文/周玉祥 符玉霞 王登豔 鬱春濤 (江蘇東華紡織有限公司)
車間空氣溫溼度控制和調節是紡織生產過程不可或缺的重要組成部分,空調環境的調節優良,直接影響到產品生產的產量、質量和員工的身心健康,紡織空調的任務是改善勞動條件,保護職工健康,提高勞動生產效率,同時能夠排除室內外各種環境因素的干擾,使生產車間保持一定要求的環境空氣參數,適應和滿足紡織纖維在加工過程中對溫溼度的特殊敏感性,以保證各工藝過程的正常進行,提高生產質量和設備生產率。如何利用空調的調節來滿足純棉高檔精品紗線的生產,降低車間空氣溫溼度對生產過程的影響,江蘇東華紡織有限公司在這方面做了大量有益的嘗試,在這裡與大家共同分享。
1溫溼度對棉纖維紡紗性能的影響
棉纖維是多孔性物質,且其纖維素大分子上存在許多親水性基因(OH),所以其吸溼性較好,一般大氣條件下,棉纖維的回潮率可達8.5%左右。棉纖維在空氣中是吸溼還是放溼與空氣的溫溼度有直接關係。當吸溼量等於放溼量時,即達到了吸溼平衡狀態,這時的纖維回潮率不再有大的變化。一般棉纖維在正常環境中經過6h～8h後即可認為達到平衡狀態。相對溼度愈大,其空氣的飽和水蒸氣分壓力也愈大,使棉纖維回潮率增大,即空氣的相對溼度與棉纖維的回潮率成正比,當空氣溫度升高時,棉纖維內水分子的動能增加,容易脫離纖維材料的長鏈分子,離開纖維的機會多於吸著在纖維表面的機會,纖維處於放溼狀態,即溫度與回潮率成反比。相對溼度的高低,對紡織纖維的紡紗性能影響較大,相對溼度增大後能增進和改善長鏈分子的整列度而使纖維的強力增加,在標準溫溼度狀況下,棉纖維的強力可比干燥狀態下的棉纖維強力高到50%。如相對溼度超過80%以上,則增加率減少,甚至強度反而降低。溫度對纖維強度的影響較小,一般來說,溫度高時,纖維分子運動能量增大,減弱了某些區域纖維分子間的引力,因而拉伸強度降低,實驗結果表明,溫度升高1℃,纖維的強度約減少0.3%。棉纖維的表面含有脂蠟質,俗稱棉蠟,棉蠟對棉纖維具有保護作用,是棉纖維具有良好紡紗性能的原因之一。纖維中的棉蠟在18.3℃以下時,棉蠟呈現硬化狀態,其紡紗時潤滑作用降低,牽伸阻力增加。當環境溫度超過27℃時,纖維的棉蠟開始融化、發粘,同樣對紡紗牽伸帶來影響。只有當生產環境溫度在18.3℃～27℃時,棉蠟呈現軟化狀態,纖維潤滑柔軟,其可紡性呈最佳狀態。
溫度對纖維導電性也有影響,一般隨著溫度的升高纖維的導電能力也相應的增加。但在溫度過高時,棉纖維棉蠟融化,會發生繞皮輥和繞羅拉的不良後果。當相對溼度由20%提高到60%時,棉纖維的導電性能可提高4倍;相對溼度低於45%時,則容易產生大量靜電且散逸困難。
在紡織生產過程中,溫度偏高或偏低，都易導致棉纖維脆斷、產生靜電及對牽伸過程產生影響。而相對溼度偏高或偏低,也會對紡紗過程中造成短絨飛花增多、紗線強力下降等方面的影響。因此,正確地根據棉纖維的物理性能來選擇合適的溫溼度是紡好高質量紗線產品的前提。
2溫溼度對生產過程中質量的影響
2.1溫溼度對清梳聯工序的影響
清梳聯工序主要目的是對原棉進行開松、混和、排除短絨和結雜,並製成棉條盤入條筒中，為此要求棉纖維具有良好可紡性能，即要求溫溼度相適應。由於我們選用的原棉都是國家收儲棉,回潮率一般在5%以下,這是不符合清棉工序生產工藝要求的，因此在紡制前對原棉要進行松包預加溼處理,使原棉回潮率能提高到7.0%左右,回潮率的提高有利於纖維強力的提高。