原棉短纖維含量測試中的纖維損失量分析

孔繁榮, 陳莉娜，楊明霞

(1.河南工程學(xué)院 紡織學(xué)院，河南 鄭州 450007；2.河南省服用紡織品工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450007；3.紡織新產(chǎn)品開發(fā)河南省工程實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450007)

?

原棉短纖維含量測試中的纖維損失量分析

孔繁榮1，2，3, 陳莉娜1，2，3，楊明霞1，2，3

(1.河南工程學(xué)院 紡織學(xué)院，河南 鄭州 450007；2.河南省服用紡織品工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450007；3.紡織新產(chǎn)品開發(fā)河南省工程實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450007)

原棉短纖維含量是棉花品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，在生產(chǎn)貿(mào)易中受到了普遍關(guān)注.對羅拉法取樣和模擬HVI取樣器取樣過程中纖維的損失量進(jìn)行分析可知，使用兩種方法在制取試樣時(shí)都有不同程度的較短纖維損失，得到的短纖維測試結(jié)果整體偏小.

短纖維含量；羅拉法；HVI；纖維損失量

短纖維含量(Short Fiber Content，SFC)指棉纖維中長度短于一定界限的纖維質(zhì)量占纖維總質(zhì)量的分?jǐn)?shù).在實(shí)際應(yīng)用中，SFC應(yīng)在12%以下，超過16%將使紡紗發(fā)生困難[1].除此之外，SFC還會(huì)對成紗質(zhì)量和原棉貿(mào)易中的計(jì)重核價(jià)造成一定影響.

通過儀器法檢測得到短纖維含量的方法有單纖維快速測試系統(tǒng)(Advanced Fiber Information System，AFIS)、羅拉式纖維長度測量儀、梳片式纖維長度測量儀、電容式纖維長度測量儀和大容量棉纖維測試儀(High Volume Instrument，HVI)[2].目前，我國與其他國家的棉花貿(mào)易中主要依靠HVI來進(jìn)行棉花的檢驗(yàn)，工廠里用羅拉式長度測量儀進(jìn)行短纖維含量的測試.在進(jìn)行原棉短纖維含量的測試時(shí)，無論采用何種方法都會(huì)造成纖維不同程度的損失.以羅拉法和HVI為例，用羅拉法測定短纖維含量時(shí)，纖維損失最可能集中在纖維取樣和整理過程.HVI取樣采用長度偏倚取樣[3]，用梳子隨機(jī)夾取一定數(shù)量的棉纖維反復(fù)梳理，使纖維盡量伸直平行，梳理過程由機(jī)器完成，牽扯力度較大，對纖維的損傷也較大，在牽扯梳理的過程中會(huì)有一些短纖維和雜質(zhì)掉落，很多浮游纖維最后也被梳理下來，這些損失的纖維對短纖維含量測試結(jié)果有不可忽視的影響.

1　原棉短纖維含量測試中的纖維損失量分析

細(xì)絨棉棉樣：新疆229、武城328、臨清328、河北328、美棉5級(jí)、新疆228、湖北428、臨清428、印度棉3級(jí)、美棉4級(jí)，纖維試樣由河南新野紡織股份有限公司提供.

1.1羅拉法取樣過程中的纖維損失量分析

1.1.1實(shí)驗(yàn)

按照羅拉法的要求進(jìn)行纖維試樣的制取，將取得的試樣在沒有通風(fēng)裝置且關(guān)閉門窗的實(shí)驗(yàn)室中整理，整理過程中操作人員的動(dòng)作要輕慢，并且要佩戴口罩，盡量使掉落的纖維能夠自然下落，在棉束下方放一塊黑絨布收集散落的纖維.用鑷子和小鋼尺將散落的纖維分為16 mm以上和16 mm以下，掉落的雜質(zhì)另外收集，根據(jù)所測數(shù)據(jù)分析散落纖維的長度及所占分量.

1.1.2結(jié)果與分析

10種棉樣散落纖維的短纖維情況和用Y111型羅拉式長度測量儀得到的短纖維含量如表1所示.

表1　10種棉樣的測試結(jié)果

由表1可以看出，散落纖維中16 mm以下的纖維占散落纖維的70%～80%.在實(shí)驗(yàn)過程中對16 mm以下的散落纖維進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)散落纖維中5 mm以下的纖維約占60%，這說明在整理纖維束時(shí)散落的多為短纖維.整理過程中還發(fā)現(xiàn)，散落纖維中長度小于16 mm的纖維質(zhì)量約占棉樣質(zhì)量的0.4%，而用羅拉法測得各棉樣的SFC大多在20%左右，兩者比值約為1.8%.可以判斷，用羅拉法測量原棉的SFC時(shí)，纖維的散落會(huì)對測試結(jié)果產(chǎn)生一定影響，該影響會(huì)使測試結(jié)果比實(shí)際偏小，偏小的程度和棉花的級(jí)別之間沒有一定規(guī)律，但和整理中的手法和速度有關(guān)系，如果整理過程中手法輕柔緩和，降低對纖維牽拉撕扯的力度，纖維的損失會(huì)減少.

