Dieses Protokoll bietet eine Methode zum Trocknen der Leistungsanalyse basierend auf der Oberflächentemperaturverteilung anstelle der Einpunkttemperatur, was die traditionelle Methode ist. Als Teil davon entwickelten wir eine Technik, um eine gleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung im Gewebe zu erhalten, um die Trocknungsleistung von Geweben und die Lufteinwirkung zu untersuchen. Diese Methode könnte einen Einblick in die Trocknung von Textilien im Wärmeanstiftungsprozess geben und in der Papiertrocknungsindustrie angewendet werden.
Beginnen Sie mit dem Erhitzen eines Ofens auf 120 Grad Celsius. Lassen Sie es bei dieser Temperatur für 30 Minuten trocknen. Stellen Sie in der Zwischenzeit sicher, dass ein Heißluftgebläse an eine Luftdüse angeschlossen ist.
Im Laufe von ca. 30 Sekunden bewegen Sie die Luftdüse langsam auf zwischen 60 und 90 Grad in Bezug auf die Probenposition. Schalten Sie als Nächstes den Luftgebläselüfter ein und versorgen Sie dann den Widerstandsdraht des Heizelements mit Strom. Stellen Sie den Strom ein, bis die gewünschte Lufttemperatur erreicht ist.
Die Düse und die Luft können sehr heiß sein. Berühren Sie die Düse nicht und vermeiden Sie es, den Heißluftgebläse während des Experiments direkt auf Ihren Körper zu lenken. Halten Sie als Nächstes eine Anemometersonde senkrecht zur Luftdüse und messen Sie die Luftgeschwindigkeit.
Passen Sie die Drehzahl des Lüfters an, um die gewünschte Geschwindigkeit zu erreichen. Danach die Luftdüse mit der Wärmedämmabdeckung abdecken, um den Probenbereich während des Aufbaus abzuschirmen. Montieren Sie dann eine Infrarot-Thermokamera etwa einen Meter über der Luftdüse.
Schließen Sie die Thermokamera an einen Computer an und öffnen Sie die Gerätesoftware. Verwenden Sie dann eine Nadelplattenhalterung, um die Standard-Gewebeprobe 30 Millimeter über dem Luftdüsenauslass zu montieren. Konzentrieren Sie die Kamera auf den Stoff.
Legen Sie dann die Temperatureinheit auf Grad Celsius, die thermische Strahlung auf 0,95, die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung summieren die Umgebungstemperatur auf 25 Grad Celsius und den Abstand zwischen dem gemessenen Objekt und der Kamera auf 1,5 Meter. Bestätigen Sie als Nächstes, dass das einheitliche Paddersystem an einen Luftkompressor angeschlossen ist. Starten Sie den Kompressor, und legen Sie die maximale Leistung auf 0,8 Megapascal fest.
Stellen Sie die Druckregler für die Klemmzylinder manuell ein, um sicherzustellen, dass der Druck auf beiden Seiten der oberen Walze gleich ist. Legen Sie eine wassergesättigte, vorgewlastte Stoffprobe auf die obere Walze und führen Sie den einheitlichen Padder aus. Schalten Sie den Padder anschließend aus, und bestätigen Sie, dass der Feuchtigkeitsgehalt gleichmäßig in der gesamten Probe liegt.
Schließlich, sobald der Ofen trocken ist, stellen Sie ihn auf die Probentrocknungstemperatur. Um mit der Vorbereitung der Stoffprobe zu beginnen, schneiden Sie ein 400-mal-280-Millimeter-Stoffquadrat und trocknen Sie es im Ofen für etwa drei Stunden. Wiegen Sie das trockene Gewebe, und tränken Sie es dann in Wasser für fünf Minuten.
Schalten Sie dann den Padder ein und stellen Sie den gewünschten Anfangsdruck ein. Legen Sie das gesättigte Gewebe auf die obere Rolle des einheitlichen Padders. Sobald die Probe durch die Walzen geht, rufen Sie die Probe ab und schalten Sie den Padder aus.
Wiegen Sie die nasse Stoffprobe und berechnen Sie den Feuchtigkeitsgehalt. Bei Bedarf die Walzen mit einem Papiertuch trocknen und den Stoff durch den einheitlichen Padder ziehen, bis der gewünschte Feuchtigkeitsgehalt erreicht ist. Bestätigen Sie dann, dass die Temperatur und Geschwindigkeit des Luftgebläsees richtig eingestellt ist und dass die Düse mit der wärmedämmenden Platine bedeckt ist.
Montieren Sie die Probe in der Nadelplattenhalterung und beginnen Sie mit der Aufzeichnung der Probentemperatur mit der thermografischen Kamera. Entfernen Sie die wärmeisolierende Abdeckung, so dass die heiße Luft auf die Unterseite der Probe einfällt. Überwachen Sie die steigende Stofftemperatur auf dem Computer.
Sobald die Temperatur für mindestens 30 Sekunden annähernd stabil ist, ist das Gewebe auf das Zielniveau getrocknet. Beenden Sie die Aufzeichnung der Temperatur, decken Sie die Düse mit der wärmeisolierenden Abdeckung ab und entfernen Sie die Probe aus der Halterung. Legen Sie den Zielbereich im Video für die Analyse fest, und extrahieren Sie die Temperaturdaten.
Navigieren Sie durch das Video, und speichern Sie einzelne Frames von bemerkenswerten Zeitpunkten als Pseudocolor-Bilder. Konvertieren Sie die gespeicherten Frames in Graustufen, und identifizieren Sie den Intensitätswert für das Gewebe, das nahe an der Heißlufttemperatur liegt. Binarisieren Sie die Graustufenbilder, indem Sie diesen Wert als Schwellenwert für die Anzeige der trockenen Bereiche verwenden.
Dieses Baumwollgewebe zeigte einen deutlichen Temperaturzerfall aus der Mitte der Peripherie unter Luftimpingement-Trocknung. Das Zentrum des Trocknungsgewebes erreichte nach 20 Sekunden Erhitzung eine konstant-stabile Temperatur. An den Rändern des Einschlagsbereichs wurde eine minimale Erwärmung beobachtet.
Die Erhöhung der Temperatur der einschlagenden Luft beschleunigte die Zeit bis zur Trockenheit, ebenso wie die Erhöhung der Luftgeschwindigkeit. Die Gewebedicke wirkte sich auch deutlich auf die Trocknungszeit aus. Lufteindrungswinkel unter 75 Grad verringerten die Temperatur im Trocknungszentrum erheblich und erhöhten die Zeit bis zur Trockenheit.
Lufteinschlagwinkel unter 75 Grad entsprechen auch kleineren Einschlagsflächen. Die Binarisierungsanalyse zeigte, dass ein 70-Grad-Impingement-Winkel die Trocknungsfläche um etwa 20 % und ein 65-Grad-Winkel die Fläche um etwa 40 % im Vergleich zu einem 90-Grad-Winkel reduzierte. Der Schlüssel zur genauen Trocknungsleistung des sichtbaren Gewebes ist die gleichmäßige Verteilung des anfänglichen Feuchtigkeitsgehalts und die angrenzende Messung der Oberflächentemperatur.
Die Forschung ebnet den Weg für zukünftige Studien über die Trocknungseigenschaften von Plattenmaterialien wie Gewebe und Papier.