清梳聯工序空調的任務是保證棉纖維在打擊和分梳過程中不易斷裂、有利於結雜和短絨的清除,因此清棉相對溼度一般控制在55 %～60%、梳棉控制在50 %～55%最為適宜,這樣的相對溼度使生產過程中纖維處於放溼狀態，纖維呈外幹內溼,增強了纖維的柔軟性和抗打擊性,有利於纖維的分梳和雜質的清除。清棉工序原棉的回潮率過小,棉纖維脆弱易被打斷,落棉增加,短絨增加影響成紗強力,若回潮率過大則不利於開松除雜,纖維易產生束絲,梳棉如相對溼度偏高,則會產生分梳困難、棉結增加、除雜差、斷頭增多,如果相對溼度太低,則纖維易脆斷、落棉飛花增多、影響強力等不利情況。生條回潮率控制在(65 土0.5) %為宜。
2.2溫溼度對精梳工序的影響
預並利用併合牽伸來伸直部分彎鉤纖維,其特點是既牽伸又併合,精梳的任務是對小卷進行梳理,去除短絨,棉結雜質,牽伸併合後圈條成型,預並條的相對溼度要求在65 %-70%左右,此時纖維呈現吸溼狀態可提高纖維表面的摩擦係數,以保證棉條在牽伸過程中,羅拉對纖維具有較大的握持牽伸力,確保纖維的平行伸直。精梳工序對溫溼度的要求較高,一般要求回測率保持在6.3 %-6.8 %之間,以保持纖維的微放溼,纖維呈外幹內溼狀態,在此相對溼度下既保證了一定的纖維強力,同時也有利於分梳元件對纖維的分梳。精梳工序如相對溼度過大,易粘卷、粘皮輥和羅拉,不利於分梳,棉網易出現破洞。相對溼度過小則易出現靜電,產生棉網破邊、毛條,當精梳條回潮率控制在(6.5 土0.5) %時,對生產最為有利。
2.3溫溼度對並粗工序的影響
並粗工序的主要任務是通過合併牽伸,提高棉條的均勻度,獲得比較均勻穩定的粗紗捻度,因此要求纖維具有柔軟、抱合力強便於加捻的特性,提高羅拉對纖維的控制力,提高纖維在牽伸過程中的伸直平行度。在正常情況下粗紗工序相對溼度宜偏高掌握,粗紗回潮率之所以要求偏高掌握,目的就是使其在細紗加工過程中保持一種放溼狀態,纖維內溼外幹,內溼則使棉纖維柔軟導電性能好,因而不會由於靜電效應而影響纖維正常的排列,條幹均勻度好。外幹則使摩擦和粘著力減小,有利於欠伸和除雜。適當提高粗紗回潮率,有利於細紗工序的大牽伸，這是細紗生產實現優質高產的重要條件。
梳棉條由溫度較高的梳棉工序進入溫度較低、相對溼度較大的並條工序後,纖維散熱、吸溼。棉纖維在並條工序是先保溼、再吸溼,其回潮率控制在(6.8 ±0.5) %為宜。粗紗是細紗的前道準備工序,控制粗紗回潮率既是粗紗工序本身的工藝要求,也是細紗工序的工藝要求。可以說粗紗回潮率是紡部生產的核心,要嚴格將粗紗回潮率控制在合理範圍內。生產實踐表明,當粗紗回潮率在(7.2土0.5)%時,棉纖維不繞膠輥、不纏羅拉,牽伸正常,條幹、卷繞、成形等均為最佳狀態,它既適應粗紗本工序正常生產,又滿足下道工序細紗工藝的要求。如相對溼度過大則易出現繞皮輥、繞羅拉,牽伸困難,纖維間不易鬆開,影響條幹均勻,粗紗出硬頭,粗紗錠殼發澀、摩擦增加,阻力增大,粗紗卷繞困難,粗紗捻度不勻、斷頭增多,並條工序則易產生湧條。相對溼度過小並條棉條易產生靜電、棉條蓬鬆、發毛、棉網破裂、纖維飛散、飛花增多,粗紗則鬆散、加捻困難、斷頭多、粗紗纖維間抱合力差,影響條幹的均勻度和粗紗強力,粗紗易出現成型不良現象。粗紗回潮率控制在7.0%～7.5%之間,可以滿足生產工藝的要求。
2.4溫溼度對細紗工序的影響
