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溫溫度對(duì)紡織纖維性能的(de)影(yǐng)響

發布時(shí)間 : 2013/11/30 浏覽次數 : 13521

紡織廠在生産中影(yǐng)響産品質量與産量的(de)因素很多(duō)，歸納起來(lái)可(kě)分(fēn)爲五個(gè)方面，即原料、工藝設計、機械狀态、運轉操作和(hé)溫濕度管理(lǐ)。我們研究溫濕度與工藝生産的(de)關系，嚴格來(lái)說隻能是在其他(tā)生産條件相對(duì)穩定時(shí)，探討(tǎo)溫濕度在工藝生産中可(kě)能起到的(de)作用(yòng)。實踐證明(míng)，合理(lǐ)地調節車間溫濕度可(kě)以改善車間的(de)生産狀況，使生産得(de)以順利進行。要做(zuò)到溫濕度管理(lǐ)爲生産服務，首要條件必須掌握車間溫濕度對(duì)工藝生産影(yǐng)響的(de)規律性，以及原料、半制品回潮率與産量質量的(de)關系。同時(shí)，還(hái)要預見到促使産量質量發生變化(huà)的(de)外界因素，然後再根據這(zhè)些規律和(hé)因素進行有成效的(de)溫濕度調節和(hé)管理(lǐ)。

溫濕度與纖維的(de)性能(如回潮率、強力、伸長(cháng)度、柔軟性和(hé)導電性等)之間有首密切的(de)關系。現把空氣溫濕度與纖維性能的(de)關系叙述如下(xià)：

（一）溫濕度與回潮率的(de)關系

紡織廠使用(yòng)的(de)天然纖維(棉、麻、絲、毛)或利用(yòng)自然界的(de)纖維素及蛋白質作原料制成的(de)人(rén)造纖維(粘膠纖維、再生蛋白纖維等)，在化(huà)學分(fēn)子結構中一般都含有親水(shuǐ)性基因，并具有多(duō)孔性，因此，能吸收空氣中的(de)水(shuǐ)蒸氣并将它們保留在空隙裏，故這(zhè)類纖維的(de)吸濕性能較強。而利用(yòng)煤、石油、天然氣等作原料，經過化(huà)學作用(yòng)，在高(gāo)壓下(xià)合成的(de)合成纖維(滌綸、腈綸等)，由于它們的(de)親水(shuǐ)性基因少，甚至沒有，因此，吸濕性能較差。圖1—1爲主要紡織纖維的(de)吸濕等溫線。

圖1—1 主要紡織纖維的(de)吸濕等溫線

由圖可(kě)知，空氣的(de)濕度不同，纖維的(de)回潮率亦不同。空氣的(de)濕度增大(dà)，纖維的(de)回潮率也(yě)增大(dà)。反之則減小。

至于溫度與纖維回潮率的(de)關系．在相對(duì)濕度恒定的(de)情況下(xià)影(yǐng)響較小。一般來(lái)說，随著(zhe)溫度的(de)升高(gāo)，纖維裏的(de)水(shuǐ)分(fēn)子比低溫時(shí)活動得(de)強烈，水(shuǐ)分(fēn)子從纖維内部邊出的(de)動能增加，離開纖維的(de)機率增多(duō)，因而在平衡條件下(xià)，纖維吸濕性能随著(zhe)溫度的(de)增高(gāo)而降低。基于這(zhè)種原因，所以在夏天相對(duì)濕度稍偏高(gāo)一些對(duì)生産影(yǐng)響不大(dà)。而冬天因溫度較低，若相對(duì)濕度偏高(gāo)，則回潮率就增高(gāo)很多(duō)，容易出現繞皮輥、繞羅拉現象。因此，當溫度增高(gāo)時(shí)，可(kě)适當提高(gāo)一些相對(duì)濕度，以求得(de)回潮率相對(duì)穩定。另外，由于棉纖維和(hé)粘膠纖維含有親水(shuǐ)性基團的(de)緣故，它們的(de)吸濕等溫線與放濕等溫線不
相重合，即在同一相對(duì)濕度下(xià)，放濕過程時(shí)棉紗的(de)回潮率比在吸濕過程時(shí)要高(gāo)些。

(二）溫濕度與強力的(de)關系

溫濕度對(duì)纖維強力的(de)影(yǐng)響很大(dà)，特别是濕度與纖維的(de)強力關系更爲密切。由于各種纖維的(de)化(huà)學分(fēn)子結構不同，長(cháng)鏈分(fēn)子長(cháng)短不一，因此，濕度對(duì)各種纖維強力的(de)影(yǐng)響亦各不相同。有的(de)纖維在濕度增大(dà)時(shí)，會促使纖維長(cháng)鏈分(fēn)子間起滑移作用(yòng)而降低強力；有的(de)則因能增進和(hé)改善長(cháng)鏈分(fēn)子的(de)整列度而增加強力。

