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。

0 E$ K7 O7 x' B（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。

! F- W. |- J0 \; ^( s2 c8 q5 H（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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试样方法：
4 l( X% [3 `* D
  N, i+ A2 C: Q7 r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：
  p8 i/ C: W! H% }  ]0 r1 w# J8 ~（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。
0 Y+ w  F/ {0 G, Y) d$ h9 i; t（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。
5 V; y2 u, b' M- o( |- P2 q（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。


1 F' h7 _" ~" y; a8 B6 ~& J+ \3 R表1 一级棉的三种方法测试结果
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: J4 K- a7 p$ i% H5 @$ b: V

	新疆 （1）129 4 Q; y* \3 T  }0 e' k " D, G: K4 K6 z	新疆 （2）129 - H3 P3 J  S; k/ N9 a	新疆 6 `& b% {! P: C3 G- _9 b（3）129 0 `4 v- [5 r2 ]+ p  F	新疆 （4）129 / Z! F+ _/ j! h3 |/ C9 ^5 I	新疆 , M. N% Y4 ?4 B2 N. P" V- F: I（5）129 ) l5 ]$ `! [# Q$ s! [+ I
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

# U* o, t% D4 u1 t: l1 T1 R2 I
3 v5 r/ {( ~* I& G表2 二级棉的三种方法测试结果
4 T3 o) U9 S( c6 Q
2 w8 M7 F7 y' ^/ M) B* V7 ^
3 O* S! O+ ]2 R( z, c( s$ o: Z

	新疆 229 / u, {3 L, V& `5 `	山东 229	江苏 （1）229 ; z) R& {$ C7 J# ?. L4 t- r5 J: z  D$ _	江苏 : N- F0 V* ^! n2 Q4 C0 Z2 T) ?- S（2）229 + Q* N* H/ A! h. {( Q	江苏 " [' b; W  ?$ S/ i$ j（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

表3 三级棉的三种方法测试结果


7 ?) g5 k9 ]( {4 q2 f1 f

	江苏 # H4 J% e# M$ Y' l- N# N$ P 329	新疆 329 ' v: i1 u- i. g1 N- A3 H	河南 （1）329 , ^: O$ Q) r; W: H% O6 s$ e	河南 ! ?* Y& I. K: N( ^" o2 \8 h（2）329	山东 1 o# R8 q1 t# c7 [3 }329 : l. F1 O" [. |  O$ v* c
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

6 Z3 z. l& y8 J2 `; G表4 四级棉的三种方法测试结果

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	江苏 429 4 w- l2 B& C; o8 D5 i	山东 0 t* P/ H. c5 c5 m, F4 G  O429	美棉 四级（1） % ^  @/ x) G) m( N  z- ?) Q	西班牙 5 Y' @) u0 R* D7 @: z! [四级	美棉 四级（2） : F. ~0 O- a: V! r
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；
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; I; X- i$ X2 S! Q( Q7 w（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。

（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。