車間溫濕度對棉紡工藝和成紗質(zhì)量的影響

馬忠智

(河南延津紡織有限公司)

摘要牋根據(jù)纖維吸濕機理，溫濕度與棉纖維的性能之馬忠智纖維的物理性能。間接吸收水分發(fā)生變化，較大地影響了纖維的物理性能。間接吸收水分則重疊在被吸收的水分子上，影響生產(chǎn)。纖維吸收的水分子絕大部分進入纖維內(nèi)的無定形區(qū)。且在吸濕進程中也釋放一定的熱。牋牋

1溫濕度對纖維性能的影晌

1．1牋溫濕度對纖維吸濕性能的影響

牋牋生產(chǎn)中大多采用回潮率來衡量纖維吸濕的強弱，影響纖維回潮率的因素有外因和內(nèi)因兩方面。就內(nèi)因來說纖維回潮率的大小主要是取決于纖維大分子親水基團的多少和親水性的強弱、纖維的結(jié)晶度和纖維內(nèi)空隙的大小和多少等。但是對于一種具體的纖維來說，吸濕的多少或回潮的大小，又與周圍的空氣條件、放置時間及吸濕放濕過程等外因有關(guān)，其中與空氣溫濕度的關(guān)系尤為密切。當周圍空氣的相對濕度較大時，纖維的吸濕自然會增多，在相對濕度恒定的情況下，纖維的吸濕性能隨溫度的升高而降低，若要求纖維的回潮率仍保持為某一定值時，則在空氣溫度高時相對濕度應(yīng)維持大一些；溫度低時相對溫度小一些。

1．2溫濕度對纖維強度的影晌

環(huán)境的溫濕度會影響纖維的各種物理特性，特別是濕度與纖維的強度關(guān)系更為密切。有的纖維在濕度增大時會促使纖維長鏈分子間起滑移作用而降低強度，強力下降的程度則視纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和吸濕多少而定；有的則因能增進和改善長鏈分子的整列度而增加，特別是在相對濕度44％～70％的范圍時，增加率甚為顯著且幅度較大。據(jù)試驗，當相對濕度達到60%～70％的范圍時，棉纖維或綿紗的強度比干燥時可提高50％左右，如相對濕度超過80％以上則增加率減少甚至強度反而降低，所以絡(luò)筒工序的相對溫度也不要太大，宜控制在80％以下。試驗結(jié)果表明溫度每升高l℃，纖維的強度約減少0．3％。

1．3溫濕度對纖維的伸長度和柔軟性的影晌

紡織纖維及制品在加工或使用過程中都要經(jīng)受外力的拉伸作用，并且產(chǎn)生相應(yīng)的伸長變形。吸濕后的纖維由于分子間的距離增加*易產(chǎn)生相對位移，故纖維的伸長度隨著相對濕度的提高而增加。溫度對伸長度的影響較小，對于棉纖維來說，在相對濕度不變的條件下，溫度每上升l℃，伸長度增加0.2％～0.3％。

牋牋溫濕度與柔軟性的關(guān)系一般表現(xiàn)在，當相對濕度增高時，因纖維吸濕后分子間的距離增加所以纖維的柔軟性增加，硬度和脆性降低，易塑性度、彈性回復(fù)性減小。由于棉纖維表面具有棉蠟，對溫濕度的變化特別敏感。棉蠟在18．3℃時開始軟化，故溫度高時由于棉蠟的軟化使棉纖維更為柔軟。當溫度超過27℃時，棉蠟開始融化發(fā)粘，纖維將纏繞膠輥影響生產(chǎn)和質(zhì)量。當溫度過低時因棉蠟出現(xiàn)硬化現(xiàn)象而使纖維失去柔軟性變得脆弱，進而對紡紗工藝生產(chǎn)帶來諸多不利影響。一般來說，當溫度在20℃～27℃時棉纖維受機械處理的效果*好。

