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。

' ~6 v& N2 \  D. r（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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% ]* i" i% h3 F7 }（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。

1 Y: Z. j5 x( e2 ~( @0 d试样方法：
( `# Q( g4 e9 a2 X1 _
) w: E6 C  F( e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：
（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 d( }0 }* R7 W, N! C3 O（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。
（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。


表1 一级棉的三种方法测试结果

( _/ x  N. v$ ]! V/ l; E

	新疆 （1）129	新疆 : Z2 @$ z5 A5 f& o' g( c! g6 J（2）129	新疆 - ~1 m( _. o6 B; x7 P（3）129	新疆 （4）129	新疆 （5）129 4 J0 W0 ~4 A8 p" [2 ~8 i4 T
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

3 Y. I3 E! V. o; `# L( V表2 二级棉的三种方法测试结果

1 Z0 E+ b: Q" Q; s, e" E
4 U( G2 |' w8 J, h

	新疆 229	山东 229 / u. U& K. q3 R	江苏 5 G( P0 e( c! Q7 e（1）229 7 e" K/ U  z8 |* u	江苏 （2）229	江苏 $ o( h- Z5 d: ^; k1 y* f1 s! l（3）229
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

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表3 三级棉的三种方法测试结果
( V3 n/ d  ?% Z& s

/ x1 X" E9 ^- |3 O1 y3 M; ^0 C

: ~. u3 T, S! @3 \	江苏 329 + p. a8 H; c0 ~; Q0 K	新疆 , A# g' y( [1 k) H329 ! a: I1 z  x' O8 T) b	河南 6 W, t8 z$ k! D' O& @+ D6 t- l（1）329 % C4 ^8 _9 @: b+ R- N) F	河南 0 K$ t' Y6 f5 Y) K) o# c（2）329	山东 329 * @* L7 B! t% ?% v- ]. @7 s' r
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

, `1 m  x- o0 |3 n
/ i6 }' V0 S9 B4 _1 k" N% A表4 四级棉的三种方法测试结果
9 a/ }# E( ?( ]. r* Y# B! K1 ?4 H- U9 a
2 L7 T9 a# \/ i' R8 R
, T; W! b) k9 K& R% ^

	江苏 429	山东 , K8 H# D( ~" ~! D2 e429	美棉 8 Q( d% u7 Z" N4 Y四级（1） # o* ]/ O% u% a- P	西班牙 # X# H  J& a: V  S% u$ S1 y四级	美棉 , J! b+ n: \$ T  U: N) Z7 S5 [四级（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

: c$ |+ l- z& k) f1 D+ ^0 t1 W( A（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；
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（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；
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（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。

' {* Z3 D0 L  S0 a（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。

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