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。
( h5 Z) m: j4 \# |7 Z, c7 l0 h/ ?1 c
（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。
( H; Y& c8 v0 w2 g  ^2 [% y
（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。

试样方法：
4 o$ @& @8 H" u+ h% D: g, D: ~' D& m
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。
) M" n+ E, I; }) C( H（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。
& d* }7 \- O: \: e6 [% o（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。
) Z, }# R& G9 t/ o' A, X
- @7 v) ]0 C$ u' u( o+ _
表1 一级棉的三种方法测试结果
1 O. d7 I1 P2 P5 g
; _+ s  S0 P7 \, L, H
0 H1 [6 j# {: R4 E0 E- I, _* P1 L

	新疆 （1）129 6 E( {/ X8 y" M- }2 H$ w+ P' ` # B6 R  H( I  G) ^. \, }5 _* G	新疆 & t$ |" Q0 u# s/ F: Z（2）129	新疆 （3）129	新疆 （4）129	新疆 ' d1 @/ A$ N0 l8 c（5）129 : W( z" B( X1 f* c3 d4 g/ B  r
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

2 i$ X" d/ k( Y4 h1 @4 ^: c
' [% ]5 u) Y# y! }7 M) m表2 二级棉的三种方法测试结果
9 _; d( I& U: b5 I4 s( K

: s6 C- l3 E7 x, f+ ^9 B

	新疆 229 : f& Q6 ~3 h& s3 |	山东 229 / s  o; w& N$ y1 {) g! v	江苏 （1）229 7 Q  w& E; t3 E- _" z8 x' Y	江苏 & ]7 P5 h* w2 |（2）229	江苏 ' a( v( i; m6 B1 T( [9 F2 n. X0 e（3）229 * n; \5 f* @. Y) \: @5 j
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

& f+ C! A# h: D# Z表3 三级棉的三种方法测试结果
+ e" ^7 T6 C! Y" i  v, h: a) ~
. ^1 s) _9 h$ Q8 B; ?" W
/ E( t1 r' H" X

" L" j( N. r% F9 ?4 d1 J. b/ F2 q	江苏 4 C& C, m8 ]6 e* V 329	新疆 - F8 M  }  z5 R: f4 X329 ) X, N; z- h1 c8 J, Y	河南 , t( I7 z+ \! ~0 T0 E% D7 n' x3 T（1）329	河南 8 l5 y7 M  W" y) b; @4 o$ W% `（2）329	山东 329
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 四级棉的三种方法测试结果
& n4 @# E4 o: B
+ \4 ]# D4 f; I7 _. K/ x# n

	江苏 429	山东 429 . X$ M* R4 @2 v1 Q	美棉 / d. S8 _/ c: M  V' M* ]四级（1）	西班牙 四级	美棉 % e: N4 L( x) t6 }6 v2 q% o5 B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

" [, G# K8 D( q（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；
' K9 H9 }! v" P3 v# w/ U3 L
（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；
8 y; r0 h  K; M  D6 J$ [, {! a0 f9 ?4 v
（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。

3 n& G7 R( W3 ]  \（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。