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溫溫度對(duì)紡織纖維性能的影響

發(fā)布時(shí)間 : 2013/11/30 瀏覽次數(shù) : 14734

紡織廠在生產(chǎn)中影響產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的因素很多，歸納起來(lái)可分為五個(gè)方面，即原料、工藝設(shè)計(jì)、機(jī)械狀態(tài)、運(yùn)轉(zhuǎn)操作和溫濕度管理。我們研究溫濕度與工藝生產(chǎn)的關(guān)系，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)只能是在其他生產(chǎn)條件相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，探討溫濕度在工藝生產(chǎn)中可能起到的作用。實(shí)踐證明，合理地調(diào)節(jié)車間溫濕度可以改善車間的生產(chǎn)狀況，使生產(chǎn)得以順利進(jìn)行。要做到溫濕度管理為生產(chǎn)服務(wù)，首要條件必須掌握車間溫濕度對(duì)工藝生產(chǎn)影響的規(guī)律性，以及原料、半制品回潮率與產(chǎn)量質(zhì)量的關(guān)系。同時(shí)，還要預(yù)見(jiàn)到促使產(chǎn)量質(zhì)量發(fā)生變化的外界因素，然后再根據(jù)這些規(guī)律和因素進(jìn)行有成效的溫濕度調(diào)節(jié)和管理。

溫濕度與纖維的性能(如回潮率、強(qiáng)力、伸長(zhǎng)度、柔軟性和導(dǎo)電性等)之間有首密切的關(guān)系。現(xiàn)把空氣溫濕度與纖維性能的關(guān)系敘述如下：

（一）溫濕度與回潮率的關(guān)系

紡織廠使用的天然纖維(棉、麻、絲、毛)或利用自然界的纖維素及蛋白質(zhì)作原料制成的人造纖維(粘膠纖維、再生蛋白纖維等)，在化學(xué)分子結(jié)構(gòu)中一般都含有親水性基因，并具有多孔性，因此，能吸收空氣中的水蒸氣并將它們保留在空隙里，故這類纖維的吸濕性能較強(qiáng)。而利用煤、石油、天然氣等作原料，經(jīng)過(guò)化學(xué)作用，在高壓下合成的合成纖維(滌綸、腈綸等)，由于它們的親水性基因少，甚至沒(méi)有，因此，吸濕性能較差。圖1—1為主要紡織纖維的吸濕等溫線。

圖1—1 主要紡織纖維的吸濕等溫線

由圖可知，空氣的濕度不同，纖維的回潮率亦不同?？諝獾臐穸仍龃螅w維的回潮率也增大。反之則減小。

至于溫度與纖維回潮率的關(guān)系．在相對(duì)濕度恒定的情況下影響較小。一般來(lái)說(shuō)，隨著溫度的升高，纖維里的水分子比低溫時(shí)活動(dòng)得強(qiáng)烈，水分子從纖維內(nèi)部邊出的動(dòng)能增加，離開(kāi)纖維的機(jī)率增多，因而在平衡條件下，纖維吸濕性能隨著溫度的增高而降低?；谶@種原因，所以在夏天相對(duì)濕度稍偏高一些對(duì)生產(chǎn)影響不大。而冬天因溫度較低，若相對(duì)濕度偏高，則回潮率就增高很多，容易出現(xiàn)繞皮輥、繞羅拉現(xiàn)象。因此，當(dāng)溫度增高時(shí)，可適當(dāng)提高一些相對(duì)濕度，以求得回潮率相對(duì)穩(wěn)定。另外，由于棉纖維和粘膠纖維含有親水性基團(tuán)的緣故，它們的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，放濕過(guò)程時(shí)棉紗的回潮率比在吸濕過(guò)程時(shí)要高些。

(二）溫濕度與強(qiáng)力的關(guān)系

溫濕度對(duì)纖維強(qiáng)力的影響很大，特別是濕度與纖維的強(qiáng)力關(guān)系更為密切。由于各種纖維的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)不同，長(zhǎng)鏈分子長(zhǎng)短不一，因此，濕度對(duì)各種纖維強(qiáng)力的影響亦各不相同。有的纖維在濕度增大時(shí)，會(huì)促使纖維長(zhǎng)鏈分子間起滑移作用而降低強(qiáng)力；有的則因能增進(jìn)和改善長(zhǎng)鏈分子的整列度而增加強(qiáng)力。