像棉纖維來(lái)說，在相對(duì)濕度爲60％—7％時(shí)，它的(de)強力比幹燥狀态可(kě)提高(gāo)50％左右。如相對(duì)濕度超過80％以上，則增加率很少。對(duì)于粘膠纖維則相反，在濕潤狀态時(shí)的(de)強力比标準狀态下(xià)要降低50％左右。如圖1—2所示。
在不同相對(duì)濕度下(xià)，幾種纖維的(de)強度變化(huà)

圖1-2 在不同相對(duì)濕度下(xià)，幾種纖維的(de)強度變化(huà)(标準相對(duì)濕度65％)

至于溫度，在一般室溫變化(huà)條件下(xià)對(duì)纖維強力影(yǐng)響較小。一般來(lái)說，溫度高(gāo)時(shí)，纖維分(fēn)子運動能量增大(dà)，減弱了(le)某些區(qū)域纖維分(fēn)子間的(de)引力，因而拉伸強度降低。實驗結果表明(míng)，溫度每升高(gāo)1℃，纖維強力約減少0.3％。

（三）溫濕度與伸長(cháng)度的(de)關系

濕度與溫度相比較，濕度對(duì)纖維伸長(cháng)度的(de)影(yǐng)響更爲明(míng)顯。吸濕後的(de)纖維，由于分(fēn)子問的(de)距離增大(dà)，在外力作用(yòng)下(xià)極容易産生相對(duì)位移，所以纖維的(de)伸長(cháng)度也(yě)随著(zhe)相對(duì)濕度的(de)上升而增加。其中羊毛、絲、粘膠纖維在吸濕後比棉、麻等天然纖維更容易伸長(cháng)。至于合成纖維(如滌綸)則因吸濕性差，故濕度對(duì)伸長(cháng)度影(yǐng)響很小。溫度對(duì)伸長(cháng)度的(de)影(yǐng)響較小。對(duì)于棉纖維和(hé)粘膠纖維，在相對(duì)濕度不變的(de)條件下(xià)，溫度每上升1℃，伸長(cháng)度增加約0.2％~0.3％。

  （四）溫濕度與柔軟性的(de)關系。

在濕度增大(dà)時(shí)，由于纖維吸濕後分(fēn)子間的(de)距離增大(dà)，故纖維的(de)硬度和(hé)脆性随之降低，使纖維的(de)柔軟性大(dà)爲改善。

對(duì)棉纖維來(lái)說，由于它的(de)最外層有棉蠟存在，故對(duì)溫度有一定的(de)要求。棉蠟的(de)熔化(huà)點很低，大(dà)約在18．3℃時(shí)即能開始軟化(huà)，随著(zhe)溫度的(de)升高(gāo)，纖維的(de)柔軟性增加，如遇溫度過高(gāo)，纖維将發生粘著(zhe)現象。相反，在溫度過低時(shí)，棉蠟則又會出現硬化(huà)現象，同時(shí)失去它的(de)柔軟性而變爲脆弱。棉蠟與棉纖維的(de)其他(tā)組成成分(fēn)，在不同的(de)濕濕度條件下(xià)，一方面可(kě)以改變纖維的(de)性能，同時(shí)，由于這(zhè)些性質的(de)改變還(hái)會對(duì)棉紡織工藝生産——開松、梳理(lǐ)、牽伸、加撚、卷統、交織等過程産生不同的(de)影(yǐng)響。例如，當棉纖維受機械處理(lǐ)時(shí)，倘若棉蠟能軟化(huà)适度，就有利于原棉分(fēn)解成單根纖維狀态，也(yě)有利于除雜(zá)而不損傷纖維和(hé)改善成紗結構，并且借此可(kě)增進成紗的(de)強力。反之，如果棉蠟呈粘著(zhe)狀态，就會增加紡紗牽伸過程中纖維間的(de)摩擦，造成牽伸不良，條幹不勻和(hé)斷頭率增加，從而影(yǐng)響成紗産品質量。一般來(lái)說，當溫度在20~27℃記時(shí)，棉纖維受機械處理(lǐ)的(de)效果最好。對(duì)一般纖維，它的(de)硬度與脆性亦随著(zhe)溫度的(de)升高(gāo)而降低，使纖維的(de)柔軟性有所改善。

