从上述情况可知,空气的温度和相对湿度对纤维性能的影响很大,特别是相对湿度对回潮率的影响尤为重要。
在纺织企业各个不同的车间里,为了纺织生产的顺利进行,纤维的回潮率就会有所不同,需互相配合好前后工序的回潮率。例如,纯棉纺各工序产品控制的回潮率范围见表1-2。由于纺织机械对纤维的加工情况不同,有时还要精确控制纤维在纺织工序中是吸湿还是放湿,可参考表1-3安排。对于吸湿过程的车间,相对湿度就应较前一工序上调一些;对于放湿过程的车间,相对湿度就应较前一工序下调一些。另外,有些纺织器材如胶辊、梭等性能也会受到温度和相对湿度的影响。故各个车间所要求的空气温度和相对湿度亦不相同。
表1-2 纯棉纺各工序产品回潮率控制范围
表1-3 纺纱工序中吸湿、放湿的安排
1.棉纺织工艺 清花车间要求相对湿度较低。清花车间的任务是把棉块开松并除去杂质。相对湿度低可以使得原棉的回潮率减小,开棉效率高、除杂顺利,棉卷均匀度好。但相对湿度过低时棉纤维脆弱易断,影响成纱强力,且落棉增多,空中飞花也多,制成的棉卷会太膨松。
梳棉车间要求相对湿度与清花车间相近或稍低。让棉卷在梳棉车间有少量放湿,使纤维呈内湿外干状态。外干有利于棉束、棉块分梳成单纤维状态,且有利于除杂。内湿则有利于棉纤维的强力和延伸性,使纤维不易被梳断,并且可减少静电现象。如果相对湿度过高,则会造成许多不好现象,如棉卷粘层、生条均匀性差、纤维分梳困难、杂质不易清除、棉结增加、棉网下垂、断头增多、纤维黏附罗拉、针布生锈等。
并粗车间要求相对湿度较高。相对湿度增高可使纤维的柔软性和抱合力增加,粗纱容易获得稳定和均匀的捻度。纤维强力也有所增加,有利于提高罗拉对纤维的控制能力,使纤维在牵伸过程中伸直平行。纤维中水分子增加使得导电性好,所以不会因产生静电现象而影响纤维正常的排列,条干均匀度好。如果相对湿度过低,在并条机上会造成棉条蓬松,棉网破裂,短纤维飞扬,并易产生静电吸绕胶辊;在粗纱机上会粗纱松散,飞花增多,加捻困难,断头增加,纤维间抱合力减弱而影响条干均匀及粗纱强力。
细纱车间要求相对湿度比并粗车间低些。这样使粗纱在细纱车间保持放湿状态,会使纤维内湿外干。内湿使材料柔软,易加工,易导电。外干使摩擦及粘着力小。如果细纱车间相对湿度高了,纱线与钢丝圈之间的摩擦力增加会使断头率增高,罗拉胶圈表面会附着飞花导致牵伸不良而造成条干不匀、胶辊发粘甚至纱线缠绕胶辊。
对于织部工艺,一般要求相对湿度比纺部高。织部的工艺包括络筒、整经、浆纱、穿综穿筘、卷纬、织造、整理等工序,大多数车间要求纱线强力好,断头少,以提高产量和质量。故一般来说织部的相对湿度宜大些。
络筒、整经车间要求保持较高的相对湿度。在络筒、整经过程中每根纱都与空气进行较长时间接触,车间里的温度和相对湿度对纱线的回潮率和强力等有较大影响。为了增加纱线的强力,并考虑到细纱经过加捻后内部的纤维不易吸湿的情况,络筒、整经车间的相对湿度一般比细纱车间高。相对湿度增高可增加纱线的强力,有利于清除纱疵使纱表面光滑,减少断头。整经车间保持稳定的相对湿度,可使纱线平稳地卷在经轴或织轴上,经受均匀的张力。
浆纱车间的任务是使经纱浸透浆液,把纱线表面耸起的纤维或毛茸黏附住,然后烘干浆液形成浆膜,以增加纱的光洁度,耐磨性和弹性并减少织造时产生的静电。充分发挥浆膜作用的前提是控制好浆纱的回潮率。若浆纱的回潮率过低,浆纱发脆易断头,这时就要求车间里有较高的相对湿度。若浆纱回潮率过高,在织布车间来不及放湿会使含浆的经纱彼此黏合,织造困难并易造成织轴发霉。含浆经纱的回潮率大小还与上浆率有关。上浆率大时,回潮率应高些,相反则小些,重浆时可适当高些。浆纱车间的相对湿度要稳定,以利于控制回潮率和上浆率。
在织布车间,织机将按一定组织、密度和宽度把纱线织成合符一定标准的织物。织机各部件的运动要尽可能减少断头率和回丝率,保证织物的品质优良。若车间空气相对湿度过低,则经纱和纬和纬纱发脆而强力降低,经受不起织机的剧烈冲击,使落浆率增大,断头增加。由于空气干燥,还会引起纬缩现象以及在经纱交织摩擦时产生静电效应,造成布面起毛影响织物的质量和外观。所以,织布车间相对湿度不宜过低,而应适当偏高。这样,纱线强力好落浆率少,断头率减少,有利于织布质量的提高。另外,还要注意控制好车间的相对湿度与经纱上浆率和回潮率的关系。
