差別化纖維紡紗工程系統(tǒng)加濕保濕控制措施

摘要：文章介紹了差別化纖維紡紗工程系統(tǒng)加濕保濕對質(zhì)量的影響，結(jié)合纖維的吸放濕規(guī)律，采取原棉至裝包間等系統(tǒng)加濕保濕措施，能夠有效控制差別化纖維紡紗過程中，因回潮差異造成的靜電纏掛繞、強力低等問題，對提高質(zhì)量有明顯的效果。

關(guān)鍵詞：差別化纖維，紡紗工程；加濕；保濕；回潮率；控制；質(zhì)量

中圖分類號：TS104 文獻標(biāo)志碼：B

Humidity Management for Differential Fiber Spinning Process

Abstract： The paper discusses the effect of humidifying and moisturizing on the yarn quality when spinning differential fibers into yarn. By taking appropriate humidifying and moisturizing measures in accordance with fibers moisture absorption and desorption properties across the entire spinning process， problems such as static winding and low strength resulting from moisture regain difference can be effectively solved and yarn quality can be significantly improved.

Key words： differential fiber； spinning process； humidifying； moisturizing； moisture regain； control； quality

差別化纖維紡由于不同纖維分子結(jié)構(gòu)，存在以下差異：纖維吸濕性差異較大；標(biāo)準(zhǔn)回潮狀態(tài)下平衡時間差異大；纖維吸濕平衡后回潮差異大；放濕時間差異大；摩擦系數(shù)差異大。以致生產(chǎn)中出現(xiàn)導(dǎo)電性能差，產(chǎn)生電荷不能迅速轉(zhuǎn)移而發(fā)生聚集，造成靜電影響生產(chǎn)。溫濕度調(diào)控和空氣調(diào)節(jié)過程中，受差別化纖維特殊性能的影響，單一調(diào)節(jié)很難保持回潮率在一定的范圍內(nèi)，因此合理采取系統(tǒng)流程吸濕保濕的控制措施，對減少靜電集聚、紡好差別化纖維至關(guān)重要。

1 加濕保濕對差別化纖維紡紗過程的影響

差別化纖維有別于常規(guī)性能的化學(xué)纖維，通過采用化學(xué)或物理等手段后，其結(jié)構(gòu)、形態(tài)等特性發(fā)生改變，具有了某種或多種特殊功能的復(fù)合纖維、再生纖維素纖維等。加濕保濕對差別化纖維的作用主要是保持合理的回潮率，滿足生產(chǎn)和質(zhì)量的需要。在實際生產(chǎn)中，差別化纖維物理性能差異很大，由于其導(dǎo)電性能差，纖維吸濕快吸快放等特性，產(chǎn)生電荷不能迅速轉(zhuǎn)移而發(fā)生聚集，造成靜電產(chǎn)生影響生產(chǎn)。差別化纖維相對濕度過低，回潮率偏小對質(zhì)量的影響見表 1。

2 差別化纖維紡紗過程加濕保濕的相關(guān)規(guī)律和影響因素

2.1 纖維的熱濕交換規(guī)律

纖維回潮率在空氣含濕量大于纖維本身時含水時放濕，小于時放濕。纖維本身運動：在環(huán)境溫度高于纖維溫度時，纖維吸熱放濕，在纖維溫度低于環(huán)境溫度時，吸濕放熱。在一定的溫度條件下，纖維制品本身溫度低于環(huán)境溫度時，放熱吸濕，高于環(huán)境溫度時吸熱放濕?？諝庵泻潭认鄬穸缺硎纠w維的回潮率越大，即吸收的水分越大，要提供相應(yīng)的吸濕環(huán)境，反之則反之。

2.2 差別化纖維加濕保濕的重要性

在差別化生產(chǎn)中，提高回潮率、加強靜電的轉(zhuǎn)移是有效措施。加濕和保濕是在整個紡紗流程中進行控制，主要根據(jù)生產(chǎn)流程中的吸放濕性能和生產(chǎn)特點進行加濕。保濕則是在加濕之后，為實現(xiàn)回潮率穩(wěn)定采取的措施。合理的加濕，保證纖維在開松、梳理、牽伸、卷繞之間減小過大摩擦力，減少靜電的產(chǎn)生；有效的保濕，保證纖維在加工過程中的吸放濕以及熱濕交換，利于紡紗過程的質(zhì)量穩(wěn)定。

2.3 差別化纖維紡紗過程中影響吸放濕的因素

影響吸放濕平衡的六大因素包括：生產(chǎn)環(huán)境放濕狀態(tài)、纖維松散狀態(tài)、纖維運動狀態(tài)、纖維制品停放時間、纖維性質(zhì)、纖維通道封閉狀態(tài)。

2.3.1 生產(chǎn)環(huán)境吸放濕狀態(tài)

根據(jù)纖維的熱濕交換規(guī)律，纖維回潮率在空氣含濕量大于纖維本身時含水時放濕，小于時放濕。不同的生產(chǎn)環(huán)境會影響纖維的熱濕交換，具體在工序中的熱濕交換吸放濕狀態(tài)見表 2。

