1 濕度的定義

濕度測量和控制的物態(tài)主要有氣態(tài)和固態(tài)，其測量范圍也從10-6數(shù)量級一直到飽和蒸汽壓，因而濕度計量單位也比較多。濕度這一概念隨被測物質(zhì)的物理狀態(tài)不同而有不同含義。就氣體而言，濕度是指大氣中水蒸氣的含量；就固體而言，濕度則指物質(zhì)所含水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

濕-濕工藝中，對織物合適的施液是節(jié)能減排的重要措施。

織物的含水率是烘干過程中非常重要的工藝控制參數(shù)，過度干燥會浪費(fèi)時間和能源，而不充分的干燥則會使織物產(chǎn)生不良后果。上述兩種弊病均可通過測量和控制烘燥過程織物的落布回潮率加以克服。

1.1 氣體的濕度

測量氣體的濕度，常用絕對濕度、相對濕度和露點(diǎn)表示。

(1)絕對濕度：一定溫度及壓力條件下，單位體積混合氣體中所含的水蒸氣量，通常以f表示，單位為g/m3。

(2)相對濕度：絕對濕度與同溫度下飽和水燕氣量之百分比，通常用質(zhì)量分?jǐn)?shù)來表示，記作0%~ 100%RH（Relative Humidity）。

(3)露點(diǎn)：在一定的溫度下，氣體所能容納的水蒸氣含量是一定的，超過這個限量，多余的水就要從氣態(tài)變成液態(tài)，即所謂的結(jié)露。我們將某一溫度下所允許的水蒸氣的最大含量叫飽和水蒸氣量。某一溫度下含水一定的不飽和氣體，降低溫度后即可達(dá)到飽和而結(jié)露。含水量越少，使其飽和而結(jié)露所要求的溫度越低。反之，含水量越多，結(jié)露的溫度就越高。因此，露點(diǎn)可以表示氣體中含水量的多少。露點(diǎn)常用溫度單位表示。

1.2 固體的濕度

固體的濕度以含濕量與濕度區(qū)分。

(1)含濕量 指物質(zhì)中水分的含量M1與干物質(zhì)質(zhì)量Mo之比的百分?jǐn)?shù)，按式（1）計算：

μ=M1/M。=（W-W0）/W0×100%      (1)

式中：μ——含濕量

W——濕物質(zhì)（織物）的質(zhì)量

W0——不含水分的物質(zhì)（干織物）的質(zhì)量

(2)濕度 指物質(zhì)中所含水分質(zhì)量M1,與物質(zhì)總質(zhì)量M之比的百分?jǐn)?shù)，以F表示，按式(2)計算：

F=M1/M=（W-W0）/W×100%         (2)

2 工藝含濕量測量的必要性

2.1 燒毛坯布含濕量的控制

燒毛進(jìn)布處安置一烘筒烘燥單元，起著熨平及控制坯布回潮率的作用，對一些易起皺的織物，擴(kuò)幅后進(jìn)入烘筒烘燥，將布面熨平。高溫火焰在接觸冷濕坯布時，空氣在熱和水分蒸發(fā)的影響下，形成火焰與坯布界面的空氣/蒸汽緩沖層，這將阻礙火焰到達(dá)坯布的底部。因此，經(jīng)烘簡烘燥，且控制坯布回潮率，將有利于刷毛和燒毛，提高燒毛工藝質(zhì)量水平。例如苧麻織物毛羽數(shù)量多，進(jìn)布均勻的含水率應(yīng)控制在5%以下，在烘燥單元出布處，安裝回潮率儀自動監(jiān)控含水率，從而保證重現(xiàn)性優(yōu)良的燒毛工藝。

2.2 軋蒸工藝的施液

某公司在前處理軋蒸工藝過程中，發(fā)現(xiàn)高支高密的織物進(jìn)入網(wǎng)簾式蒸箱反應(yīng)，出布有網(wǎng)簾不銹鋼“搭扣”痕。這在堆置時間較短的薄形布中尤為明顯。

該公司采用的設(shè)備是一臺多浸多軋的浸軋單元，由于高支高密織物在多浸多軋的工況下，帶液量較少（如高支高密織物在小樣機(jī)上五浸五軋，帶液量不超過60%），因而盡管蒸發(fā)時間比卡其類織物要短，但極其容易因水分蒸發(fā)而產(chǎn)生燙傷（如前述的不銹鋼“搭扣”?。斐纱笈貌肌Ｔ谕ㄓ迷O(shè)備上設(shè)置織物高濕度測量儀，可及時報警，停機(jī)檢查，避免出疵損失。

2.3 燈芯絨割絨和刷毛的濕度

要使?jié)癫冀z光工藝堿濃度穩(wěn)定和準(zhǔn)確，首先進(jìn)布織物的含濕量必須穩(wěn)定、準(zhǔn)確，織物含水量的波動將直接影響織物絲光堿濃度，因而安置在線高濕度測控儀器是必要的。

