李加坡

德州市纖維檢驗所 山東德州 253000

1 棉花異性纖維及其檢驗現(xiàn)存問題

業(yè)界內(nèi)部通常稱影響到棉花質(zhì)量的非本色棉纖維和非棉纖維統(tǒng)稱為棉花異性纖維，其中前者指的是與其混入的棉花色澤不一致的棉纖維，雖然同樣屬于棉纖維，但由于會造成棉花的美觀度下降所以也被叫做異性纖維[1]。在棉花的生長、采摘、儲存、銷售和加工等一系列過程中都有被混入異性纖維的可能性。我國棉花種植主要分成兩種，棉花種植基地和個人棉花種植戶。棉花種植基地的規(guī)模大、專業(yè)化程度高，對于這種異性纖維的存在一般都會加以預(yù)防、技術(shù)處理；而棉農(nóng)則普遍缺少防范意識，例如在采摘和售賣的過程中使用了非棉材料來收集、儲存棉花，這就會出現(xiàn)異性纖維混入到棉花中的情況，還有的棉花種植地、曬棉地會有家畜或者野生動物進(jìn)入，棉花中被混入動物毛發(fā)，降低了整體質(zhì)量，棉花中被混入塑料纖維的情況則多是棉農(nóng)使用塑料袋、塑料繩來將棉花裝填成袋。此外還有棉花的加工過程中如果處理人員未戴頭套就會出現(xiàn)頭發(fā)混入棉花中的情況，也會造成異性纖維量上升。

棉花異性纖維的檢驗存在檢驗技術(shù)落后、隨機(jī)性不強(qiáng)的問題。如果使用人眼來識別棉花中的異性纖維，需要確保適合的光照、對異物和顏色的高識別判斷能力、視覺目標(biāo)移速穩(wěn)定緩慢等，工作人員對異物和顏色的識別判斷能力會隨著工作時間而下降，而且很多人只能做到找出棉花里色差比較大、比較明顯的異物。以往使用的各種異性纖維檢測方法還有著隨機(jī)性不夠強(qiáng)的情況，無法確保棉花得到了充分檢驗，檢測結(jié)果的可信度不夠高。針對我國對異性纖維檢驗方面的問題，檢驗技術(shù)的發(fā)展使其得到了一定程度的改善。

2 棉花異性纖維檢驗方法

2.1 國內(nèi)籽棉扎前檢驗技術(shù)

為了解決棉花中存在的異性纖維，各個企業(yè)都想出了各種方法來加以解決。在一次次實驗中，我們發(fā)現(xiàn)最有效的解決方法是在籽棉扎花之前就進(jìn)行檢驗和清除，實現(xiàn)棉花品質(zhì)提升的目標(biāo)。使用這一方法主要是因為如果異性纖維混入到棉花里再進(jìn)行清理就會大大提升后續(xù)的檢驗、清理難度，所以就有必要在籽棉扎花前及時檢驗，然后將異性纖維從中剔除，防止后續(xù)的棉花加工受到影響。很多棉花加工企業(yè)都會為了避免棉花制品的質(zhì)量和外觀不達(dá)標(biāo)在前期收購時對棉花進(jìn)行嚴(yán)格的品質(zhì)鑒定，只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才會收購，這種鑒定通常是由專業(yè)人員來負(fù)責(zé)的[2]。為了滿足收購標(biāo)準(zhǔn)，一些種植基地會雇人在喂花前將面垛上的異性纖維挑揀出來，這種方法是比較耗時費(fèi)力的。有一些企業(yè)則會采取輸送帶清理法，籽棉經(jīng)由花口進(jìn)入到棒條輥中，實現(xiàn)輸送和混勻，然后輸送帶轉(zhuǎn)動向前輸送，在這一過程中兩邊分段站著工作人員對棉花進(jìn)行翻檢和挑揀，將混入到棉花里的異性纖維挑出后丟棄。籽棉經(jīng)過人工翻檢后一直被輸送到扎花機(jī)的配棉箱里，等待被售賣。國內(nèi)常用的這兩種方法較為消耗人力和時間，但是較為有效，能夠確保棉花品質(zhì)不被過多影響，有效減少了經(jīng)濟(jì)損失[3]。

2.2 國外籽棉扎花前檢驗技術(shù)

這種方法是建立在美國的棉花異性纖維檢驗技術(shù)的基礎(chǔ)上完成的。美國農(nóng)業(yè)發(fā)展高度機(jī)械化，棉花種植到摘取、加工的整個過程中都是由機(jī)械來完成，最大程度地減少了異性纖維混入的可能性，但是一直都對棉花異性纖維檢驗持重視的態(tài)度，進(jìn)行了許多實驗、不斷創(chuàng)新技術(shù)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，雖然異性纖維從外觀上與棉花難分伯仲、無法分辨，但是分子構(gòu)成并不相同，有著不同的化學(xué)特性，可以充分利用這一特點(diǎn)來進(jìn)行異性纖維的檢驗。所以美國在進(jìn)行棉花異性纖維檢驗時就會在機(jī)采棉加工前使用烘干技術(shù)將溫度保持在一百四十度，異性纖維在五十度時就會釋放出一些化學(xué)氣體，這些氣體從味道和成分是與棉花、棉籽相區(qū)分開來的，所以可以使用色譜分析法有效檢測出棉花的異性纖維。但是這種方法就要求精度足夠高、性能強(qiáng)、反應(yīng)靈敏的檢驗設(shè)備，所以檢驗成本大大提升，不滿足國內(nèi)大部分棉花加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)性的需求。

2.3 籽棉扎后檢驗和清除技術(shù)

我國的棉花異性纖維檢驗除了在籽棉扎前進(jìn)行，另一種就是在開清棉工序上[4]。我國的中科院上海技術(shù)物理研究所發(fā)明了一種能夠?qū)γ藁ㄖ械漠愋岳w維進(jìn)行檢測和清理的技術(shù)，名為“光電眼”，這種方法充分利用了智能加工技術(shù)和機(jī)器視覺技術(shù)，設(shè)備內(nèi)部的傳感器多達(dá)上千，滿足光照要求的情況下能夠以400kg/h的速度實現(xiàn)檢測和清理，如果替換成人力的話，需要由三名工作人員工作八個工時；檢驗面積則達(dá)到了1-2m2。但是由于異性纖維在棉花處理過程中不論是長度還是體積都變得更加細(xì)小，甚至只有1-2cm2的大小，就需要機(jī)器有更高的要求。所以為了提升籽棉扎后的檢驗清除技術(shù)，需要繼續(xù)相關(guān)方面的研發(fā)。

3 結(jié)語

棉花中混入了塑料、毛發(fā)、化學(xué)纖維等異性纖維之后品質(zhì)下降，而且難以清理，在進(jìn)行棉花的加工時異性纖維會變成更加細(xì)小的纖維，對后續(xù)的加工、成品都有著不利影響。此外還會造成棉紗出現(xiàn)色點(diǎn)，整體美觀程度下降，售價也就隨之下降，造成企業(yè)的損失。所以需要進(jìn)行棉花的異性纖維檢驗，文中主要論述了三種檢驗方法，希望異性纖維的檢驗清理技術(shù)能繼續(xù)發(fā)展。