棉紡車間空氣污染造成煤灰紗的成因分析與防治摘要：煤灰紗嚴(yán)重影響紡織產(chǎn)品質(zhì)量，同時也是難以解決的技術(shù)問題。本文通過對煤灰紗成因的分析，試圖找到煤灰紗形成的特征性規(guī)律，從而找到切實(shí)可行的技術(shù)解決途徑。關(guān)鍵字：棉紡車間煤灰紗煤灰紗是指被空氣中煤煙塵污染的細(xì)紗。由于煙塵型污染，空氣進(jìn)入紡紗車間后，生產(chǎn)出來的潔白管紗會變成灰黑色，在管紗下部猶為嚴(yán)重。用煤灰紗織出的白坯布面上形成有不規(guī)則的黑條，不能用于漂白和淺色加工。煤灰紗的發(fā)生具有以下特點(diǎn)：1、時間長，春秋季節(jié)會不同程度地發(fā)生，霉雨天氣，霧天最為厲害。2、影響面積大，如不采取有效防治措施，往往會出現(xiàn)大量的煤灰紗。3、產(chǎn)生機(jī)理復(fù)雜，影響因素多，至今還無十分有效的防治措施。1產(chǎn)生原因1.1室內(nèi)空氣中煙塵顆粒的存在室內(nèi)空氣中存在的煙塵顆粒由室內(nèi)外兩個污染源產(chǎn)生,即侵入室內(nèi)的室外空氣中煙塵顆粒和紡織機(jī)械滋生的油煙顆粒。室外空氣中的煙塵顆粒未經(jīng)有效過濾即進(jìn)入車間是煤灰紗的形成的條件之一。侵入途徑有：當(dāng)室外新風(fēng)進(jìn)入空調(diào)間時，大氣中的煙塵在沒有經(jīng)過有效過濾的情況下就與回風(fēng)混合進(jìn)入車間；由于風(fēng)壓和熱壓的作用使車間呈負(fù)壓，室外含煙塵空氣經(jīng)過門窗縫隙直接滲透進(jìn)入車間。處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的紡織機(jī)械零件所產(chǎn)生的高溫，會使機(jī)油析出細(xì)小顆粒甚至炭黑，造成室內(nèi)環(huán)境污染。1.2靜電吸附作用被排放出來的煤煙灰，在其產(chǎn)生和運(yùn)動過程中，由于相互摩擦、碰撞、接觸帶電體等原因，幾乎總帶有一定的電荷。另一方面，由于紡織纖維均為不良導(dǎo)體，在牽伸、卷繞過程中，纖維與纖維之間、纖維與皮輥之間、纖維與鋼絲圈之間的摩擦極易產(chǎn)生靜電。再則，紗穗在細(xì)紗機(jī)上，由于加捻和纏繞的需要，線速度很高，與空氣形成一對等值的反向摩擦力，它的荷電性和粘附性更強(qiáng)。正負(fù)電荷相互作用形成煤灰紗。紗的支數(shù)越高，紗穗在機(jī)上與空氣接觸的時間愈長，線速度愈大，因而媒灰紗現(xiàn)象也愈嚴(yán)重。一般紡40支以上產(chǎn)品時，容易產(chǎn)生煤灰紗?？傊?，煤灰紗的產(chǎn)生是煙塵顆粒存在和靜電吸附共同作用的結(jié)果。2大氣對煙塵顆粒的輸運(yùn)作用煤灰紗形成時大氣背景的惡化究其原因，與大氣對流層出現(xiàn)逆溫層，風(fēng)力輸運(yùn)，氣壓分布，日照時間等條件有關(guān)。因此，分析煙塵顆粒在大氣層中的流動情況，即可清楚地了解煤灰紗形成的氣象條件。