Tyg fukt enhetlig kontroll för att studera påverkan av luft impingement parametrar på tyg tork egenskaper
Summary
Här presenteras ett protokoll som garanterar en jämn fördelning av initial fukt inuti ett tyg och undersöker effekterna av varmlufts termodynamiska parametrar (hastighet, temperatur och riktning) och tjocklek på tygets torkning egenskaper (t. ex. temperaturvariationer) under förutsättning av luft impingement.
Abstract
Impinging torrhet är nu ett allmänt använt och effektivt sätt för tyg torkning på grund av dess höga värme och massa överföringskoefficient. Tidigare studier på tyg torkning har försummat bidragen av fukt enhetlighet och diffusion koefficient till torkning processen; men, de har nyligen visat sig ha en betydande inverkan på torknings egenskaper. Denna rapport beskriver ett steg-för-steg-förfarande för att undersöka effekterna av luft impingement parametrar på ett tyg tork egenskaper genom att kontrollera enhetlighet i dess område fukt fördelning. En varmluftsfläkt enhet utrustad med en vinkel justerbar munstycke används för att generera luftflöde med olika hastigheter och temperaturer medan torkning processen registreras och analyseras med hjälp av en infraröd termograf. Dessutom är en enhetlig Foulard Anpassad för att säkerställa väven fukt enhetlighet. Impinging torkning studeras under olika initiala förhållanden genom att ändra luftflödets temperatur, hastighet och riktning, sedan utvärderas tillämpligheten och lämpligheten av protokollet.
Introduction
Impinging torkning är en mycket effektiv torkmetod på grund av dess höga värme, massa överföringskoefficient, och kort Torkningstid. Det har väckt stor uppmärksamhet på grund av dess många tillämpningar, inklusive kemisk industri, mat1, textil, färgning2, papper gör3,4, etc. Nu, inkräkta torkning används ofta för sina förbättrade transportegenskaper, särskilt för torkning av textilier i värme inställningsprocessen5.
Tyget är inkräkta torkas av munstycket array för värme inställningen. Munstyckes layouten påverkar torknings temperaturens enhetlighet, vilket har en betydande inverkan på tyg egenskaperna, tork effektiviteten och på tygytan direkt. Därför är det nödvändigt att förstå temperaturfördelning på textil ytan för att designa en bättre munstycke array. Det har varit lite utredning på detta område i nuläget, men det har varit gott om forskning om värme och fukt överföring prestanda av tyget torkprocessen hittills. Viss forskning har främst fokuserat på den naturliga avdunstning av en textil under en specificerad värmekälla, där inkräkta torkning processen inte var inblandad i dessa studier6,7. Vissa har fokuserat på värme och fukt överföring av textil med varmluft torkning, men textil fukt och temperatur antogs vara enhetliga i dessa studier8,9,10,11. Dessutom försökte några av dessa studier att få temperatur fördelnings variationen med tiden för att studera värmen och fukt överföringen av textilen under inkräkta torkning.
Etemoglu et al.2 utvecklade en experimentell uppsättning för att erhålla temperaturvariationer med tiden för tyget och den totala torktiden, men denna uppsättning är begränsad till mätningar med en punkts temperatur. Den initiala fukt innehålls fördelningen i tyget försummas också i denna typ av forskning. Wang et al.12 avsåg att få temperaturfördelning på tyget genom att klistra in termoelement på textil ytan vid olika tidpunkter, men yttemperaturfördelningen kunde inte erhållas korrekt med sin metod. Att få temperaturfördelning vid luft impingement området på ett tyg med jämn luftfuktighet fördelning är viktigt för industriell tryckning och färgning produktion, och det kommer att ge bättre vägledning om distribution och arrangemang strategi för objekt torkning med ett multi-munstycke13. Följande procedur ger information för att studera värme och fukt överföring av ett tyg under inkräkta torkning processen. Den initiala fukthalten är väl kontrollerad för att fördelas jämnt, medan yttemperaturen vid varje punkt i tyget erhålls via den experimentella uppsättningen.
Den experimentella uppsättningen består av en varmluftsfläkt enhet, infraröd termograf enhet, enhetligt foulard system och andra extra anordningar. Varmlufts fläkten försörjer den varma luften med en specificerad temperatur och hastighet i justerbar riktning enligt de experimentella kraven. Infraröd termograf enheten registrerar temperatur historia varje inkräkta torkning process; Således kan temperaturen vid varje pixel punkt i den inspelade videon extraheras med en stödjande efter bearbetning verktyg. Det enhetliga paddersystemet styr jämn fördelning av fukthalten vid varje punkt i tyget. Slutligen undersöks påverkan av luft impingement parametrar på tyg torkning karakteristiska med tyg fukt enhetlig kontrollmetod. Processen kan utföras på ett reproducerbart sätt efter det standardprotokoll som beskrivs nedan.
Protocol
Representative Results
Discussion
Det här avsnittet innehåller några tips som behövs för att säkerställa tillförlitliga kvantitativa resultat. Först måste tygproverna hållas helt torra för att säkerställa att de ursprungliga vikterna är korrekta. Detta är möjligt genom torkning processen (dvs., med hjälp av en lämplig tork spis). Om möjligt, en miljö fuktighet som hålls konstant gynnar experimentet.
