空气品质影响棉纺织工艺生产的研究

唐为娟，华茂东

（江苏双山集团股份有限公司，江苏 射阳 224300）

在纺织生产过程中，棉纺织生产车间的温度和湿度在很大程度上影响着生产活动。无论是开棉还是清棉，都必须保持持续稳定的环境湿度水平，才能在整个生产过程中完成高效率、无故障运行。一般在纺织厂的生产车间，夏天环境温度适宜在20℃-26℃，冬季在15℃-23℃；40%-70%RH为环境湿度。根据纺织加工工艺制造规定，确保车间区内有稳定适宜的温度和湿度。温度一般控制在20℃-28℃之间，环境湿度控制在50%-70%RH，每小时换气次数一般为10-20次。中间烟尘浓度值规定在3mg/m3以下。

1 纺织厂车间生产过程中空气温度和环境湿度的规定

纺织品和纺织材料大多是吸水或容易引起静电感应的物质。它们对空气温度和环境湿度非常敏感。在不同的空气温度和环境湿度下，它们的物理性质回潮率、强度、伸长率、柔韧性和导电性等特性会产生不同程度的变化。因此，在生产制造过程中很容易产生飞花和粉尘，会对纺织品的各种制造工艺造成影响。纺织厂内设备排列整齐，工人集中，同时，纺织设备消耗大量动力，因此释放大量热量。另外，除了浆纱车间的设备会湿法生产外，其他生产车间均无机械设备的湿态条件。根据纺织加工工艺生产工艺的具体特点可知，夏季车间空调冷负荷较大，换气次数较多。因此，由于经济发展的考虑和不直接影响生产加工的条件可知，28℃-30℃或30℃-32℃是夏季生产车间的温度控制范围。另外，对于不同纺织品的化纤面料，每个生产车间规定的温度和湿度是不同的，如表1所示。

表1 棉纺织厂各主要车间温湿度控制范围

表1中所列数据信息为一般温湿度调节类别。在实际配置中，需要考虑原棉的含水量、杂质、质量指标、粒度和纺织线数、纺织工艺的主要参数、设备特性等。将特征、区域气象要素、电力能源标准等要素综合考虑，尤其是采用了新的纺织加工工艺和设备，所以在搞清楚生产车间的温湿度要求时要注意。一般情况下，可以满足生产车间的制造工艺规定，保证生产车间的空气湿度，从员工身心健康出发，适度降低冬季车间设计温度，提高夏季生产车间设计温度，降低能耗，这都是在明确温湿度要求时需要注意的问题。

2 生产车间温湿度对各工序生产过程的影响

温度和湿度对各工序加工后的半成品质量有很大的影响。为保证产品质量，必须保证有效运行和及时调整。

2.1 清花环节

空气湿度过低：化纤敏感，易被剪断，起毛短；棉卷很膨大；落下的棉花飞花多。空气湿度过高：残留物不易去除；棉卷容易粘层；容易造成纱束；棉卷很容易折叠。

2.2 梳棉环节

空气湿度过低：静电效应大，棉网易开裂；落下的棉花多飞花；除灰发电机组风耗大。空气湿度过高：难梳理的残渣不易去除；棉结增加；棉网松弛、断裂、翘起；滚筒容易燃烧；针布很容易生锈。

2.3 清梳联环节

空气湿度过低：除了上述影响外，生条水分的定量分析容易过轻。空气湿度过高：除了上述影响外，梳条水分的定量分析容易偏重。

2.4 并条环节

相对温度过低：棉条有毛；飞花多；静电效果提升，棉网破，胶辊易烧。相对温度过低：胶辊罗拉易绕；造成棉条松散；导致牵伸不良。

2.5 粗纱环节

空气湿度太低：多飞花；多断裂头粗纱松散；化纤的内聚力差，有损均匀度；粗纱成型不好。空气湿度过高：胶辊罗拉易绕；胶辊罗拉上易粘飞花，摩擦阻力大的粗纱晃动；分纱不好，末端硬。

2.6 细砂环节

空气湿度过低：多飞花；静电效应改善，条干恶化；多毛羽；化学纤维内聚力差；成型不好。空气湿度过高：胶辊和罗拉易绕；胶辊和罗拉易粘上飞花；钢领和钢丝圈很涩，造成飞圈；多断头；条干差，纱线较粗；网圈转动不方便。

3 生产车间气流组织与空气品质

3.1 生产车间气流组织设置

由于自然通风对生产车间的正常生产、温湿度控制以及室内空气质量的粉尘浓度值都有很大的影响，因此纺织生产车间设计的气流组织方案是空调设计的主要部分。纺织生产车间气流组织设计的关键应考虑：一是保持生产车间的供排风量与冷热负荷之间的平衡。纺织厂生产车间的工艺流程不同，单位面积发热量和机器排列密度也不相同，对温湿度的要求亦有差异。为保持工厂各车间的温度和湿度达到设计标准，需根据工艺流程测量热冷负荷和送排风量，使送排风量与生产车间的热冷负荷相平衡。二是保证工作区出现相对稳定的气流，减少飞花。纺纱生产车间飞花较多，由于大部分热值（设备、人员）来自2m以内的室内空间，热空气居于下层，气体在受热作用下相对密度降低，形成了气流。这种上升气流将飞花粉尘纷纷向上推送，再加上旋转部件的扰动气流，是造成环境恶化的主要原因。此时，以气流减量为核心的生产车间工作区的气流趋于良好，有利于减少飞花，降低生产车间烟尘浓度。在这种类型的生产车间中，常采用自上而下的自然通风。对于气流较少、空气湿度较高的生产车间（如纺织车间等），可选择自然通风。当生产车间送风距离较近时，可利用洁净空调机房换气扇的吸力，立即从生产车间侧窗抽取送风，形成自然通风方式。三是保持各生产车间排风量平衡。对于同一生产车间的空调机组，送排风量、加工工艺风量、生产车间回风量应相对平衡。

3.2 生产车间气流组织及空气质量

生产车间自然通风和工作区风量越大，生产车间温度和湿度越均匀，生产车间含尘量越小，空气质量越高，生产车间热量消耗也越大，反之亦然。因此，片面增加生产车间的自然通风来保持生产车间的空气质量的办法并不好。当自然通风量达到一定程度时，要使自然通风量增加，由于除尘设备的过滤负荷扩大，生产车间的粉尘含量反而增加，这时候就需要大量的送风能量消耗。因此，提高生产车间空气质量的有效途径是选择科学合理的生产车间送排风系统方式和工作区气流组织和风力速度，以减少飞花在车间的发生，降低生产车间烟尘浓度，确保工作区风速稳定，温湿度均匀。

3.3 生产车间新风量的确定

在明确纺织生产车间最小排风量时，一方面要保证排风量不低于30m3/h；另一方面，还要考虑纺织生产车间风量大、循环系统气体、生产车间人员占用量大的因素。用空气质量等级明确最小排风量时，需要考虑以下因素。

一是劳动效率高的工人消耗更多的氧气，呼出更多的二氧化碳，室内有害物质的标记更高。这时，需要大量的空气。

二是生产车间温度高时，工人出汗较多，此时需要的空气较多。

三是送风形式的影响，排风时可先将新风送至工作区，因此工作范围内的室内空气质量较好，可采取较小的新鲜空气量。

四是人员相对密度高的地区，耗氧量也高，呼出的二氧化碳较多，这时必须充入一定量的空气。

如能建成纺织厂生产车间温湿度自动控制系统，即可解决纺织厂工业除尘和中央空调的不足，对提高纺织厂的空气品质具有重要意义，从而提高纺织产品的质量。