2.1逆溫層中的熱泳作用由于煙氣內(nèi)含有水汽，屬濕絕熱膨脹，有汽化熱放出，并繼續(xù)上升，以湍流形式流向高空。這樣煙塵顆粒擴(kuò)散良好，附近紡織工廠紡紗過程中形成煤灰紗的幾率不大。若至夜晚，由于地面不再受到陽光照射，地表溫度逐漸下降，而地面上空的空氣由于接近完全透明體，沒有多少輻射能散失，這樣會形成地表溫降快，而高空溫降慢，地表溫度低于其上面空氣的溫度。所以在晴朗的夜晚，會形成離地高度愈高，溫度亦愈高的現(xiàn)象，即形成逆溫層。一旦逆溫層高于煙囪排氣口一定距離，因?yàn)闊焽枧懦鰺煔饨^熱膨脹發(fā)生溫降，而其上空氣溫度比煙囪煙氣溫度高，則煙囪排出的煙氣不能很好的擴(kuò)散，由于熱泳作用溫度較低的煙氣發(fā)生下沉。加上未燃盡的炭粒和煤灰較空氣重，亦向下沉，故煙囪附近空氣污染嚴(yán)重，易發(fā)生煤灰紗。在氣候惡劣時，如冷空氣與熱濕空氣交鋒時，熱濕空氣爬到上方亦會形成逆溫層。在這種情況下，也易形成煤灰紗。清晨時，陽光照射地面，地面吸收太陽輻射能溫度上升，但近地面一部分空氣溫度低于地表面溫度，煙囪口上部仍為逆溫層，煙氣不能擴(kuò)散，往下沉，產(chǎn)生漫煙流，對周圍空氣的污染最為嚴(yán)重，紡織工廠此時煤灰紗亦最嚴(yán)重。2.2風(fēng)力輸運(yùn)作用風(fēng)對煙塵顆粒有極強(qiáng)的裹挾輸運(yùn)作用,總是將與空氣密度大體相近的煙塵輸送到遠(yuǎn)方。風(fēng)向決定了被煤煙灰污染的區(qū)域(總是在污染源的下風(fēng)方向)。風(fēng)向是忽上忽下、忽左忽右的，風(fēng)速也是時強(qiáng)時弱的，這種大氣湍流運(yùn)動的結(jié)果，造成流場各部分之間強(qiáng)烈的混合。風(fēng)速愈大，湍流愈強(qiáng)，煤煙灰擴(kuò)散的速度就越快，稀釋的就愈好，空氣中的濃度也就愈低。但本地區(qū)空氣中煤煙灰的濃度低，即有可能造成其它地區(qū)煤煙灰的濃度升高。反之，即使本地區(qū)空氣質(zhì)量良好，也有可能由于風(fēng)力輸入了其它地區(qū)的煙塵，從而形成煤灰紗。2.3氣壓分布的作用效應(yīng)冒空氣污染址還與大氣艇壓有著密竊切的關(guān)系煩，低氣壓孤域內(nèi)，空惡氣有上升躁運(yùn)亂動田,才而且通常候風(fēng)速較大盾，大氣處校于不穩(wěn)定廟狀態(tài)，有芳利于煤煙券灰的擴(kuò)散頁稀釋；相稻反，在較閑高的大氣碌壓域內(nèi)，燦天氣晴朗艦，風(fēng)速較洗小，空氣千有較大范射圍的下沉境運(yùn)動，形肺成逆溫，孤阻止向上們湍流空氣盜的擴(kuò)散。源如果有連刮續(xù)幾天的畜微風(fēng)和逆葛溫昂,罪便呈幟現(xiàn)痛“腥空氣停參滯規(guī)”順現(xiàn)篩象繁,址使大氣對率煤煙灰的匆擴(kuò)散能力版下降，從荷而出現(xiàn)較剛大范圍和漂較長時間帶的污染危謠害。箱大氣條件萍屬自然力疑，從某種同意義上講某是無法抗拒拒與改變守的。但是胡，我們可巡以探索并對掌握其規(guī)關(guān)律加以防蹈備，改善竹現(xiàn)有的生允產(chǎn)條件，戲減輕甚至陡避免煤灰星紗的產(chǎn)生愛。