2.3.2 纖維運動狀態(tài)

運動狀態(tài)下，吸放濕狀態(tài)快，靜止時慢；受熱狀態(tài)下，吸放濕狀態(tài)快，冷時時間較長。環(huán)境溫差大時，吸放濕的速度快；牽伸截面內(nèi)纖維運動的劇烈程度與吸濕平衡有關(guān)。具體參見表 3。

2.3.3 纖維松散狀態(tài)

排列程度狀態(tài)松緊時，吸放濕的時間平衡不一樣；在棉網(wǎng)時又能吸收一部分，吸濕放濕不能絕對而是相對應(yīng)的變化動態(tài)，纖維集聚牽伸，又開始產(chǎn)生放濕。具體參見表 3。

2.3.4 纖維制品存放時間

纖維的熱濕交換與存放時間有關(guān)，存放時間長，回潮平間充分，回潮率同環(huán)境差異小。具體參見表 3。

2.3.5 纖維通道的封閉狀態(tài)

纖維通道封閉時，與外界的熱濕交換較為緩慢，因此加濕不利，但是利于保濕，如棉條桶內(nèi)的制品；外界接觸較多的纖維可以直接采用加濕的措施，但是要注意保濕，減少散失。因此封閉性能較好的設(shè)備回潮率相對應(yīng)低一些。具體參見表 3。

2.3.6 不同的纖維性質(zhì)

不同纖維的性質(zhì)在不同工序下的吸放濕狀態(tài)不同，一些疏水基的纖維回潮率非常小，在流程中需要加濕，一些快吸快放的纖維需要加濕之后的合理保濕。因此，在差別化纖維紡紗過程中，纖維的差異性能相差很大，針對纖維性質(zhì)的加濕保濕尤其重要。特別是局部加濕和系統(tǒng)加濕相結(jié)合，才能有效保證。具體纖維回潮率對比見表4。

3 差別化纖維紡紗過程加濕保濕的系統(tǒng)控制

加濕的措施主要有在線加濕、定點加濕、機上加濕、半制品加濕、噴霧加濕、噴水加濕、環(huán)境加濕，保濕的措施主要有環(huán)境保濕、容器保濕、封閉保濕。

3.1 松包室加濕保濕措施

松包間內(nèi)的纖維基本處于一種自然狀態(tài)，沒有設(shè)備余熱和空調(diào)。差別化纖維在松包室以加濕為主，保濕為輔。采取的措施主要有 3 種：（1）噴頭加濕：高空加裝加濕碰頭，松包后直接加濕，充分回潮；（2）霧化加濕器加濕：加裝霧化加濕器噴頭加濕，提高纖維回潮率；（3）助劑油劑加濕：如一些改性腈綸，滌綸加油劑提高可紡性能。經(jīng)過以上措施控制，根據(jù)纖維的特點設(shè)定加濕的實踐和方法，能夠滿足纖維加工的需要。具體加濕效果見表 5。

3.2 開清棉盤上動態(tài)加濕

一般采用多噴頭直接加濕，以實現(xiàn)空調(diào)設(shè)備不能達到的回潮效果。開清棉劇烈程度，補風(fēng)多，快吸快放，快加濕，每盤存放量 2 ～ 10 t，每盤生產(chǎn)時間 4 ～ 12 h，與空氣環(huán)境的接觸時間長。具體裝置：抓包機前后裝上噴頭，噴頭霧化量2.8 ～ 3 L/h，霧化粒度 5 ～ 10 μm，空氣壓力0.4 ～0.6 MPa，根據(jù)生產(chǎn)量進行加裝控制。實行與抓棉設(shè)備同時進行同步控制，即抓棉機停，噴頭停止噴水，抓棉機運轉(zhuǎn)，噴頭開始噴水。具體原理見圖 1，使用效果見表 6。

2.3 棉箱機臺在線加濕

在A035機后，纖維經(jīng)過角釘?shù)某端勺兊幂^為蓬松，易加濕，對一些快吸快放的纖維采取機臺在線加濕，裝置簡單，對生產(chǎn)較為有利。具體加裝示意圖見圖 2。

采取棉箱機臺在線加濕后，棉卷的回潮率可以提高1% ～ 2%，對經(jīng)過棉箱后纖維回潮變化有一定補償，利于生產(chǎn)和質(zhì)量。

2.5 棉卷加濕棚加濕保濕

在棉卷存放時采取加濕和保濕同時進行，加濕措施一般是在加濕棚內(nèi)進行，采取1 200 mm × 980 mm（長×寬）PVC塑料布或100目/25.4 mm2包卷進行保濕。具體措施：將下機后的成卷進行包卷，放置到加濕棚內(nèi)，進行恒濕設(shè)定加濕控制，使纖維始終在可控的回潮率范圍內(nèi)，利于生產(chǎn)和質(zhì)量。采取此項措施后，成卷到梳棉機后的棉卷回潮不發(fā)生變化，且能夠充分回潮，利于生產(chǎn)和質(zhì)量。具體裝置見圖 3，使用效果見表 7。

