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。

5 {. p: T9 I1 w4 ]% [（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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0 r; @6 L3 M; L4 z（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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! |7 j) c; g) s7 r" l试样方法：

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：
$ t; Q- `6 S7 F# i) U0 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。
（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。
（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。


表1 一级棉的三种方法测试结果

	新疆 （1）129 % P/ ?4 Y  U, Q5 t7 w! |) f' | + L! D5 p* j2 `) T3 r) }" k	新疆 （2）129	新疆 （3）129 ) w3 A0 Y# E( L1 w$ n( v' t	新疆 ; ?5 ^  z6 `( P% @$ D" O8 |  {7 M（4）129	新疆   E8 v" R) K3 e& ~1 K8 k( }（5）129 ' F; ~8 @4 q. @+ C0 e
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

" L) K* F8 E( M, E
1 w4 T5 A0 b5 g7 {9 v1 i
表2 二级棉的三种方法测试结果
6 M$ E' y+ \; A$ i

	新疆 ! f- s2 W2 [) o, ? 229 % E+ t% _# U1 O' t/ E2 t+ J	山东 " z- k( P7 ^1 q" N6 B 229 + y4 {4 m9 d2 ?4 c' u* }	江苏 ! e; Z" @0 I8 W' j4 j（1）229 - W$ C0 i2 j* @6 c: c; O	江苏 4 ?- i/ v$ o- C: K- b5 ~（2）229 6 J) d- C- L7 h% k  v	江苏 4 w7 v2 V; H& x* z8 `0 l. J（3）229 ' r& N, l$ A' d2 h( ?' g
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
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! Y# B! }* H0 J9 M& Q$ `* k, p7 d; ~5 Y

	江苏 1 h6 n9 _: U; g  V 329	新疆 329   C( Q" t, @$ E7 Q! ~3 G5 c" ]	河南 （1）329 7 U7 F6 d: b- s  U* q	河南 （2）329	山东 ) I0 a# \5 U  H9 E* v( _2 B4 P* W329
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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7 v3 S0 W& l7 X表4 四级棉的三种方法测试结果

	江苏 429 / a" s  s9 E7 N/ Q: @- T	山东 429	美棉 0 t/ A% }5 R0 V* b# Y8 c5 t四级（1） # }: T  l9 a4 C	西班牙 四级 . }- B) B) v  K: _+ v	美棉 / Z. _* {+ L; W. ~四级（2）
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；

* p5 H& X. u" G. l, K) s（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。
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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。