原棉短纤维含量测试中的纤维损失量分析

孔繁荣, 陈莉娜，杨明霞

(1.河南工程学院 纺织学院，河南 郑州 450007；2.河南省服用纺织品工程技术研究中心，河南 郑州 450007；3.纺织新产品开发河南省工程实验室，河南 郑州 450007)



原棉短纤维含量测试中的纤维损失量分析

孔繁荣1，2，3, 陈莉娜1，2，3，杨明霞1，2，3

(1.河南工程学院 纺织学院，河南 郑州 450007；2.河南省服用纺织品工程技术研究中心，河南 郑州 450007；3.纺织新产品开发河南省工程实验室，河南 郑州 450007)

原棉短纤维含量是棉花品质的重要指标之一，在生产贸易中受到了普遍关注.对罗拉法取样和模拟HVI取样器取样过程中纤维的损失量进行分析可知，使用两种方法在制取试样时都有不同程度的较短纤维损失，得到的短纤维测试结果整体偏小.

短纤维含量；罗拉法；HVI；纤维损失量

短纤维含量(Short Fiber Content，SFC)指棉纤维中长度短于一定界限的纤维质量占纤维总质量的分数.在实际应用中，SFC应在12%以下，超过16%将使纺纱发生困难[1].除此之外，SFC还会对成纱质量和原棉贸易中的计重核价造成一定影响.

通过仪器法检测得到短纤维含量的方法有单纤维快速测试系统(Advanced Fiber Information System，AFIS)、罗拉式纤维长度测量仪、梳片式纤维长度测量仪、电容式纤维长度测量仪和大容量棉纤维测试仪(High Volume Instrument，HVI)[2].目前，我国与其他国家的棉花贸易中主要依靠HVI来进行棉花的检验，工厂里用罗拉式长度测量仪进行短纤维含量的测试.在进行原棉短纤维含量的测试时，无论采用何种方法都会造成纤维不同程度的损失.以罗拉法和HVI为例，用罗拉法测定短纤维含量时，纤维损失最可能集中在纤维取样和整理过程.HVI取样采用长度偏倚取样[3]，用梳子随机夹取一定数量的棉纤维反复梳理，使纤维尽量伸直平行，梳理过程由机器完成，牵扯力度较大，对纤维的损伤也较大，在牵扯梳理的过程中会有一些短纤维和杂质掉落，很多浮游纤维最后也被梳理下来，这些损失的纤维对短纤维含量测试结果有不可忽视的影响.

1　原棉短纤维含量测试中的纤维损失量分析

细绒棉棉样：新疆229、武城328、临清328、河北328、美棉5级、新疆228、湖北428、临清428、印度棉3级、美棉4级，纤维试样由河南新野纺织股份有限公司提供.

1.1罗拉法取样过程中的纤维损失量分析

1.1.1实验

按照罗拉法的要求进行纤维试样的制取，将取得的试样在没有通风装置且关闭门窗的实验室中整理，整理过程中操作人员的动作要轻慢，并且要佩戴口罩，尽量使掉落的纤维能够自然下落，在棉束下方放一块黑绒布收集散落的纤维.用镊子和小钢尺将散落的纤维分为16 mm以上和16 mm以下，掉落的杂质另外收集，根据所测数据分析散落纤维的长度及所占分量.

1.1.2结果与分析

10种棉样散落纤维的短纤维情况和用Y111型罗拉式长度测量仪得到的短纤维含量如表1所示.

表1　10种棉样的测试结果

由表1可以看出，散落纤维中16 mm以下的纤维占散落纤维的70%～80%.在实验过程中对16 mm以下的散落纤维进行观察，发现散落纤维中5 mm以下的纤维约占60%，这说明在整理纤维束时散落的多为短纤维.整理过程中还发现，散落纤维中长度小于16 mm的纤维质量约占棉样质量的0.4%，而用罗拉法测得各棉样的SFC大多在20%左右，两者比值约为1.8%.可以判断，用罗拉法测量原棉的SFC时，纤维的散落会对测试结果产生一定影响，该影响会使测试结果比实际偏小，偏小的程度和棉花的级别之间没有一定规律，但和整理中的手法和速度有关系，如果整理过程中手法轻柔缓和，降低对纤维牵拉撕扯的力度，纤维的损失会减少.

