低回潮率原棉加濕處理對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量的影響分析

張黎明

（四川安浪家紡有限責(zé)任公司，四川遂寧，629200）

1 問(wèn)題提出

我公司原棉主要來(lái)源于新疆北疆的奎屯、呼圖壁以及東疆的哈密，由于新疆氣候相對(duì)干燥，原棉回潮率普遍偏低，特別是后期原棉或存放過(guò)一兩年的原棉，到廠檢驗(yàn)回潮率最低僅4.5%，絕大多數(shù)在5.5%左右，少量有7%。這樣的回潮率顯然太低，在使用中如遇空氣干燥的春冬兩季，對(duì)于我們這種磚混鋼結(jié)構(gòu)廠房，車間溫濕度控制困難。如果是干風(fēng)天，生產(chǎn)就更難控制，質(zhì)量也難以保障。加上原棉回潮率低，易產(chǎn)生靜電，纖維蓬松，纖維表面水分損失快，在生產(chǎn)過(guò)程中特別是前紡各工序容易產(chǎn)生黏、纏、堵、掛現(xiàn)象。并且持續(xù)時(shí)間在春冬兩季斷斷續(xù)續(xù)長(zhǎng)達(dá)4 個(gè)月左右，給生產(chǎn)和質(zhì)量造成了不小波動(dòng)。

2 分析原因

針對(duì)這種情況，我們認(rèn)真分析了這類低回潮率原棉高溫加濕的可能性和適用性。根據(jù)紡紗經(jīng)驗(yàn)，一般原棉回潮率在7.0%～8.5%，對(duì)工序生產(chǎn)和質(zhì)量最為合適。如果絕大多數(shù)原棉回潮率在4.5%～6.5%，即使車間相對(duì)濕度達(dá)到生產(chǎn)要求，也僅是纖維表面水分基本滿足生產(chǎn)需求。但水分子并未進(jìn)入棉纖維中腔，表面水分無(wú)法得到有效保留和保持，在清梳并粗細(xì)生產(chǎn)過(guò)程中，纖維表面水分損失較大，而纖維中腔里并無(wú)水分。盡管經(jīng)細(xì)紗加捻卷繞，但紗線仍舊蓬松，管紗、筒紗回潮率低，單紗強(qiáng)力未達(dá)到應(yīng)有程度。在后工序整漿織造過(guò)程中，紗線易產(chǎn)生脆斷，毛羽數(shù)量增加并偏長(zhǎng)，布面棉結(jié)增加，嚴(yán)重影響織機(jī)效率和布面質(zhì)量。針對(duì)上述情況，我們?cè)谕鶑?fù)式抓棉機(jī)處分批次測(cè)回潮率，然后在梳棉機(jī)上分機(jī)臺(tái)取生條測(cè)回潮率。原料加權(quán)平均回潮率5.6%，生條加權(quán)平均回潮率5.3%，取樣時(shí)車間溫度28 ℃，相對(duì)濕度47%。

以上數(shù)據(jù)表明，纖維從清棉到梳棉工序回潮率下降了0.3 個(gè)百分點(diǎn)，這部分水分損失主要是在清梳工序生產(chǎn)過(guò)程中，棉塊在風(fēng)力運(yùn)輸時(shí)纖維表面上水分子的損失。這種水分流失還是在清棉工序有超聲波加濕器的情況下，否則生條回潮率遠(yuǎn)不止下降0.3 個(gè)百分點(diǎn)。

這種低回潮率原棉在清棉梳針打手、梳棉刺輥、錫林蓋板分梳的劇烈打擊下，纖維斷裂數(shù)量應(yīng)有所加大，短纖維應(yīng)有所增加。為此，我們對(duì)回潮率5.7%的原棉短絨率和該批次所紡多臺(tái)梳棉機(jī)生條短絨率進(jìn)行了測(cè)試。原棉平均短絨率14.3%，生條平均短絨率18.1%，短絨率上升了3.8 個(gè)百分點(diǎn)。

以上數(shù)據(jù)表明，低回潮率下的原棉經(jīng)過(guò)清梳工序后，短絨率上升幅度比較大，這樣的短絨增量對(duì)棉紗質(zhì)量來(lái)說(shuō)，影響顯然是較大的。

這種低回潮率的管紗在加工成筒紗后，各項(xiàng)主要指標(biāo)的下降也是較大的。究其原因主要是水分子未進(jìn)入纖維中腔，穩(wěn)定不了成紗后的回潮率，在原棉回潮率僅5.5%左右情況下，盡管各工序都在加濕，但棉纖維或管紗、筒紗是典型的外濕內(nèi)干，而外濕在生產(chǎn)過(guò)程中纖維水分損耗是較為嚴(yán)重的，僅能勉強(qiáng)維持生產(chǎn)。如室外氣候略有變化，纏花斷頭顯著增加，勉強(qiáng)維持生產(chǎn)都很困難。