惜3畢農(nóng)煤灰紗出箱現(xiàn)的特征浙性規(guī)律渡3.1海煎區(qū)域特征牲在城市中戚心區(qū)、重原工業(yè)區(qū)、黎緊靠交通導(dǎo)樞紐的地融區(qū)極易產(chǎn)樂生煤灰紗或。離1皮.鋤因?yàn)槌鞘袆≈行木用駠啵瑥S區(qū)瞇周圍的居報(bào)民設(shè)施多頃，有不少對以燃煤為念主；工廠謀、機(jī)關(guān)單電位生活取窯暖、茶爐總、鍋爐燃休煤；都要突產(chǎn)生大量錦煤煙排入刃空中，這蹦一點(diǎn)在我刮國西北地錯區(qū)尤為突敞出。加之績馬路上的轉(zhuǎn)細(xì)小塵埃枝，經(jīng)車輛寄行駛后飛暫起，也漂娃浮在低空挨中，進(jìn)入倍冬天．天頸冷氣壓低音，這些黑述灰大都在進(jìn)空氣的低單層，形成敬了煤灰紗剪的污染源剪。師2桶.闖在重工業(yè)彩區(qū)把,誦由于動力浮和工藝的彩要鈔求冶,別絕大部分爺?shù)胤蕉际菒簾焽枇至⑾?。尤其是重火力發(fā)電貫廠、煉鋼說廠的周圍幣空氣污染醬及其嚴(yán)重墾。怕3股.券交通樞紐沿是物資周石轉(zhuǎn)的中心臥，車船來膏往頻繁，泡由車船行鋒駛散發(fā)和步卷揚(yáng)起的剩粉塵包括泳煙煤灰濃銅度極高，砍空氣污染嘴情況嚴(yán)重鈔，極易產(chǎn)賠生煤灰紗始。忍3.2狐痕季節(jié)特征叫產(chǎn)生煤灰榜紗機(jī)布較象多的季節(jié)循為葡l抽季度珠和奏4溉季度，即華每年串的漆1遲0掏月初到次宣年陳的庫3貞月初，中堪國南方的脫梅雨季節(jié)芹。因?yàn)槊糠昙镜陌?標(biāo)0懲月初到次馳年割的愁3塔月初，室秒外氣溫一鉆般筐在托0--l三0波℃鬼或更低，掀相對濕度柴在按8蘿5叉—見10柱0蔬％的條件顆下，而且禽這種氣候叉氣壓更低角，風(fēng)宣速年0--0粉.2宣m宰／食s另，空氣處撥于基本無克流動狀態(tài)很，大氣中佩的細(xì)小塵趁埃都分散秀在下層空南間。形成暖煤灰紗污倦染源。同奸時，九月幕下旬至十圾月上旬，睜由于農(nóng)民篩焚燒秸桿屢造成空氣駛污染也不廈容忽視。先3.3腐緣日周期變念化特征槳煤灰紗并仆非全天侯簡出現(xiàn)，在卵晴朗的白革天，陽光膊充足，地若面溫度較固高；而到歇夜晚靜風(fēng)艇無云，晝青夜溫度變輸化較大時收，易產(chǎn)生沫煤灰紗。藥總的來說掩，一般產(chǎn)僵生于夜晚紫至清腦晨丘1逗0牽時之前，才究其原因策，與大氣駐對流層出浪現(xiàn)逆溫層腫有關(guān)。蕉清晨，陽紛光照射地衰面，地面暴吸收太陽道輻射能，稼溫度上升僚。但近地伐面一部分壽空氣溫度棟低于地表禽溫度，煙都囪口上部默仍為逆溫統(tǒng)層，煙氣喜不能擴(kuò)散分，往下沉剃，產(chǎn)生漫定煙型煙流抵，污染周病圍空氣最哨為嚴(yán)重。旁及至上紀(jì)午石9寬—是1詞0鑒時以后，訓(xùn)煙囪口的烘上空逆溫觸層逐漸消螺失，排出港的煙又可跟充分向上裕擴(kuò)散，煤抽灰紗因此蕩亦可消失餓。狠3.4鴉緞紡紗的品另種特征禁所紡產(chǎn)品柱不同，煤遷灰紗疵布奶也不同，羨一般在滌奧棉、純滌警品種上最維為多見。湯而在純棉儉、純粘膠篩產(chǎn)品上則必基本無煤北灰紗。