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。

) j5 G# M% b6 E+ t* W+ |# J3 R9 \  |（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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3 Y2 w6 x4 {; s4 D0 n4 |（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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3 x" N7 _& P3 O# t试样方法：

9 r% A0 B# \+ j2 `6 u4 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：
（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。
. Y1 i& b' b- r6 A$ {& j) P( a（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。
- Y( h3 V6 p" g- W4 t: |" A$ R" b1 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。
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/ B6 \4 N3 ^) _* ~4 M/ A  }: J9 U* j4 e表1 一级棉的三种方法测试结果
( O% }; Y; M8 @. @* x

4 V6 l4 ^- Q7 k  ~: u. S

	新疆 ; D5 V. s7 D  z4 k/ V+ A0 U" @（1）129 - R1 l* U0 j- k! z) O/ f	新疆 （2）129	新疆 （3）129 & \! G% j7 k! h1 K. q	新疆 ! d9 m& x2 V' g5 \3 _（4）129 0 Z2 r4 O3 _# [; k5 }. |; j	新疆 （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

* N' ]+ p2 A( s0 {+ h. p+ q3 p表2 二级棉的三种方法测试结果
9 {) m6 a" H: X" Y
' |# A! M9 q+ W- b" b6 }

	新疆 8 W6 W! Z9 Y0 X# A$ v- S 229	山东 229	江苏 （1）229 . ^  a9 c/ e9 a6 c. Z* k% W	江苏 （2）229 - O" T$ X( k. {	江苏 8 ~- q: ?- n: N$ S  s) d（3）229 7 d! R# P3 V. F. T
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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1 _: n/ I6 k" J表3 三级棉的三种方法测试结果
3 _4 A2 k& F7 y& p( q5 s

5 z0 F0 C$ e; N2 [# s+ X) I. R

	江苏 329	新疆 : h. D: t# w% |6 j! P' X" `329	河南 5 R$ s& a7 O5 ~6 b' X; `* [) h（1）329 1 d% t+ L* l: n* r  ^' b" w	河南 （2）329 , W$ M8 G3 ]+ {+ J5 X: B7 o	山东 8 [: W! h" ^0 I" ^5 a0 J2 O6 \329   K, h' Z. h2 B  H7 w& p( B
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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表4 四级棉的三种方法测试结果
4 S% G0 e- E' R1 U- e! o6 c
- g6 F, R; m" |% }8 n& }

	江苏 429	山东   q! f9 ?9 a: S8 h8 `( r5 [3 P  U429 1 W$ h; _+ u- D	美棉 : b$ I! P( Z9 r# e4 @9 A四级（1） # k& Z8 I8 U; q9 N- r2 C	西班牙 8 p. I$ [' Q/ z四级 % }0 a; ~6 t. t( C4 A  U	美棉 四级（2） / t9 j1 N: X0 W% Q1 t5 ]
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

, X( g8 ]" [; l- r; N; U* [3 X（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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) S) r2 I$ v* _% }0 j) U! j# 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；

（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。