要解決整個(gè)紡紗工序的回潮率過(guò)低，并在整經(jīng)、漿紗、織造等后工序保持棉紗斷裂強(qiáng)度，減少絡(luò)整漿織工序斷頭，減少毛羽，降低棉結(jié)，提高布面感觀度，唯有高溫加濕原棉。由于棉纖維中腔非常非常小，中腔橫截面積僅11 μ㎡～27 μ㎡，水分子不易進(jìn)入，也不易出來(lái)，一旦進(jìn)入，即使在各工序生產(chǎn)過(guò)程中，水分子也不易外泄。高溫能加大水分子的運(yùn)動(dòng)沖擊力，給水分子進(jìn)入纖維中腔創(chuàng)造了前提條件［1］。高溫加濕對(duì)水分子進(jìn)入棉纖維中腔起到了決定性的作用。特別是經(jīng)過(guò)細(xì)紗加捻，纖維發(fā)生扭曲，中腔內(nèi)的水分子進(jìn)入后就更易穩(wěn)定的保留。這樣不但可以保證單纖強(qiáng)力增加，而且在梳針、刺輥、錫林蓋板梳理打擊拉扯纖維的過(guò)程中，單纖維抗擊能力也有所增加，短絨率就有所下降，成紗強(qiáng)力自然上升，毛羽也隨之減少，成紗質(zhì)量自然提高。

3 建立原棉加濕房與加濕處理方法

基于上述分析以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)推敲論證，我們認(rèn)為，在春冬兩季對(duì)原棉進(jìn)行高溫加濕是可行的，可以減少黏、纏、堵、掛現(xiàn)象，把生產(chǎn)、質(zhì)量波動(dòng)降至最低。為此，我們做了以下工作。

（1）購(gòu)置高溫加濕設(shè)備。配置一臺(tái)鹽城阿爾泰環(huán)保設(shè)備有限責(zé)任公司生產(chǎn)的96 kW 全自動(dòng)電加熱蒸汽發(fā)生器，及一臺(tái)0.5 t 自動(dòng)水處理設(shè)備。

（2）加濕房設(shè)計(jì)。將兩間相聯(lián)的長(zhǎng)6 m、寬3.6 m 的辦公室改作加濕房。按棉包間距10 cm～15 cm 計(jì)算，兩間可排45 包～50 包原棉。

（3）墻面處理。為防止長(zhǎng)期高溫高濕對(duì)墻體的侵蝕，四周墻面用0.5 mm 納米隔熱板材滿鋪，接頭處錯(cuò)位1 cm 重疊，重疊處打玻璃膠，用1 mm厚扁鋼壓住，再用射釘槍固定。底部用同樣方法固定，高2 m 處用角鋼壓住并打玻璃膠，角鋼上放置納米石棉隔熱板材吊頂，頂面向一邊傾斜約45°左右，目的是避免使用時(shí)頂部隔熱板面上積水下滴污染原棉。

（4）門窗處理。窗戶用納米石棉隔熱板材打玻璃膠封住，門上方、中間及門框三方用小角鋼、扁鋼及玻璃膠密封，門下方外面用膠皮釘在門邊密封。這樣處理后就不會(huì)跑氣降溫。

（5）室內(nèi)氣管布局。室內(nèi)三方（除門一方）靠墻角處鋪設(shè)六分鍍鋅管，每隔1.5 m 鉆直徑2 mm孔，孔向朝室內(nèi)方向傾斜10°～15°。角度過(guò)大蒸汽易直接噴在棉包上造成原棉污染，六分鍍鋅管放入8 號(hào)槽鋼內(nèi)，三方聯(lián)通，接到室外，以免噴汽時(shí)噴口處水流入地面污染底部原棉；地面灑水找到最低點(diǎn)，打孔直徑5 cm 深25 cm，以鉆孔為中心，四周低洼地面開(kāi)數(shù)個(gè)淺槽引入該孔，作排水用，以免地面積水污染底部原料。

（6）室外氣管布置。為防止冬天氣溫低使室外輸氣管產(chǎn)生冷凝水，損耗熱能，用10 cm 圓形石棉保溫層對(duì)其裹覆捆扎。

（7）室內(nèi)預(yù)留設(shè)計(jì)了一套加熱管，在室外用閘閥分別控制，以備原棉回潮率超過(guò)9.5%時(shí)，進(jìn)行升溫除濕烘干處理。