1．4溫濕度對纖維導(dǎo)電性的影響牋牋

牋牋紡織纖維是電的不良導(dǎo)體，在加工時與機械表面或纖維磨擦而產(chǎn)生靜電效應(yīng)。當纖維與機件帶有不同種電荷時即會相互吸引而使纖維吸咐予機件表面，破壞纖維的運動規(guī)律，妨礙纖維的牽伸、梳理、卷繞過程的順利進行，給成紗質(zhì)量帶來問題，為了減輕靜電對加工過程的不良影響，對于具有一定吸濕性的纖維可以用提高相對濕度的方法來增加纖維的回潮率，從而使纖維的導(dǎo)電性能增強，電荷不易積聚。據(jù)測定，當相對濕度從20％提高到60％時棉纖維的導(dǎo)電性可提高四倍；相對濕度低于45％時則容易產(chǎn)生大量的靜電且散逸因難。

牋牋溫度對纖維導(dǎo)電性的影響，隨著溫度的升高其導(dǎo)電性會相應(yīng)增強。但是在溫度較高時會使棉纖維的棉蠟融化，發(fā)生繞膠輥和繞羅拉的不良后果，影響生產(chǎn)。

2牋溫濕度對棉紡生產(chǎn)工藝的影響

牋牋在生產(chǎn)中影響產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量因素較多，其中溫濕度對生產(chǎn)工藝影響較大。特別是相對濕度的高低對生產(chǎn)的影響更大。實踐證明，合理地調(diào)節(jié)車間溫濕度可以改善車間生產(chǎn)狀況，所以掌握車間溫濕度對生產(chǎn)工藝影響的規(guī)律是至關(guān)重要的，以便加強空氣調(diào)節(jié)對溫濕度的控制。

2．1牋開清棉

牋牋開清棉要求相對濕度較小，因為開清棉工序要把棉塊開松并除去雜質(zhì)。如果原棉的回潮率較小，則易將棉塊開松且有利于除雜，制成棉卷均勻度好；若過小則棉纖維脆弱易被打斷，增加短絨影響成紗強力，制成的棉卷蓬松，并且落棉增多使空氣中的含塵量增加，影響職工的身心健康。若回潮率過大則不利于開松除雜，棉卷易粘層而造成棉卷不勻，纖維易產(chǎn)生束絲，棉卷褶皺。因此，紡棉時相對濕度不宜大，控制不超過60％(55％為宜)，回潮率在7．5%～8．5％之間。原棉回潮率較大時要采取相應(yīng)的措施控制回潮率不要超過8．0％，可降低生條棉結(jié)。另外，開清棉工序相對濕度的穩(wěn)定可保證回潮率的穩(wěn)定，無論是卷喂流程還是清梳聯(lián)都有利于整體重量不勻率的控制。

2．2牋梳牋棉

牋牋梳棉要求相對濕度與開清棉工序相接近可稍低一些，這樣棉卷在梳棉車間有少量放濕，使纖維呈內(nèi)濕外干狀態(tài)。外干有利于分梳，單纖化程度好，除雜效果好；內(nèi)濕則棉纖維的強力和延伸性好，不易梳斷，且可減少靜電現(xiàn)象產(chǎn)生。如不能保持此放濕工藝，相對濕度過大，會造成棉卷粘邊降低生條均勻度，纖維分梳困難，除雜效果差，棉結(jié)增加，棉網(wǎng)下垂，斷頭增加。纖維吸濕易繞羅拉，針布易生銹。如果過小則易起靜電使棉纖維吸附在道夫上，造成棉網(wǎng)破裂和不勻，落棉飛花增多，短纖維飛散。因此，相對濕度要控制適當，稍低于60％，一般53％為宜，生條回潮率在6．0％～7．0％之間。

