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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（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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# o. Y3 M- a( C# P% 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。

試樣方法：
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1 ^5 k, }) ?2 H0 H# M; A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：
- g& ]0 H8 ]+ U6 w5 D/ 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。
（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。
（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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4 t" p. [2 B7 h6 L4 e7 u/ q5 [( S表1 一級棉的三種方法測試結果
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$ M: F( P( a' }! ?6 A* P
' j9 r  f# S0 C7 j) D/ c" W# x3 R+ v

	新疆 （1）129 2 Q9 Q- a. j7 d$ U" p6 \6 \2 f8 q	新疆 （2）129 ( c8 Y7 y7 P; z7 x+ A+ P	新疆 4 p0 L! k" G. V6 Z6 W0 E（3）129 2 V' G9 u6 }8 B" Z7 X, t	新疆 （4）129 / ]2 v' t4 o4 z& K# X- ]0 ?9 e	新疆 （5）129 . S5 L' F4 [& \) ?
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


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	新疆 * g+ L' R, {  m* q- p. D% _8 w. H 229	山東 229 - n: J0 u# q# h6 F  p	江蘇 % {& ~; u3 q' h（1）229 6 g& K6 V0 E: ]5 X	江蘇 （2）229 * Y$ V2 Y+ B) J1 ]$ J6 Z2 [! T8 J# M	江蘇   n: ?2 @" A- K+ b6 ?（3）229 5 `& f& s1 {# i$ W5 U: C! W
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

8 c# z7 T/ _& s2 z; P1 t表3 三級棉的三種方法測試結果
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- E; E/ a% M* g) T! n	江蘇 329 4 q8 D1 w* A* M; l, I/ j% D	新疆 329	河南 ) l  K% F7 @# u（1）329 # {0 t- U% Q( n" F	河南 , ^. D; y) D. T9 b1 g6 D（2）329	山東 329 ( P! K; `, w" F8 d3 Y* Q
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

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表4 四級棉的三種方法測試結果
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1 G' Q( g+ Q0 b8 \) K

	江蘇 429	山東 429 4 \1 N& ^  i7 y, K: `0 i	美棉 7 v1 R! k" _8 }/ G四級（1）	西班牙   l5 m' a, [9 p) a$ Q四級 8 _$ @4 x& P; h5 a- d. {3 W	美棉 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）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；

! |0 i: o* X, s6 b' F: |, l! h（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；

（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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* ~9 L% V5 h! m& X( V" L（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。