相对湿度对工业生产环境的重要作用北京易科瑞特科技有限公司.docx

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第14页 共15页相对湿度对工业生产环境的重要作用北京易科瑞特科技有限公司2003年1月目 录序言 - 2一、 环境湿度对造纸及印刷行业的重要作用 - 3二、 环境湿度对纺织行业的重要作用 - 5三、 环境湿度对烟草行业的重要作用 - 7四、 环境湿度对机房和实验室行业的重要作用 - 8五、 环境湿度对木材制造行业的重要作用 - 9六、 环境湿度对档案管理行业的重要作用 - 11七、 环境湿度对气调冷库行业的重要作用 - 13序 言为了更好地帮助您了解环境湿度在生产工作环境下的重要作用，我们将长期从事环境加湿工作所收集的信息和部

2、分行业温湿控制数据汇总成文提供给您，希望能够对您的生产工作有所帮助。众所周知，湿度的平衡状态是随温度的变化而变化，若自然界变化或给空气加热使温度升高，则空气吸收水分的能力也会增强。此时，若不能人为地增加空气中的含水量，空气便会从环境内放置的物质中抽取水分而使这些物质变干，这一过程就是因空气相对湿度的变化而引起的。所谓空气的相对湿度达到100%，表示空气中含有的水分达到饱和含量（最大含水量），但不同温度条件下其含水量亦有所不同。例如，在10、100%RH时，在每立方米的空气中含有9.4克的水分；若该空气被加热到20并且仍然保持9.4克的含水量，其相对湿度将下降到50%RH，这是因为在20、100

3、%RH时，空气中应该含有17.31克水分。因此，将含有一定量水汽的空气冷却（降温），则空气相对湿度将随之提高，直至达到饱和状态（100%RH），若进一步冷却空气将会有冷凝水从空气中析出；反之，温度升高则相对湿度下降。需要密切关注的是温度与湿度的相互关系，若室内没有空调系统和加热设备，环境的温度和湿度必须同时控制。当室内空气被加热或制冷时，空气的相对湿度会随之变化，科学的方法是采用湿度控制仪表驱动加湿设备，以确保恒温恒湿环境。完全饱和状态下每立方米空气中的含水量温度值（）0102030405060708090含水量（g）49173052901652905801560空气在不同的温度条件下含水量的

4、差距之大，是我们日常生产工作中所不易直接感受到的，但它足以严重影响生产工作的正常进行，客观上造成产品质量差异和生产流程的不顺畅。请对您生产工作环境的相对湿度给予高度的关注，使用工业加湿设备根据不同生产、工作行业的特性实施湿度控制，是解决上述问题的有效方法。由于条件有限，我们只能提供如下部分参考资料，如有不详或谬误之处敬请批评指教；若您的环境需要进行湿度控制，填写本公司业务咨询表格，我们将根据您的实际环境情况为您提供响应的OEM服务。一、环境湿度对造纸和印刷行业的重要作用大部分造纸的原材料是植物纤维，这些材料受到周围环境湿度的影响（既在纸和空气间达到湿度平衡前），纸张会发生吸收或释放出水分的现象

5、。若环境内的空气比放置在环境内的纸张干燥，则纸张中的水分将被空气所抽取（这也是抽湿机的工作原理）。由于各种纸浆材料的吸湿能力存在差异，使得不同材质的纸张含水量也不同，若要保持存储材料的水分不丢失，就必须保持空气与所存储材料之间所含水分的平衡。在25时空气相对湿度与棉花含水量之间的平衡关系空气相对湿度（%RH）2030405060708090100干空气含水量（%）344.5567.5912.521棉花的含水量（%）3.84.55.5781011.51524不同纸浆材料含水量的对比空气相对湿度（%RH）405060708090亚麻纸浆纸（%）5.45.86.37.08.09.2苏打纸浆纸（%）5

