Stof vocht uniforme controle om de invloed van lucht impingement parameters op stof drogen kenmerken te bestuderen

Dit protocol biedt een methode voor het drogen van prestatie-analyse op basis van oppervlaktetemperatuurverdeling in plaats van single-point temperatuur, dat is de traditionele manier. Als onderdeel hiervan ontwikkelden we een techniek om zelfs vochtverdeling in de stof te verkrijgen voor het onderzoeken van de droogprestaties van stof en de luchtimpingement. Deze methode zou inzicht kunnen geven in het drogen van textiel in het warmte-ophittingsproces en kan worden toegepast in de papierdroogindustrie.

Om te beginnen, beginnen met het verwarmen van een oven tot 120 graden Celsius. Laat het 30 minuten drogen op die temperatuur. Zorg er ondertussen voor dat een hete luchtblazer is aangesloten op een luchtmondstuk.

In de loop van ongeveer 30 seconden, langzaam verplaatsen van de luchtpijp tussen 60 en 90 graden ten opzichte van de steekproef positie. Schakel vervolgens de ventilator van de luchtblazer in en geef vervolgens stroom aan de weerstandsdraad van het verwarmingselement. Pas de stroom aan tot de gewenste luchttemperatuur is bereikt.

Het mondstuk en de lucht kunnen erg heet zijn. Raak het mondstuk niet aan en vermijd het direct op je lichaam richten van de hete luchtblazer tijdens het experiment. Houd vervolgens een anemometersonde loodrecht op het luchtmondstuk en meet de luchtsnelheid.

Pas de rotatiesnelheid van de ventilator aan om de gewenste snelheid te bereiken. Bedek daarna het luchtmondstuk met de warmte-isolatieafdekking om het monstergebied tijdens de installatie af te schermen. Monteer vervolgens een infrarood thermografische camera ongeveer een meter boven de luchtpijp.

Sluit de thermografische camera aan op een computer en open de instrumentsoftware. Gebruik vervolgens een naaldplaat armatuur om de standaard stof monster 30 millimeter boven de luchtpijp uitlaat monteren. Richt de camera op de stof.

Stel vervolgens de temperatuureenheid in op graden Celsius, de thermische uitstraling op 0,95, de omgevingsvochtigheid op 50% van de omgevingstemperatuur op 25 graden Celsius en de afstand tussen het gemeten object en de camera op 1,5 meter. Bevestig vervolgens dat het uniforme paddersysteem is aangesloten op een luchtcompressor. Start de compressor en stel het maximale vermogen in op 0,8 megapascals.

Stel handmatig de drukregelaars voor de klemcilinders aan om ervoor te zorgen dat de druk aan beide zijden van de bovenste rol gelijk is. Plaats een waterverzadigd, voorge weigheerd stofmonster op de bovenste rol en voer de uniforme padder uit. Schakel de padder daarna uit en bevestig dat het vochtgehalte zelfs in het hele monster zit.

Tot slot, zodra de oven droog is, zet het op de monsterdroogtemperatuur. Om te beginnen met de voorbereiding van de stof monster, snijd een 400-millimeter-bij-280-millimeter stof vierkant, en droog het in de oven voor ongeveer drie uur. Weeg de droge stof af en laat het vijf minuten weken in water.

Zet vervolgens de padder aan en stel de gewenste initiële druk in. Leg de verzadigde stof op de bovenste rol van de uniforme padder. Zodra het monster door de rollen gaat, haalt u het monster op en schakelt u de padder uit.

Weeg het natte stofmonster af en bereken het vochtgehalte. Droog indien nodig de rollen met een papieren handdoek en voer de stof opnieuw door de uniforme padder totdat het gewenste vochtgehalte is bereikt. Bevestig vervolgens dat de temperatuur en snelheid van de luchtblazer correct zijn ingesteld en dat het mondstuk is bedekt met de thermisch isolerende plank.

Monteer het monster in de naaldplaat armatuur en begin met het opnemen van de monstertemperatuur met de thermografische camera. Verwijder de warmte-isolerende deksel, zodat de hete lucht aan de onderkant van het monster. Controleer de stijgende stoftemperatuur op de computer.

Zodra de temperatuur minstens 30 seconden stabiel is, is de stof opgedroogd tot het streefniveau. Stop met het opnemen van de temperatuur, bedek het mondstuk met de warmte-isolerende deksel, en verwijder het monster uit de armatuur. Stel het doelgebied in de video in voor analyse en haal de temperatuurgegevens eruit.

Navigeer door de video en sla afzonderlijke frames op van opmerkelijke tijdstippen als pseudocolor-afbeeldingen. Converteer de opgeslagen frames naar grijswaarden en identificeer de intensiteitswaarde voor de stof die dicht bij de temperatuur van de hete lucht ligt. Binarize de grijswaardenafbeeldingen met die waarde als drempelwaarde om de droge gebieden weer te geven.

Deze katoenen stof toonde een duidelijk temperatuurverval van het centrum van de periferie onder lucht-impingement het drogen. Het centrum van de droogstof bereikte een steady-state temperatuur na 20 seconden van verwarming. Minimale verwarming werd waargenomen aan de randen van het impingement gebied.

Het verhogen van de temperatuur van de impingende lucht versnelde de tijd tot droogte, net als het verhogen van de luchtsnelheid. De stofdikte heeft ook een aanzienlijke invloed gehad op de droogtijd. Lucht impingement hoeken onder 75 graden aanzienlijk verminderde de temperatuur in het droogcentrum, en verhoogde de tijd tot droogte.

Lucht impingement hoeken onder 75 graden komen ook overeen met kleinere impingement gebieden. Binarisatie analyse toonde aan dat een 70-graden impingement hoek verminderde het drooggebied met ongeveer 20%en een hoek van 65 graden verminderde het gebied met ongeveer 40%ten opzichte van een hoek van 90 graden. De sleutels tot het verkrijgen van de nauwkeurige droogprestaties van de geziene stof is de gelijkmatige verdeling van het initiële vochtgehalte en de aaneengesloten meting van de oppervlaktetemperatuur.

Het onderzoek maakt de weg vrij voor toekomstige studies naar de droogeigenschappen van plaatmaterialen, zoals stof en papier.