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温温度对纺织纤维性能的影响

发布时间 : 2013/11/30 浏览次数 : 14113

纺织厂在生产中影响产品质量与产量的因素很多，归纳起来可分为五个方面，即原料、工艺设计、机械状态、运转操作和温湿度管理。我们研究温湿度与工艺生产的关系，严格来说只能是在其他生产条件相对稳定时，探讨温湿度在工艺生产中可能起到的作用。实践证明，合理地调节车间温湿度可以改善车间的生产状况，使生产得以顺利进行。要做到温湿度管理为生产服务，首要条件必须掌握车间温湿度对工艺生产影响的规律性，以及原料、半制品回潮率与产量质量的关系。同时，还要预见到促使产量质量发生变化的外界因素，然后再根据这些规律和因素进行有成效的温湿度调节和管理。

温湿度与纤维的性能(如回潮率、强力、伸长度、柔软性和导电性等)之间有首密切的关系。现把空气温湿度与纤维性能的关系叙述如下：

（一）温湿度与回潮率的关系

纺织厂使用的天然纤维(棉、麻、丝、毛)或利用自然界的纤维素及蛋白质作原料制成的人造纤维(粘胶纤维、再生蛋白纤维等)，在化学分子结构中一般都含有亲水性基因，并具有多孔性，因此，能吸收空气中的水蒸气并将它们保留在空隙里，故这类纤维的吸湿性能较强。而利用煤、石油、天然气等作原料，经过化学作用，在高压下合成的合成纤维(涤纶、腈纶等)，由于它们的亲水性基因少，甚至没有，因此，吸湿性能较差。图1—1为主要纺织纤维的吸湿等温线。

图1—1 主要纺织纤维的吸湿等温线

由图可知，空气的湿度不同，纤维的回潮率亦不同。空气的湿度增大，纤维的回潮率也增大。反之则减小。

至于温度与纤维回潮率的关系．在相对湿度恒定的情况下影响较小。一般来说，随着温度的升高，纤维里的水分子比低温时活动得强烈，水分子从纤维内部边出的动能增加，离开纤维的机率增多，因而在平衡条件下，纤维吸湿性能随着温度的增高而降低。基于这种原因，所以在夏天相对湿度稍偏高一些对生产影响不大。而冬天因温度较低，若相对湿度偏高，则回潮率就增高很多，容易出现绕皮辊、绕罗拉现象。因此，当温度增高时，可适当提高一些相对湿度，以求得回潮率相对稳定。另外，由于棉纤维和粘胶纤维含有亲水性基团的缘故，它们的吸湿等温线与放湿等温线不
相重合，即在同一相对湿度下，放湿过程时棉纱的回潮率比在吸湿过程时要高些。

(二）温湿度与强力的关系

温湿度对纤维强力的影响很大，特别是湿度与纤维的强力关系更为密切。由于各种纤维的化学分子结构不同，长链分子长短不一，因此，湿度对各种纤维强力的影响亦各不相同。有的纤维在湿度增大时，会促使纤维长链分子间起滑移作用而降低强力；有的则因能增进和改善长链分子的整列度而增加强力。

像棉纤维来说，在相对湿度为60％—7％时，它的强力比干燥状态可提高50％左右。如相对湿度超过80％以上，则增加率很少。对于粘胶纤维则相反，在湿润状态时的强力比标准状态下要降低50％左右。如图1—2所示。
在不同相对湿度下，几种纤维的强度变化

图1-2 在不同相对湿度下，几种纤维的强度变化(标准相对湿度65％)

至于温度，在一般室温变化条件下对纤维强力影响较小。一般来说，温度高时，纤维分子运动能量增大，减弱了某些区域纤维分子间的引力，因而拉伸强度降低。实验结果表明，温度每升高1℃，纤维强力约减少0.3％。

（三）温湿度与伸长度的关系

湿度与温度相比较，湿度对纤维伸长度的影响更为明显。吸湿后的纤维，由于分子问的距离增大，在外力作用下极容易产生相对位移，所以纤维的伸长度也随着相对湿度的上升而增加。其中羊毛、丝、粘胶纤维在吸湿后比棉、麻等天然纤维更容易伸长。至于合成纤维(如涤纶)则因吸湿性差，故湿度对伸长度影响很小。温度对伸长度的影响较小。对于棉纤维和粘胶纤维，在相对湿度不变的条件下，温度每上升1℃，伸长度增加约0.2％~0.3％。