6、.96.67.38.29.711.3棕色机制纸浆纸（%）6.57.27.98.810.011.7白色机制纸浆纸（%）8.08.79.310.011.012.0显然，造纸原材料的种类决定了纸张的吸湿能力，随着纸张中合成纤维含量的提高，其吸湿能力比纯植物纤维相对提高，若将植物纤维切碎（提高纤维的表面积），也可提高其吸湿能力。上述数值表明纸张很容易吸收或释放水分，这两个过程均会改变纸张的性质。吸湿时纸张会膨胀，放湿时会收缩。若不能保持理想的环境相对湿度，将会给生产过程造成诸多不便，并且会严重影响生产质量，例如：l 纸张因过于干燥而附带静电、环境空气中产生大量灰尘；l 造成送纸设备运转不畅、在旋转印刷

7、机上不适当的力会撕裂印网；l 印刷套色不准确、纸张或纸箱起皱、变脆、滚筒直径发生变化；相同的问题也会在纸制品的生产过程中遇到，如生产纸杯时，纸张要承受急剧的膨胀力。机制纸杯和纸箱所要求的含水量为7%，若要达到这一指标就必须使其在70%RH的环境中放置一定时间（2-3天），若在仓储中未能达到预期的相对湿度值，最好能够设置湿度室以便纸张在生产前的保持其响应的含水量。如果纸张是从温度较低的环境运到相对的高温环境时，纸张周围空气的温度会随之下降，该部分空气的相对湿度上升。若此时开启包装，外露的纸张边缘吸收水分变长或卷曲而形成波纹（即俗称“出汗”现象），若此时印刷使用纸辊碾压会造成内容消失或形成波纹边，

8、即使延长纸张在印刷车间的放置时间使纸张边缘水汽蒸发掉，纸张中心部分的湿度仍然不能恢复，这也就是为什么要求纸张的防蒸发包装，必须在纸张达到车间环境温度后才能开启的目的。当然，若纸张在改变环境后温度不发生变化，上述工作可以免除。精明的制造商已经意识到湿度对产品的敏感性，通常的做法是使纸制品保持相适应的高含水量。重要的是在纸张经运输、转移后，使其尽快放置于具备湿度控制的环境中存储。不同类型的纸张存储环境的相对湿度彩色纸张45 %RH 50 %RH艺术纸张50 %RH 55 %RH厚纸板、纸箱55 %RH 60 %RH 若按上述指标存储纸张将不会损坏您的产品，可使用湿度仪表监控环境湿度及纸张的含水量，

9、恒定控制环境相对湿度将会避免许多麻烦。实验显示：凹版印刷纸张的绝对含水量在7%比较适宜，该湿度值高于一般存储环境的湿度值，故在印刷之前必须使用加湿设备对纸张强制加湿，以保证生产顺畅和产品质量。二、环境湿度对纺织行业的重要作用纺织行业所用的原材料除合成纤维外均属于吸湿性材料，这些材料对环境湿度特别敏感。动物的毛发已被广泛用于测量湿度，当空气湿度上升时动物毛发伸长；当空气湿度下降时则缩短；毛发湿度计就是根据这一简单原理而制成的。纤维和纱的吸湿过程与此类似，这些材料中的含水量依赖于周围环境相对湿度的变化。纺织行业加工过程中理想的环境湿度值生产过程棉（%RH）毛（%RH）丝绸及合成纤维（%RH）去脂5

10、0 60梳理65 7065 70梳毛55 6565 70并条55 6565 70粗纺55 60细纺60 65绕纱65 70捻纱65 7060 70经纱65 70织造75 8055 6565 70我国长江以北大部分地区的自然气候不太适合纺织业的发展，对于纺织业绝大多数加工过程而言，理想的空气湿度约为65%RH左右，棉纺业甚至达到75%RH 85%RH、，在我国所处的纬度上，这种理想的湿度状态很难达到。由于直接日晒、加热和生产环境内中央空调系统的广泛使用，致使环境湿度普遍低于35%RH，而空调系统的除湿作用使得原有的环境湿度遭受更大的损失。夏季室外饱和状态下的热空气进入室内，其相对湿度可被视为“正

