Este protocolo proporciona un método para el análisis de rendimiento de secado basado en la distribución de la temperatura superficial en lugar de la temperatura de un solo punto, que es la forma tradicional. Como parte de esto, desarrollamos una técnica para obtener una distribución uniforme de la humedad en el tejido para investigar el rendimiento de secado de la tela y el impacto del aire. Este método podría proporcionar información sobre el secado de textiles en el proceso de incitación al calor, y podría aplicarse en la industria de secado de papel.
Para empezar, comience a calentar un horno a 120 grados centígrados. Dejar secar a esa temperatura durante 30 minutos. Mientras tanto, asegúrese de que un soplador de aire caliente esté conectado a una boquilla de aire.
En el transcurso de unos 30 segundos, mueva lentamente la boquilla de aire entre 60 y 90 grados con respecto a la posición de la muestra. A continuación, encienda el ventilador del soplador de aire y, a continuación, suministre energía al cable de resistencia del elemento calefactor. Ajuste la corriente hasta que se alcance la temperatura de aire deseada.
La boquilla y el aire pueden estar muy calientes. No toques la boquilla y evita dirigir el soplador de aire caliente directamente sobre tu cuerpo durante el experimento. A continuación, sostenga una sonda anemómetro perpendicular a la boquilla de aire y mida la velocidad del aire.
Ajuste la velocidad de rotación del ventilador para alcanzar la velocidad deseada. Después de eso, cubra la boquilla de aire con la cubierta de aislamiento térmico para proteger el área de la muestra durante la configuración. A continuación, monte una cámara termográfica infrarroja aproximadamente un metro por encima de la boquilla de aire.
Conecte la cámara termográfica a un ordenador y abra el software del instrumento. A continuación, utilice un accesorio de placa de aguja para montar la muestra de tela estándar 30 milímetros por encima de la salida de la boquilla de aire. Enfoque la cámara en la tela.
A continuación, ajuste la unidad de temperatura a grados Celsius, el resplandor térmico a 0,95, la humedad relativa ambiental en 50% la temperatura ambiente a 25 grados centígrados, y la distancia entre el objeto medido y la cámara a 1,5 metros. A continuación, confirme que el sistema de padder uniforme está conectado a un compresor de aire. Encienda el compresor y establezca su salida máxima en 0,8 megapascales.
Ajuste manualmente los reguladores de presión para los cilindros de abrazadera para asegurarse de que la presión será igual en ambos lados del rodillo superior. Coloque una muestra de tela prepesada y saturada de agua en el rodillo superior y ejecute el padder uniforme. Apague el padder después y confirme que el contenido de humedad es incluso a lo largo de la muestra.
Por último, una vez que el horno esté seco, establézcalo a la temperatura de secado de la muestra. Para comenzar a preparar la muestra de tela, corte un cuadrado de tela de 400 milímetros por 280 milímetros y séquelo en el horno durante unas tres horas. Pesar el tejido seco y luego sumergirlo en agua durante cinco minutos.
A continuación, encienda el padder y ajuste la presión inicial deseada. Poner el tejido saturado en el rodillo superior del padder uniforme. Una vez que la muestra pasa a través de los rodillos, recuperar la muestra y apagar el padder.
Pesar la muestra de tela húmeda y calcular el contenido de humedad. Si es necesario, seque los rodillos con una toalla de papel y vuelva a pasar la tela por el padder uniforme hasta que se logre el contenido de humedad deseado. A continuación, confirme que la temperatura y la velocidad del soplador de aire están configuradas correctamente y que la boquilla está cubierta con la placa de aislamiento térmico.
Monte la muestra en el accesorio de la placa de la aguja y comience a registrar la temperatura de la muestra con la cámara termográfica. Retire la cubierta aislante térmica de modo que el aire caliente se impeda en la parte inferior de la muestra. Supervise el aumento de la temperatura de la tela en el ordenador.
Una vez que la temperatura es aproximadamente estable durante al menos 30 segundos, la tela se ha secado al nivel objetivo. Deje de registrar la temperatura, cubra la boquilla con la cubierta de aislamiento térmico y retire la muestra del aparato. Establezca el área de destino en el vídeo para su análisis y extraiga los datos de temperatura.
Navegue a través del vídeo y guarde fotogramas individuales de puntos notables en el tiempo como imágenes pseudocolor. Convierta los fotogramas guardados en escala de grises e identifique el valor de intensidad de la tela que está cerca de la temperatura del aire caliente. Binarize las imágenes en escala de grises utilizando ese valor como umbral para mostrar las regiones secas.
Este tejido de algodón mostró una clara descomposición de temperatura desde el centro de la periferia bajo secado de impacto del aire. El centro del tejido de secado alcanzó una temperatura de estado estacionario después de 20 segundos de calentamiento. Se observó un calentamiento mínimo en los bordes de la zona de impacto.
El aumento de la temperatura del aire que imping aceleró el tiempo hasta la sequedad, al igual que el aumento de la velocidad del aire. El espesor de la tela también afectó significativamente el tiempo de secado. Los ángulos de impacto del aire por debajo de 75 grados disminuyeron sustancialmente la temperatura en el centro de secado, y aumentaron el tiempo de sequedad.
Los ángulos de impingement de aire por debajo de 75 grados también corresponden a áreas de impacto más pequeñas. El análisis de binarización mostró que un ángulo de impacto de 70 grados redujo el área de secado en aproximadamente un 20% y un ángulo de 65 grados redujo el área en aproximadamente un 40% en relación con un ángulo de 90 grados. Las claves para obtener el rendimiento de secado preciso del tejido visto es la distribución uniforme del contenido inicial de humedad y la medición contigua de la temperatura superficial.
La investigación allana el camino para futuros estudios de las características de secado de los materiales de la hoja, como el tejido y el papel.