2．3并粗工序

并粗車間為使纖維的柔軟性和抱和力增加，粗紗獲得比較穩(wěn)定和均勻的捻度，增加強力，便于提高羅拉對纖維的控制力，纖維在牽伸過程中伸直平行，要求相對濕度較大。這樣纖維的導(dǎo)電性好，因而不會由于靜電效應(yīng)而影響纖維正常的排列，條干均勻度好。故并粗車間在不纏膠輥，生產(chǎn)順利條件下相對濕度宜高些，但不宜太高。這樣會發(fā)生纏繞膠輥、繞羅拉現(xiàn)象，牽伸困難，纖維間不易松開，影響條干均勻度，粗紗出硬頭、牽不開。且因機件發(fā)澀，并條機產(chǎn)生涌條，粗紗錠殼發(fā)澀，阻力增大，導(dǎo)致粗紗卷繞困難引起粗紗蕩頭，捻度不勻、斷頭增多。如果相對濕度較小，并條機上由于靜電作用增強造成棉條蓬松、發(fā)毛、棉網(wǎng)破裂、纖維飛散、飛花多、易繞膠輥；在粗紗機上纖維飛散，飛花多，粗紗松散，加捻困難，斷頭多，粗紗纖維間抱和力差，影響條干均勻和粗紗強力，粗紗成形不良。因此，相對濕度控制應(yīng)在50％-60％，熟條回潮率在6．5%～7．0％之間，粗紗回潮率在6．2％～7％之間，若在逐步放濕中此相對濕度要小于55％，以滿足生產(chǎn)的需要。

2．4牋細紗工序牋

細紗車間要求相對濕度比并粗工序相對濕度小，使粗紗在細紗車間保持放濕狀態(tài)，這樣對牽伸有利。這是由于放濕會使纖維，內(nèi)濕外干，內(nèi)濕材料柔軟，易加工、易導(dǎo)電；外干則摩擦及粘著力小。如果相對濕度大，紗線與鋼絲圈之間以及鋼絲圈與綱領(lǐng)之間的摩擦力增加造成飛圈，斷頭率高，羅拉、膠圈表面附著飛花，牽伸不良，造成粗節(jié)多、條干不勻；同時膠錕發(fā)粘，繞膠錕影響生產(chǎn)，增加工人的勞動強度。所以要求偏小控制，但不宜太小，這樣易使棉纖維散落，飛花增多，牽伸中易產(chǎn)生靜電，使纖維不平行條干惡化，易繞膠錕，斷頭增多，并且纖維抱合力差，成紗毛羽增加，成紗強力下降，所以相對濕度不應(yīng)超過58%，回潮率在5.9%～6.3%之間。在實際生產(chǎn)中應(yīng)針對粗紗的實際情況作相應(yīng)調(diào)整，相對濕度為52%為宜。

2．5絡(luò)筒工序

絡(luò)筒工序要求保持一定的相對濕度，是為了保證并增加成紗強力和回潮率，有利于清除紗疵。使成紗表面光滑，減少成紗損失。若相對濕度過大，筒子變重成紗吸濕伸長，不易除雜，機件表面沾附飛花且易生銹；若濕度過小，會造成強力下降斷頭多，使成品筒子輕而松，成形不良，產(chǎn)生毛羽紗，造成質(zhì)量下降，車間飛花增多。因此，相對濕度一般控制在68％～78％之間，回潮濕率在7．0％～8．0％之間。若在實際生產(chǎn)中為了滿足回潮率的要求也可以將相對濕度增加到80％左右，以保證生產(chǎn)的順利進行。

