
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。7 W5 [* r9 W* Z5 Y% Y
$ z( R( m# X9 H(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。
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试样方法:
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( l; G! g* M+ ^" a: C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: ' p; F/ i: l9 v" b
(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。1 }0 R* l( _2 x0 N9 C* y: I3 I
(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。' n. f9 }# a1 c* K5 r, _
(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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表1 一级棉的三种方法测试结果% i: J7 K. J+ e7 z
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6 _ e" g3 X# ` | | 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 |
( N4 I" _ A2 W" f- h7 H4 ?. `" u$ X1 I* q9 N- G
: A1 p* C$ q) i; y$ O- K& l表2 二级棉的三种方法测试结果1 O4 m' Q& t! a8 g; y+ j+ e
1 @! q" y4 T0 S- N* k# x- h6 T7 T- ~' w2 ?; ?
| | 新疆
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- E( m- y! b) Y0 z | 山东1 u5 m9 X# K& w& a
229
; e! _( X s3 K/ } | 江苏2 _, J6 _$ P, d: f. g" j
(1)229 : [' g: s- T! T8 R6 ^$ D* {
| 江苏. s; J$ j6 F0 k Q# F/ E
(2)229 : o2 u! I4 Y' p. F
| 江苏
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) ^4 r* j1 ]+ J5 ^% R8 P | | 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 | " ~" N2 H; ^, p; F
" M. |, K4 h) e% s/ j: H- m表3 三级棉的三种方法测试结果9 x1 S3 c$ _: s- Q. v6 K& h
7 W1 S; `! i/ U; U3 v, @
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| 江苏
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| 新疆
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| 河南1 [1 e/ N2 x5 ^' t8 k( r; r1 M% i
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| 山东/ H' W) R2 l! O, `7 m D
329 P: ~7 z- C+ z: M
| 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 | % L4 L* h% p& c- W2 Z
3 t$ _3 u4 r) {0 |/ Y2 ]
表4 四级棉的三种方法测试结果
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7 H9 g( f9 U7 G& c2 S; p. l6 ~9 g* h; C. G2 J
| 江苏& ]1 m0 t( R) w$ s6 E4 T
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| 山东
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| 美棉
3 d- w0 W, {% k' @: h8 C四级(1)
# @, N1 m& r- ? t9 E7 U | 西班牙
. ?: k9 e( ]1 `0 V0 A1 M0 s5 H四级
1 P9 a( N2 { F! B) ?/ Q | 美棉
3 c6 j, X2 ^' m. P K1 U* r四级(2) & O/ G! s1 z% R" F) }
| 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 |
( r8 \* ?/ }3 h3 b(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; * x! H* `+ W5 r: K
3 U- m. Q. V+ }9 ?! S8 M(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 g7 X0 ~( A2 v6 l9 S5 [( \' m
I. a- K0 M; I* {(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。 ' S6 i: c* q& D$ S$ g2 |
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(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。- f9 J3 y( r6 |) v' U
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