1.2模擬HVI大容量檢驗(yàn)儀取樣器取樣過程中的纖維損失量分析

1.2.1實(shí)驗(yàn)

HVI取樣方法是用取樣器直接從原棉散纖維中取出棉樣，梳理被梳夾夾持的纖維叢至伸直平行狀態(tài)后進(jìn)行長度測試.利用光電法棉纖維長度測量儀中的棉梳來模擬HVI取樣器對原棉進(jìn)行取樣和整理，在兩個(gè)棉梳對纖維進(jìn)行對梳整理的過程中收集散落的纖維，同時(shí)用棉刷刷去浮游纖維，對散落纖維和刷掉的浮游纖維的長度進(jìn)行測量.因HVI中短纖維以12.5 mm為界限，所以將整理中散落的纖維按長度分為大于12.5 mm的和小于12.5 mm的，根據(jù)所測數(shù)據(jù)分析散落纖維與短纖維含量之間的關(guān)系.

1.2.2結(jié)果與分析

對10種棉樣進(jìn)行測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示.

從表2可以看出，在原棉梳理中散落下來的纖維約占棉樣質(zhì)量的0.1%，用棉刷刷去的浮游纖維占棉樣質(zhì)量的1%～2%，可知用該種方法整理纖維時(shí)，損失的纖維大部分為刷去的浮游纖維.浮游纖維中短于12.5 mm的纖維的SFC大部分為20%左右，最高不超過40%，而散落纖維中短于12.5 mm的纖維的SFC為80%～90%，所以在整理纖維時(shí)散落下來的纖維基本都是短纖維，而最后刷去的浮游纖維中大部分都是較長的纖維.

在損失的纖維中，12.5 mm以下的纖維質(zhì)量占棉樣總質(zhì)量的0.5%左右，約為HVI實(shí)際測試得到SFC的3.3%.和羅拉法纖維整理過程中的損失相比，模擬HVI在整理纖維時(shí)損失的短纖維更多，主要是因?yàn)楦∮卧谑嶙由系睦w維較多，推測HVI在取樣后經(jīng)過機(jī)械梳理下來的纖維量可能更大.由此判斷,HVI在對原棉的SFC進(jìn)行測量時(shí)，所測結(jié)果比實(shí)際偏小.比較理想的取樣是無偏倚隨機(jī)大量且取得的試樣盡可能在整理過程中不會(huì)產(chǎn)生糾纏滑移，這就要求取樣器在增加取樣點(diǎn)的同時(shí)減少每次的取樣量并增加夾持器的夾持力度，或者改變夾持方式，盡可能降低纖維在整理過程中的損失.

表2　10種棉樣的測試結(jié)果

另外，HVI在進(jìn)行取樣時(shí)主要靠刷子來進(jìn)行纖維須叢的梳理，梳理中掉落的多是梳夾握持不牢的纖維和浮游在纖維須叢上的纖維.由實(shí)驗(yàn)可知,刷掉的浮游纖維多是較長的纖維，所以刷掉的這部分纖維對最終長度測試的影響還有待于進(jìn)一步探索.

2　結(jié)論

(1)對羅拉法取樣過程中纖維的損失與長度進(jìn)行計(jì)算，得出損失纖維中的70%～80%都是短纖維(長度小于16 mm)，約占棉樣質(zhì)量的0.6%.其中，16 mm以下的纖維質(zhì)量約占棉樣總質(zhì)量的0.4%，推測用羅拉法測量原棉SFC時(shí),纖維整理中的纖維損失量會(huì)對測試結(jié)果產(chǎn)生一定影響，該影響會(huì)使測試結(jié)果與實(shí)際相比偏小.

(2)模擬HVI取樣器取樣過程中損失的纖維為整理過程中散落的纖維和整理后刷下的浮游纖維，通過實(shí)驗(yàn)得出損失纖維的SFC在一般情況下比HVI得到的SFC高10%左右，損失纖維質(zhì)量約占棉樣總質(zhì)量的2%，損失的纖維較多且損失纖維中被刷子刷去的纖維偏長，有可能會(huì)影響纖維長度的測試結(jié)果.

[1]翟建增.短纖維含量與成紗質(zhì)量的關(guān)系[J].纖維標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn),1993(2)：23-26.

[2]孔繁榮,劉若華,于偉東.原棉短纖維含量各種測量方法的比較[J].中國纖檢,2006(1):22-25.

[3]劉若華.棉纖維長度測試取樣研究[J].東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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

鄭州市2013年度科技發(fā)展計(jì)劃(131PPTGG414-3)；2014年河南省科技發(fā)展計(jì)劃(142102210404)

孔繁榮(1980-)，女，河南新鄉(xiāng)人，講師，主要從事紡織品檢驗(yàn)方面的研究.

TS107

A

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