浅析棉纤维中的异性纤维和解决办法

文/丁红梅 张凯 肖强 王爱英

棉花纤维中的异性纤维主要是指棉花中常见的丝、混杂的化学纤维、毛发、塑料绳等非本色的棉纤维杂质。棉花中的异性纤维通过常规人工加工很难全面清除，还有可能在梳理中形成更细的纤维，进而成为棉花纤维中的微小瑕疵，这种情况的出现易导致棉花在加工过程中会出现纱条相互缠绊的现象，造成严重的断经与假吊经等问题，并且在纺织工业对棉花纺织布料进行染色加工时，也会出现纺织布料染色不均匀或者形成色斑瑕疵等现象，降低了棉纺织品的品质和价格，同时也减少了企业的收益，因此必须采取措施对其进行控制和检测。

1 棉花中异性纤维的主要含义与来源

1.1 棉花中的异性纤维含义

棉花中的异性纤维对纺织产业产品的生产和销售产生了严重影响，所以检测棉花中的异性纤维成为国内外共同关注的问题。我国 GB 1103.1—2012《棉花 第1部分：锯齿加工细绒棉》中表述异性纤维的含义为：棉花掺杂一些化学纤维或者非本色棉纤维，较为常见的异性纤维包括丝、混杂的化学纤维、毛发、麻等杂质。

1.2 棉花中的异性纤维来源

棉花在人工采摘过程中，假如棉花采摘人员将棉花放入化纤编织的袋子中，并使用化学纤维绳子对袋口进行绑扎，这种情况下收集与整理棉花极易被化学纤维制品所污染。同时在室外晾晒棉花过程中，地面上的杂质如果没有打扫干净，也会导致地面残留杂质混入棉花之中，影响棉花品质。在纺织业对棉花进行加工时，相关的挑拣人员对棉花没有有效挑拣，会造成棉花中的杂质随生产流程混入棉花制品中，进而对出售的棉花质量产生影响。以上内容从采摘到加工均会出现影响棉花品质的异性纤维，所以提高检测技术，进而提升棉花的整体加工纯度，减少异性纤维的含量，增加企业收益[1]。

2 检测异性纤维面临的问题

2.1 棉花纤维与异性纤维颜色相似

根据相关数据研究显示，因异性纤维与棉花纤维的颜色极其相似，颜色差异小于5%，所以鉴别起来特别困难，所以利用人眼识别异性纤维，具有很大的难度。

2.2 人眼分辨力较低

人的肉眼观测范围是有限的，同时也易受到外界环境因素所影响；如果外界环境光照强度较高，会直接影响人眼分辨力，进而不能有效识别棉花中的异性纤维；在肉眼检测异性纤维时，因棉花本身与一些异性纤维的纤维色差就相对较小，所以在识别棉花的异性纤维时就比较困难，基于人眼的检测方式极易导致异性纤维的检测受到影响。

2.3 人工检测易受到干扰

目前，我国检测棉花中的异性纤维多以人工检测为主要检测手段，通过人工进行手工挑拣和称重测量的方式对棉花进行检测，同时也利用测量的重量进行指标计量，这种检测方式具有一定的局限性，并且是人工检测；人工检测最容易受到外界环境的因素所干扰，影响对异性棉花的检出率和检测效果的准确性。

3 解决异性纤维的措施

3.1 提高棉农防范意识

在进行种植棉花的过程中，想要防止异性纤维混入，就需要提高棉农的防范意识，避免制造出质低品质的棉花纤维制品。在储存与采摘棉花时，棉农应注意避免使用与棉花纤维颜色一致的捆扎绳捆绑棉花包装物。在晾晒棉花的过程中，还应避免晾晒在有家畜的环境中，同时在晾晒时棉农应戴好头套手套等防护措施，这样可以减少棉农的毛发落入其中，避免家畜进入到晒棉区域。在进行棉花收购过程中，相关工作人员应该佩戴好头套，防止毛发落入到棉花当中，以免对后续的生产产生影响。

