HVI，AFIS和梳片法测试原棉短纤维含量的分析比较

原棉短纤维率（SFC）是 指棉纤维中长度短于一定界限的纤维重量占纤维总重量的百分率。SFC是与长度相关的重要指 标，目前并没有直接测量短纤维含量的仪器，一般都是基于原棉长度的测量方法得出长度之后，再经过一定的数学方法计算出短纤维含量。
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（1）测试原理不同： HVI是梳夹随机抓取纤维整体测量，通过纤维照影仪得到纤维长度指标， 再计算出短纤维指数SFI；AFIS是通过分梳及气流把扯松的棉丛分离成单根纤维，再用红外光束快速检测单根棉纤维的长度、直径并借助计 算机得到它们的长度分布、短纤维重量百分含量和根数百分含量；梳片式长度分析仪（韦氏长度分析仪）是棉纤维长度分组测定法的一种主要测试仪器，是用一组钢针梳片将试样整理成一端平齐的棉束，而后自长至短地将棉束中的纤维按长度分为若干组，分别称取各组重量，从而求得长度分布的各项数据。
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（2）所需试样量不同：三种方法测试试样差异较大，AFIS需要450mg左右，HVI需要150mg左右，对所夹取到的试样量并无明确规定，梳片法需要50mg左右，直接从棉条中取样，通常一根棉条要至少取两次，使结果更具有代表性。

( A: ?( P. c* b$ `试样方法：
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将原棉放在恒温恒湿室里平衡24h，然后分别用三种方法分别做如下试验：
/ ^8 |* ?, ~: P% I( m8 X（1）HVI原棉的短纤维含量测试：其中短纤维是指纤维短于12.7mm的纤维重量百分含量。
（2）使用AFIS得到棉花的各种指标，求得的 是长度短于12.7mm的纤维重量百分含量。
& z- m1 v8 e- T. g8 S8 Q* ?1 [（3）按照《GB/T 6097-2006 棉纤维试样取样方法》进行取样，按照《GB/T 13779-2008 棉纤维长度试验方法 梳片法》使用 Y121梳片式纤维长度分析仪求得棉纤维的长度指标，求得的是长度短于13mm的纤维重量百分含量。
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0 G  |/ t( X( @# t6 o! \7 ]表1 一级棉的三种方法测试结果


7 C7 ~0 C  i3 U! f

	新疆 （1）129 . L. \& ~+ v4 X; j) b8 O/ i0 H$ V	新疆 5 _! [0 `* i$ D/ ?5 G（2）129 % r- F% w  D( i0 h) d/ ~9 f$ H	新疆 0 O9 \- e% P+ k% z' M+ f（3）129 / O4 _+ V( ]/ ?* |5 W+ \	新疆 （4）129	新疆 （5）129 0 J1 O/ D6 w! \' _. [4 C4 `, Q' u
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

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& x* u' S* q8 D3 W表2 二级棉的三种方法测试结果
6 z9 ^, z4 f9 X& A

2 \4 a% s3 d3 h

	新疆 ; [5 C* A/ P& k. H 229 ) [9 B$ R2 y, O0 R	山东 ( h6 g( b4 P4 v- I 229 1 L: H6 t- a9 E8 Z	江苏   p8 E' y) X& q( h% f（1）229	江苏 & R9 ?) z9 k6 |（2）229 1 C0 F5 U7 ~* o# U5 e, P2 [# s6 @	江苏 （3）229 8 d% C) F8 ]- d5 k- Z, f
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

. N6 k4 k+ W% m4 E# t表3 三级棉的三种方法测试结果
& z. ^6 d* Y! L" H* N' {
0 G9 o* Z, |' ~! k% A

7 l  g. L0 n9 Z	江苏 1 O" g8 a! U5 T/ T# Y+ a 329 1 Y8 F* N3 I7 w6 k# U( e; c, o	新疆 329 1 z- ?4 m) V: U' \7 L3 H9 k	河南 $ @$ E  J% R5 ^1 @（1）329 7 e$ ?# @$ ^! \% G	河南 " p& ~+ {: o0 v2 n! R1 |* s* w' U9 s（2）329	山东 1 c" d' h8 y$ N9 P/ u329 & G% `9 l9 `, ?0 Z& V* T6 ?2 h# A
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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3 B! h- j! G4 e2 m% B表4 四级棉的三种方法测试结果


9 N( |4 i" C4 R' D, {; {; _

	江苏 ' l. ]& R! [# L429	山东 429	美棉 四级（1） " R4 m. z: L9 \	西班牙 " `$ d/ h5 M, q3 s* L1 |6 f四级 2 X5 D# A# g$ `5 d	美棉 四级（2） 7 L, A) p) j) F1 p! {# K5 r+ D: y
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

: o0 N9 D  X. C8 o' i) u（1）HVI目前使用的梳夹取样器采用长度偏长取样，被夹取到的纤维和长度有关，越长的纤维越容易被夹取到，同时纤维自身的特性使其在梳针内的产生交叉、缠绕和抱合，这样取到的纤维试样在梳夹内外的量不相等，分布也不对称且所含短纤维的信息量少；在梳夹取样过程中，纤维会在梳齿上滑移；另外在扫描试样须丛时扫描起始点外移3.81mm，加上被梳夹握持的纤维长度L>2mm，可知单侧大于6.5mm的纤维不能检测，考虑对称性则至少9.6mm以下的纤维无法检测，如有纤维被双齿或多齿握持其结果可达12mm，这些不仅会使所得测试结果偏小，而且会直接影响到SFC 值的精度；

2 M# m5 U# f7 m, z5 o9 n. b（2）AFIS仪器在测试前，要先将试样经过开松、梳理以便除去杂质，并用气流将微尘、杂质和纤维分离，然后用红外光束快速检测单根棉纤维的长度、直径，并借助计算机得到它们的长度分布，由于是对纤维进行单根测试所以准确度较高， 前提是不丢失纤维，没有纤维的损伤和断裂，但是AFIS 在之前所进行的开松梳理阶段对原棉的损伤较大，且整个过程中的短纤维损失量也很大，手扯10mm 以下纤维平均损失量在 2.42%~7.37%之间，高速旋转的刺辊对棉纤维的作用力使纤维损失量更大，纤维由于受力而断裂的几率增加，这样测试后得到的SFC值会偏高；

0 I% ^& D/ b. C% ^! I8 z' L（3）梳片法在测试过程中也会受到纤维损失的影响，一次扯松后纤维会损失0.5%左右，其中短纤维占大多数，制成棉条后再对纤维进行抽拔测量。因棉纤维自身存在自然卷曲，测量时使用黑绒板对纤维进行握持，每次抽拔少量纤维，分150~200组，分别称重求得SFC。在整个过程中尽量收集散落的短纤维，尽最大可能反映原棉中短纤维的真实信息。
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' l  k9 s( q7 t/ \; `/ u! R（4）对于测试不同品级的棉样时，品级高的棉样三种方法所测得的SFC之间的差值比较稳定，而对于测试品级较低的棉样时，HVI，AFIS和梳片法得到的数据稳定性比较差，因此对于品级低的棉样其用HVI和AFIS测试得到的SFI的准确 性会降低。