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標題: HVI，AFIS和梳片法測試原棉短纖維含量的分析比較 [打印本頁(yè)]
作者: 張弘強    時(shí)間: 2019-8-14 09:06
標題: HVI，AFIS和梳片法測試原棉短纖維含量的分析比較
原棉短纖維率（SFC）是 指棉纖維中長(cháng)度短于一定界限的纖維重量占纖維總重量的百分率。SFC是與長(cháng)度相關(guān)的重要指 標，目前并沒(méi)有直接測量短纖維含量的儀器，一般都是基于原棉長(cháng)度的測量方法得出長(cháng)度之后，再經(jīng)過(guò)一定的數學(xué)方法計算出短纖維含量。
! }/ j: K9 g# `7 Y
4 E6 B- V$ K4 B! l+ h- ]（1）測試原理不同： HVI是梳夾隨機抓取纖維整體測量，通過(guò)纖維照影儀得到纖維長(cháng)度指標， 再計算出短纖維指數SFI；AFIS是通過(guò)分梳及氣流把扯松的棉叢分離成單根纖維，再用紅外光束快速檢測單根棉纖維的長(cháng)度、直徑并借助計 算機得到它們的長(cháng)度分布、短纖維重量百分含量和根數百分含量；梳片式長(cháng)度分析儀（韋氏長(cháng)度分析儀）是棉纖維長(cháng)度分組測定法的一種主要測試儀器，是用一組鋼針梳片將試樣整理成一端平齊的棉束，而后自長(cháng)至短地將棉束中的纖維按長(cháng)度分為若干組，分別稱(chēng)取各組重量，從而求得長(cháng)度分布的各項數據。
" D0 ^9 x8 s# n3 p3 Y! s) y2 t: h$ h
（2）所需試樣量不同：三種方法測試試樣差異較大，AFIS需要450mg左右，HVI需要150mg左右，對所夾取到的試樣量并無(wú)明確規定，梳片法需要50mg左右，直接從棉條中取樣，通常一根棉條要至少取兩次，使結果更具有代表性。
8 P, F! u% r* d4 a6 b* ]5 e
0 j( ~* \4 y6 r8 o5 P& g: B' [  v試樣方法：
4 d  `2 W/ J: L" G7 M( _9 d  A
9 n7 a+ @% [6 o( D4 ?' Q將原棉放在恒溫恒濕室里平衡24h，然后分別用三種方法分別做如下試驗： . ^9 i+ |( z( {6 m! ^( z  I
（1）HVI原棉的短纖維含量測試：其中短纖維是指纖維短于12.7mm的纖維重量百分含量。
$ i0 O9 Y+ q$ E. V（2）使用AFIS得到棉花的各種指標，求得的 是長(cháng)度短于12.7mm的纖維重量百分含量。1 N  ~4 Y+ G4 f- [0 w: [5 L
（3）按照《GB/T 6097-2006 棉纖維試樣取樣方法》進(jìn)行取樣，按照《GB/T 13779-2008 棉纖維長(cháng)度試驗方法 梳片法》使用 Y121梳片式纖維長(cháng)度分析儀求得棉纖維的長(cháng)度指標，求得的是長(cháng)度短于13mm的纖維重量百分含量。4 b5 ?7 k* x4 Q6 n5 }4 f. b

7 q$ E" ~! C- K6 G3 u4 |) g8 q: C: v) L" U
表1 一級棉的三種方法測試結果
+ y; U/ @, i* N& m4 X" P- v' C- l$ U5 h
% j, V8 y" S, q: k! h1 q3 P9 H
新疆
& Y; v. @7 d0 n（1）1292 P2 e7 M! e5 q

, J' i) D& t" g0 y0 p' B		 新疆
8 ^$ O- B  R0 l  ]（2）129 4 R$ X0 r2 o4 I) L* f1 X" v" l
 新疆
' Q1 G& E/ N/ a0 e4 I* Y9 }2 e* S（3）129
( ?( u( S( O" O9 O( F1 ~7 L		 新疆
- i! g0 b/ _9 q（4）129
6 h0 I, p5 A) B2 O6 t5 u' D7 C9 m+ {		 新疆, G- f$ d# C% H
（5）129 * t9 I5 ?% S5 [2 w$ L- h1 I  b" ~
HVI（SFI）11.307.40 8.508.80 8.00
AFIS（SFC）7.075.83 6.084.635.63
梳片（SFC）15.2413.32 12.0314.3613.12
' U. \  L5 H+ ^$ Q- {  E1 V
7 Z2 P: N# V7 J  i- v- r; A

, u6 D- a- i1 U表2 二級棉的三種方法測試結果
$ n; `% V0 t  q7 ^( R
; W8 Q# ~# K7 l. I
6 |0 X: S- o/ t; W% }; C/ S! V; n
新疆; F# G$ ^" B3 m- d; S
2290 F( T- i; ]& a6 ~$ A5 o9 E
 山東( F9 }* f- }. ~6 S# G0 U
229
4 Z6 B1 d% b/ b/ D$ a		 江蘇
2 c) n  Q3 B$ o9 k7 T5 k（1）229
3 W( a/ p( J7 r1 ]* U		 江蘇3 Z4 V3 A6 x& i& H  L7 f1 z
（2）229 . w( r9 m5 g+ r" O; ?
 江蘇. W4 }  }% b- }( X6 {
（3）229
$ C' x  m# f6 u: @1 W( z
HVI（SFI）10.259.85 8.8510.2010.10
AFIS（SFC）7.977.036.375.487.25
梳片（SFC）16.4615.7515.0115.3317.66

