التحكم الموحد في رطوبة النسيج لدراسة تأثير معلمات الإندفاع الجوي على خصائص تجفيف النسيج

JoVE Journal
Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

يعرض هنا هو البروتوكول الذي يضمن التوزيع الموحد للرطوبة الأولية داخل النسيج ويحقق في آثار المعلمات الحرارية الهواء الساخن (السرعة ودرجة الحرارة والاتجاه) وسمك على تجفيف النسيج الخصائص (على سبيل المثال، تباين درجة الحرارة) تحت حالة المساس بالهواء.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Xiang, Z., Huang, Y., Hu, X., Qian, M., Zhao, Z. Fabric Moisture Uniform Control to Study the Influence of Air Impingement Parameters on Fabric Drying Characteristics. J. Vis. Exp. (150), e59522, doi:10.3791/59522 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

الان طريقة فعالة ومستخدمة لتجفيف النسيج بسبب ارتفاع الحرارة ومعامل النقل الجماعي. وقد أهملت الدراسات السابقة بشأن تجفيف النسيج مساهمات توحيد الرطوبة ومعامل الانتشار في عملية التجفيف؛ على الرغم من ذلك، فقد ثبت مؤخرا أن يكون لها تأثير كبير على خصائص التجفيف. يحدد هذا التقرير إجراءً خطوة بخطوة للتحقيق في آثار معلمات الإندفاع الجوي على خصائص تجفيف النسيج من خلال التحكم في توحيد توزيع الرطوبة في المنطقة. يتم استخدام وحدة منفاخ الهواء الساخن مجهزة فوهة زاوية قابل للتعديل لتوليد تدفق الهواء مع سرعات ودرجات حرارة مختلفة في حين يتم تسجيل عملية التجفيف وتحليلها باستخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تكييف padder موحدة لضمان توحيد الرطوبة النسيج. ويدرس التجفيف في ظل ظروف أولية مختلفة عن طريق تغيير درجة حرارة تدفق الهواء، والسرعة، والاتجاه، ثم يتم تقييم إمكانية تطبيق البروتوكول وملاءمته.

Introduction

التجفيف هو أسلوب تجفيف فعال جدا بسبب ارتفاع الحرارة، ومعامل نقل الكتلة، ووقت التجفيف القصير. وقد جذبت اهتماما كبيرا بسبب تطبيقاتها العديدةبما في ذلك الصناعة الكيميائية، والأغذية 1، والمنسوجات، والصباغةورقة صنعالخ. الآن، ويستخدم على نطاق واسع التجفيف المساس لخصائص النقل المعززة، وخاصة لتجفيفالمنسوجات في عملية إعداد الحرارة 5.

النسيج هو المساس المجففة من قبل مجموعة فوهة لإعداد الحرارة. تخطيط فوهة يؤثر على توحيد درجة حرارة التجفيف، والتي لها تأثير كبير على خصائص النسيج، وكفاءة التجفيف، وعلى سطح النسيج مباشرة. وبالتالي، فمن الضروري أن نفهم توزيع درجة الحرارة على سطح النسيج لتصميم مجموعة فوهة أفضل. كان هناك القليل من التحقيق في هذا المجال في الوقت الحاضر، على الرغم من أن هناك الكثير من البحوث على الحرارة والرطوبة أداء نقل عملية تجفيف النسيج حتى الآن. وقد ركزت بعض البحوث أساسا على التبخر الطبيعي للنسيج تحت مصدر حرارة محدد، والتي لم تشارك عملية التجفيف العنيد في هذه الدراسات6،7. وقد ركز البعض على نقل الحرارة والرطوبة من النسيج مع تجفيف الهواء الساخن، ولكنالرطوبة النسيج ودرجة الحرارة كان يفترض أن تكون موحدة في هذه الدراسات 8،10،11. وعلاوة على ذلك، حاول عدد قليل من هذه الدراسات الحصول على اختلاف توزيع درجة الحرارة مع مرور الوقت لدراسة نقل الحرارة والرطوبة من النسيج تحت التجفيف المساس.