3牋溫濕度與成紗質(zhì)量的關(guān)系

牋牋通過以上的理論、數(shù)據(jù)分析，可以全面、透徹地了解空氣調(diào)節(jié)在棉紡廠的重要性。

3．1牋溫濕度、含濕量與回潮率的關(guān)系

牋牋在相對濕度不變的情況下，溫度升高則含濕量增加，回潮率降低。在溫度不變的情況下，相對濕度升高則含濕量增加，回潮率升高。當溫濕度一同升高時，含濕量增加，回潮率變化視情況而定；溫度與相對濕度，一個升高，一個降低時，含濕量與回潮率的變化變視其具體情況而定。從整體上看溫度、相對濕度、空氣含濕量、回潮率的波動相似，其原因在于受外界氣候條件的影響較大，但各工序之間的溫濕度工藝配合比較好，這是保證生產(chǎn)進行，促進產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提高的首要條件。

3．2牋溫濕度、回潮率與棉卷含雜的關(guān)系

牋牋棉卷的含雜率雖然受原棉含雜率的影響較大，但是考慮這個因素之后由于生產(chǎn)設(shè)備是定臺供應(yīng)的，這樣波動數(shù)據(jù)之間變具有了較強的可比性。當原棉含雜率比較穩(wěn)定的時候，棉卷含雜率隨著溫濕度、回潮率波動；回潮率減小時棉卷含雜率也隨著降低，升高時升高，波動較明顯；當回潮率穩(wěn)定時，棉卷含雜率波動也相應(yīng)平緩。

3．3回潮率與并條條干均勻度的關(guān)系

大部分條干均勻度隨著回潮率的升高而降低，其變化趨勢較明顯。有些波動失常，是由于溫濕度控制不當或設(shè)備運轉(zhuǎn)不良造成的。當回潮率偏大或偏小時，條干會惡化。具體地偏高還是偏低的掌握，從月平均值上看回潮率大時，其條干均勻度偏高，這可能是膠輥壓力設(shè)置不當，對纖維的控制能力不好或者是工藝不當?shù)仍O(shè)備、工藝原因所致，要視設(shè)備情況而定。FA3ll型并條機，工序回潮率低，由于其溫濕度是受精梳工序的影響。理想的精梳工序溫濕度控制是溫度控制在20℃~28℃，相對濕度控制在50％~60％。由于梳棉、條卷、并卷、精梳、并條、粗紗為一個生產(chǎn)車間，一套空調(diào)室控制，而各工序?qū)貪穸鹊囊蟛灰磺腋鞣N設(shè)備的性能、發(fā)熱量不同、吸放濕規(guī)律不同，在空氣調(diào)節(jié)上技術(shù)難度較大，區(qū)域性差異大，各工序相互影響較大，對產(chǎn)品質(zhì)量不利，也不利于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運行。所以采取逐步放濕的工藝控制，即方便了空調(diào)工作也保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。

3．4回潮率與成紗質(zhì)量的關(guān)系牋牋

細紗回潮率與成紗細節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)的關(guān)系如圖l、圖2、圖3所示。

圖l牋回潮率與成紗細節(jié)的關(guān)系牋牋牋牋犕2牋回潮率與粗節(jié)的關(guān)系

圖3牋回潮率與棉結(jié)的關(guān)系

從一月內(nèi)C16tex細紗回潮率與成紗細節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)的關(guān)系可以明確分析出，回潮率與各項指標的關(guān)系。隨著細紗工序回潮率增加有明顯的增加趨勢，增加的快慢程度也有明顯的相似。從分析中可知，細紗工序的回潮率控制在5.9%～6.3％的范圍之內(nèi)對成紗質(zhì)量具有明顯的穩(wěn)定性，故在工作中要結(jié)合天氣情況對細紗溫濕度的控制范圍進行調(diào)整，按照回潮率的大小進行控制，以穩(wěn)定成紗質(zhì)量。

粗紗回潮率與成紗細節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)的關(guān)系如圖4、圖5、圖6所示。