3.2 提升检验人员的专业素养

目前，人工检验异性纤维是较为常用的检测手段，所以对于提高检验人员的专业素养是极其重要的。因此相关的棉花检验技术部门采取了相应的措施，例如通过定期举办专业技能培训与专家讲座等形式不断加强巩固技术人员的理论知识与专业技能的掌握，以满足新时期异性纤维检验的工作需求，使技术人员可以更好地应对异性纤维检测工作出现各种不良现象。

3.3 提高检测设备的研发力度

在选用人工检验异性纤维含量时，经常会出现诸多问题，进而影响棉花制品质量，所以加大检测设备的研发是时代发展的需要，也是提高异性纤维检测率的重要手段之一，同时也可以提升异性纤维的检测工作效率与工作质量。国家对先进设备的研发也提供了很多扶持政策，辅助研发企业展开科研工作，促进新型的科研成果可以快速地转变为有效的生产力。

4 现有异性纤维检验技术

近些年，我国的棉花纤维品质受到异性纤维含量影响日益加剧，并且因为异性纤维的含量引起的经济矛盾也日益增多，因此棉花中的异性纤维含量检测受到了全世界范围的高度重视，国内外分别对检测异性纤维的含量进行技术开发，使棉花制品的质量逐渐提高，进而不断推动经济市场的持续发展[2]。

4.1 我国棉花异性纤维检测技术

（1）光学检测技术。光学检测技术，利用彩色线阵CCD 数码相机进行高速扫描，当在高速扫描过程中发现异常纤维或者其他问题都能及时向计算书传输指令，同时可以驱动相关程序或者机构迅速做出反应动作，提高异性纤维的检出率。此项技术具有很高的视觉分辨率，为检测工作提供了便利条件[3]。

（2）光电传感器检测技术。此项技术具有一定的局限性，其主要在棉条通道或纱线检测中应用。我国目前的籽棉轧前检测还是利用手工方式进行检测，籽棉轧后检测主要在纺织行业中应用。因异性纤维在皮棉处理等过程中变得又细又短，所以该检测技术要不断提高其检测的精准度，这也才能确保异性纤维检验检出率[4]。

4.2 国外棉花异性纤维检验技术

（1）籽棉轧前检验技术。目前美国农业机械化水平相对较高，在籽棉轧前棉花中的异性纤维含量均相对较少。根据相关的学术报告与研究表明，棉花中的异性纤维与棉花本身化学成分明显不同，但其光学和机械性能尤为相似，依照不同的化学成分进行检测。美国在检测过程中利用机采棉加工工艺，对采摘的籽棉进行加热与烘干，在其加热与烘干的过程中异性纤维会在 50℃ 的温度内释放一些化学气体，同时可以使用色谱分析／质谱仪对异性纤维含量进行及时检测。但是，这项检测技术在检测过程中成本较高，在纺织工业领域并没有有效地推广使用。

（2）籽棉轧后检验技术。例如国外的某些公司通过将光电式、电容式等先进设备进行有效组合，组成智能化检测头，进而形成型号为 UQC 的清纱器，其中在检测成纱的过程中，棉花中含有的异性纤维在检测中其灵敏度相对较高，进而有效地减少了纱线在生产过程中的切除量，同时也减少了捻接。此项检测技术可以对异性纤维的含量进行分级，并可以通过计算机系统辅助能够有效地检出细小单根的合成纤维，其检测有很高的精准度。

5 结语

棉花的纤维品质与异性纤维含量息息相关，所以检测棉花中的异性纤维含量至关重要，其检测技术是控制棉花质量的关键，为确保成纱、成衣的品质发挥着极其重要的作用，目前我国棉花异性纤维含量检测技术还不完善，还有待于更多研究者不断探索与研究，促进棉花的经济效益持续提升。