因際為滌綸產(chǎn)礎(chǔ)品易產(chǎn)生關(guān)靜電，其剝可紡比電續(xù)阻值應(yīng)嚴(yán)是肆10積5縣Ω捧c鐘m鬧，但因?yàn)楹翜炀]生產(chǎn)班廠家不同跨，此比電捉阻值有變長化。細(xì)紗招錠子在高判速回轉(zhuǎn)時糖，管紗與塞車間空氣搖摩擦而產(chǎn)雁生靜電，獎其周圍形營成靜電場新，在靜電型的作用下眼，管紗對唐其周圍空析氣中的煤騾灰有吸引撤力；同時政管紗在高春速回轉(zhuǎn)中血對灰粒產(chǎn)兵生離心力溜。灰粒在庫靜電和離屋心力的同河時作用下半，就依附搶在管紗表做面的毛羽男尖端上，劇并逐步形銷成積聚，斜時間越長私，空氣中戚灰粒越多炒，煤灰微閣粒積聚也括愈嚴(yán)重，維最終形成既煤灰紗。托4老玩防治措施痛防治煤灰險(xiǎn)紗需要從收兩方面考苗慮元：有1遠(yuǎn)、防止煙填塵顆粒的犬侵入他；身2咸、消除靜片電效應(yīng)。堂只有將二黨者結(jié)合，斧才能比較抬有效的消來除煤灰紗殼現(xiàn)象。剩4.1攝蠻防止煙塵覽顆粒的侵睬入如從煙囪或壽汽車尾氣達(dá)中大量排剪出未經(jīng)完東全燃燒的彈碳黑及油礎(chǔ)煙顆粒很矛難用單一鋪的除塵機(jī)故理加以清登除。由于繁油煙粒徑趴在原0.0轎3閃μ鞏m夠—崖1.僅0機(jī)μ寇m蛙之間．而肆碳黑粒徑儉在跡0.0朋1廟μ酒m聽—貼0.紗2傭μ脾m丘之間，在梯此粒徑范特圍內(nèi)塵埃畢和水滴表康面存在一用層氣膜．束很難被水賢潤濕洗滌扒沉降，也侄就是說空睜調(diào)用淋水違室失效。搬又因?yàn)榱＞殢椒秶芎阈?，用常寫?guī)的過濾豬方法也無靈能為力，命所以必須抗層層設(shè)防苗，采用復(fù)沈合機(jī)理的灘方法加以淡有效清除錦。胡4.1.雖1筐右廠址、廠鎮(zhèn)房型式的勝選擇病紡織廠的史廠址應(yīng)選俯在城市郊除區(qū)，遠(yuǎn)離逐重工業(yè)帶笨和交通樞蛋紐，并應(yīng)擋盡量處于胳上風(fēng)區(qū)（黑風(fēng)向資料染可由當(dāng)?shù)厥皻庀笳?、比臺提供）樹。如果條角件不允許頃，也要偏便離主風(fēng)帶立，膽以避免風(fēng)也力輸運(yùn)作上用。在廠貪區(qū)周圍和農(nóng)內(nèi)部的綠塊化工作不青容忽視，捐自然或人攝工植被是唱一道良好松的污染物斤阻擋屏障塵。櫻考慮到風(fēng)新壓和熱壓性的作用，構(gòu)廠房以新酸式封閉廠貝房為宜。辜舊廠房的租改造因地接制宜，各任有特點(diǎn)，常但一般采漢取增設(shè)過脆濾裝置（盒同時應(yīng)調(diào)古整風(fēng)機(jī)負(fù)版荷），加放強(qiáng)門窗的觸密封性等拜做法，但罩效果不盡耀人意。現(xiàn)庫在出現(xiàn)的邪某些新方墾法也用于荒舊廠房的烤改造，效旁果有待檢模驗(yàn)。議4.1.喚2維辯新風(fēng)的處列理夠新風(fēng)口直鉆接從室外夸吸入空氣木，是防止底煙塵顆粒樹入侵的關(guān)緩鍵部位，鉤必須加強(qiáng)嘆防治工作止。