För det andra måste tyget proverna vara väl bearbetade för att säkerställa att fukten i varje region …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöddes av NSFC-Zhejiang gemensamma fonden för integration av industrialisering och informatization (Grant Number U1609205) och National Natural Science Foundation i Kina (Grant Number 51605443), det centrala forsknings-och utvecklingsprojekt av Zhejiang Province (Grant Number 2018C01027), den 521 talang projekt av Zhejiang Sci-Tech University, och unga forskare stiftelsen Zhejiang Provincial Top Key akademisk disciplin för maskinteknik av Zhejiang Sci-Tech University (Grant nummer ZSTUME02B13).
Materials
| Air Blower | Zhejiang jiaxing hanglin electromechanical equipment co., Ltd. | HLJT-3380-TX10A-0.55 | Air Volume: 900 m3/s; |
| Anemometer | KIMO | MP210 | Measurement range: 0-40 m/s; Accuracy: ±0.1 m/s |
| Drying stove | Shanghai Shangyi Instrument Equipment Co., Ltd. | DHG 101-0A | precision: 1 °C; Temperature control range:10-300 °C |
| Electronic Balance | Hangzhou Wante Weighing Instrument Co., Ltd. | WT1002 | Precision: 1 °C; Range: 100 g |
| Fabric Style Measuring Instrument | SDL Atlas | M293 | |
| Fabric Touch Tester | SDLATLAS Ltd | Fabric thickness tester | |
| High thermal resistance board | Baiqiang | Flame resistance, Heat resistance is greater than 200 °C | |
| High-temperature resistant silicon pipeline | Kamoer | 18# | Temperature range: -60-200 °C |
| Infrared Thermogragh | Hangzhou Meisheng Infrared Optoelectronic Technology Co., Ltd. |
R60-1009 | Temperature measuring range: -20-410 °C; Maximum measuring error: ±2 °C |
| Padder | Yabo textile machinery co., Ltd. | Roller pressure: 0.03-0.8 MPa; Stable pressure; Easy adjustment | |
| Personal Computer | Lenovo Group. | L460 | |
| Temperature Sensor | Taiwan TES electronic industry co., Ltd. | 1311A | resolution: 1 °C; Temperature measuring range: -50-1350 °C |
References
- Wang, G., Deng, Y., Xu, X. Optimization of air jet impingement drying of okara using response surface methodology. Food Control. 59, 743-749 (2016).
- Etemoglu, A. B., Ulcay, Y., Can, M., Avci, A. Mathematical modelling of combined diffusion of heat and mass transfer through fabrics. Fibers and Polymers. 10 (2), 252-259 (2009).
- Di, M. P., Frigo, S., Gabbrielli, R., Pecchia, S. Mathematical modelling and energy performance assessment of air impingement drying systems for the production of tissue paper. Energy. 114 (2), 201-213 (2016).
- Xiao, H. W., et al. Drying kinetics and quality of Monukka seedless grapes dried in an air-impingement jet dryer. Biosystems Engineering. 105 (2), 233-240 (2010).
- Gu, M. Study on optimum temperature value setting for the heat-setting process based on PSO. 3rd International Conference on Advances in Energy, Environment and Chemical Engineering. 69, (2017).
- Aihua, M., Yi, L. Numerical heat transfer coupled with multidimensional liquid moisture diffusion in porous textiles with a measurable-parameterized model. Numerical Heat Transfer Part A – Applications. 56 (3), 246-268 (2009).
- Angelova, R. A., et al. Heat and mass transfer through outerwear clothing for protection from cold: influence of geometrical, structural and mass characteristics of the textile layers. Textile Research Journal. 87 (9), 1060-1070 (2017).
- Wei, Y., Hua, J., Ding, X. A mathematical model for simulating heat and moisture transfer within porous cotton fabric drying inside the domestic air-vented drum dryer. The Journal of The Textile Institute. 108 (6), 1074-1084 (2016).
- Cay, A., Gurlek, G., Oglakcioglu, N. Analysis and modeling of drying behavior of knitted textile materials. Drying Technology. 35 (4), 509-521 (2017).
- Neves, S. F., Campos, J. B. L. M., Mayor, T. S. On the determination of parameters required for numerical studies of heat and mass transfer through textiles – Methodologies and experimental procedures. International Journal of Heat and Mass Transfer. 81, 272-282 (2015).
- Sousa, L. H. C. D., Motta Lima, O. C., Pereira, N. C. Analysis of drying kinetics and moisture distribution in convective textile fabric drying. Drying Technology. 24 (4), 485-497 (2006).
- Wang, X., Li, W., Xu, W., Wang, H. Study on the Surface Temperature of Fabric in the Process of Dynamic Moisture Liberation. Fibers and Polymers. 15 (11), 2437-2440 (2014).
- Qian, M., Wang, J. H., Xiang, Z., Zhao, Z. W., Hu, X. D. Heat and moisture transfer performance of thin cotton fabric under impingement drying. Textile Research Journal. , (2018).
- Rafael, C. G., Richard, E. W. . Digital image processing. , (2007).
