棉花异纤清理技术课件.ppt

棉花异性纤维清除技术

OUTLINE项目背景项目要求现有方法及产品拟定方案展望

背景异性纤维，俗称三丝，是指混入棉花中的对棉花及其制品质量有严重影响的非棉纤维和非本色棉纤维，如化学纤维、毛发、丝、麻、塑料膜、塑料绳、染色线（绳、布块）等。

背景异性纤维在纺纱过程中极易拉断或分成更短、更细的纤维，或被打碎成纤维状细小疵点。这些疵点极易造成细纱断头，降低工作效率。织布染色后，会在布面出现各种色点，严重影响布面外观质量。对棉纺企业造成巨大损失：人工挑拣费时费力费钱，而且不能达到理想的效果。初步估计，增加成本￥400/t

棉花等级降低，导致棉花价格降低。正因为这样，有效防治和检出异纤是当务之急。GB1103—1999

OUTLINE项目背景项目要求现有方法及产品拟定方案展望

项目要求研究从籽棉尤其是机采棉中高效、高速清理地膜的技术和方法；研究开发利用机械清理、气流浮选、图像识别及阵列定点清除等集成多种清理方法的复合高效地膜清理技术和装备，在保证减少籽棉损耗率的前提下，提高地膜清理效率和机采棉的加工质量，有效减少籽棉采后损失，提高纺织品品质水平。

现有方法及产品关于异纤清除，国内外已经发展了很多方法，包括光电，超声，静电，光学检测。光学方法按照波长范围分又包括紫外可见和红外。这几种方法各有其特点

超声波方式其原理是超声波传感器发出超声波到棉花上，然后再检测反射回来的信息。当棉花中有异纤时，由于异纤反射回来的信号强于棉花，从而经信号处理比较识别后识别异纤。超声波优点：通过物体表面的密度差别识别异纤，不论异纤是什么颜色，白色或有色都能检出。超声波毕竟是声波，传输速度没有光波快，对异纤的识别反映速度慢，当异纤在通道中飞行速度太快时，来不及识别。另外，超声波对细小异纤同光电管一样，识别不了，只能识别较大体积的异纤。从大量的试验结果表明，较大团塑料薄膜、纸片、布片、成团的异纤都能检出。由于超声波反应速度慢，不能识别细小异纤所以应用受到一定限制。

光学CCD成像方法CCD高速摄像机分线扫和面扫两种。这两种CCD都可以采用，但线扫处理图像更加灵活方便。?目前大多数厂家选用的CCD高速摄像机为2048像素。从图像效果看基本能满足纺织厂清除异纤的功能，对头发、动物毛发这种细小的异纤也能够识别但识别困难。从研究效果表明，头发在棉花表面图像清楚的能识别，在部分隐藏或边角位置不易识别。头发识别率在60～70%之间，检出率在50～60%之间。比头发粗一点的棕丝，识别率在90%以上，对同样大小有色异纤识别率最佳状态为90%左右。所以选用2048像素的高速线扫基本上满足要求，对大部分棉纺厂都能满足要求，但对纱线产品要求出口并有更高要求的用户，2K像素高速线扫摄像机的识别率较为勉强，甚至达不到要求。

现有成品著名的瑞士Jossi公司是最早研发异性纤维检测机的厂家,目前已占有世界市场60%～70%的份额。已有近1500台装置在世界各国纺织厂使用,取得较好的效果。目前我国也有纺织厂进口了该公司的设备。

THEVISIONSHIELD

THEVISIONSHIELD

德国特吕茨勒编织袋（聚丙稀）地膜（聚乙烯）

意大利LOPTEX

意大利LOPTEX有色异纤通过光学方法检测，而超声波检测无色材料，材料先经过超声再经过光学检测。超声：表面结构紧密的杂质如塑料会将超声波发射进接收器，从而触发喷嘴装置光学：包括标准荧光管和定制的成像传感器阵列，有色杂质反光情况与棉花不一样从而触发喷嘴装置具有的特点：强力的设计，不包含cameras和mirrors

国内外主要异纤检出机的技术指标

国内外主要异纤检出机的技术指标

主要特点总结④剔除机构采用气动阀和电磁阀控制喷气嘴。⑤落棉1～2g/次,或012%,检测率90%左右。⑥棉流速度较高,一般在10～18m/s,生产率为600～1200kg/h。⑦理论上,部分产品能够识别白色物质和透明异性物质。2008.07之前产品

OUTLINE项目背景项目要求现有方法及产品拟定方案展望

方案方案1、CCD光学成像方法利用棉花与异纤在不同波段具有的不同吸收特性进行检测方案2、色偏振方法塑料在偏振光中成彩色图案，而棉花棉籽等非彩色

方案1红外吸收光谱不同化合物由不同的基团组成，有不同的振动方式和频率，如果入射光频率与其振动频率一致，则入射光会比较明显地被吸收在全光谱范围进行频率或波长扫描，就可以得到其吸收特性光谱

棉花的主要成分是纤维素，化学式：地膜主要是聚乙烯(C6H10O5)n纤维素聚乙烯

分子中基团的基本振动形式表示符号：s(强)；m(中)；w(弱)；亚甲基两类基本振动形式伸缩振动亚甲基：变形振动亚甲基

聚乙烯红外光谱棉纤维红外光谱

特征吸收峰棉波数cm-134002900165