目前加例設(shè)私8m淺m競厚過濾海題綿窗或長剛毛絨過濾砌材料，以攀及在鐵絲進(jìn)網(wǎng)或尼龍撞網(wǎng)框架涂燭副一層粘蓬性較大機(jī)偵油的作法代效果并不液理想。蹲有關(guān)資料鞋提出靜北電多-較-繭纖維過濾嶺方法。也炮就是，讓陵新風(fēng)在高樸壓電暈線苗和接地極繼板之間通跡過，使粉剛塵粒子荷加電描(處或通垂過斜x洲射線，放形射線輻射怖使粒子荷裙電最)私。荷電粒連子隨氣流渴進(jìn)入過濾賢段，在纖球維過濾層殲發(fā)生粉塵揮沉積。目謠前公認(rèn)的山粉塵粒子高荷電基本奧機(jī)理是柳：減(1求)樸離子碰撞迷，即離子集與粉塵粒蜻子發(fā)生碰塌撞，離子質(zhì)被粉塵粒語子俘獲，五使粉塵荷贏電嫩；愿(2脊)橋離子擴(kuò)散木，即離子辟濃度差引恥起離子擴(kuò)蟲散，在此篩過程中，泊把電荷傳智給粉塵粒瀉子。雖然船負(fù)電暈放膨電比正電充暈放電效荒果好，但迷負(fù)電暈放逃電會產(chǎn)生跪比正電暈睜多的多的膽臭叢氧瓦(拔0堆3飽)胳和氮氧化發(fā)物尚(N0x花)吧，故采用啊正電暈。袍在這種過僵濾器中，等纖維濾料洽應(yīng)當(dāng)具有西高比電阻搭和低吸濕題性，以保售持其中的圈電場?？闪右杂媚纠w摘維、玻璃選纖維、各丹種合成纖歌維以及石音棉做過濾傳層，且氣膏流通過濾言料必須保申持低速度脂，因?yàn)殪o嗎電作用對菊速度是敏醋感的。但禍低氣流速藥度，勢必提造成設(shè)備叔投資增加辨，空調(diào)室拿占地面過快大（這一沉點(diǎn)尤其不臉利于舊廠濫房的技術(shù)幕改造），坡同時加大園了維修保匠養(yǎng)的難度邊。熟采用新型救自荷電過衫濾材料，廉可以彌補(bǔ)悠靜號電羞-爸-糟纖維過濾嶼方法的不素足。自荷押電過濾材貿(mào)料的纖維抬本身帶有糾靜電，當(dāng)課煙塵顆粒態(tài)隨氣流通烏過濾料層奪時，隨即緒荷電被捕幅捉。此方序法不僅省移卻了荷電城段減少了活設(shè)備投資慚和運(yùn)行費(fèi)提用，而且慚維修保養(yǎng)訓(xùn)極其方便蠶，只須定蝶期更換濾奮料即可?？謱τ谂f廠雙房改造有起不可比擬狹的優(yōu)勢。神4.1.盤3窯暫回風(fēng)的處賓理莖實(shí)踐中往鴿往只注意鮮新風(fēng)口，視而忽略回?cái)仫L(fēng)口的空徐氣過濾作遺用。其實(shí)擇室內(nèi)空氣爸污染也是慰形成煤灰此紗的因素青之一，這也只有靠回夫風(fēng)過濾段離來解決。牙紡織機(jī)械培很多零件漢處于高速欲旋轉(zhuǎn)狀態(tài)熱，機(jī)油吸銳收摩擦熱敬后，會釋兵出細(xì)小的既機(jī)油顆粒呈，如果溫飾度過高招還會產(chǎn)生喚炭黑。若木回風(fēng)未設(shè)氣過濾段，溫當(dāng)室內(nèi)污煩染物濃度田達(dá)到一定答濃度時，材也會產(chǎn)生轎煤灰紗。真建議在回墻風(fēng)處加設(shè)提過濾裝置僅。僅4.1.稍4痕嫌噴水室的林改進(jìn)那如果在新授風(fēng)口只是妨設(shè)置了簡普單的過濾憐網(wǎng)而不是泊高效濾料玻，則可與友皂化噴水夏室聯(lián)合使銅用，以達(dá)鮮到凈化空到氣的作用構(gòu)。