細紗車間要求相對溼度比並粗工序相對溼度小,使粗紗在細紗車間保持放溼狀態,這樣內溼外乾的纖維柔而不粘,易加工,導電好,同時摩擦力小,粘著力小,這樣對牽伸有利。車間溫溼度的控制與原棉纖維密度也有關係,細纖維比粗纖維柔軟性要好,而且由於中空度較高容易吸溼,因而對車間相對溼度來講,紡細纖維應比紡粗纖維低一些。如果相對溼度過大,紗線與鋼絲圈之間以及鋼絲圈與綱領之間的摩擦力增大,造成鋼絲圈飛圈,羅拉、皮圈表面附著飛花,皮輥發粘,繞皮輥,牽伸不良造成條幹不勻,影響生產。所以要求相對溼度偏小控制,但不宜太小,相對溼度過小易使棉纖維散落飛花增多,牽伸過程中易產生靜電。靜電使纖維不平直,不能緊密抱合,惡化條幹,易繞皮輥,纖維間抱合力變差,成紗毛羽增加,強力下降。細紗一般相對溼度不宜超過60%,回潮率在6.5%～7.0%之間。溫度對細紗生產也很重要,高溫將造成粗紗纖維回潮率下降而易產生靜電,纖維棉蠟融化而出現須條纖維繞膠輥、纏羅拉、牽伸不開現象,對生產極為不利。具有適宜回潮率的粗紗纖維,在細紗牽伸中效果良好,條幹均勻,紗線斷頭少。
2.5絡筒工序
由於自動絡筒機速度高,檢測動作靈敏,因此保持一定的相對溼度,可增加紗線的強力和回潮率,有利於清除紗疵,並使紗線表面光滑,毛羽減少。若相對溼度過大,筒子變重紗線吸溼伸長,不易除雜,電清產生誤切,機件表面沾附飛花且易生鏽;若相對溼度過小,紗線強力下降,不易除雜,成型不良,毛羽增加,造成質量下降。相對溼度一般控制在70%～80%之間,回潮率在7.0%～7.5%之間,對生產的順利進行較為有利。
3溫溼度調節的其他掌控措施
原棉在預棉室預加溼時,應根據原棉的回潮率和含雜情況進行加溼,對含雜高的原棉由於雜質對水分的吸附能力較強,所以加溼量要適應,否則在生產過程中雜質的分離度會受到影響,所有原棉的回潮率儘可能控制在1%的偏差之內,有利於清梳聯的開松、除雜和混和。
紡織廠細紗電機運行過程中將產生較大的熱量,冬季為了充分利用細紗電機熱能,我公司將細紗電機吸熱迴風經過過濾,通過設計的專用迴風管道,將熱風送入前紡車間空調進行混風,有效地提升了前紡溫溼度的控制能力,既保證了質量,又節約了大量的能源消耗。夏季細紗工序的溫度一般高於前後道工序,所以我們在進行溫度調節時,儘可能將粗紗及絡筒的溫度調節到接近細紗的溫度,這樣可保持粗紗條在細紗水分不致過快被蒸發,細紗管運輸到絡筒工序紗表面不會因溫差大而出現結露現象。
細紗工序是產品質量的主要指標生產者,因此細紗空調對保證最終產品質量具有較大的影響,保持細紗環境對紡紗有著重要的作用,細紗空調通過對地吸、吸熱及送風系統的風量調節,確保細紗工序呈現微負壓,地吸的遠程吸風口負壓不低於200pa確保細紗上下氣流的順向通暢,夏季確保整體換氣次數15次以上,冬季不低於10次。另外我們還每月對細紗各車弄進行溫溼度測量,掌握車弄裡車頭、車中、車尾的溫溼度,準確掌控車間溫溼度變化的走勢,合理確定溫溼度指表的調節範圍,保證細紗溫溼度的工藝達到生產規範要求。
當前隨著空氣質量的惡化,霧霾天氣現象出現增多,對紡織生產帶來了一定的危害,如果空調措施不力就易產生煤灰紗。所以我們專門設計了新風補入通道,利用針刺非織造丙綸纖維過濾材料阻力較小的性能,製作成駐極體過濾材料。該過濾材料在機械捕集機理的基礎上,利用靜電效應對顆粒物尤其是微細顆粒進行捕集，具有較高的過濾效率,而阻力並不增加,作為新風濾料,過濾性能提高,並可有效防治煤灰紗等現象。
4結語
要使紡織廠的整個空調管理工作適應紡織生產的要求,必須實行空調管理工作科學化、制度化、規範化,控制好生產環節中製品及成品的回潮率。前後工序的回潮率要根據原棉的性質狀態進行調節,同時從工藝設備、操作等環節入手,減少各工序回潮率的波動,穩定產品質量,保證生產的連續穩定運行。
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