2.3.1 燈芯絨割絨前的烘干回潮率控制

燈芯絨坯布在割絨前經(jīng)10只烘筒烘燥處理，織物受到一定的張力，幅寬有所收縮，絨弄由扁平形變成半弧形，坯布比較松軟，且不易回潮。一般，燈芯絨坯布的幅寬收縮率控制在8%~13%范圍較為適宜。對于粗條坯布，收縮率即使稍大，對割絨影響也不大。相反，由于較大的收縮，使坯布組織更加緊密，割絨時反而不易產(chǎn)生拉毛疵點(diǎn)，導(dǎo)針也不易偏移，可獲得均勻的絨條。但是，對于細(xì)條的坯布，由于其緯紗圈的長度較短，若幅寬不適當(dāng)?shù)厥湛s過多，將影響導(dǎo)針前進(jìn)，使割絨困難。如果坯布在處理時未能達(dá)到適當(dāng)收縮并烘干，當(dāng)其在割絨機(jī)上受到較大張力時，織物在短距離間還將繼續(xù)收縮，這使布幅在割點(diǎn)前將形成扇形，從而導(dǎo)致跳針增加，同時也不易得到滿意的絨面質(zhì)量。

坯布處理后的干燥程度（落布回潮率），應(yīng)掌握含濕率在6%~7%范圍內(nèi)。坯布含濕過高，布身發(fā)軟，棉紗發(fā)韌，割絨導(dǎo)針通過不暢，使跳針顯著增加，割絨困難。

在烘燥落布處安置，在線測控剩余含水率/回潮率使坯布的含濕率控制在工藝所要求的范圍內(nèi)。

2.3.2 燈芯絨刷毛時的給濕

根據(jù)棉纖維在一定溫度條件下具有比較柔軟、彈性降低、可塑性增加的特點(diǎn)，在燈芯絨進(jìn)行刷毛時可賦予一定的溫濕度，從而提高刷毛質(zhì)量。實(shí)踐證明，在刷毛時，織物首先通過給濕箱以提高布身的溫度和濕度，然后進(jìn)行刷毛并給予適當(dāng)?shù)暮娓?，使織物上所含的少量水分逐步散發(fā)，最后由于織物的自然冷卻，使已經(jīng)刷起的絨毛得到較好的定形而不易倒伏。前刷毛控制含濕率13%~15%，染后刷毛控制含濕率11%~13%。若含濕量過高，刷毛時容易產(chǎn)生絨毛結(jié)球、表面絨毛卷曲和刷毛后布身帶潮等現(xiàn)象：而濕度不足，則刷毛效果提高不明顯。

2.4 連續(xù)軋染中各工步織物的含水率

活性染料軋染大多采用直接性低的染料，在連續(xù)軋染中能減少頭尾及運(yùn)轉(zhuǎn)中的色澤波動，但烘燥不當(dāng)時則會產(chǎn)生左、中、右色差和邊中色差等問題。

實(shí)踐證明，在熱風(fēng)預(yù)烘中，織物帶液率比臨界含水率高5%，若采用急烘快速脫水，再伴隨因烘房內(nèi)溫差等情況，將加劇因濕熱擴(kuò)散而導(dǎo)致的染料泳移，形成左中右色差。

為防止色差，對紅外預(yù)烘、熱風(fēng)預(yù)烘、固色烘干三階段的織物含潮率的控制就顯得非常重要。

(1)紅外預(yù)烘約占總烘燥能力的20%，其烘燥效率直接影響后序的熱風(fēng)預(yù)烘。

均勻軋車后織物軋余率一般為65%，按落布回潮率6%計，控制紅外預(yù)烘后織物帶液率55%左右為好。

(2)熱風(fēng)預(yù)烘的目的是提供纖維的溶脹和染料的滲透時間，確保染料正常擴(kuò)散上染；同時確保在高濕固色烘燥時，織物低于纖維的臨界含水率。

新穎臥導(dǎo)輥熱風(fēng)小循環(huán)預(yù)烘機(jī)，左中右溫差?。ㄟ呏胁?℃），占總烘燥能力的45%~46%，可使全棉織物含水率降至臨界含水率（26%）。

熱風(fēng)烘燥控制前預(yù)烘房70℃，后預(yù)烘房90℃，織物處在溫和烘燥工況，出布處一定要設(shè)置布面濕度測控儀器，控制出布含水率≤26%。

