
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。 . n0 M/ b% i, v9 @3 ~/ u
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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。
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+ d: y) e0 s# _9 K1 Y试样方法: 8 \. f+ a$ T7 ? r/ n5 s, B
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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:
9 J8 \+ x: h# b, d(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 J3 ^2 O! X4 B(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。
0 W6 ~ N9 m3 L# c( ^# [1 |, H x(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。: W1 _/ o/ G( o D
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5 p& S! l* w4 X- ]表1 一级棉的三种方法测试结果2 k1 Z9 l9 g' E7 |! _' O j8 j
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| 新疆
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2 l% ?7 H# ]! ~+ V8 p | | 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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表2 二级棉的三种方法测试结果4 b3 e! {2 S8 M1 E/ {
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/ J0 o1 H' }( R: w( R! d7 F, p" D% }( z| | 新疆1 _% y0 R1 v% y
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| 山东7 w% d0 G- `. m
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2 a7 m3 @8 G. h5 {* A: o | 江苏
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| 江苏
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0 i5 M* e6 h0 y | 江苏
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) e, C8 V, g( o# C- Q% }& L9 s | | 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 | % K( D: O, j) V" O' e
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表3 三级棉的三种方法测试结果
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| 江苏
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| 新疆: Q+ [0 h! }5 }, U& ~
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; t6 z- {, l/ _; M | 河南
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| 河南
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| 山东/ x- P" y$ ~7 _. {
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/ q# c) C1 [3 u/ _ | 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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; c: w9 H) K: P' `# {$ }: a5 a9 x表4 四级棉的三种方法测试结果
0 g2 R5 S! L: v) ]7 _+ q* w7 ?: }/ z9 J9 w+ k; ~
# {8 Y3 Z9 Q5 z7 T/ F) f | 江苏4 a, `& c. o2 B$ K1 N3 l
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4 F F$ k5 M* U! R; Q | 山东8 l5 _; r2 u ^2 J
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| 美棉
$ k: x( {- u) x, s1 h( A" [" V四级(1)
s* Y" ^% W9 Q9 E/ Q; T | 西班牙
5 Y* e- Z6 {" \* i5 D四级 2 a* }* }! z0 C( s, J" w- z0 q+ Q: a
| 美棉) \6 e5 O% U: @( ]5 |# i, o
四级(2) ! {% a; c7 P4 I( |4 t
| 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 | ! N! b8 B) V' R3 ~/ J { H6 _! z5 F
(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; 4 Q ?' W! c3 O9 ]. u# o# |
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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; - a6 n- q) f0 ?; a
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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。
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# [# r4 u- u; o# S9 c/ q) @(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。1 P4 Q- Z3 Z7 V
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