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。

1 A# T( b7 a/ d! |. r+ v- w（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。

（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。
3 z4 S/ K3 B; J) S% ~1 r0 I5 Z
试样方法：

  v3 K* p4 H7 _6 t/ v& ^; q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）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。
# q3 J- \# n9 x  l2 q6 I) t（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。
* K; t) c6 b% F, ~, B9 b% h. ]

表1 一级棉的三种方法测试结果

	新疆   M5 Q/ P- L" U/ \& G* V9 I. P（1）129 8 u) t- {" i. x$ ]9 V	新疆 ( q6 G4 M+ I; G: f（2）129   _% ^9 \- b5 q2 U9 I  D	新疆 - T- R7 x' {% [0 _（3）129	新疆 （4）129	新疆 % h5 \9 ?0 e/ P# c（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

1 G- N1 g! H* E. d9 Q
表2 二级棉的三种方法测试结果

	新疆 229 9 q. X# e4 e7 ~5 v, F3 M7 L	山东 229 2 n' y. C; ^" m# G, H	江苏 : y* Y5 e4 J6 s（1）229	江苏 （2）229	江苏 （3）229 + b$ f# N; y8 a" j( z6 O! P- Q
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

表3 三级棉的三种方法测试结果

" z7 C# I3 Y) @6 p8 n+ D3 |0 B
  w. Q! S9 O$ ]

; {1 ]9 r9 B" k) V	江苏 329	新疆 3 c$ U3 U& Z, V, K329	河南 $ ~% L$ I9 ]4 \（1）329	河南 9 I0 d) }% B0 O, }9 e1 e（2）329 5 b# v9 y! i9 s! A0 b* w% y$ I/ |	山东 , j9 A5 F; ^) _# V; v1 i329
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
- M, U0 n; k- F. c

	江苏 % U: d6 I' H% i! O- T4 _; ~429	山东 429 ! j- w& ]7 e' d, f) \, O$ E	美棉 4 S. N& V) G2 H四级（1）	西班牙 四级 3 x5 F, [  f1 `  J	美棉 2 [, G7 L0 ^" Q4 s四级（2） 1 ^  ]1 v' o/ ^8 i) h% h
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；

6 \7 L& ?9 H. N" I（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；
1 L) U" R0 F' ?) x
& |% C, z* o& Q) y7 |: P+ x. z: M（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。

（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。