  （五）溫濕度與導電性的(de)關系

紡織纖維是電的(de)不良導體，由于紡織纖維在牽伸或織造過程中都要經過機械處理(lǐ)，機械表面與纖維間的(de)摩擦或各纖維間的(de)相互摩擦，不可(kě)避免地會引起纖維帶電，這(zhè)種現象稱做(zuò)靜電效應。當纖維與機件帶有不同電荷時(shí)，即會相互吸引而使纖維吸附于機件表面，破壞纖維的(de)運動規律，妨礙纖維的(de)牽伸、梳理(lǐ)、交織、卷繞過程的(de)顧利進行。當纖維間帶有相同電荷時(shí)，纖維又會互相排斥而紊亂，使得(de)纖維互不抱合、毛羽叢生，造成經紗發毛，以緻織造中斷頭和(hé)跳花增多(duō)，使織物(wù)布面毛糙并形成分(fēn)散性條影(yǐng)。

不同纖維因摩擦而産生的(de)靜電及對(duì)加工的(de)影(yǐng)響，主要取決于纖維的(de)導電能力。一般來(lái)說，比電阻大(dà)，導電能力差的(de)纖維，摩擦靜電荷積聚性強，而散逸性弱。

影(yǐng)響纖維導電性的(de)因素很多(duō)，除了(le)車間溫濕度條件和(hé)纖維回潮率外，同時(shí)還(hái)與纖維的(de)種類、結構及所含水(shuǐ)分(fēn)的(de)散發情況有關。

爲了(le)減輕靜電對(duì)加工過程的(de)不良影(yǐng)響，目前比較常用(yòng)的(de)消除靜電的(de)方法有：提高(gāo)空氣的(de)相對(duì)濕度和(hé)加抗靜電油劑，使纖維的(de)比電阻降低，以增加電荷散逸的(de)速度。例如，對(duì)于具有一定吸濕性能的(de)纖維(如天然纖維中的(de)棉、麻、絲、毛和(hé)人(rén)造纖維家纖維等)，可(kě)以用(yòng)提高(gāo)空氣的(de)相對(duì)濕度的(de)辦法來(lái)提高(gāo)纖維的(de)回潮率，從而使纖維的(de)導電性能大(dà)大(dà)增強，這(zhè)時(shí)纖維所帶的(de)靜電就比較容易通(tōng)過機件而傳人(rén)地下(xià)。據測定，當相對(duì)濕度由20％提高(gāo)到60％時(shí)，棉纖維的(de)導電性可(kě)提高(gāo)4倍；相對(duì)濕度小于45％時(shí)，容易産生大(dà)量溶電。對(duì)合成纖維來(lái)說，因在常态下(xià)它就具有很高(gāo)的(de)比電阻，它們在紡織加工中一旦帶有靜電後就不易消除。所以，通(tōng)常相對(duì)濕度宜大(dà)。但若相對(duì)濕度過高(gāo)，機件會生鏽，纖維及機件發澀，纖維與纖維間、纖維與機件間的(de)摩錦系數增大(dà)，因而産生繞皮輥、繞羅拉現象，雜(zá)質也(yě)不易清除。對(duì)于吸濕性很差的(de)合成纖維，通(tōng)常需加抗靜電油劑。這(zhè)樣一方面可(kě)以在纖維表面形成一層很薄的(de)導電性表面，使纖維的(de)比電阻降低，以增加電荷的(de)散逸能力。同時(shí)還(hái)可(kě)以減少纖維的(de)摩擦系數和(hé)使纖維具有一定的(de)吸濕性。此外，爲消除靜電，也(yě)可(kě)以适當調整紡織工藝，如采用(yòng)合成纖維與天然纖維混紡，調節車速或采取其他(tā)措施，使露電保持在一定範圍之内。

溫度對(duì)纖維導電性的(de)影(yǐng)響，一般情況下(xià)，随著(zhe)溫度的(de)增高(gāo)，纖維的(de)導電能力也(yě)會相應地增加。

由上面的(de)介紹，我們可(kě)以了(le)解到溫溫度對(duì)紡織纖維性能的(de)影(yǐng)響有多(duō)大(dà)，爲了(le)提供工作效率和(hé)質量，建議(yì)對(duì)車間的(de)溫濕度環境進行監控，那麽這(zhè)個(gè)時(shí)候就需要用(yòng)到工業用(yòng)LED溫濕度顯示儀了(le)，LED溫濕度顯示儀采用(yòng)黑(hēi)色外框，黑(hēi)底白字表面絲印，1.8寸LED數碼管顯示，顯示數字清晰，可(kě)視距離超過20米，溫濕度如有異常，可(kě)做(zuò)到第一時(shí)間被發現，并做(zuò)出相應處理(lǐ)。

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