, K  L: x: O7 `9 j' v) D& G' B0 n. `: i* g/ P: U  t0 N4 [
表3 三級棉的三種方法測試結果2 A. U$ z6 h8 }# _6 s. Y; B8 g

% ?( r: u( A3 ^/ Q, T& ]
% E5 N1 X) V+ g, I6 p4 Q
. @" |2 x7 t1 \7 P/ j% N/ N
 江蘇
2 v( Y* d  \* h 329- \& D5 ^* k# i. [
新疆
5 I- T6 E, u9 j8 U6 p$ R' J: g329
' {' B  t. p- d
河南
9 Z* a# N# H2 D5 M4 Y. [) @; [（1）329 9 Q) ]$ e% b. o/ K
河南
9 b% z( w5 G- J" Y; d（2）329 % [/ U; t7 n0 Q& U% c9 }
山東
( O2 I" K6 h, f7 E7 ^0 u329 ! i  P' H. s2 M" B/ }
HVI（SFI）
11.30
9.40
9.50
8.80
11.75
AFIS（SFC）
7.30
5.20
6.53
8.38
9.27
梳片（SFC）
14.75
13.10
17.10
20.33
16.71
8 M) k4 @; ^% b/ X

' d  c1 Q% {0 M7 S; r表4 四級棉的三種方法測試結果6 ^' u+ ]* N* m- Q9 Z, g* t
5 O7 W" S! I% {- A
2 x2 I9 L' d1 j9 `( f: e' S
江蘇
$ E0 N, Z0 z- }429
4 k8 f) |9 S5 b8 ]4 a  c) T9 s
山東
; s/ T. O0 I/ Y* E+ c2 F6 g4 H429
, Q2 J. U  t1 Z5 }3 ^. ?
美棉) `& a$ ?$ F6 B
四級（1）
5 K# o: K9 ^1 M9 v' m7 u: q4 f1 |6 R
西班牙
) u& N9 Q' O3 F# ~1 R8 ~四級
/ y, X% N3 O# p' E) Y3 \
美棉
6 E' v# e) k$ f6 {, ^/ B四級（2） 5 H- Q% v; O. L/ Q7 d( |, ^
HVI（SFI）
10.45
11.90
13.20
9.60
14.10
AFIS（SFC）
6.50
8.70
9.43
10.30
8.03
梳片（SFC）
16.67
19.41
27.61
22.61
21.58
  T* d6 B, [5 P, Y( F
（1）HVI目前使用的梳夾取樣器采用長(cháng)度偏長(cháng)取樣，被夾取到的纖維和長(cháng)度有關(guān)，越長(cháng)的纖維越容易被夾取到，同時(shí)纖維自身的特性使其在梳針內的產(chǎn)生交叉、纏繞和抱合，這樣取到的纖維試樣在梳夾內外的量不相等，分布也不對稱(chēng)且所含短纖維的信息量少；在梳夾取樣過(guò)程中，纖維會(huì )在梳齒上滑移；另外在掃描試樣須叢時(shí)掃描起始點(diǎn)外移3.81mm，加上被梳夾握持的纖維長(cháng)度L>2mm，可知單側大于6.5mm的纖維不能檢測，考慮對稱(chēng)性則至少9.6mm以下的纖維無(wú)法檢測，如有纖維被雙齒或多齒握持其結果可達12mm，這些不僅會(huì )使所得測試結果偏小，而且會(huì )直接影響到SFC 值的精度；
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. z: b/ U, X  J7 |& v! e2 U- E（2）AFIS儀器在測試前，要先將試樣經(jīng)過(guò)開(kāi)松、梳理以便除去雜質(zhì)，并用氣流將微塵、雜質(zhì)和纖維分離，然后用紅外光束快速檢測單根棉纖維的長(cháng)度、直徑，并借助計算機得到它們的長(cháng)度分布，由于是對纖維進(jìn)行單根測試所以準確度較高， 前提是不丟失纖維，沒(méi)有纖維的損傷和斷裂，但是AFIS 在之前所進(jìn)行的開(kāi)松梳理階段對原棉的損傷較大，且整個(gè)過(guò)程中的短纖維損失量也很大，手扯10mm 以下纖維平均損失量在 2.42%~7.37%之間，高速旋轉的刺輥對棉纖維的作用力使纖維損失量更大，纖維由于受力而斷裂的幾率增加，這樣測試后得到的SFC值會(huì )偏高；
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（3）梳片法在測試過(guò)程中也會(huì )受到纖維損失的影響，一次扯松后纖維會(huì )損失0.5%左右，其中短纖維占大多數，制成棉條后再對纖維進(jìn)行抽拔測量。因棉纖維自身存在自然卷曲，測量時(shí)使用黑絨板對纖維進(jìn)行握持，每次抽拔少量纖維，分150~200組，分別稱(chēng)重求得SFC。在整個(gè)過(guò)程中盡量收集散落的短纖維，盡最大可能反映原棉中短纖維的真實(shí)信息。
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（4）對于測試不同品級的棉樣時(shí)，品級高的棉樣三種方法所測得的SFC之間的差值比較穩定，而對于測試品級較低的棉樣時(shí)，HVI，AFIS和梳片法得到的數據穩定性比較差，因此對于品級低的棉樣其用HVI和AFIS測試得到的SFI的準確 性會(huì )降低。
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