牋牋牋圖4粗紗回潮率與成紗細節(jié)的關(guān)系牋圖5粗紗回潮率與成紗粗節(jié)的關(guān)系

圖6粗紗回潮率與成紗棉結(jié)的關(guān)系

從粗紗回潮率與成紗細節(jié)、粗節(jié)、棉結(jié)的關(guān)系可以分析出：回潮率與成紗質(zhì)量的關(guān)系與細紗工序不同的是，粗紗工序的回潮率不僅不能大，而且也不能太小，只有控制在6．2％～6．7％的范圍之內(nèi)*佳。這與粗紗工序所要求的嚴格控制溫濕度相符，主要是牽伸過程中對粗紗內(nèi)部的纖維結(jié)構(gòu)有關(guān)。這兩個工序的回潮率控制同時也符合細紗工序的放濕的理論控制要求。

4牋穩(wěn)定車間溫濕度的控制措施

經(jīng)理論和實例分析可知，在實際生產(chǎn)中“穩(wěn)定”不是一個簡單的詞。為了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定必須加強車間空氣調(diào)節(jié)。當車間溫濕度和半制品回潮率適合生產(chǎn)工藝需要時，空調(diào)運轉(zhuǎn)工作應(yīng)著重抓好溫濕度的穩(wěn)定性；當回潮率達不到規(guī)定，出現(xiàn)波動時則**抓好溫濕度的控制與管理工作。為此，我們應(yīng)注意以下幾個方面，采取相應(yīng)的措施。

1)抓好溫濕度的“日夜差”與“次差”，做好車間溫濕度的預(yù)防調(diào)節(jié)工作。

①勤觀察室外天氣變化，當車間溫濕度受到室外氣象條件影響而變化時，要采取相應(yīng)措施調(diào)節(jié)空調(diào)室的風(fēng)量、噴水量以及新風(fēng)與回風(fēng)比例，以達到控制室內(nèi)參數(shù)的目的。

②在車間局部區(qū)域采用調(diào)節(jié)出風(fēng)口風(fēng)量或支風(fēng)道風(fēng)量的方法來改變和控制車間的溫濕度。控制區(qū)域差異的滿足不同區(qū)域的溫濕度要求。

③掌握室外空氣溫濕度晝夜變化的規(guī)律，穩(wěn)定車間溫濕度，減少波動，以此來穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。各班調(diào)節(jié)要密切合作，互通情況，樹立全局觀念，以利于穩(wěn)定車間溫濕度。

2)減小車間內(nèi)溫濕度的區(qū)域性差異，密切注意室外氣象條件，如風(fēng)力、風(fēng)向、日照的變化進行及時調(diào)節(jié)，也可有針對性地采取調(diào)整風(fēng)道排風(fēng)量的大小(采取這項措施也可以故意增大區(qū)域性差異，來保證同一車間各工序?qū)貪穸鹊牟煌?/font>)。

3)生產(chǎn)車間必須保持正壓狀態(tài)，避免車間溫濕度受到室外天氣的影響，特別在“煤灰紗”的高發(fā)季節(jié)也可保證質(zhì)量要求。同時可保證新風(fēng)量的要求。這樣既保證了生產(chǎn)的順利進行，也保證了職工的身體健康。

4)遇到天氣驟變(突冷、突熱)或雷雨天氣時，要注意門窗的管理，多使用回風(fēng)，控制好車間溫濕度。

5)根椐原棉的實際情況，調(diào)整生產(chǎn)車間的溫濕度，保證生產(chǎn)的順利進行，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

6)采用逐步放濕法在生產(chǎn)中易控制“一車間，多工序"的溫濕度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。

7)合理利用車間的回風(fēng)，不僅能控制車間溫濕度，也可達到節(jié)能的目的。

8)對不能滿足生產(chǎn)工序需要的空調(diào)室進行改造，在進行經(jīng)濟技術(shù)論證后購置。選型是本著現(xiàn)代紡織空調(diào)的發(fā)展趨勢——“環(huán)保與節(jié)能”兩大主題選購。

9)對滿足不了生產(chǎn)需求的進行節(jié)能性改造，選用新型節(jié)能風(fēng)機、無級變速和變頻調(diào)速技術(shù)。