(3)固色烘燥（或焙烘）占總烘燥能力的34% ~35%，低于臨界含水率的織物在此階段充分烘燥固色，烘后控制落布回潮率（全棉一般7%）。

2.5 印花蒸化階段的進(jìn)布濕度

蒸化機(jī)箱內(nèi)溫度過高、濕度不足，織物過熱，會產(chǎn)生織物脆化或顏色發(fā)暗等弊端。

試驗(yàn)表明，纖維素織物蒸化時，初始含水量4%，織物通過量/蒸汽流量比1:1時，織物過熱8.3℃，平衡含水量11.4%；將織物通過量/蒸汽流量比提高到1:4，初始含水量仍為4%，織物過熱降至4~6℃，平衡含水量增加到13.3%；對織物施加8%的水分（或控制印花烘燥落水回潮率為12%），織物通過量/蒸汽流量比仍為1：1，織物過熱降至2.2℃，平衡含水量提高到20.5%。

試驗(yàn)證明，增加蒸化時蒸汽流量，于工藝無益，這就是蒸化有效熱僅20%的最主要原因。

某公司一臺433蒸化機(jī)，甲班耗汽1100kg/h，乙班通過控制織物進(jìn)布含水量（適當(dāng)提高印花后烘燥落布的回潮率），以及排氣和供氣量，耗蒸汽為700kg/h，僅為甲班的63%。

給濕蒸化可節(jié)省蒸汽，從而實(shí)現(xiàn)少尿素、無尿素印花。

2.6 預(yù)縮工藝織物進(jìn)布含濕率控制

預(yù)縮工藝織物進(jìn)布含濕率是一個重要的工藝條件，水分在織物中猶如潤滑劑，使纖維紗線間產(chǎn)生滑動，使得每一根紗線都潤濕，因而都能隨時收縮。

一般織物在預(yù)縮前，含濕量控制在10%~15%，厚重織物控制在15%~20%。含濕量過低會影響預(yù)縮的工藝效果；含濕量過高，在加工時會產(chǎn)生極光、起皺，影響工藝車速。采用美濕卡在線濕度測控，使織物的含濕量適當(dāng)、穩(wěn)定，給濕透勻，預(yù)縮率就較高，工藝的重現(xiàn)性好。

預(yù)縮落布控制織物的含濕量4%，有利于落布后織物尺寸的穩(wěn)定。

2.7 濕法交聯(lián)工藝落布?xì)堄嗪瑵衤蕼y控

配備在線烘房織物落布?xì)堄嗪瑵衤蕼y控，是濕法交聯(lián)工藝的技術(shù)關(guān)鍵之一。

棉織物的樹脂整理，可使其使用價值、質(zhì)量、易護(hù)理性能均獲得提高。就“洗可穿”和“易護(hù)理”整理而言，濕法交聯(lián)工藝受到工程師的青睞。這種工藝對織物的落布回潮率有嚴(yán)格要求，應(yīng)控制在8%~12%之間。實(shí)踐證明，為防止織物受損，織物上殘余含濕量不得低于6%；而若殘余含濕量過度，又會使織物的易護(hù)理性受損。

3 染整工藝的濕度測控

染整生產(chǎn)過程的工藝在線濕度控制，涉及到織物軋余率、烘燥過程布面含水量和落布回潮率的控制；涉及到烘房、蒸化箱工藝反應(yīng)箱內(nèi)的氣氛相對濕度（排氣濕度）的控制。工藝濕度的在線測控有利于改善產(chǎn)品品質(zhì)，節(jié)能減排，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

3.1 織物落布回潮率的測控

3.1.1 

織物的含水率是烘干過程中極重要的標(biāo)準(zhǔn)，過度干燥會浪費(fèi)時間和能源，而不充分的干燥則會使織物產(chǎn)生不良后果。上述兩種弊病均可用經(jīng)濟(jì)的、最佳的烘燥作業(yè)來避免,即在烘燥過程中測量并控制其含濕量。測濕的原理：

采用測量織物的導(dǎo)電性來測定其含水率是最佳方法，其原因是可以即時地進(jìn)行測量。導(dǎo)電性與織物的含水率（以剩余含水率來說）的關(guān)系最為密切，百分之幾的含水率的差異可以反映出10倍的導(dǎo)電性能的變化。纖維素纖維的含水率和導(dǎo)電性能之間存在著指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。

織物的重量、水的性質(zhì)、織物的厚度、整理液的成分，所有這些因素都不會影響其導(dǎo)電性和測得的含水率。

各種導(dǎo)電性相同的織物，其含水率卻不盡相同，因此對每一種織物都需有一修整的導(dǎo)電——含水率曲線，但盡管如此，并不影響利用導(dǎo)電性能測試原理來控制含水量，因?yàn)椋m然各種織物的相對濕度不同，但當(dāng)其烘干到大氣的相對濕度時（如65%），它們的電阻值是相同的（圖1）。

 

 

幾種紡織材料的平衡回潮率見表1。

電阻式含潮率測定傳感器結(jié)構(gòu)見圖3。