
作者:Steve Hale,技術與業務開發經理,Condair plc
紡織品加工中濕度控制的重要性
我們在日常生活中很少談及周圍空氣的濕度,除非是在桑拿房中放松或在赤道附近度假的時候。但是紡織品的加工過程是為數不多的幾個對濕度有高要求的場合。濕度不對會造成生產中止、機器損壞、員工受傷害;正確的濕度可以最大化產品重量、提升質量、提高設備運轉速度。
空氣濕度用“相對濕度”來衡量,指的是在同等溫度下,空氣中實際含水量與其可葆有的最大含水量之比,用0-100%來表示。
冷空氣能持有的水分相較熱空氣要少,因此空氣濕度是“相對”溫度而言的。比如說,相同空氣樣本在10oC時能持有的水分比20oC時要少;即便兩種樣本中所含水分相等,溫度較高的空氣其相對濕度會低一些,因為相比較冷的空氣,它可以葆有的水分量更多。
這也就意味著即使是在潮濕的天氣狀況下,室內的空氣濕度還可能較低,因為當外界較冷的潮濕空氣進入紡織車間時,它的溫度升高了。20oC的氣溫再有所提升就會帶來典型的60%的相對濕度下降,也就是說,當潮濕空氣以80%的相對濕度進入室內,升溫后可降至20%。這是紡織品加工中主要問題的來源。
為什么需要濕度?
所有天然纖維都是吸濕的,它們吸收或者釋放水分都取決于周圍空氣的相對濕度。當周圍空氣低于紡織品的平衡相對濕度時,它們就會向空氣中釋放水分;當空氣非常潮濕,紡織品中的水分含量也會增加。從纖維的最初加工到最終服裝成品,再到分銷和消費者的使用,這樣的水分流失或獲取隨時都在發生。
水分的變化直接影響紡織品的性質,比如強度、彈性、纖維尺寸和摩擦。平衡相對濕度如果降低,紡織品會變得脆弱、稀疏、失去彈性從而易斷,同時還會產生更多瑕疵。在纖維加工時維持好空氣濕度,向周圍空氣流失的水分就會控制到最低。
加工過程中水分的流失無法完全阻止,因為過程本身會提高材料的溫度,進而使其變得干燥。在加工過程之后提高紡織品周圍空氣的濕度,可以讓材料“重獲”水分。重新吸收水分后,紡織品的質量得以提高,纖維的性能也更換。
重新吸收水分對紡織品的重要也有直接影響。紡線的銷售是計重的,如果濕度的降低導致4%的重量損失,產品銷售中就需要4%的纖維來填補。對于一個每天產量為80噸的工廠,不準確的濕度控制就會帶來每天3.2噸的產品損失。
靜電
靜電的產生是生產紡織品的一個主要問題,它與相對濕度有直接關系。電氣靈敏度決定了靜電的產生,而這又和空氣及纖維中的水分量相關聯。當纖維水分流失時,電阻就會增強,也就是說纖維不再能夠疏導因與設備摩擦產生的電荷。

生產車間的濕度過低,靜電放電可升至4-5英寸......
