空调温湿度在精品纱生产过程中的作用

周玉祥　吴恒银　游　洪　郁春涛（江苏东华纺织有限公司，江苏建湖 224700）

空调温湿度在精品纱生产过程中的作用

周玉祥吴恒银游洪郁春涛
（江苏东华纺织有限公司，江苏建湖 224700）

本文针对车间温湿度在精品纱生产过程中的影响因素进行了详细分析，重点介绍了高支精品纱生产过程中温湿度如何控制这一关键要素，同时列出了生产过程中相关温湿度控制及部分工艺技术参数，对如何纺制高品质纱线起到了指导作用。

空调；温湿度；精品纱；影响

车间空气温湿度控制和调节是纺织生产过程不可或缺的重要组成部分，空调环境的调节优良，直接影响到产品生产的产量、质量、消耗和员工的身心健康。纺织空调的任务是改善劳动条件，保护职工健康，提高劳动生产效率，同时能够排除室内外各种环境因素的干扰，使生产车间保持一定要求的环境空气参数，适应和满足纺织纤维在加工过程中对温湿度的特殊敏感性，以保证各工序生产过程的正常进行，提高产质量和设备利用率。如何利用空调的调节来满足纯棉高档精品纱线的生产，降低车间空气温湿度对生产过程的影响，东华纺织有限公司在这方面做了大量有益的尝试。

1　温湿度对棉纤维纺纱性能的影响

棉纤维是多孔性物质，且其纤维素大分子上存在许多亲水性基因（—OH），所以其吸湿性较好，一般大气条件下，棉纤维的回潮率可达8.5%左右。棉纤维在空气中是吸湿还是放湿与空气的温湿度有直接关系。当吸湿量等于放湿量时，即达到了吸湿平衡状态，这时的纤维回潮率不再有大的变化。一般棉纤维在正常环境中经过6 小时～8 小时后即可认为达到平衡状态。相对湿度愈大，其空气的饱和水蒸气分压力也愈大，使棉纤维回潮率增大，即空气的相对湿度与棉纤维的回潮率成正比。当空气温度升高时，棉纤维内水分子的动能增加，容易脱离纤维材料的长链分子，离开纤维的机会多于吸着在纤维表面的机会，纤维处于放湿状态，即温度与回潮率成反比。

相对湿度的高低，对纺织纤维的纺纱性能影响较大，相对湿度增大后能增进和改善长链分子的整列度而使纤维的强力增加，在标准温湿度状况下，棉纤维的强力可比干燥状态下的棉纤维强力高到50%。如相对湿度超过80%以上时，则强力增加率减少，甚至强度反而降低。温度对纤维强度的影响较小，一般来说，温度高时，纤维分子运动能量增大，减弱了某些区域纤维分子间的引力，因而拉伸强度降低，有实验表明，温度升高1℃，纤维的强度约减少0.3%。

棉纤维的表面含有脂蜡质，俗称棉蜡，棉蜡对棉纤维具有保护作用，是棉纤维具有良好纺纱性能的原因之一。纤维中的棉蜡在18.3℃以下时，棉蜡呈现硬化状态，其纺纱时润滑作用降低，牵伸阻力增加。当环境温度超过27℃时，纤维的棉蜡开始融化、发粘，同样对纺纱牵伸带来影响。只有当生产环境温度在18.3℃-27℃时，棉蜡呈现软化状态，纤维润滑柔软，其可纺性呈最佳状态。

温度对纤维导电性也有影响，一般随着温度的升高纤维的导电能力也相应的增加。但在温度过高时，棉纤维棉蜡融化，会发生绕皮辊和绕罗拉的不良后果。当相对湿度由20%提高到60%时，棉纤维的导电性能可提高4倍；相对湿度低于45%时，则容易产生大量静电且散逸困难。

在纺织生产过程中，温度偏高或偏低，都易导致棉纤维脆断、产生静电及对牵伸过程产生影响。而相对湿度偏高或偏低，也会对纺纱过程中造成短绒飞花增多、纱线强力下降等方面的影响。因此，正确地根据棉纤维的物理性能来选择合适的温湿度是纺好高质量纱线产品的前提。

2　温湿度对生产过程中产品质量的影响

2.1温湿度对清梳联工序的影响

清梳联工序主要目的是对原棉进行开松、混和、排除短绒和结杂，并制成棉条盘入条筒中，因此要求棉纤维具有较好的适纺性能，而温湿度控制得好坏对适纺性能影响较大。由于我们选用的原棉都是新疆棉及进口棉，回潮率一般在6%以下，回潮较低难以满足清棉工序生产工艺要求，生产过程中短绒增加较多，因此在纺制前对原棉进行必要的预松包加湿处理，使原棉回潮率能提高到7.0%以上，回潮率的提高有利于纤维强力的提高，减少纤维在打击分梳过程中的断裂，针对原棉回潮率对生产过程中短绒的影响，我们进行了试验（见表1）。