整理车间主要是修补织物疵点,将织物打包入库。织物的回潮率有一定的要求,车间的相对湿度只要符合此要求即可。
2.混纺织工艺 涤纶具有弹性好、高电阻、吸湿性很小的特点。这些特点与温度、相对湿度关系密切。如果温度低,则纤维发挺。在纺部不易成卷,胶辊胶圈等发硬打滑,造成纺纱断头。如果温度太高,则抗静电油剂容易发黏和挥发,胶辊等也较湿,纤维黏附胶辊胶圈。在织造工艺中,由于温度高会使得浆膜变软产生粘连,不耐摩擦,容易断头。如果车间相对湿度偏低,则纤维刚挺,易使卷层蓬松,层次不清。涤纶表面在纺丝时虽加有抗静电油剂,但在湿度低时纤维与机件摩擦仍会产生静电,使纤维吸附卷绕机件。在织造工序中则因摩擦产生的静电使纱线相互排斥或吸并,纤维成团聚结在综眼上。
基于以上分析,各车间在织涤纶混纺织物时,应根据不同工序确定不同的温度和相对湿度。一般涤纶纺纱,在夏季车间温度宜较棉纺工艺的温度低些,在冬季车间温度与棉纺织工艺相类似。在交织化纤织物的车间,由于涤纶清洁杂少,但极易产生静电,故应以减少静电为主。在纺部清棉车间相对湿度宜大,有利于减少静电,纤维柔软成卷也好。以后各道工序宜在逐步放湿状态下进行,即车间相对湿度宜逐渐降低。如果纤维在以后工序中吸湿的话,则因水分仅吸附于纤维表面,易粘胶辊等部件,增加断头。在织造工序,应根据浆料成分控制相对湿度。如果采用聚乙烯醇浆料(PVA)给涤纶上浆,成膜性能良好,浆膜强韧耐磨性好,故相对湿度可低些,控制在62%~68%为佳。(www.xing528.com)
腈纶、锦纶等合成纤维均具有高电阻和吸湿性差的特点,与涤纶相似易起静电,加抗静电油剂后吸湿时水分吸附在纤维表面。这些纤维混纺时的车间温、湿度要求与加工涤纶相似,即清棉车间的相度对湿度要大,以后各道纺纱过程均以放湿为宜,车间的相对湿度应逐渐降低。而织造车间同样应视浆料性质而定。
维纶为聚乙烯醇纤维,有亲水性基团,是合成纤维中回潮率较高的一种纤维,但与天然纤维相比仍然较低。导电性虽比涤纶、腈纶等强,但比天然纤维差,在摩擦时仍易起静电,并难以消失。对于维纶混纺工艺,各车间的相对湿度基本上与棉纺织工艺相似。对温度的要求,因加有抗静电油剂的关系,在夏季车间的温度比棉纺织低些,在冬季则比棉纺织略高一些。织造车间的温度和相对湿度也应根据浆料成分而定。
粘胶纤维为纤维素纤维,吸湿性强,延伸性大,摩擦所产生的静电现象比较轻。但由于粘胶纤维表面光滑,抱全力差。根据这些特点,在前纺车间为了成卷成条良好,相对湿度要求比棉纺工艺低些。在织造工序,若采用的是纯淀粉浆料,由于它与棉纤维及粘胶纤维结合较好,故相对湿度宜在68%~76%;若采用羧甲基纤维素浆料(CMC)或海藻浆料,则相对湿度要比棉织工艺降低些,为66%~68%。粘胶纤维对温度的要求与棉纺织工艺相近。
3.毛纺织工艺 动物纤维在含水率增加后变得比较柔软,容易伸长,但强力反而降低,与植物纤维的特性不大相同。羊毛的摩擦系数与鳞片的顺逆向有关,逆向时摩擦系数大。在和毛间及精纺厂的混条机上,为了减少摩擦系数以利于梳理和纺纱,通常要加油润滑。
羊毛在干燥时的导电性能比合成纤维要好些,但比棉纤维差,故比棉纺厂静电现象严重。其所含水分对导电性能影响极为显著。所以,为消除静电现象,毛纺厂的相对湿度应比棉纺厂高些。这样,由于羊毛的吸湿性很大,且不易发生湿粘胶辊和罗拉,有利于消除静电和保持纤维的柔软性。毛纺厂的毛条库和粗纱库的作用就是使毛条和粗纱在库存时进行充分的吸湿,以消除毛纤维在加工过程中的静电和弹性。毛条和粗纱的含水量充足,可使毛条在进入前纺车间,或粗纱进入细纱车间的后续工序中能逐步放湿。逐步放湿的结果使纤维内湿外干。纤维内湿有利于在加工过程所产生的静电散逸,外干则表面滑爽不粘绕胶辊,以达到提高纱线产量和质量的目的。在绒线厂的细纱车间,由于其捻度较少,强力低,故更应注意控制适宜的相对湿度。
