 430101)

0 引言

隨著人們消費(fèi)觀念的變化，淺色面料的占比越來(lái)越大，但其對(duì)異纖疵點(diǎn)的反應(yīng)極為敏感，易造成面 料降等降級(jí)[1-2]。目前紡織廠清除異纖的方法主要有人工挑揀、使用異纖清除機(jī)和電子清紗器3種。這3種清除方法主要是在紡紗的不同工序中控制異纖，費(fèi)時(shí)費(fèi)力、清除效率低下。

一個(gè)10萬(wàn)錠紡紗廠，每天約使用70 t棉花，僅靠手揀異纖是不現(xiàn)實(shí)的(且手揀異纖人工費(fèi)用高，約1.0元/kg)。由于一道異纖清除機(jī)對(duì)于異纖含量較高的棉花清除效果較差，很難滿足后道工序質(zhì)量要求。高質(zhì)量要求的企業(yè)，一方面可采用美國(guó)、澳大利亞、巴西進(jìn)口機(jī)采棉來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一方面可以采用二道異纖清除機(jī)清除棉層、棉流、棉束中的異纖。盡管二道流程對(duì)異纖實(shí)時(shí)控制，也無(wú)法將單纖維狀態(tài)的游離于纖維層、棉流、棉束中的異纖徹底清除，但還是可以滿足80%以上后工序面料對(duì)異纖的控制要求。在電子清紗器異纖清除功能先進(jìn)、工藝參數(shù)設(shè)置合理的前提下，前工序帶來(lái)的異纖90%都可以清除，但對(duì)于長(zhǎng)度較短、顏色較淺的異纖和較小的地膜性異纖，清除效率相對(duì)較低、效果一般。故而，異纖控制的關(guān)鍵依然在棉花的采摘、加工過(guò)程。

1 棉花清分機(jī)清除異纖的效果

為了達(dá)到更好的異纖清除效果，棉花清分機(jī)(以下簡(jiǎn)稱清分機(jī))應(yīng)運(yùn)而生，其可對(duì)異纖清除機(jī)處理后的廢棉再處理，從而提高廢棉利用率和附加值[3]。

清分機(jī)是將圖像視覺(jué)處理技術(shù)、棉花開松技術(shù)和雜質(zhì)剔除技術(shù)結(jié)合在一起的一種自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化應(yīng)用。其工作原理為：將開松達(dá)到一定程度的廢棉(棉絮、棉束、棉流)通過(guò)風(fēng)機(jī)直接抽送到相機(jī)檢測(cè)模塊處，在檢測(cè)模塊里經(jīng)過(guò)圖像算法識(shí)別處理后，引發(fā)高密集排列噴氣閥動(dòng)作并將異纖吹出至雜棉箱體，再由引風(fēng)機(jī)將異纖吸出。清分機(jī)的占地面積為8 m2～10 m2，現(xiàn)有紡紗廠的清花車間都可以安裝使用，也可以通過(guò)管道與異纖清除機(jī)連接使用。

異纖清除機(jī)處理的廢棉中，異纖含量為0.5%～1.0%，可二次利用的有效棉纖維約為99.0%。隨著清分機(jī)設(shè)備技術(shù)、視頻技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、智能化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使用清分機(jī)再處理的棉纖維生產(chǎn)棉紗，將會(huì)滿足大部分織物漂白和染色需求。

清分機(jī)處理廢棉的產(chǎn)量為30 kg/h～50 kg/h：當(dāng)廢棉中異纖含量約為1.0%時(shí)，清分機(jī)處理產(chǎn)量約為30 kg/h；當(dāng)廢棉中異纖含量約為0.5%時(shí)，清分機(jī)處理產(chǎn)量約為50 kg/h，說(shuō)明異纖含量越低，清分機(jī)的產(chǎn)量和效率就越高。

2 清分機(jī)再處理棉纖維的紡紗質(zhì)量

2.1 清分機(jī)再處理棉纖維紡紗質(zhì)量分析

異纖清除機(jī)處理的廢棉，經(jīng)清分機(jī)再處理后紡紗，其紡紗流程與正常棉花紡紗流程相同。

普梳紗：混配棉→排包→抓棉→開棉→混棉→清棉→異纖清除→梳棉→頭并→末并→粗紗→細(xì)紗→自動(dòng)絡(luò)筒(可清除異纖的電子清紗器)→檢驗(yàn)→成包。

精梳紗：混配棉→排包→抓棉→開棉→混棉→清棉→異纖清除→梳棉→預(yù)并→條并卷→精梳→并條→粗紗→細(xì)紗→自動(dòng)絡(luò)筒(可清除異纖的電子清紗器)→檢驗(yàn)→成包。

不同紡紗流程與異纖疵點(diǎn)的關(guān)系見(jiàn)表1。

表1 不同紡紗流程與異纖疵點(diǎn)的關(guān)系

由表1可知，異纖清除機(jī)處理的廢棉，經(jīng)清分機(jī)再處理后進(jìn)行紡紗，無(wú)論是生產(chǎn)普梳紗還是精梳紗，均與正常棉花生產(chǎn)精梳紗異纖疵點(diǎn)含量接近，與電子清紗器異纖剪切次數(shù)也相近，100 km紗疵儀檢測(cè)到的各類異纖疵點(diǎn)含量也相當(dāng)，異纖疵點(diǎn)處于2018年烏斯特統(tǒng)計(jì)公報(bào)5%～25%水平，滿足高質(zhì)量棉紗和高質(zhì)量面料對(duì)異纖疵點(diǎn)的控制要求。