试验表明，原棉回潮率过低，生条短绒增加较多，当原棉回潮率达到7.5%以上时，生条短绒的增长基本趋于稳定。清梳联工序空调的任务是保证棉纤维在打击和分梳过程中不易断裂、有利于结杂和短绒的清除，因此清棉相对湿度一般控制在60-65%、梳棉控制在50-55%最为适宜，这样的相对湿度控制可以使生产过程中纤维处于放湿状态，纤维呈外干内湿，增强了纤维的柔软性和抗打击性，有利于纤维的分梳和杂质的清除。清棉工序原棉的回潮率过小，棉纤维脆弱易被打断，落棉增加，而短绒增加影响成纱强力。若回潮率过大则不利于开松除杂，纤维易产生束丝。梳棉如相对湿度偏高，则会产生分梳困难、棉结增加、除杂差、断头增多，如果相对湿度太低，则会产生纤维易脆断、落棉飞花增多、影响强力等不利情况。生条回潮率控制在（6.5土0.5）%为宜。

表1　不同原棉回潮率状态下生成的生条短绒率

2.2温湿度对精梳工序的影响

预并利用并合牵伸来伸直部分弯钩纤维，其特点是既牵伸又并合。精梳的任务是对小卷进行梳理，去除短绒、棉结杂质，牵伸并合后圈条成型。棉纤维在并条工序是先保湿、再吸湿，其回潮率控制在（6.8±0.5）%为宜。预并条的相对湿度要求在65-70%左右，此时纤维呈现吸湿状态，可提高纤维表面的摩擦系数，以保证棉条在牵伸过程中，罗拉对纤维具有较大的握持牵伸力，从而可提高纤维的平行伸直度，不同温湿度条件下纤维伸直平行情况（见表2）。精梳工序对温湿度的要求较高，一般要求回潮率保持在63～68%之间，以保持纤维的微放湿，纤维呈外干内湿状态，在此相对湿度下既保证了一定的纤维强力，同时也有利于分梳元件对纤维的分梳。精梳工序如相对湿度过大，易粘卷、粘皮辊和罗拉，不利于分梳，棉网易出现破洞。相对湿度过小则易出现静电，产生棉网破边、毛条。当精梳条回潮率控制在（65土2.0）%时，对生产较为有利，可确保精梳条乌斯特条干值在3.2%以下。

表2　预并条相对湿度控制与短绒及纤维伸直平等度关系的测试

2.3 温湿度对并粗工序的影响

并粗工序的主要任务是通过合并牵伸，提高棉条的均匀度，获得比较均匀稳定的粗纱捻度。因此要求纤维具有柔软、抱合力强、便于加捻的特性，提高罗拉对纤维的控制力，提高纤维在牵伸过程中的伸直平行度，不同温湿度状况下纤维伸直平等度试验（见表2）。在正常情况下粗纱工序相对湿度宜偏高掌握，粗纱回潮率之所以要求偏高掌握，目的就是使其在细纱加工过程中保持一种放湿状态，纤维内湿外干。内湿则使棉纤维柔软，导电性能好，因而不会由于静电效应而影响纤维正常的排列，条干均匀度好。外干则使摩擦和粘着力减小，有利于牵伸和除杂。适当提高粗纱回潮率，有利于细纱工序的大牵伸，这是细纱生产实现优质高产的重要条件。

粗纱是细纱的前道准备工序，控制粗纱回潮率既是粗纱工序本身的工艺要求，也是细纱工序的工艺要求。可以说粗纱回潮率是纺部生产的核心，要严格将粗纱回潮率控制在合理范围内。生产实践表明，当粗纱回潮率在（6.8土0.3）%时，棉纤维绕胶辊、缠罗拉现象大为降低，牵伸正常，条干、卷绕、成形等均为最佳状态，它既适应粗纱本工序正常生产，又满足下道工序细纱工艺的要求。如相对湿度过大特别是高温高湿季节，使用低含糖的新疆棉，则易出现绕皮辊、绕罗拉现象，纤维间不易松开，牵伸困难，影响条干均匀，粗纱易出硬头，粗纱锭壳发涩、摩擦增加，阻力增大，粗纱卷绕困难，粗纱捻度不匀、断头增多，并条工序则易产生涌条，在此状况下有时为了保证开车正常，可相应提高车间温度来降低相对湿度。相对湿度过小并条棉条易产生静电、棉条蓬松、发毛、棉网破裂、纤维飞散、飞花增多，粗纱则松散、加捻困难、断头多、粗纱纤维间饱和力差，影响条干的均匀度和粗纱强力，粗纱易出现成型不良现象。粗纱回潮率控制在6.5%-7.1%之间，可以较好满足后道生产的工艺要求。

