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。
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% 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。
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: 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：

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。

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, z- |4 O7 z7 k: ~表1 一級棉的三種方法測試結果


) w: {3 `+ l% N( P

	新疆 （1）129 % B! s6 \( a" S& w: q% q0 n- U' P; q	新疆 1 k: w+ C8 h" L6 k. @: ]2 D+ {( z  ]（2）129	新疆 ) o2 I: o1 Q  u7 y（3）129 6 r- ~$ W0 |+ |9 O! T& }	新疆 $ |, A4 c2 K0 Y; V  S（4）129	新疆 2 q; c/ O9 Q3 B* B  b5 y（5）129
HVI（SFI）	11.30	7.40	8.50	8.80	8.00
AFIS（SFC）	7.07	5.83	6.08	4.63	5.63
梳片（SFC）	15.24	13.32	12.03	14.36	13.12

表2 二級棉的三種方法測試結果

2 y7 H& v8 i$ {, a

	新疆 229	山東 229	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）	10.25	9.85	8.85	10.20	10.10
AFIS（SFC）	7.97	7.03	6.37	5.48	7.25
梳片（SFC）	16.46	15.75	15.01	15.33	17.66

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 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 : B: S+ |' ~8 E  `# Z0 h* U/ f. Z（1）329	河南 （2）329 / {* H) U0 h. s% F6 M0 h	山東 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

表4 四級棉的三種方法測試結果
3 p. ?2 g0 U# M

/ @5 z7 M" v: h/ A3 [/ Z

	江蘇 429 , g" ^: B8 G3 d$ p& \	山東 429	美棉 四級（1） # f' |  K4 M9 ^# Z- Z2 p" e+ V	西班牙 " d$ D" v/ y* }1 v四級	美棉 0 I. v# h% Z& d  d% s四級（2）
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；
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) 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；

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。