如果紡織品生產車間的濕度過低,靜電放電電弧可竄至4-5英寸,雖然電流很小,但可產生幾十萬伏的電壓。這會給在設備旁工作的工人帶來危險,當被擊中時,不僅僅是不舒適的問題,他們可能會跳起然后摔倒。如果工人恰好靠近紡織機器,這會給他們帶來極大風險。靜電放電還可能導致直接的健康危險,比如對于心臟或脈搏較弱的人。
除了對于人員的物理危害,靜電的產生也會使材料相互粘連進而難以打理。反過來這就會減慢設備運轉,直接影響生產進度。而且,現在大部分機器都是受微處理器控制的,當靜電放電至不恰當的位置時,就可能對該部件的電子元件造成損害,所帶來的后果就是高昂的維修費和相當長的停機時間。
將相對濕度控制在50%左右就可以抑制靜電的產生,并且相關聯的所有問題都可以避免。
維持生產車間的正確濕度還能減少空氣中的顆粒物。相對濕度較高時,空氣中的棉絨、灰塵和揚塵都會析出。而且當運用等焓加濕系統時,水的蒸發會帶來等焓降溫的效果,環境溫度可下降2-6 oC不等。使用加濕器的這些額外益處為工人們創造出污染物更少、更為舒適、更為愉悅的環境,因此效率也會更高。
濕度水平
那么怎樣才是理想的濕度呢?這取決于紡織品的類型已經所采用的工序。天然纖維的性能比人造纖維更易受影響,但靜電的損傷對人造纖維卻要大一些。
棉花及亞麻必須在70-80%的高濕度下加工,因為它們非常易損。從原材料的整合到梳理、加捻、紡紗和織布,如果對每一道工序都進行加濕,廠商就可以保持產品的柔韌性,不會發生斷線現象。這一點很重要,因為纖維越長,紡出的線才會越細。
羊毛雖然相對好一些,但也同樣容易受到干燥空氣的影響,它所需的濕度水平在65%左右。人造纖維所需要的雖然低一些,但也必須正確,因為相對濕度低于45%就會產生靜電。絲綢需在65-70%的條件下加工,而人造絲在紡線階段要有更高的濕度,達到85%。
如何加濕?
紡織品工廠最有效的加濕途徑就是用壓縮空氣與水霧擴散系統,比如康迪的JetSpray。數排精確設計的噴嘴安裝在天花板上,壓縮空氣與水混合后,就會釋放極細的水霧。水霧與加壓蒸汽類似,含有的水滴細度僅為7.5 μm,這樣就會快速蒸發并提升濕度至所需水平。
這套噴霧系統安裝簡便,濕度控制非常可靠、衛生,而且分布也很靈活、簡單。系統的加濕能力可以通過使用大噴嘴或增加噴嘴數量來輕松實現。一套高質量的系統,單個控制面板應能控制多排噴嘴,最高加濕量能達到每小時600L。常規來講,這樣就可以滿足一個100,000m3紡織品加工空間。
如果只是某一道工序或某一片區需要濕度控制,而非整個空間,就可以采用局部噴霧系統。噴嘴可安裝在紡織機器的某一部分或自由站立,可以對工序直接加濕或在臨近區域創造所需濕度條件。這樣的方案節約成本,因為不需要在大面積范圍內控制周圍空氣,也就不需要很多水霧噴嘴和長距離管道。
潔凈度
當向空氣中釋放水霧時,清潔度極其重要,因為水中任何的細菌或病毒都有可能被周圍人員吸入。現代加濕系統有一系列的衛生特點,但最有效的類型應是結合沖洗循環與銀離子洗劑的。沖洗循環可以確保水不在水管中沉滯,防止細菌的滋生。所有等焓加濕系統都應配備典型的每24小時自動沖洗的功能。
銀離子殺菌是加濕器在衛生控制方面較新的一項發展。因為銀可以抵制超過650種細菌和病毒,它可以在水進入系統之前消除所有有機體,從而提供二層防護,此外,隨水進入系統后,殘留在水管的部分也同樣起到抑菌效果。之前的加濕器中普遍采用的是紫外線消毒,但當病毒被水中顆粒物所“隱藏”,或當紫外燈年久后功能下降,病毒還是有機會進入系統。
定期服務也是衛生加濕系統很重要的一方面,不論系統帶有何種清潔功能,一次次的人工檢測必須加以執行,只有這樣才能確保性能最優也最潔凈。噴霧系統,比如康迪的JetSpray,它的噴嘴具有自潔功能,檢查只需要每年一次,這就降低了維護成本。
專業建議
當考慮到加濕的時候,最重要最需記住的一件事是,能夠從一位加濕經驗豐富的專家那里獲取建議,當然,這樣的專家還須是針對紡織行業的。紡織車間的加濕中又包括很多不同的因素,如果只是紙上談兵而不去實踐,最終的錯誤執行可能會代價很高。