這是一競種空塔洗證滌裝置，翼它借助于談水滴及溶啞解其中的指洗滌劑的洞共同作用俱，來達(dá)到禽凈化空氣反的目的。雀當(dāng)氣流與黑水接觸時梯，除了塵浸粒的慣性樓碰撞、擴(kuò)膽散、凝聚趁等凈化機(jī)景理外，還扶由于洗滌瞞劑溶液降陡低了水的塊表面張力朗，并發(fā)生拔潤濕、乳懂化、分散蔽、起泡等嘴作用，有洞較強(qiáng)的去遼污能力，盒使細(xì)小塵阻粒得以去白除快。菠廟水滴的霧嘴化情況關(guān)忘系到除塵困效果，為限了增加氣虹液兩相的沖接觸面積叫，要求噴應(yīng)出的水滴罷細(xì)小；但找過細(xì)的霧晉化增加了季脫水和除幸沫的困難層，且在生挎產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)炸用時易造三成噴嘴堵秒塞，故宜溪選用中噴作型噴嘴。周但噴水室貼皂化對空耀氣的熱濕脹處理是否趟有影響，劫未除凈的邁泡沫對工洲藝和設(shè)備圾是否有影插響，還有爬待商榷。爛筆者傾向熔于采用高者效濾料，維噴水室專步職熱濕處翁理的結(jié)合呼。事4.2利轟消除靜電款效應(yīng)糟煤灰紗最蜜終產(chǎn)生的骨原因是紗皺線產(chǎn)生靜望電而捻加斷上煙塵。睛如果用抗攔靜電劑對元紗線進(jìn)行給處理，消揭除紗線上追的靜電，麥必然會減勵少甚至消崗除煤灰紗猶。抗靜電濫劑是化學(xué)翻藥劑，具狠有較好的梨導(dǎo)電性和邪較強(qiáng)的吸疫濕性。在梁容易產(chǎn)生僵靜電的紡草織材料中謠加入抗靜似電劑后，后能降低材秧料肋體積玩電阻或表凝面電阻，剃加速靜電嘴泄漏，消嗓除靜電。?？轨o電劑洲是消除紡勒織靜電最茶經(jīng)濟(jì)、最宣實(shí)用的方槐法。蠶抗靜電劑賤是通過減貴少靜電的柴發(fā)生，加龍快靜電的弓逸散，或今通過兩者定相結(jié)合的括方式而起驅(qū)到消電作乖用的。穴抗靜電劑弦在纖維表證面形成了溝一層柔軟完滑爽的親襯水性高聚緒物覆蓋膜削，增大了展纖維與摩奸擦物之間判的接觸間房隙，減小眉了接觸面誘積，減少齒了摩擦，爹起到了抑臺制靜電積蠻累的作用也。軟加快材料昂上靜電的點(diǎn)散失速度廢是大多數(shù)爛抗靜電劑冬發(fā)揮作用恥的主要方膚式?？轨o栽電劑的分石子由兩個蓋基團(tuán)組成嶼，一個是淚電子分布章比較均勻慕對稱而無中極性的基勿團(tuán)歸R令，另一個暖是有極性怠的故基察X柔。對極性討物質(zhì)水來延說，基救團(tuán)燕R閑很難與水坑分子結(jié)合歐，稱疏水訴基；基撫團(tuán)代X課則易與水供分子結(jié)合雜，稱親水落基。當(dāng)抗臉靜電劑涂禍敷于纖維魔表面時，掉由于抗靜憤電劑的極桶性親水基暫團(tuán)與纖維燙極性基團(tuán)世的相互作叮用，使抗講靜電劑分昏子在纖維園界面上形遠(yuǎn)成定向排異列，其疏冠水基向著歡纖維，而衛(wèi)親水基朝獵向空氣，涼從而在纖亦維面上形每成連續(xù)的鼓親水表層熱，有利于去吸收水分法而使纖維喜的電阻值爛下降，加鎖快材料上胃靜電的散焦失速度。角抗靜電劑勇起作用的予另一種方排式是離子裹化。離子相性的抗靜死電劑本身猛具有良好煩的導(dǎo)電性宵，這種抗地靜電劑分地子在表層采水分作用謎下發(fā)生電村離，顯