2.6 梳棉局域加濕

棉卷宜在梳棉車間少量放濕，使生條處于內(nèi)濕外干狀態(tài)。在梳棉機上，棉纖維在線速度近1 000 m/min的刺輥和錫林分梳區(qū)間呈單纖維狀態(tài)運行。同清棉工序一樣，棉纖維在低靜壓的氣流中放濕。而單纖維的比表面積比束絲狀態(tài)原棉大，有利于纖維放濕。車間溫度較高也有利于纖維放濕。差別化纖維梳理時，如果相對濕度太低，則會產(chǎn)生棉網(wǎng)上飄、棉條蓬松、落棉飛花增多、靜電纏繞等不利情況。針對這種情況一般采取梳棉給予加濕的措施：高空噴頭加濕，或者局域小范圍隔離加濕，保證相對濕度滿足生產(chǎn)的需要。在加工改性滌綸生產(chǎn)中，由于其需要較高的相對濕度才能正常生產(chǎn)，而車間空調(diào)加濕系統(tǒng)只能滿足60%的相對濕度。如果加大對其他纖維產(chǎn)生影響，采取局域隔離加濕的措施，隔距機臺進行布置加濕點，1 h內(nèi)使局域的相對濕度達到70%以上，既滿足了改性滌綸的紡紗需要，同時也不影響其他纖維的正常生產(chǎn)。

2.7 并條工序采取機后加濕機前保濕的措施

并條工序在加工差別化纖維的特點是：棉網(wǎng)狀態(tài)相對集中，但是在機后可以吸濕，在機前的膠輥受熱處放濕，基本能夠保持吸放濕平衡。并合后的變化多；在松散處吸熱放濕，經(jīng)過一并二并的熱量疊加，一并吸濕，二并放濕。為保證生產(chǎn)相對應(yīng)的相對濕度，同時減少機前條子的散濕，采取機后定點定量加濕、機前容器密封保濕。具體措施：并條機后加裝隔離棚，相對密封加濕進行恒濕加濕；開紡時置于條桶內(nèi)，滿桶后封袋保濕，對特殊品種采取此項措施，可以減少粗紗機后的加濕。一般并條加濕要求達到纖維公定回潮率70% ～ 80%。聚酯纖維要求達到80%以上的公定回潮率。并條隔離加濕見圖 4。

2.8 粗紗加濕保濕

二并的稍微吸濕，可以為粗紗預(yù)吸濕提供條件，劇烈牽伸，機后的緩和運行，纖維松散容易吸濕平衡，并且可以達到充分的吸濕平衡。粗紗工序的加濕一般采用噴頭加濕，調(diào)節(jié)好局域溫差，滿足生產(chǎn)需要。對下機粗紗一般采取加濕棚內(nèi)粗紗定點加濕保濕，穩(wěn)定回潮滿足生產(chǎn)需要。同時根據(jù)存放時間的長短進行恒濕控制，保證回潮率控制在合理范圍。粗紗加濕要求達到纖維公定回潮率的70% ～80%，聚酯纖維要求達到85%以上的公定回潮率。

2.9 細紗加濕保濕濕控制措施

細紗車間溫度較高，一般是放濕狀態(tài)，加濕的措施一般是車間噴頭加濕，下機制品存放加濕。粗紗工序的加濕一般采用噴頭加濕，調(diào)節(jié)好局域溫差，滿足生產(chǎn)需要。對下機制品粗紗，一般采取加濕棚內(nèi)粗紗定點加濕保濕，穩(wěn)定回潮滿足生產(chǎn)需要。細紗加濕要求達到纖維公定回潮率的75% ～ 85%，聚酯纖維要求達到85%以上的公定回潮率。

2.10 自絡(luò)加濕系統(tǒng)

自絡(luò)工序溫度升高，易放熱吸濕，其加濕是為了防止高速退繞造成的毛羽增加或者飛花增加。一般是在車間或者成包間進行噴霧加濕、噴水加濕、超聲波加濕、環(huán)境加濕等滿足生產(chǎn)需要。加濕裝置在車間加濕噴頭布點時，注意避開直噴電清，減少對電容式電清的干擾影響。加濕的標(biāo)準(zhǔn)按照企業(yè)成包質(zhì)量要求進行設(shè)定。加濕布點一般是兩端布點。

3 結(jié)語

差別化纖維紡紗由于纖維分子結(jié)構(gòu)不同，生產(chǎn)中影響纖維回潮率造成靜電纏繞，影響生產(chǎn)質(zhì)量。實際調(diào)控中，受差別化纖維特殊性能影響，僅采用空調(diào)措施很難控制回潮率，無法滿足生產(chǎn)和質(zhì)量需要。根據(jù)纖維性能和纖維熱濕交換規(guī)律，通過實踐在紡紗工藝流程中采取原棉、開清棉、梳棉、并條、粗紗、細紗、自絡(luò)、裝包間等系統(tǒng)流程中，采取合理的加濕和保濕措施，控制紡紗過程中纖維的有序吸濕放濕，能夠有效控制紡紗過程中因回潮造成的靜電纏掛繞、生活難做、強力低、毛羽高等問題，對提高差別化纖維成紗質(zhì)量有明顯效果。

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