像棉纖維來(lái)說(shuō)，在相對(duì)濕度為60％—7％時(shí)，它的強(qiáng)力比干燥狀態(tài)可提高50％左右。如相對(duì)濕度超過(guò)80％以上，則增加率很少。對(duì)于粘膠纖維則相反，在濕潤(rùn)狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)力比標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下要降低50％左右。如圖1—2所示。
在不同相對(duì)濕度下，幾種纖維的強(qiáng)度變化

圖1-2 在不同相對(duì)濕度下，幾種纖維的強(qiáng)度變化(標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)濕度65％)

至于溫度，在一般室溫變化條件下對(duì)纖維強(qiáng)力影響較小。一般來(lái)說(shuō)，溫度高時(shí)，纖維分子運(yùn)動(dòng)能量增大，減弱了某些區(qū)域纖維分子間的引力，因而拉伸強(qiáng)度降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度每升高1℃，纖維強(qiáng)力約減少0.3％。

（三）溫濕度與伸長(zhǎng)度的關(guān)系

濕度與溫度相比較，濕度對(duì)纖維伸長(zhǎng)度的影響更為明顯。吸濕后的纖維，由于分子問(wèn)的距離增大，在外力作用下極容易產(chǎn)生相對(duì)位移，所以纖維的伸長(zhǎng)度也隨著相對(duì)濕度的上升而增加。其中羊毛、絲、粘膠纖維在吸濕后比棉、麻等天然纖維更容易伸長(zhǎng)。至于合成纖維(如滌綸)則因吸濕性差，故濕度對(duì)伸長(zhǎng)度影響很小。溫度對(duì)伸長(zhǎng)度的影響較小。對(duì)于棉纖維和粘膠纖維，在相對(duì)濕度不變的條件下，溫度每上升1℃，伸長(zhǎng)度增加約0.2％~0.3％。

  （四）溫濕度與柔軟性的關(guān)系。

在濕度增大時(shí)，由于纖維吸濕后分子間的距離增大，故纖維的硬度和脆性隨之降低，使纖維的柔軟性大為改善。

對(duì)棉纖維來(lái)說(shuō)，由于它的最外層有棉蠟存在，故對(duì)溫度有一定的要求。棉蠟的熔化點(diǎn)很低，大約在18．3℃時(shí)即能開(kāi)始軟化，隨著溫度的升高，纖維的柔軟性增加，如遇溫度過(guò)高，纖維將發(fā)生粘著現(xiàn)象。相反，在溫度過(guò)低時(shí)，棉蠟則又會(huì)出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，同時(shí)失去它的柔軟性而變?yōu)榇嗳酢Ｃ尴炁c棉纖維的其他組成成分，在不同的濕濕度條件下，一方面可以改變纖維的性能，同時(shí)，由于這些性質(zhì)的改變還會(huì)對(duì)棉紡織工藝生產(chǎn)——開(kāi)松、梳理、牽伸、加捻、卷統(tǒng)、交織等過(guò)程產(chǎn)生不同的影響。例如，當(dāng)棉纖維受機(jī)械處理時(shí)，倘若棉蠟?zāi)苘浕m度，就有利于原棉分解成單根纖維狀態(tài)，也有利于除雜而不損傷纖維和改善成紗結(jié)構(gòu)，并且借此可增進(jìn)成紗的強(qiáng)力。反之，如果棉蠟呈粘著狀態(tài)，就會(huì)增加紡紗牽伸過(guò)程中纖維間的摩擦，造成牽伸不良，條干不勻和斷頭率增加，從而影響成紗產(chǎn)品質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)溫度在20~27℃記時(shí)，棉纖維受機(jī)械處理的效果最好。對(duì)一般纖維，它的硬度與脆性亦隨著溫度的升高而降低，使纖維的柔軟性有所改善。