طوّر Etemoglu وآخرون2 إعداداً تجريبياً للحصول على تباين في درجة الحرارة مع وقت النسيج والوقت الإجمالي للتجفيف، ولكن هذا الإعداد يقتصر على قياسات درجة الحرارة أحادية النقطة. كما يتم إهمال توزيع محتوى الرطوبة الأولي في النسيج في هذا النوع من البحوث. وكان وانغ وآخرون12 ينوون الحصول على توزيع درجة الحرارة على النسيج عن طريق لصق الأزواج الحرارية على سطح النسيج في نقاط مختلفة، ولكن توزيع درجة حرارة السطح لم يكن قادراً على الحصول عليه بدقة باستخدام طريقتهم. الحصول على توزيع درجة الحرارة في منطقة المساس الهواء على النسيج مع توزيع الرطوبة حتى مهم للطباعة الصناعية وإنتاج الصباغة، وسوف توفر توجيها أفضل بشأن استراتيجية التوزيع والترتيب للكائن التجفيف مع فوهة متعددة13. يوفر الإجراء التالي تفاصيل لدراسة نقل الحرارة والرطوبة للنسيج أثناء عملية التجفيف. يتم التحكم بشكل جيد في محتوى الرطوبة الأولي ليتم توزيعه بالتساوي، في حين يتم الحصول على درجة حرارة السطح في كل نقطة من النسيج عن طريق الإعداد التجريبي.

يتكون الإعداد التجريبي من وحدة منفاخ الهواء الساخن، وحدة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء، ونظام باديدر موحدة، وغيرها من الأجهزة المساعدة. وحدة منفاخ الهواء الساخن لوازم الهواء الساخن مع درجة حرارة محددة وسرعة في اتجاه قابل للتعديل وفقا لمتطلبات التجريبية. وتسجل وحدة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء تاريخ درجة الحرارة لكل عملية تجفيف مُستطل؛ وبالتالي، يمكن استخراج درجة الحرارة في كل نقطة بكسل من الفيديو المسجل مع أداة ما بعد المعالجة الداعمة. يتحكم نظام padder الموحد في التوزيع المتساوي لمحتوى الرطوبة في كل نقطة من النسيج. وأخيرا، يتم التحقيق في تأثير المعلمات impingement الهواء على النسيج تجفيف مميزة مع طريقة التحكم موحدة الرطوبة النسيج. ويمكن تنفيذ هذه العملية بطريقة قابلة للاستنساخ وفقا للبروتوكول القياسي الوارد وصفه أدناه.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1- إنشاء أجهزة الحفر التجريبية

ملاحظة: انظر الشكل 1.

