空氣品質(zhì)影響棉紡織工藝生產(chǎn)的研究

唐為娟，華茂東

（江蘇雙山集團(tuán)股份有限公司，江蘇 射陽 224300）

在紡織生產(chǎn)過程中，棉紡織生產(chǎn)車間的溫度和濕度在很大程度上影響著生產(chǎn)活動。無論是開棉還是清棉，都必須保持持續(xù)穩(wěn)定的環(huán)境濕度水平，才能在整個生產(chǎn)過程中完成高效率、無故障運(yùn)行。一般在紡織廠的生產(chǎn)車間，夏天環(huán)境溫度適宜在20℃-26℃，冬季在15℃-23℃；40%-70%RH為環(huán)境濕度。根據(jù)紡織加工工藝制造規(guī)定，確保車間區(qū)內(nèi)有穩(wěn)定適宜的溫度和濕度。溫度一般控制在20℃-28℃之間，環(huán)境濕度控制在50%-70%RH，每小時換氣次數(shù)一般為10-20次。中間煙塵濃度值規(guī)定在3mg/m3以下。

1 紡織廠車間生產(chǎn)過程中空氣溫度和環(huán)境濕度的規(guī)定

紡織品和紡織材料大多是吸水或容易引起靜電感應(yīng)的物質(zhì)。它們對空氣溫度和環(huán)境濕度非常敏感。在不同的空氣溫度和環(huán)境濕度下，它們的物理性質(zhì)回潮率、強(qiáng)度、伸長率、柔韌性和導(dǎo)電性等特性會產(chǎn)生不同程度的變化。因此，在生產(chǎn)制造過程中很容易產(chǎn)生飛花和粉塵，會對紡織品的各種制造工藝造成影響。紡織廠內(nèi)設(shè)備排列整齊，工人集中，同時，紡織設(shè)備消耗大量動力，因此釋放大量熱量。另外，除了漿紗車間的設(shè)備會濕法生產(chǎn)外，其他生產(chǎn)車間均無機(jī)械設(shè)備的濕態(tài)條件。根據(jù)紡織加工工藝生產(chǎn)工藝的具體特點(diǎn)可知，夏季車間空調(diào)冷負(fù)荷較大，換氣次數(shù)較多。因此，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的考慮和不直接影響生產(chǎn)加工的條件可知，28℃-30℃或30℃-32℃是夏季生產(chǎn)車間的溫度控制范圍。另外，對于不同紡織品的化纖面料，每個生產(chǎn)車間規(guī)定的溫度和濕度是不同的，如表1所示。

表1 棉紡織廠各主要車間溫濕度控制范圍

表1中所列數(shù)據(jù)信息為一般溫濕度調(diào)節(jié)類別。在實際配置中，需要考慮原棉的含水量、雜質(zhì)、質(zhì)量指標(biāo)、粒度和紡織線數(shù)、紡織工藝的主要參數(shù)、設(shè)備特性等。將特征、區(qū)域氣象要素、電力能源標(biāo)準(zhǔn)等要素綜合考慮，尤其是采用了新的紡織加工工藝和設(shè)備，所以在搞清楚生產(chǎn)車間的溫濕度要求時要注意。一般情況下，可以滿足生產(chǎn)車間的制造工藝規(guī)定，保證生產(chǎn)車間的空氣濕度，從員工身心健康出發(fā)，適度降低冬季車間設(shè)計溫度，提高夏季生產(chǎn)車間設(shè)計溫度，降低能耗，這都是在明確溫濕度要求時需要注意的問題。

2 生產(chǎn)車間溫濕度對各工序生產(chǎn)過程的影響

溫度和濕度對各工序加工后的半成品質(zhì)量有很大的影響。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須保證有效運(yùn)行和及時調(diào)整。

2.1 清花環(huán)節(jié)

空氣濕度過低：化纖敏感，易被剪斷，起毛短；棉卷很膨大；落下的棉花飛花多?？諝鉂穸冗^高：殘留物不易去除；棉卷容易粘層；容易造成紗束；棉卷很容易折疊。

2.2 梳棉環(huán)節(jié)

空氣濕度過低：靜電效應(yīng)大，棉網(wǎng)易開裂；落下的棉花多飛花；除灰發(fā)電機(jī)組風(fēng)耗大。空氣濕度過高：難梳理的殘渣不易去除；棉結(jié)增加；棉網(wǎng)松弛、斷裂、翹起；滾筒容易燃燒；針布很容易生銹。

2.3 清梳聯(lián)環(huán)節(jié)

空氣濕度過低：除了上述影響外，生條水分的定量分析容易過輕。空氣濕度過高：除了上述影響外，梳條水分的定量分析容易偏重。

2.4 并條環(huán)節(jié)

相對溫度過低：棉條有毛；飛花多；靜電效果提升，棉網(wǎng)破，膠輥易燒。相對溫度過低：膠輥羅拉易繞；造成棉條松散；導(dǎo)致牽伸不良。

2.5 粗紗環(huán)節(jié)

空氣濕度太低：多飛花；多斷裂頭粗紗松散；化纖的內(nèi)聚力差，有損均勻度；粗紗成型不好?？諝鉂穸冗^高：膠輥羅拉易繞；膠輥羅拉上易粘飛花，摩擦阻力大的粗紗晃動；分紗不好，末端硬。

2.6 細(xì)砂環(huán)節(jié)