  （五）溫濕度與導(dǎo)電性的關(guān)系

紡織纖維是電的不良導(dǎo)體，由于紡織纖維在牽伸或織造過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)機(jī)械處理，機(jī)械表面與纖維間的摩擦或各纖維間的相互摩擦，不可避免地會(huì)引起纖維帶電，這種現(xiàn)象稱做靜電效應(yīng)。當(dāng)纖維與機(jī)件帶有不同電荷時(shí)，即會(huì)相互吸引而使纖維吸附于機(jī)件表面，破壞纖維的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，妨礙纖維的牽伸、梳理、交織、卷繞過(guò)程的顧利進(jìn)行。當(dāng)纖維間帶有相同電荷時(shí)，纖維又會(huì)互相排斥而紊亂，使得纖維互不抱合、毛羽叢生，造成經(jīng)紗發(fā)毛，以致織造中斷頭和跳花增多，使織物布面毛糙并形成分散性條影。

不同纖維因摩擦而產(chǎn)生的靜電及對(duì)加工的影響，主要取決于纖維的導(dǎo)電能力。一般來(lái)說(shuō)，比電阻大，導(dǎo)電能力差的纖維，摩擦靜電荷積聚性強(qiáng)，而散逸性弱。

影響纖維導(dǎo)電性的因素很多，除了車間溫濕度條件和纖維回潮率外，同時(shí)還與纖維的種類、結(jié)構(gòu)及所含水分的散發(fā)情況有關(guān)。

為了減輕靜電對(duì)加工過(guò)程的不良影響，目前比較常用的消除靜電的方法有：提高空氣的相對(duì)濕度和加抗靜電油劑，使纖維的比電阻降低，以增加電荷散逸的速度。例如，對(duì)于具有一定吸濕性能的纖維(如天然纖維中的棉、麻、絲、毛和人造纖維家纖維等)，可以用提高空氣的相對(duì)濕度的辦法來(lái)提高纖維的回潮率，從而使纖維的導(dǎo)電性能大大增強(qiáng)，這時(shí)纖維所帶的靜電就比較容易通過(guò)機(jī)件而傳人地下。據(jù)測(cè)定，當(dāng)相對(duì)濕度由20％提高到60％時(shí)，棉纖維的導(dǎo)電性可提高4倍；相對(duì)濕度小于45％時(shí)，容易產(chǎn)生大量溶電。對(duì)合成纖維來(lái)說(shuō)，因在常態(tài)下它就具有很高的比電阻，它們?cè)诩徔椉庸ぶ幸坏в徐o電后就不易消除。所以，通常相對(duì)濕度宜大。但若相對(duì)濕度過(guò)高，機(jī)件會(huì)生銹，纖維及機(jī)件發(fā)澀，纖維與纖維間、纖維與機(jī)件間的摩錦系數(shù)增大，因而產(chǎn)生繞皮輥、繞羅拉現(xiàn)象，雜質(zhì)也不易清除。對(duì)于吸濕性很差的合成纖維，通常需加抗靜電油劑。這樣一方面可以在纖維表面形成一層很薄的導(dǎo)電性表面，使纖維的比電阻降低，以增加電荷的散逸能力。同時(shí)還可以減少纖維的摩擦系數(shù)和使纖維具有一定的吸濕性。此外，為消除靜電，也可以適當(dāng)調(diào)整紡織工藝，如采用合成纖維與天然纖維混紡，調(diào)節(jié)車速或采取其他措施，使露電保持在一定范圍之內(nèi)。

溫度對(duì)纖維導(dǎo)電性的影響，一般情況下，隨著溫度的增高，纖維的導(dǎo)電能力也會(huì)相應(yīng)地增加。

由上面的介紹，我們可以了解到溫溫度對(duì)紡織纖維性能的影響有多大，為了提供工作效率和質(zhì)量，建議對(duì)車間的溫濕度環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，那么這個(gè)時(shí)候就需要用到工業(yè)用LED溫濕度顯示儀了，LED溫濕度顯示儀采用黑色外框，黑底白字表面絲印，1.8寸LED數(shù)碼管顯示，顯示數(shù)字清晰，可視距離超過(guò)20米，溫濕度如有異常，可做到第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)，并做出相應(yīng)處理。

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溫溫度對(duì)紡織纖維性能的影響