2.2 清分機(jī)再處理棉纖維與原棉質(zhì)量對(duì)比

由于清分機(jī)處理的是含有大量異纖的棉絮，且棉絮都處于開松狀態(tài)，通過(guò)清分機(jī)再次開松是否會(huì)對(duì)纖維造成二次損傷，清分機(jī)處理后的纖維束、棉絮在紡紗的除雜、除短絨、梳理、牽伸、加捻、卷繞過(guò)程中是否會(huì)有其他影響或要求，均需要深入分析；對(duì)比原棉質(zhì)量指標(biāo)與清分機(jī)處理后的棉纖維指標(biāo)，找出其中的異同點(diǎn)，對(duì)于使用清分機(jī)處理后纖維紡紗全流程生產(chǎn)過(guò)程中的工藝改進(jìn)，質(zhì)量、管理、環(huán)境控制等都具有重要意義。表2為清分機(jī)再處理的棉纖維與原棉質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比。

表2 清分機(jī)再處理的棉纖維與原棉質(zhì)量對(duì)比

從表2數(shù)據(jù)看出，經(jīng)過(guò)開松、清棉機(jī)、清分機(jī)處理后的纖維除了棉結(jié)、索絲、白星、短絨率增多外，其他多項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均是清分機(jī)再處理后的棉纖維表現(xiàn)較好，有些指標(biāo)甚至比原棉質(zhì)量指標(biāo)略高，這也從側(cè)面反映出清分機(jī)處理后的棉纖維在使用時(shí)必須控制在一定范圍內(nèi)，否則可能會(huì)在后工序的加工過(guò)程中產(chǎn)生某些較難避免且突出的危害性疵點(diǎn)，特別是白星類隱形疵點(diǎn)(表2中清分機(jī)處理后的棉纖維的索絲和白星數(shù)量較多已說(shuō)明這一事實(shí))。在清梳聯(lián)流程中，減小纖維的打擊和損傷，是減少纖維疵點(diǎn)和降低短絨率的主要措施，所以防止和減少異纖數(shù)量對(duì)于紡紗和面料質(zhì)量十分重要。

2.3 清分機(jī)使用注意事項(xiàng)

清分機(jī)對(duì)異纖清除機(jī)處理后的廢棉再處理時(shí)，需注意：① 防止清分機(jī)對(duì)含有大量異纖疵點(diǎn)的廢棉過(guò)度打擊，避免損傷原有纖維特性，減少短絨并大量產(chǎn)生浮游纖維；② 應(yīng)經(jīng)常檢查清分機(jī)對(duì)廢棉中所含異纖的清除是否干凈到位，建立清分機(jī)處理后棉纖維異纖控制標(biāo)準(zhǔn)，以保證清分機(jī)處理后的棉纖維質(zhì)量，減少對(duì)紡紗質(zhì)量的影響；③ 檢查清分機(jī)處理后棉纖維的開松效果是否良好，是有效再清除異纖的重點(diǎn)；④ 定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)清分機(jī)的開松元件，保證異纖清除分離光源處于工作狀態(tài)，是清分機(jī)正常運(yùn)行、有效控制和徹底清除異纖的基本條件。

3 清分機(jī)發(fā)展方向

3.1 提高產(chǎn)量

根據(jù)清分機(jī)處理含大量異纖廢棉的特點(diǎn)看，清分機(jī)的發(fā)展方向首先是進(jìn)一步提高產(chǎn)量。若清分機(jī)的產(chǎn)量能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高10～20倍，則產(chǎn)量可達(dá)到300 kg/h～500 kg/h或600 kg/h～1000 kg/h。

3.2 擴(kuò)大適應(yīng)性

在紡紗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的下腳料和掃地花等，造成紡紗原料的嚴(yán)重浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。因此，未來(lái)清分機(jī)不能只局限于再處理異纖清除機(jī)清除的含有異纖的棉花，而是要還能處理生產(chǎn)棉紗時(shí)產(chǎn)生的下腳料、落物、掃地花等，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)廢棉再利用，減少資源浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。

3.3 提高自動(dòng)化程度

現(xiàn)有清分機(jī)處于單機(jī)游離狀態(tài)，將清分機(jī)與清梳聯(lián)設(shè)備通過(guò)管道連接來(lái)清除異纖或?qū)⒌竭_(dá)除塵室的落物、下腳料、地腳花、風(fēng)箱花與清分機(jī)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而進(jìn)一步提高清分機(jī)的自動(dòng)化程度及清除效果。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1清分機(jī)可將異纖清除機(jī)處理過(guò)的廢棉再處理，清除效率高、效果明顯，清分機(jī)處理后的棉纖維可正常用于紡紗，且紡紗質(zhì)量與正常纖維相當(dāng)，為紡紗廠降低生產(chǎn)成本、提高廢物利用率奠定了基礎(chǔ)，也為棉紗的綠色生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)提供了有效保障。

4.2未來(lái)清分機(jī)的發(fā)展方向是提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量、擴(kuò)大適應(yīng)性和提高自動(dòng)化程度，做到能同時(shí)控制紡紗廠再生原料和落物中異纖含量，是推動(dòng)紡紗廠落物、下腳料、回花、地腳花、風(fēng)箱花、塵籠花等由低檔原料向中高檔原料發(fā)展的關(guān)鍵，將會(huì)為環(huán)境治理和環(huán)境保護(hù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。