空氣濕度過低：多飛花；靜電效應(yīng)改善，條干惡化；多毛羽；化學(xué)纖維內(nèi)聚力差；成型不好?？諝鉂穸冗^高：膠輥和羅拉易繞；膠輥和羅拉易粘上飛花；鋼領(lǐng)和鋼絲圈很澀，造成飛圈；多斷頭；條干差，紗線較粗；網(wǎng)圈轉(zhuǎn)動不方便。

3 生產(chǎn)車間氣流組織與空氣品質(zhì)

3.1 生產(chǎn)車間氣流組織設(shè)置

由于自然通風(fēng)對生產(chǎn)車間的正常生產(chǎn)、溫濕度控制以及室內(nèi)空氣質(zhì)量的粉塵濃度值都有很大的影響，因此紡織生產(chǎn)車間設(shè)計的氣流組織方案是空調(diào)設(shè)計的主要部分。紡織生產(chǎn)車間氣流組織設(shè)計的關(guān)鍵應(yīng)考慮：一是保持生產(chǎn)車間的供排風(fēng)量與冷熱負(fù)荷之間的平衡。紡織廠生產(chǎn)車間的工藝流程不同，單位面積發(fā)熱量和機(jī)器排列密度也不相同，對溫濕度的要求亦有差異。為保持工廠各車間的溫度和濕度達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，需根據(jù)工藝流程測量熱冷負(fù)荷和送排風(fēng)量，使送排風(fēng)量與生產(chǎn)車間的熱冷負(fù)荷相平衡。二是保證工作區(qū)出現(xiàn)相對穩(wěn)定的氣流，減少飛花。紡紗生產(chǎn)車間飛花較多，由于大部分熱值（設(shè)備、人員）來自2m以內(nèi)的室內(nèi)空間，熱空氣居于下層，氣體在受熱作用下相對密度降低，形成了氣流。這種上升氣流將飛花粉塵紛紛向上推送，再加上旋轉(zhuǎn)部件的擾動氣流，是造成環(huán)境惡化的主要原因。此時，以氣流減量為核心的生產(chǎn)車間工作區(qū)的氣流趨于良好，有利于減少飛花，降低生產(chǎn)車間煙塵濃度。在這種類型的生產(chǎn)車間中，常采用自上而下的自然通風(fēng)。對于氣流較少、空氣濕度較高的生產(chǎn)車間（如紡織車間等），可選擇自然通風(fēng)。當(dāng)生產(chǎn)車間送風(fēng)距離較近時，可利用潔凈空調(diào)機(jī)房換氣扇的吸力，立即從生產(chǎn)車間側(cè)窗抽取送風(fēng)，形成自然通風(fēng)方式。三是保持各生產(chǎn)車間排風(fēng)量平衡。對于同一生產(chǎn)車間的空調(diào)機(jī)組，送排風(fēng)量、加工工藝風(fēng)量、生產(chǎn)車間回風(fēng)量應(yīng)相對平衡。

3.2 生產(chǎn)車間氣流組織及空氣質(zhì)量

生產(chǎn)車間自然通風(fēng)和工作區(qū)風(fēng)量越大，生產(chǎn)車間溫度和濕度越均勻，生產(chǎn)車間含塵量越小，空氣質(zhì)量越高，生產(chǎn)車間熱量消耗也越大，反之亦然。因此，片面增加生產(chǎn)車間的自然通風(fēng)來保持生產(chǎn)車間的空氣質(zhì)量的辦法并不好。當(dāng)自然通風(fēng)量達(dá)到一定程度時，要使自然通風(fēng)量增加，由于除塵設(shè)備的過濾負(fù)荷擴(kuò)大，生產(chǎn)車間的粉塵含量反而增加，這時候就需要大量的送風(fēng)能量消耗。因此，提高生產(chǎn)車間空氣質(zhì)量的有效途徑是選擇科學(xué)合理的生產(chǎn)車間送排風(fēng)系統(tǒng)方式和工作區(qū)氣流組織和風(fēng)力速度，以減少飛花在車間的發(fā)生，降低生產(chǎn)車間煙塵濃度，確保工作區(qū)風(fēng)速穩(wěn)定，溫濕度均勻。

3.3 生產(chǎn)車間新風(fēng)量的確定

在明確紡織生產(chǎn)車間最小排風(fēng)量時，一方面要保證排風(fēng)量不低于30m3/h；另一方面，還要考慮紡織生產(chǎn)車間風(fēng)量大、循環(huán)系統(tǒng)氣體、生產(chǎn)車間人員占用量大的因素。用空氣質(zhì)量等級明確最小排風(fēng)量時，需要考慮以下因素。

一是勞動效率高的工人消耗更多的氧氣，呼出更多的二氧化碳，室內(nèi)有害物質(zhì)的標(biāo)記更高。這時，需要大量的空氣。

二是生產(chǎn)車間溫度高時，工人出汗較多，此時需要的空氣較多。

三是送風(fēng)形式的影響，排風(fēng)時可先將新風(fēng)送至工作區(qū)，因此工作范圍內(nèi)的室內(nèi)空氣質(zhì)量較好，可采取較小的新鮮空氣量。

四是人員相對密度高的地區(qū)，耗氧量也高，呼出的二氧化碳較多，這時必須充入一定量的空氣。

如能建成紡織廠生產(chǎn)車間溫濕度自動控制系統(tǒng)，即可解決紡織廠工業(yè)除塵和中央空調(diào)的不足，對提高紡織廠的空氣品質(zhì)具有重要意義，從而提高紡織產(chǎn)品的質(zhì)量。