1.2模拟HVI大容量检验仪取样器取样过程中的纤维损失量分析

1.2.1实验

HVI取样方法是用取样器直接从原棉散纤维中取出棉样，梳理被梳夹夹持的纤维丛至伸直平行状态后进行长度测试.利用光电法棉纤维长度测量仪中的棉梳来模拟HVI取样器对原棉进行取样和整理，在两个棉梳对纤维进行对梳整理的过程中收集散落的纤维，同时用棉刷刷去浮游纤维，对散落纤维和刷掉的浮游纤维的长度进行测量.因HVI中短纤维以12.5 mm为界限，所以将整理中散落的纤维按长度分为大于12.5 mm的和小于12.5 mm的，根据所测数据分析散落纤维与短纤维含量之间的关系.

1.2.2结果与分析

对10种棉样进行测试，实验结果如表2所示.

从表2可以看出，在原棉梳理中散落下来的纤维约占棉样质量的0.1%，用棉刷刷去的浮游纤维占棉样质量的1%～2%，可知用该种方法整理纤维时，损失的纤维大部分为刷去的浮游纤维.浮游纤维中短于12.5 mm的纤维的SFC大部分为20%左右，最高不超过40%，而散落纤维中短于12.5 mm的纤维的SFC为80%～90%，所以在整理纤维时散落下来的纤维基本都是短纤维，而最后刷去的浮游纤维中大部分都是较长的纤维.

在损失的纤维中，12.5 mm以下的纤维质量占棉样总质量的0.5%左右，约为HVI实际测试得到SFC的3.3%.和罗拉法纤维整理过程中的损失相比，模拟HVI在整理纤维时损失的短纤维更多，主要是因为浮游在梳子上的纤维较多，推测HVI在取样后经过机械梳理下来的纤维量可能更大.由此判断,HVI在对原棉的SFC进行测量时，所测结果比实际偏小.比较理想的取样是无偏倚随机大量且取得的试样尽可能在整理过程中不会产生纠缠滑移，这就要求取样器在增加取样点的同时减少每次的取样量并增加夹持器的夹持力度，或者改变夹持方式，尽可能降低纤维在整理过程中的损失.

表2　10种棉样的测试结果

另外，HVI在进行取样时主要靠刷子来进行纤维须丛的梳理，梳理中掉落的多是梳夹握持不牢的纤维和浮游在纤维须丛上的纤维.由实验可知,刷掉的浮游纤维多是较长的纤维，所以刷掉的这部分纤维对最终长度测试的影响还有待于进一步探索.

2　结论

(1)对罗拉法取样过程中纤维的损失与长度进行计算，得出损失纤维中的70%～80%都是短纤维(长度小于16 mm)，约占棉样质量的0.6%.其中，16 mm以下的纤维质量约占棉样总质量的0.4%，推测用罗拉法测量原棉SFC时,纤维整理中的纤维损失量会对测试结果产生一定影响，该影响会使测试结果与实际相比偏小.

(2)模拟HVI取样器取样过程中损失的纤维为整理过程中散落的纤维和整理后刷下的浮游纤维，通过实验得出损失纤维的SFC在一般情况下比HVI得到的SFC高10%左右，损失纤维质量约占棉样总质量的2%，损失的纤维较多且损失纤维中被刷子刷去的纤维偏长，有可能会影响纤维长度的测试结果.

[1]翟建增.短纤维含量与成纱质量的关系[J].纤维标准与检验,1993(2)：23-26.

[2]孔繁荣,刘若华,于伟东.原棉短纤维含量各种测量方法的比较[J].中国纤检,2006(1):22-25.

[3]刘若华.棉纤维长度测试取样研究[J].东华大学学报(自然科学版),2004,30(5): 25-28.

Analysis of fiber loss in short fiber content testing of cotton

KONG Fanrong1，2，3, CHEN Lina1，2，3， YANG Mingxia1，2，3

(1.College of Textiles, Henan University of Engineering, Zhengzhou 450007, China；2.HenanClothingTextilesEngineeringResearchCenter,Zhengzhou450007,China；3.HenanEngineeringLaboratoryofNewTextilesDevelopment,Zhengzhou450007,China)

Short fiber content is an important indicator of the quality of cotton and has received widespread attention in production and trade. Fiber loss in sampling of roller method and simulated HVI sampler are analyzed, and it is concluded that the two methods in the preparation of samples have different degrees of short fiber loss which make smaller short fiber content obtained from the two methods.

short fiber content; roller method; HVI; fiber loss

2016-03-15

郑州市2013年度科技发展计划(131PPTGG414-3)；2014年河南省科技发展计划(142102210404)

孔繁荣(1980-)，女，河南新乡人，讲师，主要从事纺织品检验方面的研究.

TS107

A

1674-330X(2016)03-0016-03