（8）蒸汽使用方法。一般情況下，4 組加熱器使用兩組即可，為了排除管內(nèi)積水，可先關(guān)進(jìn)氣閥，待壓力達(dá)到0.2 MPa 時(shí)先微量開(kāi)閥，以便沖擊管內(nèi)積水逐漸外排，如果壓力過(guò)大，積水易噴在原棉上污染原棉。閘閥在處理時(shí)開(kāi)多少由室內(nèi)溫度確定，超過(guò)設(shè)計(jì)溫度就必須少開(kāi)。

（9）加濕時(shí)間及溫度。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，我們認(rèn)為室內(nèi)溫度不超過(guò)85 ℃，處理時(shí)間不超過(guò)4 h為宜。該發(fā)生器出氣溫度可高達(dá)150 ℃，完全能滿足處理需求。

（10）室內(nèi)溫度監(jiān)控。為了便于掌握室內(nèi)溫度，在窗戶1.5 m高處鉆一小孔，放一溫度計(jì)，以便查看。

（11）棉包布置。我們將選好的批次原棉44包放入加濕房，前后左右間距大約在10 cm～20 cm，棉包上下頭只留兩道扎捆，中間幾道扎捆去除，布包不撕包皮，可防止水滴浸入原棉。在地面先墊一層棉包膠皮，面積不超過(guò)棉包底面積，再在上面放兩層包布，即可解決底部原棉浸水之憂。棉包上面也要放一層棉包布，以免頂上因濕氣過(guò)大積水滴落。如果原棉是塑料包裝要取掉塑料包皮，再去除捆扎，入室放置如前。

（12）加濕后原料放置。加濕時(shí)間到后停氣，及時(shí)打開(kāi)大門，以免蒸汽在室內(nèi)逐漸冷卻成冷凝水滴入原棉，待室內(nèi)溫度降低后即將原棉運(yùn)出。如遇底部濕度過(guò)大，可將棉包橫放，自然減濕。然后測(cè)試回潮率，24 h 后可投入使用，但使用前還應(yīng)測(cè)試回潮率一次，了解使用時(shí)實(shí)際回潮率，我們實(shí)測(cè)回潮率如下。

4 原棉加濕處理成本與工藝效果

4.1 加濕處理成本費(fèi)用測(cè)算

為了節(jié)約電費(fèi)，我們一般選擇在夜晚24 時(shí)至凌晨處理，此時(shí)電費(fèi)最低，為0.26 元/kW·h 左右。如果按44 包，每包220 kg，共計(jì)9.68 t，使用兩組電熱器，每組24 kW。原料處理成本：2組×24 kW×4 h×0.26 元/（kW·h）÷9.68 t=5.12（元/t）。如按6∶4 搭配，原料使用成本僅3.0 元/t。

4.2 工藝試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

為了保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和可信度，我們首先看天氣預(yù)報(bào)，選擇8 d～10 d 氣候變化不大的時(shí)間段，并將各車間溫濕度調(diào)到基本一致。再是小樣試驗(yàn)與大樣試驗(yàn)跟進(jìn)同步進(jìn)行，小樣試驗(yàn)來(lái)得快，檢驗(yàn)快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；大樣試驗(yàn)來(lái)得慢，但數(shù)據(jù)來(lái)源范圍大，有代表性，但精確度略差，二者剛好能互補(bǔ)。大樣、小樣試驗(yàn)采取以下方式進(jìn)行。

先將未加濕相同批次棉包投入使用連排4輪，使用量大約每天1 輪包，為防止還有以前批次原料未用完，保證全是該批次原料，在第二天下午開(kāi)始抽小樣，并條全都用即時(shí)下機(jī)的生條，熟條下筒后馬上到粗紗，分30 錠試紡，然后到細(xì)紗任選一機(jī)臺(tái)上30 錠，大中紗時(shí)即時(shí)抽樣試驗(yàn)，大樣第三天、第四天開(kāi)始，抽細(xì)紗機(jī)上大粗紗所紡管紗試驗(yàn)。相同批次的原料與同批次加濕后的原料搭配使用，為保險(xiǎn)我們先是6∶4 比例使用（加濕60%）。成紗試驗(yàn)與上述相同，但在抽大樣前選擇相鄰兩臺(tái)車先測(cè)千錠時(shí)斷頭，再取樣試驗(yàn)。原棉加濕前后C 14.6 tex 品種紡紗效果見(jiàn)表1。

表1 原棉加濕前后紡紗質(zhì)量對(duì)比

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，加濕后的管紗單紗斷裂強(qiáng)度和條干水平都有所改善，千錠時(shí)斷頭有所下降，十萬(wàn)米紗疵基本持平。美中不足是結(jié)雜略有上升，但也在可控范圍。如此，加濕后的原棉對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制效果是明顯的，對(duì)半成品、產(chǎn)品的質(zhì)量改善也是非常有作用的。

我們還對(duì)同批次原棉作了加濕前后梳棉機(jī)上短絨試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下。