  （四）温湿度与柔软性的关系。

在湿度增大时，由于纤维吸湿后分子间的距离增大，故纤维的硬度和脆性随之降低，使纤维的柔软性大为改善。

对棉纤维来说，由于它的最外层有棉蜡存在，故对温度有一定的要求。棉蜡的熔化点很低，大约在18．3℃时即能开始软化，随着温度的升高，纤维的柔软性增加，如遇温度过高，纤维将发生粘着现象。相反，在温度过低时，棉蜡则又会出现硬化现象，同时失去它的柔软性而变为脆弱。棉蜡与棉纤维的其他组成成分，在不同的湿湿度条件下，一方面可以改变纤维的性能，同时，由于这些性质的改变还会对棉纺织工艺生产——开松、梳理、牵伸、加捻、卷统、交织等过程产生不同的影响。例如，当棉纤维受机械处理时，倘若棉蜡能软化适度，就有利于原棉分解成单根纤维状态，也有利于除杂而不损伤纤维和改善成纱结构，并且借此可增进成纱的强力。反之，如果棉蜡呈粘着状态，就会增加纺纱牵伸过程中纤维间的摩擦，造成牵伸不良，条干不匀和断头率增加，从而影响成纱产品质量。一般来说，当温度在20~27℃记时，棉纤维受机械处理的效果最好。对一般纤维，它的硬度与脆性亦随着温度的升高而降低，使纤维的柔软性有所改善。

  （五）温湿度与导电性的关系

纺织纤维是电的不良导体，由于纺织纤维在牵伸或织造过程中都要经过机械处理，机械表面与纤维间的摩擦或各纤维间的相互摩擦，不可避免地会引起纤维带电，这种现象称做静电效应。当纤维与机件带有不同电荷时，即会相互吸引而使纤维吸附于机件表面，破坏纤维的运动规律，妨碍纤维的牵伸、梳理、交织、卷绕过程的顾利进行。当纤维间带有相同电荷时，纤维又会互相排斥而紊乱，使得纤维互不抱合、毛羽丛生，造成经纱发毛，以致织造中断头和跳花增多，使织物布面毛糙并形成分散性条影。

不同纤维因摩擦而产生的静电及对加工的影响，主要取决于纤维的导电能力。一般来说，比电阻大，导电能力差的纤维，摩擦静电荷积聚性强，而散逸性弱。

影响纤维导电性的因素很多，除了车间温湿度条件和纤维回潮率外，同时还与纤维的种类、结构及所含水分的散发情况有关。

为了减轻静电对加工过程的不良影响，目前比较常用的消除静电的方法有：提高空气的相对湿度和加抗静电油剂，使纤维的比电阻降低，以增加电荷散逸的速度。例如，对于具有一定吸湿性能的纤维(如天然纤维中的棉、麻、丝、毛和人造纤维家纤维等)，可以用提高空气的相对湿度的办法来提高纤维的回潮率，从而使纤维的导电性能大大增强，这时纤维所带的静电就比较容易通过机件而传人地下。据测定，当相对湿度由20％提高到60％时，棉纤维的导电性可提高4倍；相对湿度小于45％时，容易产生大量溶电。对合成纤维来说，因在常态下它就具有很高的比电阻，它们在纺织加工中一旦带有静电后就不易消除。所以，通常相对湿度宜大。但若相对湿度过高，机件会生锈，纤维及机件发涩，纤维与纤维间、纤维与机件间的摩锦系数增大，因而产生绕皮辊、绕罗拉现象，杂质也不易清除。对于吸湿性很差的合成纤维，通常需加抗静电油剂。这样一方面可以在纤维表面形成一层很薄的导电性表面，使纤维的比电阻降低，以增加电荷的散逸能力。同时还可以减少纤维的摩擦系数和使纤维具有一定的吸湿性。此外，为消除静电，也可以适当调整纺织工艺，如采用合成纤维与天然纤维混纺，调节车速或采取其他措施，使露电保持在一定范围之内。

温度对纤维导电性的影响，一般情况下，随着温度的增高，纤维的导电能力也会相应地增加。

由上面的介绍，我们可以了解到温温度对纺织纤维性能的影响有多大，为了提供工作效率和质量，建议对车间的温湿度环境进行监控，那么这个时候就需要用到工业用LED温湿度显示仪了，LED温湿度显示仪采用黑色外框，黑底白字表面丝印，1.8寸LED数码管显示，显示数字清晰，可视距离超过20米，温湿度如有异常，可做到第一时间被发现，并做出相应处理。

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