2.4 温湿度对细纱工序的影响

细纱车间要求相对湿度比并粗工序相对湿度小，使粗纱在细纱车间保持放湿状态，这样内湿外干的纤维柔而不粘，易加工，导电好，同时摩擦力小，粘着力小，这样对牵伸有利。车间温湿度的控制与原棉纤维密度也有关系，细纤维比粗纤维柔软性要好，而且由于中空度较高容易吸湿，因而对车间相对湿度来讲，纺细纤维应比纺粗纤维低一些。如果相对湿度过大，纱线与钢丝圈之间以及钢丝圈与纲领之间的摩擦力增大，造成钢丝圈飞圈，罗拉、皮圈表面附着飞花，皮辊发粘，绕皮辊，牵伸不良造成条干不匀，影响生产。所以要求相对湿度偏小控制，但不宜太小，相对湿度过小易使棉纤维散落、飞花增多，牵伸过程中易产生静电，静电使纤维不平直，不能紧密抱合，恶化条干，易绕皮辊，纤维间抱合力变差，成纱毛羽增加，强力下降。细纱一般相对湿度不宜超过60%，回潮率在6.5%-7.0%之间，精梳40支纯棉纱在不同温湿度状况下主要指标测试。（见表3）。

温度对细纱生产也很重要，高温将造成粗纱纤维回潮率下降而易产生静电，纤维棉蜡融化而出现须条纤维绕胶辊、缠罗拉、牵伸不开现象，对生产极为不利。具有适宜回潮率的粗纱纤维，在细纱牵伸中效果良好，条干均匀，纱线断头少。

表3　精品精梳40支纯棉纱在不同温湿度状况下主要指标变化情况

2.5络筒工序

由于自动络筒机速度高，检测动作灵敏，因此保持一定的相对湿度，可增加纱线的强力和回潮率，有利于清除纱疵，并使纱线表面光滑，毛羽减少。若相对湿度过大，筒子变重纱线吸湿伸长，不易除杂，电清产生误切，机件表面沾附飞花且易生锈；若相对湿度过小，纱线强力下降，不易除杂，成型不良，毛羽增加，造成质量下降。相对湿度一般控制在65%-75%之间，回潮率在7.0%-7.5%之间，对生产的顺利进行较为有利。

3　温湿度调节的其他掌控措施

原棉在预棉室预加湿时，应根据原棉的回潮率和含杂情况进行加湿，对含杂高的原棉，由于杂质对水分的吸附能力较强，所以加湿量要适度，否则在生产过程中杂质的分离度会受到影响，所有原棉的回潮率尽可能控制在1%的偏差之内，有利于清梳联的开松、除杂和混和。

纺织厂细纱电机运行过程中将产生较大的热量，冬季为了充分利用细纱电机热能，东华纺织将细纱电机吸热回风经过过滤，通过设计的专用回风管道，将热风送入前纺车间空调进行混风，有效地提升了前纺温湿度的控制能力，既保证了质量，又节约了大量的能源消耗。

夏季细纱工序的温度一般高于前后道工序，所以我们在进行温度调节时，尽可能将粗纱及络筒的温度调节到接近细纱的温度，这样可保持粗纱条在细纱水分不致过快被蒸发，细纱管运输到络筒工序纱表面不会因温差大而出现结露现象。

细纱工序是产品质量的主要指标生产者，因此细纱空调对保证最终产品质量具有较大的影响，保持细纱环境对纺纱有着重要的作用。细纱空调通过对地吸、吸热及送风系统的风量调节，确保细纱工序呈现微负压，地吸的远程吸风口负压不低于200pa，确保细纱上下气流的顺向通畅，夏季确保整体换气次数15次以上，冬季不低于10次。另外我们还每月对细纱各车弄进行温湿度测量，掌握车弄里车头、车中、车尾的温湿度，准确掌控车间温湿度变化的走势，合理确定温湿度表的调节范围，保证细纱温湿度的工艺达到生产规范要求。

当前随着空气质量的恶化，雾霾天气现象出现增多，对纺织生产带来了一定的危害，如果空调措施不力就易产生煤灰纱。所以我们专门设计了新风补入通道，利用针刺非织造丙纶纤维过滤材料阻力较小的性能，制作成驻极体过滤材料。该过滤材料在机械捕集机理的基础上，利用静电效应对颗粒物尤其是微细颗粒物进行捕集，具有较高的过滤效率，而阻力并不增加，作为新风滤料，过滤性能提高，并可有效防治煤灰纱等现象。

表4　车间温湿度控制范围

4　结语

要使纺织厂的整个空调管理工作适应纺织生产的要求，必须实行空调管理工作科学化、制度化、规范化，控制好生产环节中半制品及成品的回潮率，前后工序的回潮率要根据原棉的性状进行调节，同时从工艺、设备、操作等环节入手，减少各工序回潮率的波动，稳定产品质量，保证生产的连续稳定运行。

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Effect of humiture in the production process of high quality yarn

ZHOU Yu-xiang WU Heng-yin YOU Hong YU Chun-tao
（Jiangsu Donghua Textile Co.， Ltd， Jiangsu Jianhu 224700， China）

This paper labors influencing factors for workshop humiture in the production process of high quality yarn，focused on the method of humiture how to control the key element in the high count yarn process of production ， at the same time， list parameters of humiture control and part of the technology in the production process， that will play a guiding role for how to spinning high quality yarn.

air conditioner； humiture； high quality yarn； influence

TS195.35

D

投稿日期：2016-01-18

周玉祥，江苏东华纺织有限公司，主任助理，空调班长。