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[檢測檢驗] HVI,AFIS和梳片法測試原棉短纖維含量的分析比較

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樓主
發(fā)表于 2019-8-14 09:06:57 | 只看該作者 |正序瀏覽 |閱讀模式
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。
( }5 e5 F( `( m% D& A* q
% c7 Z- E8 e8 z4 L; i(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。
: }* ]9 |. _# c5 i7 y+ }8 ?
: A! q0 T3 ]! T" }3 \+ v: G) f! S(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。
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試樣方法: ) a4 T: s4 F) y; J, T+ {* j: o% h( d
$ a% S- ?4 ?/ I) j
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:
1 s) z2 P- i( d( }: Z, m(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。
( ~! k3 E8 }1 I+ @, j' \& n( m(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。
% ]- }2 B3 Y) Q(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。. D: U( \7 p# c& P* o1 a  d" q' W

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, z- |4 O7 z7 k: ~表1 一級棉的三種方法測試結果* t8 c' S' s0 h! N- E
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新疆
2 q; c/ O9 Q3 B* B  b5 y(5)129 0 E: n# y3 C4 g. Y: N. m  z
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
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表2 二級棉的三種方法測試結果! w8 Z' j& D; Z1 c* A

2 y7 H& v8 i$ {, a1 d& @" P9 @2 x; c8 V4 S) m
新疆  B' K# }2 [" W+ i6 R8 v" G/ U5 E6 B  c
229* X# L; H& f/ ?. K2 p* @$ v
山東1 q( D' g' w! ?
229 % h2 N: j7 C: F! S5 G* E  o% a
江蘇
; Z# t' Y* y, w; R! p% x(1)229
- Q7 A5 m" D' G5 E1 q
江蘇
% Z' \1 E9 ?6 ?(2)229
0 v+ D, u! j, m; d  C$ P7 B
江蘇
& ~& q2 m( q! \+ V5 x% O  _(3)229
. C; L6 S" `# A
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

3 G2 o, h! z6 M$ e
. `! q  W2 I" X5 ~8 _% x表3 三級棉的三種方法測試結果
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$ D& q4 {2 p& B2 P

# ^; l% G9 ~! @2 U' v6 t
江蘇8 S6 _& w; [# m- S
329
9 g4 B. z( b" m* ^6 ~
新疆
1 P3 ]# Q7 ?. u) t3 j( n  H329
7 g5 E) p7 Y' ~, W& g5 b$ A' ~' I
河南
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河南& ?- P: e& [# X2 p5 h- }
(2)329
/ {* H) U0 h. s% F6 M0 h
山東8 T+ O6 r' f% ?. ^+ D7 t: x& _
329
; c3 F7 v" u3 M, A4 [
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
- x! h1 b7 ]' k8 S5 q, L
; \  Z. ]) C7 J: ^
表4 四級棉的三種方法測試結果
3 p. ?2 g0 U# M; s# d( k; Z& q9 d* R( y8 M. `% R# S

/ @5 z7 M" v: h/ A3 [/ Z
江蘇+ R8 R0 ]+ r* |8 n
429
, g" ^: B8 G3 d$ p& \
山東: _1 F4 m- @( A' R- E
429 % s; n0 n2 }  P0 r  T) o
美棉" A6 E  T& J" G7 V( i
四級(1)
# f' |  K4 M9 ^# Z- Z2 p" e+ V
西班牙
" d$ D" v/ y* }1 v四級 ; o2 j3 v4 \; S5 \; S' p
美棉
0 I. v# h% Z& d  d% s四級(2) ; d$ e  V3 o* y; C. `- S. x
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

; ]1 N/ S) P* v5 b. W) p(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;
+ e! h( m( m" R& E" f9 S
) t# L/ s( g0 a' ^& ]3 e) t. W' g(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; ! [$ C3 Q: Y  K" }( v

1 t. Q# J* g7 y2 `# s(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。2 N  M# G7 X* I$ Z( j" ]' e  Z: ]
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