11、常值”。但对于需要高湿环境的纺织业并不意味着是理想的湿度；冬季的空气湿度就更不理想，从室外进入的冷空气被加热，使其相对湿度下降而造成存放或加工过程中的纤维和纱在极短的时间内被干燥。材料中缺少水分会给纺织生产带来严重后果，如：加工流程不顺畅、断丝、织梭效率降低和静电干扰等。其中，合成纤维因不导电而造成静电荷在纤维表面富集，严重时静电也会对纯天然纤维材料起作用。现已确知静电主要由摩擦产生，纺织业加工过程中摩擦是不可避免的（如，纤维与织梭之间、针眼与导线板之间）。带电纤维相互排斥，给生产过程造成困难。对尼龙和人造纤维的试验表明：40%RH状态下静电作用可保持一小时，而70%RH时静电作用几乎可以立即

12、消失。在梳织过程中如材料湿度不均匀会造成附着力与滑动能力不等，从而导致梳织不规则和堵机，该现象在混合材料中尤为常见；在织染过程中，复染后及织染物存储环境中的湿度差别，都会明显造成织染物在染色工艺表现和质量上与原设计发生偏离；在混织过程中，梳条密度经常发生变化，梳机通常接触粗糙或波形表面，如湿度不同会影响粗纺和纱织数；在退锭时，经常会出现满锭时的梳条比未满锭时的梳条细（上述原因也可能是梳条被拉紧或梳条供量不均匀造成），决大多数是因锭芯处的湿度高于表面湿度而造成的；如果在较凉爽的夜间开始工作，也会出现同样的情况：夜间从梳条中纺出的线要比当天傍晚纺出的线重很多，这无疑是因夜间气温低而提高了相对湿度造

13、成的，这种湿度增加很可能是：在较干燥的白天具备存在理想的湿度水平，在夜间表现出对不同材质的影响。从这种微妙的关系中不难看出：在存储过程中湿度变化对织物会有很大影响，但只要使用加湿设备将生产和存储的环境湿度恒定在同一理想水平，即可解决上述问题。根据美国纺织技术研究所的实验数据，发现相对湿度从60%RH提高到70%RH时可使织物弹性提高15.3%。该研究所还在不同湿度条件下作了断丝试验：发现当相对湿度从53%RH提高到68%RH时，断丝率下降31%；当空气湿度进一步提高的78%RH时，断丝率可继续下降12%；提高到88%RH时，则断丝率不再下降。三、环境湿度对烟草行业的重要作用烟草具有很强的吸湿能

14、力，其湿度在与空气达到平衡状态之前，总是处在吸湿或放湿的状态。若烟草的加工、存储环境的空气比烟草干燥，空气就要从烟草中吸取水分，若要保持烟草材料含有一定的水分，就必须使加工和存储环境的相对湿度与烟草材料之间保持平衡。烟草业生产环境理想的温湿度值生产过程相对湿度（%RH）温度（）原材料存储70 - 8022 25切丝60 - 6522 24中间储藏65 - 8020 22卷烟 - 纸烟60 - 7020 22卷烟 - 雪茄70 - 8020 27包装60 - 6520 22纸烟仓储60 - 7018 20用塑料纸或铝箔包装的湿度室95 - 10022 25塑纸仓储95 - 10022 25雪茄仓

15、储70 - 8018 20烟纸仓储60 7018 20包装材料仓储50 - 6020 22使烟草原材料仓库的相对湿度达到70%RH 80%RH有利于烟草原料的进一步发酵，而不会造成有害发酵和霉菌的产生；纸烟在包装前需要放置一段时间，以使新制成的香烟稍微干燥一下，存储的相对湿度要适合包装，既不要过干而损坏烟的味道，也不要过湿以防止包装封包后发霉变质；在部分生产环节中，环境湿度将接近饱和状态（如湿度室、包装纸箱的仓储）必须给予特别关注和谨慎管理，以免带来不必要的损失。 四、 环境湿度对机房和实验室行业的重要作用影响电脑设备正常工作的一个重要因素是灰尘的密度，灰尘是指极其细微的尘埃，这些尘埃会降低电