由于羊毛须加油后进行纺纱且羊毛本身亦有油脂,所以对温度有一定的要求。在冬季天冷时,因羊毛脂凝固,纤维容易凝聚在一起不易拉开,故冬季选毛车间须要采暖升温。在梳理与纺纱车间,如果温度较低,油的润滑性能差,纤维的摩擦系数大,柔软性也差。为使毛纺工艺能正常进行,冬季温度须维持在20℃以上。在夏季时各车间的温度应在32℃以下,以免高温使油脂发黏,出现粘绕胶辊现象。
至于毛织工艺的温度控制范围,可与棉织厂相类似。而相对湿度通常控制得比棉织厂低些,这是因为毛纤维的延伸性、回弹性均较棉纤维优越,且羊毛纱线不耐虫蛀和不耐霉。
4.绢纺织工艺 绢纺厂的开茧车间宜维持较低的相对湿度,以利于开茧机抓开废茧和清除杂质。其余车间的相对湿度均比棉纺厂高些。制绵车间的主要任务是梳理丝纤维,并把丝中残留的蛹屑除去。丝纤维在分梳时与机件间相互摩擦,极易产生静电,虽然丝纤维的吸湿性比棉纤维略大,但导电性远比棉差,则产生的静电现象就十分严重。扰乱纤维的平行,影响梳理,并吸绕罗拉与锡林。故制绵车间的相对湿度宜控制得较高些。要预先给湿,使丝纤维的回潮率达11%~13%,才能送入制绵车间进行制绵。但相对湿度亦不宜太高。因太高后丝纤维吸湿过多而黏附,将不利于梳理清杂,而且丝纤维也因湿度大而强力低。制绵车间相对湿度宜在75%~80%范围内。
在制条、粗纱车间,相对湿度应该控制得比制绵车间低些。这是因为在制绵车间出来的丝纤维的回潮率较高,导电性已较好,不会产生静电现象。如果维持稍低的相对湿度则丝纤维可处于放湿状态。由于丝纤维放湿的结果,纤维表面干燥滑爽,不会粘绕胶辊,有利于制条与粗纱工艺的进行。在细纱车间,相对湿度又应稍降低些,使丝纤维继续放湿,呈内湿外干状态。
绢织厂的相对湿度比棉织厂还要高些。因为相对湿度低了,绢丝在交织时发生摩擦比棉纱更易产生静电。以致在织造过程中纡子塌纬,织物起毛,吸附灰尘,浆膜发脆脱落引起断头,等等。这不利于丝织物表面的光亮平挺。
5.麻纺织工艺 麻纺有黄麻纺、苎麻纺、亚麻纺之分。麻纤维的共性是纤维比较粗硬,柔软性差,不易伸长,吸湿性强、摩擦系数大。为了增加麻的柔软性,其加工过程中增加了软麻机加工工序。在软麻机的前段设有许多轧辊以除去杂质,因而要求干燥些有利于轧辊除杂。在软麻机后段设有给油给湿装置以增大麻纤维的吸湿率,从而增加纤维的柔软性和强力,降低摩擦系数,增加导电能力。为了维持麻纤维有较高的吸湿率,在软麻机以后的各工艺过程中,车间空气的相对湿度比棉纺工艺要高些。黄麻纺要求达75%左右。麻织厂的相对湿度也要求比棉织工艺高些。
在夏季,麻纺厂的温度要求比棉纺厂低些,以减少麻纤维上残留胶质因温度高而发黏的现象。在冬季,各车间的温度不能太低,因温度过低使纤维的柔软性差,不利于纺纱工艺过程进行。麻织厂的温度要求与棉织厂相似。
6.针织工艺 针织工艺要求纱线容易弯曲成圈,少断头。对纱线的要求是柔软、光滑、强力好以及纱线通过钩针时摩擦力小。
如果相对湿度低于40%则纱线的强力会大降低,在织造过程中易断头。由于断头多,会形成洞眼和脱套等。在成圈过程中,因纱线干燥不柔软而成圈困难。纱线干燥会使钢片与纱线的摩擦系数减少,台车上的弯纱轮弯纱时不易将线圈带至针钩内,产生漏针的疵点。对于织造锦纶袜工艺,由于相对湿度小锦纶丝发硬不柔软,断头多,静电现象严重。对于整经车间在处理化学纤维时,相对湿度低会使静电现象严重,丝线相互排斥。混纺的纱线还会出现极性相反的电荷,纱线间发生相互吸引的现象,造成牵引困难、断线和残疵。
如果相对湿度过大,则机件易生锈。而且纱线弹性差,易伸长,织出的织物偏薄。另外,纱线与钩针间及机件间的摩擦系数大,易断纱断针。
所以,针织厂在编织棉纱类内衣时,其相对湿度控制在65%~75%为宜。对于编织合成纤维作外衣用的经编机车间,相对湿度宜在60%~65%范围内。整经车间因无成圈机构,相对湿度控制范围可适当宽些。
温度对针织工艺的影响比相对湿度的影响小些,但要注意波动幅度的控制。若温度波动幅度太大,由于金属机件的热胀冷缩,会引起机件间的间隙变化,使织出的织物线圈不均匀。
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