棉花的短纖維含量（Short Fibre Content）又稱短絨率或短纖維率，指纖維長(zhǎng)度短于某一長(zhǎng)度的纖維重量（根數(shù)）占試樣總重量（根數(shù)）的百分比。短纖維含量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝有著重要影響，短纖維含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致紡織企業(yè)用棉量增加，生產(chǎn)效率下降，同時(shí)也會(huì)影響成紗質(zhì)量，導(dǎo)致不合格紗線及不合格織品的產(chǎn)生。所以，快速準(zhǔn)確的測(cè)量棉花的短纖維 含量，有著十分重要的意義。
1 短絨的傳統(tǒng)測(cè)量方法和機(jī)理
短絨的傳統(tǒng)測(cè)試方法實(shí)際上是傳統(tǒng)的長(zhǎng)度測(cè)量方法，目前列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有以下幾種方法： 1.1 羅拉式分析方法的測(cè)試機(jī)理
羅拉式分析方法對(duì)應(yīng)新的經(jīng)過(guò)修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T6098.1-2006。Y111型羅拉式長(zhǎng)度分析儀（又稱朱可夫棉纖維測(cè)試儀）由纖維牽伸器和纖維分析儀構(gòu)成。其測(cè)試原理為：利用纖維牽伸器把纖維制作成棉條，然后在限絨板（又稱擋片絨板）上整理為一端平齊、長(zhǎng)纖維在下、短纖維在上、厚薄均勻、層次清晰的棉束、再以羅拉鉗口控制長(zhǎng)短纖維進(jìn)行等距分組稱重，確定棉纖維長(zhǎng)度分布，計(jì)算各項(xiàng)長(zhǎng)度，然后根據(jù)不同長(zhǎng)度纖維重量計(jì)算出短纖維含量。
1.2 梳片法測(cè)量短絨的機(jī)理
梳片法對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 13779-1992。Y121型梳片式長(zhǎng)度分析儀（又稱韋氏棉纖維長(zhǎng)度分析儀、韋氏機(jī)），由梳片式長(zhǎng)度分析儀及附屬工具、扭力天平組成。測(cè)試原理為，利用一組鋼針梳片將試樣整理為一端平齊、伸直平行的棉束，然后由長(zhǎng)到短按3mm的組距分為若干組。分別收集、稱取各組纖維重量。通過(guò)計(jì)算，求得纖維長(zhǎng)度分布參數(shù)，然后根據(jù)長(zhǎng)度分 布求出短絨含量。
以上短絨測(cè)試方法易于理解，但操作十分煩瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且重復(fù)性差，對(duì)操作者的要求也比較高，所以要實(shí)現(xiàn)對(duì)所有來(lái)樣的檢測(cè)幾乎是不可能的，只有定期簡(jiǎn)單抽樣檢測(cè)。
2 短絨的快速測(cè)量方法和機(jī)理
參照梳片法和羅拉法把纖維整理為一端整齊的原理，我們研制出了快速測(cè)量棉纖維短纖維含量的儀器，它的基本原理是：根據(jù)一端整齊的棉纖維由長(zhǎng)到短的實(shí)際排列圖（見(jiàn)圖1）得到拜氏排列圖（見(jiàn)圖2），分別計(jì)算出跨距長(zhǎng)度（3%Leff，50%Leff或其他任意設(shè)定的跨距長(zhǎng)度）、有效長(zhǎng)度Leff、重量短絨率（12.7mm重量短絨SFC(w)、16mm重量短絨SFC(w)-16mm）、 根數(shù)短絨率（12.7mm根數(shù)短絨SFC(n)、16mm根數(shù)短絨SFC(n)-16mm或其他任意長(zhǎng)度的重量短絨和根數(shù)短絨等。
2.1 快速測(cè)量棉纖維短纖維含量的機(jī)理和方法
2.1.1 把棉纖維開(kāi)梳整理為同向排列的纖維棉帶
由于棉花纖維排列的無(wú)序狀態(tài)，測(cè)量時(shí)必須整理為有序排列，所以，在自動(dòng)快速測(cè)量的快速儀器中，首先在梳棉機(jī)構(gòu)和負(fù)壓的作用下，由喂棉口喂入的棉樣被充分開(kāi)松形成纖維流，然后利用離心力把纖維流形成同向有序排列的棉帶，以保證和人工排列的（方法類似，能夠整理為一端整齊的試樣)。同時(shí)保證在測(cè)量時(shí)能充分伸展。
2.1.2 自動(dòng)整理一端平齊的試樣
把棉帶交錯(cuò)放置于針床上，利用自動(dòng)取樣裝置把棉帶整理為一端平齊的試樣，具體實(shí)現(xiàn)方法就是多次取樣，把一端取齊。
2.1.3 利用光學(xué)照影的方法得到長(zhǎng)度分布曲線
