Steve Hale, Technical & Business Development Manager at Condair plc

作者:Steve Hale,技术与业务开发经理,Condair plc


纺织品加工中湿度控制的重要性

我们在日常生活中很少谈及周围空气的湿度,除非是在桑拿房中放松或在赤道附近度假的时候。但是纺织品的加工过程是为数不多的几个对湿度有高要求的场合。湿度不对会造成生产中止、机器损坏、员工受伤害;正确的湿度可以最大化产品重量、提升质量、提高设备运转速度。

空气湿度用“相对湿度”来衡量,指的是在同等温度下,空气中实际含水量与其可葆有的最大含水量之比,用0-100%来表示。

冷空气能持有的水分相较热空气要少,因此空气湿度是“相对”温度而言的。比如说,相同空气样本在10oC时能持有的水分比20oC时要少;即便两种样本中所含水分相等,温度较高的空气其相对湿度会低一些,因为相比较冷的空气,它可以葆有的水分量更多。

JetSpray humidification in textile processing

水分的变化直接影响纺织品的性质,比如强度、弹性、纤维尺寸和摩擦......


这也就意味着即使是在潮湿的天气状况下,室内的空气湿度还可能较低,因为当外界较冷的潮湿空气进入纺织车间时,它的温度升高了。20oC的气温再有所提升就会带来典型的60%的相对湿度下降,也就是说,当潮湿空气以80%的相对湿度进入室内,升温后可降至20%。这是纺织品加工中主要问题的来源。

为什么需要湿度?

所有天然纤维都是吸湿的,它们吸收或者释放水分都取决于周围空气的相对湿度。当周围空气低于纺织品的平衡相对湿度时,它们就会向空气中释放水分;当空气非常潮湿,纺织品中的水分含量也会增加。从纤维的最初加工到最终服装成品,再到分销和消费者的使用,这样的水分流失或获取随时都在发生。

水分的变化直接影响纺织品的性质,比如强度、弹性、纤维尺寸和摩擦。平衡相对湿度如果降低,纺织品会变得脆弱、稀疏、失去弹性从而易断,同时还会产生更多瑕疵。在纤维加工时维持好空气湿度,向周围空气流失的水分就会控制到最低。

加工过程中水分的流失无法完全阻止,因为过程本身会提高材料的温度,进而使其变得干燥。在加工过程之后提高纺织品周围空气的湿度,可以让材料“重获”水分。重新吸收水分后,纺织品的质量得以提高,纤维的性能也更换。

重新吸收水分对纺织品的重要也有直接影响。纺线的销售是计重的,如果湿度的降低导致4%的重量损失,产品销售中就需要4%的纤维来填补。对于一个每天产量为80吨的工厂,不准确的湿度控制就会带来每天3.2吨的产品损失。

静电

静电的产生是生产纺织品的一个主要问题,它与相对湿度有直接关系。电气灵敏度决定了静电的产生,而这又和空气及纤维中的水分量相关联。当纤维水分流失时,电阻就会增强,也就是说纤维不再能够疏导因与设备摩擦产生的电荷。

Static control in textile processing

生产车间的湿度过低,静电放电可升至4-5英寸......


如果纺织品生产车间的湿度过低,静电放电电弧可窜至4-5英寸,虽然电流很小,但可产生几十万伏的电压。这会给在设备旁工作的工人带来危险,当被击中时,不仅仅是不舒适的问题,他们可能会跳起然后摔倒。如果工人恰好靠近纺织机器,这会给他们带来极大风险。静电放电还可能导致直接的健康危险,比如对于心脏或脉搏较弱的人。

除了对于人员的物理危害,静电的产生也会使材料相互粘连进而难以打理。反过来这就会减慢设备运转,直接影响生产进度。而且,现在大部分机器都是受微处理器控制的,当静电放电至不恰当的位置时,就可能对该部件的电子元件造成损害,所带来的后果就是高昂的维修费和相当长的停机时间。

将相对湿度控制在50%左右就可以抑制静电的产生,并且相关联的所有问题都可以避免。

维持生产车间的正确湿度还能减少空气中的颗粒物。相对湿度较高时,空气中的棉绒、灰尘和扬尘都会析出。而且当运用等焓加湿系统时,水的蒸发会带来等焓降温的效果,环境温度可下降2-6 oC不等。使用加湿器的这些额外益处为工人们创造出污染物更少、更为舒适、更为愉悦的环境,因此效率也会更高。