16、脑的运行速度、存储的数据量或使电脑在记录和读取时发生错误。此外，大量灰尘淤积在仪器仪表内部器件或线路板上，还会造成短路、断路等现象，影响仪器仪表的正常工作。因此，机房空调系统内通常配置特殊的空气过滤层，现代加湿设备在进行加湿工作的同时，对环境内的空气也具备降尘功效，可有效地解决上述问题。而就长期在这种环境下工作的人员来说，恰当的环境湿度对人员的行为和情绪也起到很好的自然调节作用，有益于身心健康。空调的本质是一种用于环境温度的调控设备，空调系统只能在某一温度范围内进行可靠操作，其工作过程中产生的热量必须被转移；而多种室内环境因素也在随着空调的使用而迅速发生变化，因而又限制了空调只能在某一特定环境

17、条件下才能可靠操作。空调的这些能量转换工作，也必将造成环境湿度的变化。机房和实验室环境理想的温湿度值名称操作状态长期保存温度相对湿度 %RH温度相对湿度 %RH卡片18 2645 655 4030 50纸带5 4020 755 4030 50打印纸18 2640 705 4040 70磁盘、带、卡等15 3230 655 3220 80精密仪器、仪表18 2655 655 3230 50在上述环境中使用加湿设备应注意以下问题：l 设计、安装加湿设备要充分考虑环境内电脑、仪器仪表的热辐射，空调系统造成的被动气流等因素，环境加湿尽量保证相对湿度在一个稳定的数值范围内。l 尽量保证加湿器使用洁净的软

18、化水，加湿器使用的压缩空气在进入加湿设备前需经过滤处理，以免在水分蒸发后水和气中含有的杂质形成二次污染。l 加湿设备的安装应远离电脑、仪器仪表、机器耗材，远离环境内的电源和电缆线路密集区域，加湿喷雾的方向应与室内气流方向保持一致。五、 环境湿度对木材制造行业的重要作用在自然界生长过程中，树木必须有充足的水分供应。木材本身在被砍伐之后很长时间内仍保持其吸湿的特性，其对周围环境湿度的变化非常敏感。太湿会使木材膨胀，太干燥则会造成木材失水收缩。这种外型上的变化并不是规则的，切向的膨胀与收缩一般大于轴向（假设材料长短的大约比例为2:1）形态改变的不规则性，以及由于失水而造成木质部收缩大于木髓部，这两方

19、面的原因使得木材变形。含水量变化对不同木材收缩度的影响方 向1%含水量变化对木材形态的影响杉木/云杉毛榉/橡木切向0.24%0.39%轴向0.12%0.19%长度0.0005%0.01%很显然，木材失水变形的敏感度取决于木材的种类、单位体积重量、所含年轮的状态等。失水收缩、膨胀等作用造成的变形可以通过精心选择切割方向加以避免，表中所示的变形比例只有在含水量变化较小时才是微小的。如果木材不是直接置于湿度适宜的环境下（如在雨中），其含水量取决于周围环境的空气湿度。在生产加工过程中，最理想的木材含水量为9%12%，其加工环境相对湿度为50%RH60%RH时。这样，也就在空气与木材之间形成了湿度平衡关

20、系，从而保证了木材在加工过程中的质量不变。环境湿度与木材含水量的对照关系相对湿度%RH 1009080706050403020木材含水量%28.320.216.313.010.59.07.65.94.3不恰当的环境湿度会给木材的存储和加工造成如下危害：1、 造成框架结构的拐角连接不够紧密、松动等现象；2、 家具或木制品内部失水收缩变形；3、 合成板材中层或边缘部分脱离、脱胶；4、 木材表面出现凹凸并发展为表面裂损。精细木材加工中木材的环境湿度要求加工类别相对湿度（%RH）外围木制品12 15内部木制品10 14家 俱10 12多层多木质制品7 8合成板材7 11测量木材含水量的最佳方法是电子测

