
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。2 U2 K; z7 q3 ?( ^" i, E
, Z% f& d- o. S7 k( R(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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(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。8 a' h# t. k. J+ u! z3 k' K
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试样方法:
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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: 1 Q, t/ M1 T2 ]) x
(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。
$ F1 k: s4 ?5 J( N(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。! j. r8 S& p# o: c a7 Z
(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。% o: y& {7 g- L5 F% p4 F4 r! F
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表1 一级棉的三种方法测试结果! _9 Z6 u6 U$ E& e+ e5 p
4 w1 h4 A, v2 O4 v# B' G3 ?' U3 Q
9 W7 x, V3 L, }# p) x: E| | 新疆
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| 新疆
- K% q5 J3 h! K; \9 N/ ~9 k' Q(2)129
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8 O0 C; T5 L7 i% ^4 T' _, S# n(3)129
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| 新疆
4 F7 P3 c( h4 W* J' W, l. @3 U" U(5)129
1 r3 u' G2 R7 B9 {* A | | 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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8 R6 Q8 ?1 W# L$ i; e7 _
( v3 p4 P) M U1 \* Q, ^表2 二级棉的三种方法测试结果
5 o* [3 Z+ E$ w7 c8 x! H% [+ V% c* M/ U: k% Y b
- a* K& h2 O$ B% @7 g' L
| | 新疆
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| 山东
( S6 D" R/ F- S! M. F9 w 229
! w+ { b9 ]% j1 g | 江苏! M. ~+ d" z0 x+ \' `
(1)229 F+ I- ?. T2 N5 Q
| 江苏2 @& x; i# u) I: B+ m; G
(2)229 3 z) U; U" l; p, |4 V) k- j! Y
| 江苏
) |! x. q6 q9 q6 c* `(3)229 % B0 `; Y( X$ r
| | 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 |
' y" g7 W4 {) {/ N, o3 n. ~3 f" v. _; V, f- H4 w* M
表3 三级棉的三种方法测试结果5 b) e9 u4 U3 p# N$ N& j) q
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7 l0 O* s9 o: Y$ K$ F0 _' C" {
4 ]4 {/ v' k8 N9 e& k' ]0 L+ P | 江苏 m, G% s6 w7 {7 _
329& `0 r2 E6 e' Q7 w' G
| 新疆1 \( Q% ]6 K' v2 m5 [+ {
329 ( K# B0 y7 l& w: A2 L5 |0 s
| 河南 V6 [1 P; @) z$ P
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2 K1 w7 n5 O( M/ R4 @2 I | 河南
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6 t) A# z& I4 o7 v | 山东
7 l6 z9 l( z* a% y' z329 ' M$ u3 [9 n8 w
| 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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( g G' Z m9 T- ?) f' F( _9 |% H& }: ^表4 四级棉的三种方法测试结果
! I, R3 c. @7 R, ~! a6 t5 v: f0 ^: ^ k# V3 G! K9 k6 u4 ` i
0 D9 x* n8 W; f# x
| 江苏4 M- c/ y5 \# u- n- d$ S1 z
4291 i/ a( @2 }6 j( B
| 山东
' b) g% Q0 M$ V/ g5 c0 f% C429
1 W+ {8 f" C9 ?5 M2 P | 美棉
( w7 r, `5 a: i* w! }) {7 c四级(1) 8 k# l0 y) Y" J* X* X; K5 Q# v8 I& b
| 西班牙
% n j* x. {* v, u6 j% v四级 / W- @/ ^0 }7 U# z5 V; q# `
| 美棉- l h% i+ W. f5 y7 w4 l( [3 i
四级(2)
: \: I; D6 i; \& {. I" Y! r. J | 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 | 7 m$ Z% e5 a; J2 \1 m# i
(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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(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。
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: l4 ]9 u Z/ q! K* a4 ]1 k(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。
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