以上數(shù)據(jù)反映，加濕后生條短絨率比未加濕短絨率少1.6 個(gè)百分點(diǎn)，加濕后對(duì)纖維的短絨減少效果是較明顯的。對(duì)于超出平均值15%的機(jī)臺(tái)我們及時(shí)安排停車檢修，調(diào)整相關(guān)隔距。

4.3 原棉加濕處理中注意事項(xiàng)

根據(jù)大小樣及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：如果原棉回潮率在7.0%以上，不管含雜多少，建議不作加濕處理；如果原棉回潮率在7.0%以下，但含雜率在3.0%以上，建議不作加濕處理，因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)采棉已經(jīng)被普遍使用，含雜也普遍偏高，否則結(jié)雜數(shù)量將會(huì)上升；如果原棉回潮在6.0%左右，含雜率在2.8%以下，可作加濕處理；根據(jù)原棉回潮率和含雜率情況，加濕原棉與未加濕原棉搭配可適度調(diào)整比例，主要根據(jù)回潮率和含雜情況而定，可以按8∶2、7∶3、6∶4、5∶5 酌情處理搭配使用，效果更好。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜合分析，加濕的原棉搭配使用對(duì)車間生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的提升有較大的好處，細(xì)紗斷頭也會(huì)減少，絡(luò)筒斷頭下降，斷裂強(qiáng)度有所增加。我們連續(xù)實(shí)施加濕處理，搭配使用，跟蹤用戶用紗情況，普遍反應(yīng)原紗質(zhì)量有所提高，整經(jīng)、漿紗、織造斷頭減少，毛羽降低、漿紗黏連減少、布面感觀度增加，獲得了用戶的好評(píng)。

該辦法簡(jiǎn)單易行，投資費(fèi)用適度，單位處理成本低，如果四周墻面、頂部不作處理，費(fèi)用在2.5 萬(wàn)元左右，適應(yīng)5 萬(wàn)錠左右規(guī)模紡紗廠使用。也可以對(duì)含糖原棉進(jìn)行除糖處理；當(dāng)原棉回潮率太大時(shí)，還可作烘干處理。我們還將輸氣管進(jìn)入車間布局，在超聲波加濕已不能滿足干風(fēng)天生產(chǎn)需求時(shí)，可對(duì)車間相對(duì)濕度進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充，一舉四得，是提高產(chǎn)量、穩(wěn)定質(zhì)量、應(yīng)對(duì)春秋兩季干風(fēng)天、穩(wěn)定生產(chǎn)的簡(jiǎn)便方法。

科技論文中外文字母正斜體的正確表達(dá)

在科技論文中，外文字母的使用極其普遍，以下就外文字母正斜體問(wèn)題作以規(guī)范。

外文字母正體書(shū)寫(xiě)的主要有以下幾項(xiàng)：

（1）所有計(jì)量單位和詞頭符號(hào)。計(jì)量單位如：m(米)，s(秒)，eV(電子伏)等；詞頭如：k(千)，G(吉)，M(兆)等。

（2）數(shù)學(xué)式中的運(yùn)算符號(hào)、縮寫(xiě)號(hào)、特殊函數(shù)符號(hào)等。運(yùn)算符號(hào)如：∑(連加)，d(微分)，△(有限增量)等?？s寫(xiě)號(hào)如：min(最小)等。特殊常數(shù)符號(hào)如：π(圓周率)，e(自然對(duì)數(shù)的底)。

（3）指數(shù)、對(duì)數(shù)、三角、雙曲函數(shù)符號(hào)。如：exp(指數(shù)函數(shù))，ln(自然對(duì)數(shù))，cos(余弦)。

（4）量符號(hào)中為區(qū)別于其他量而加的具有特定含義的非量符號(hào)下角標(biāo)。如：Ek(動(dòng)能)、Ep(勢(shì)能)、NT（經(jīng)紗特?cái)?shù)）、NW（緯紗特?cái)?shù)）。

（5）化學(xué)元素符號(hào)。

（6）儀器、元件、樣品等的型號(hào)或代號(hào)。

外文字母斜體書(shū)寫(xiě)的主要有以下幾項(xiàng)：

（1）數(shù)學(xué)中用字母表示的數(shù)和一般函數(shù)。（2）代表點(diǎn)、線、面和圖形的字母。

（3）量符號(hào)及量符號(hào)中代表量和變動(dòng)性數(shù)字的下角標(biāo)符號(hào)。如：xi(i=1，2，3)等。

（4）矢量、張量和矩陣符號(hào)采用黑斜體。如：矩陣A。

（5）統(tǒng)計(jì)學(xué)符號(hào)。如：標(biāo)準(zhǔn)差s、F檢驗(yàn)、條干CV。

本刊編輯部