21、试法，通过对木材烘干后测量其湿重与干重的差额，从而确定空气相对湿度。空气的含水量并不重要，其干燥与湿润取决于含水量的饱和程度，而空气湿度的饱和程度是根据当前温度的变化而改变的。六、 环境湿度对档案管理行业的重要作用档案、图书的保管环境对湿度要求比较严格，这些纸张、片基、明胶等档案制品材料都有一定的含水量。当含水量适宜时，材料柔韧性好且耐折，在保存、运输、翻阅中不易损坏，有利于提高使用寿命；若含水量过低则使材料发脆、易折、易带静电而吸附灰尘，胶片乳剂会剥离或破损。在我国北方地区的干旱季节，其环境相对湿度经常降到40%RH以下，甚至更低到20%RH左右，极不利于档案存储。空气相对湿度对几种实验室纸

22、样耐折度的影响纸浆种类打浆度（OSR）不同相对湿度（%RH）时的耐折度51535658595未漂亚硫酸盐浆25282519181612352433347854145059105212255201143漂白浆2525284340279353428514935215012319519026611076未漂硫酸盐浆2535043098010907003303520036556511402040301550490620650135056407540漂白盐浆251868534624103535019230713246235033630838032025366实验表明，相对湿度在45%RH 60%RH时纸

23、张的含水量可以保持在7%左右，是比较适合档案存储管理的环境湿度。在这样的相对湿度条件下，纸张的机械强度、物理和化学性质均保持在比较优良的状态下，可以有效防止纸张粘连、扭曲变形等现象，从而延长档案材料的使用寿命。我国档案库房及技术业务用房的室内温湿度标准档 案 类 别温度（）相对湿度（%RH）备 注有空调库房14 2445 60变化差异2、5%RH无空调库房不低于1445 45变化差异5%RH缩微拷贝片库14 2450 60缩微母片库13 1535 40录音室20 2550 60裱糊室18 2850 70复印、试验室18 2850 60要求室内清洁度高电脑机房212455陈列室14 3045 6

24、0注：摘自国家档案局1985年制定的“档案馆温湿度管理暂行规定”其他国家档案馆温、湿度标准国家名称温度（）相对湿度（%RH）美国国家档案馆20 2350 60法国国家档案馆20 2450 55俄罗斯国家档案馆14 1850 65荷兰国家档案馆1550 60此外，灰尘会使纸张、胶片产生划伤并带有酸、碱性质不同的化学杂质，部分灰尘颗粒含有金属离子，会在空气中吸收有害物质，带有较强的腐蚀性。灰尘在空气中吸附的许多霉菌孢子，会造成虫害和微生物在档案文件中孳生繁殖，对档案文件的存储危害极大。合理控制档案库房的温湿度环境，有利于控制灰尘的产生和漂移，从而将上述损害事故降低到最小程度。七、 环境湿度对气调冷

25、库行业的重要作用气调冷库是目前最先进的保鲜设施，它通过调节库内的氧气、二氧化碳、乙烯等气体的气分含量、控制库内温度、相对湿度等环境条件，使贮存的果品蔬菜处于休眠状态从而达到保鲜的目的。新鲜果品蔬菜的含水量高，要求保鲜库内的相对湿度必须保持在一个较高的水平上。在前面已经说明水分在空气与物质之间的转移交换关系，在气调冷库中这种水分的吸收和释放活动同样存在，不恰当的环境湿度会造成果品蔬菜失水变干而失去保鲜的目的。由此可见，湿度问题在气调冷库的控制和质量保证上有着举足轻重的作用。部分果品蔬菜贮存的温、湿度条件果 蔬 种 类温度（）相对湿度（%RH）苹果-1 -485 95鸭梨090 95桃085 95柿子-190荔枝1 390 95猕猴桃090 95黄瓜10 1395番茄1290 95菜花095蒜苔095从上表可以看出，果品蔬菜贮存的最佳温度在-5 15之间，相对湿度在80%RH 97%RH之间，属于对相对湿度要求较高的生产环境。这种湿度要求通常是自然条件所不能达到的，若不能满足会使果品蔬菜失重、脱水和变味。因此，必须通过人为地进行强制加湿才能满足湿度需要，否则将直接影响果品蔬菜的质量和经济价值。第 14 页 共 15 页