手工測(cè)量棉花纖維的長(zhǎng)度分布，需要手工排列和手工分組測(cè)量，而快速測(cè)量棉纖維短絨的方法則是利用了“光學(xué)質(zhì)量”替代實(shí)際質(zhì)量，利用光學(xué)照影的方法，得到整個(gè)試樣的長(zhǎng)度分布曲線，在該分布曲線的基礎(chǔ)上利用作圖的方法得到根數(shù)和質(zhì)量短絨，由于棉纖維有反射和透射，所以測(cè)量出的分布曲線和實(shí)際的分布曲線有差異，尤其在纖維多層排列時(shí)候，纖維根數(shù)和遮光量不成正比，需要適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型進(jìn)行修正，這樣才能盡量和手工排列的拜氏分布曲線盡量一致。
利用拜氏分布曲線作圖可以計(jì)算各種長(zhǎng)度以及短絨含量。
2.1.4 短絨快速測(cè)試儀的測(cè)試指標(biāo)及其含義
利用照影方法快速得到棉纖維的長(zhǎng)度分布，從而快速計(jì)算出和棉纖維長(zhǎng)度有關(guān)的7項(xiàng)指標(biāo)，這些指標(biāo)及含義見(jiàn)表1。
各指標(biāo)進(jìn)一步解釋如下：
a) 有效長(zhǎng)度(efficient Length)：又稱做拜氏有效長(zhǎng)度，通過(guò)拜氏圖用幾何方法得到的有效長(zhǎng)度，記作Leff。它和手扯長(zhǎng)度、品質(zhì)長(zhǎng)度接近。
b) 跨距長(zhǎng)度(Span length)：試驗(yàn)須叢中指定百分?jǐn)?shù)的纖維所跨越的距離，它與該試驗(yàn)須叢的一個(gè)確定的纖維數(shù)量百分?jǐn)?shù)相對(duì)應(yīng)。通常可以從被測(cè)各點(diǎn)的結(jié)果計(jì)算出不同的跨距長(zhǎng)度，但一般多采用2.5%和50%跨距長(zhǎng)度。
c) 短纖維含量(Short Fibre Content ):又稱短絨率，指纖維長(zhǎng)度短于某一長(zhǎng)度的纖維重量（根數(shù)）占試樣總重量（根數(shù)）的百分比。在快速測(cè)量短絨的測(cè)試儀中有以下幾種短絨率：
SFC(w):12.7mm短纖維含量(重量)；
SFC(n):12.7mm短纖維含量(根數(shù))；
SFC(w)-16mm: 16mm短纖維含量(重量)；
SFC(n)-16mm: 16mm短纖維含量(根數(shù))。
2.1.5 短絨快速測(cè)試儀的特點(diǎn)
a) 取樣量達(dá)到5g或10g，原棉棉條均可測(cè)試，取樣量大且代表性強(qiáng)，不但可以測(cè)量原棉，同時(shí)也可以測(cè)量棉條，對(duì)紡織企業(yè)監(jiān)測(cè)各個(gè)生產(chǎn)階段的原棉質(zhì)量十分便利。
b) 測(cè)試數(shù)據(jù)客觀穩(wěn)定，重復(fù)性好，而且和手工測(cè)量方法基本一致。
c) 測(cè)試速度快，比傳統(tǒng)測(cè)試方法快50倍以上。
d) 全中文界面，適合中國(guó)用戶使用。
2.1.6 根數(shù)短絨率和重量短絨率的區(qū)別
XJ129短絨測(cè)試儀能夠快速測(cè)量棉花的根數(shù)短絨和重量短絨，大多數(shù)情況下用戶都需要短絨重量，但有時(shí)重量短絨不高時(shí)，根數(shù)短絨會(huì)很大，這樣的棉花對(duì)棉紗成型影響很大，所以平時(shí)不但要判斷重量短絨，也要對(duì)根數(shù)短絨進(jìn)行檢測(cè)，而羅拉法和梳片法都無(wú)法測(cè)量出根數(shù)短絨，如果要測(cè)量根數(shù)短絨的話，由于棉花纖維根數(shù)的量很大，數(shù)起來(lái)十分困難，所以平時(shí)手工測(cè)量根數(shù)短絨的難度會(huì)很大，XJ129提供了快速測(cè)量根數(shù)短絨的快速測(cè)量方法，給用戶帶來(lái)很大便利。從圖3可以看出，若棉纖維長(zhǎng)度為30mm,它的一半為15mm，三分之一為10mm，那么重量短絨和根數(shù)短絨的差別很大（見(jiàn)圖3），這對(duì)于棉花分布不均勻或長(zhǎng)棉中混入大量短棉判斷起來(lái)十分方便，對(duì)用戶收購(gòu)檢查棉花十分有利。
3 XJ129棉結(jié)和短絨測(cè)試儀測(cè)試結(jié)果和手工測(cè)試方法結(jié)果對(duì)比
使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)棉花，我們用XJ129棉結(jié)和短絨測(cè)試儀測(cè)試和手工測(cè)試方法分別進(jìn)行測(cè)試，兩種測(cè)試結(jié)果基本一致（見(jiàn)表2和圖4）。
4 結(jié)束語(yǔ)
XJ129利用機(jī)器自動(dòng)取樣和利用光學(xué)質(zhì)量替代實(shí)際質(zhì)量，使得短絨的快速測(cè)量成為可能，大大提高了測(cè)試效率和準(zhǔn)確性，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且測(cè)試結(jié)果也和手工測(cè)試方法基本一致，為紡織企業(yè)快速測(cè)量短絨，提高生產(chǎn)效率提供了有力保證。