湿度水平

那么怎样才是理想的湿度呢?这取决于纺织品的类型已经所采用的工序。天然纤维的性能比人造纤维更易受影响,但静电的损伤对人造纤维却要大一些。

棉花及亚麻必须在70-80%的高湿度下加工,因为它们非常易损。从原材料的整合到梳理、加捻、纺纱和织布,如果对每一道工序都进行加湿,厂商就可以保持产品的柔韧性,不会发生断线现象。这一点很重要,因为纤维越长,纺出的线才会越细。

羊毛虽然相对好一些,但也同样容易受到干燥空气的影响,它所需的湿度水平在65%左右。人造纤维所需要的虽然低一些,但也必须正确,因为相对湿度低于45%就会产生静电。丝绸需在65-70%的条件下加工,而人造丝在纺线阶段要有更高的湿度,达到85%。

Textile humidifier

纺织品工厂最有效的加湿途径就是用压缩空气和水雾扩散系统,比如康迪爱尔的JS......


如何加湿?

纺织品工厂最有效的加湿途径就是用压缩空气与水雾扩散系统,比如康迪的JetSpray数排精确设计的喷嘴安装在天花板上,压缩空气与水混合后,就会释放极细的水雾。水雾与加压蒸汽类似,含有的水滴细度仅为7.5 µm,这样就会快速蒸发并提升湿度至所需水平。

这套喷雾系统安装简便,湿度控制非常可靠、卫生,而且分布也很灵活、简单。系统的加湿能力可以通过使用大喷嘴或增加喷嘴数量来轻松实现。一套高质量的系统,单个控制面板应能控制多排喷嘴,最高加湿量能达到每小时600L。常规来讲,这样就可以满足一个100,000m3纺织品加工空间。

如果只是某一道工序或某一片区需要湿度控制,而非整个空间,就可以采用局部喷雾系统。喷嘴可安装在纺织机器的某一部分或自由站立,可以对工序直接加湿或在临近区域创造所需湿度条件。这样的方案节约成本,因为不需要在大面积范围内控制周围空气,也就不需要很多水雾喷嘴和长距离管道。

洁净度

当向空气中释放水雾时,清洁度极其重要,因为水中任何的细菌或病毒都有可能被周围人员吸入。现代加湿系统有一系列的卫生特点,但最有效的类型应是结合冲洗循环与银离子洗剂的。冲洗循环可以确保水不在水管中沉滞,防止细菌的滋生。所有等焓加湿系统都应配备典型的每24小时自动冲洗的功能。

银离子杀菌是加湿器在卫生控制方面较新的一项发展。因为银可以抵制超过650种细菌和病毒,它可以在水进入系统之前消除所有有机体,从而提供二层防护,此外,随水进入系统后,残留在水管的部分也同样起到抑菌效果。之前的加湿器中普遍采用的是紫外线消毒,但当病毒被水中颗粒物所“隐藏”,或当紫外灯年久后功能下降,病毒还是有机会进入系统。

定期服务也是卫生加湿系统很重要的一方面,不论系统带有何种清洁功能,一次次的人工检测必须加以执行,只有这样才能确保性能最优也最洁净。喷雾系统,比如康迪的JetSpray,它的喷嘴具有自洁功能,检查只需要每年一次,这就降低了维护成本。

专业建议

当考虑到加湿的时候,最重要最需记住的一件事是,能够从一位加湿经验丰富的专家那里获取建议,当然,这样的专家还须是针对纺织行业的。纺织车间的加湿中又包括很多不同的因素,如果只是纸上谈兵而不去实践,最终的错误执行可能会代价很高。

  

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康迪在纺织行业的客户包括:

  • - 北京毛巾厂,中国
  • - 北京总后军需装备,中国
  • - 内蒙古鄂尔多斯,中国
  • - 山东德州第一棉纺织,中国
  • - 新疆金塔毛纺织,中国
  • - 宁波雅戈尔衬衫,中国
  • - 黛安芬国际,英国
  • - 必佳乐,比利时
  • - 美利肯,美国
  • - 希维途国际,加拿大
  • - 絮佩巴
  • - 恒河黄麻
  • - 吉萨纺编公司

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