  1. وحدة منفاخ الهواء الساخن
    1. تأكد من توصيل منفاخ الهواء الساخن بفوهة الهواء من خلال خط أنابيب سيليكون مقاوم لدرجات الحرارة العالية ومعزول حراريًا مع مادة الأسبستوس. ضبط تدريجيا فوهة الهواء إلى زاوية الميل المرغوب فيه للسيطرة على اتجاه تدفق الهواء. لهذا العمل، زاوية الميل، α،تختلف بين 60 درجة و 90 درجة.
    2. قم بتشغيل مروحة منفاخ الهواء وسلك المقاومة.
      ملاحظة: لا يمكن عكس الترتيب الذي يتم تشغيل المروحة وسلك المقاومة.
    3. تعيين درجة حرارة منفذ منفاخ الهواء الساخن عن طريق ضبط تدريجيا التيار من خلال سلك المقاومة مع وحدة تحكم منفاخ الهواء، وقياس درجة حرارة تدفق الهواء باستخدام استشعار درجة الحرارة الرقمية. لهذا العمل، ودرجة حرارة الهواء الساخن، T، تتراوح بين 70 درجة مئوية و 130 درجة مئوية.
    4. قياس سرعة تدفق الهواء في منفذ فوهة الهواء باستخدام مقياس شدة الريح متعدد الوظائف المحمولة في درجة حرارة الغرفة (RT). لهذا العمل، وسرعة الهواء الساخن، Vتتراوح بين 8-20 م / ث. ولقياس دقيق لسرعة الهواء، ينبغي أن يكون المسبار متعامدا ً مع اتجاه تدفق الهواء.
    5. ضبط تدريجيا سرعة دوران مروحة منفاخ الهواء مع محول التردد للحصول على سرعة تدفق الهواء المطلوب. تغطية فوهة الهواء مع لوحة مقاومة حرارية عالية لتفريق تدفق الحرارة لتجنب الأضرار الحرارية للناس أو الأجهزة.
  2. وحدة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء
    1. إصلاح التصوير الحراري الأشعة تحت الحمراء على إطار الدعم مباشرة فوق فوهة الهواء مع حوالي 1 متر المسافة. قم بتوصيل التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء مع الكمبيوتر باستخدام كبل الشبكة. السلطة على التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء وفتح برنامج التشغيل من التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء على جهاز الكمبيوتر. حدد وضع الاتصال كإيثرنت بحيث يتم تعيين عنوان IP تلقائيًا إلى التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء بواسطة الكمبيوتر، ويمكن قراءة درجة حرارة الكائن في الوقت الحقيقي باستخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء.
    2. إصلاح قطعة من عينة النسيج القياسية على فوهة الهواء مع لاعبا اساسيا لوحة إبرة وضبط المسافة بين فوهة الهواء والعينة إلى القيمة المطلوبة. في هذا العمل، يتم استخدام 30 ملم، وهو 3X قطر الفوهة.
    3. ضبط تركيز الكاميرا وتعيين المعلمات الأساسية عبر الكمبيوتر. افتح مربع الحوار "المعلمات"، وحد وحدة درجة الحرارة إلى درجة مئوية، وحد التألق الحراري إلى 0.95، وحدد الرطوبة النسبية المحيطة إلى 50٪، وحدد درجة الحرارة المحيطة إلى 25 درجة مئوية، وتعيين المسافة بين الكائن المقاس والكاميرا إلى 1.5 متر. وهذا يضمن أن درجة الحرارة المقاسة صحيحة.
    4. كما يتم إعداد عينة النسيج اختبارها، وإصلاحه في نفس الموقع كما عينة النسيج القياسية، ثم تسجيل درجة حرارة النسيج مع الكمبيوتر كفيديو.
  3. نظام موحد padder
    1. تأكد من توصيل اللوحة الموحدة إلى ضاغط الهواء من خلال خط الأنابيب. السلطة على ضاغط الهواء وتعيين أقصى ضغط الانتاج إلى 0.8 MPa.
    2. ضبط يدويا المنظمين الضغط للسيطرة على ضغط الهواء إلى زوجين من اسطوانات المشبك، والتي ترتبط الأسطوانة العليا من padder، بحيث يمكن التحكم في الرطوبة المتبقية في النسيج. تأكد من أن الضغط على كلا الجانبين من الأسطوانة متساوية بحيث محتوى الرطوبة من النسيج الموزعة على كل منطقة هو حتى.
    3. السلطة على padder، تأكد من الأسطوانة يمكن أن تناوب بحرية، ثم وضع عينة النسيج المشبعة مع امتصاص الرطوبة كافية على الأسطوانة العليا من padder موحدة، بحيث يمكن الضغط على النسيج اختبار من خلال الزوجين الأسطوانة والرطوبة ويمكن التحكم في التوزيع داخل النسيج لتكون موحدة.
    4. اقطع واقطع اللوح
  4. وحدة قياس الوزن والسماكة
    1. وضع مقياس إلكتروني على منصة أفقية ويجرؤ عليه. ضع الأوزان القياسية على الميزان للمعايرة بحيث يمكن ترجيح العينة بدقة.
    2. قطع عينة من القماش مستطيلة مع عرض وطول 10 سم و 31 سم، على التوالي. السلطة على أداة اختبار سمك (انظر جدولالمواد) وتوصيله إلى الكمبيوتر. وضع هذه العينات النسيج على منصة اختبار FTT. افتح برنامج تشغيل FTT، انقر فوق "ابدأ" على واجهة التشغيل، ثم اختبر سمك النسيج تلقائيًا بواسطة FTT وسجّله على واجهة التشغيل.
  5. وحدة موقد التجفيف
    1. السلطة على موقد التجفيف وتأكد من عدم وجود عينات في غرفة التجفيف. تعيين موقد التجفيف إلى درجة حرارة عالية (يستخدم 120 درجة مئوية في هذا العمل) لمدة 30 دقيقة لتبخر الرطوبة التي يمتصها الجدار الداخلي للموقد.
    2. سخن يُحمّل موقد التجفيف إلى درجة الحرارة المطلوبة (45 درجة مئوية مستخدمة في هذا العمل) بحيث يمكن استخدام الموقد مباشرة لتجفيف عينات النسيج.

2. اختبار عينة وعملية التصنيع

  1. قطع الأقمشة مربع من 250 مم × 250 ملم من نفس النسيج المستخدمة في عينة النسيج مستطيلة مع مقص ومسطرة مثلث لتصنيع عينات الاختبار (منطقة النسيج = 6.25 × 104 مم2). وضع عينات النسيج في موقد التجفيف لتبخر الرطوبة المقيمة استيعابها من البيئة بحيث يمكن الحصول على الوزن الصافي.
  2. إخراج قطعة واحدة من عينة النسيج من موقد التجفيف، ثم قياس الوزن الأولي، W0، من العينة مع التوازن الإلكتروني.
  3. تزج عينة النسيج في الماء لمدة 5 دقائق لضمان أن النسيج يمتص الرطوبة حتى التشبع. بلاط عينة النسيج المشبعة على الأسطوانة العليا من padder موحدة للحصول على محتوى الرطوبة الأولية المطلوب حتى الأولية.
  4. السلطة على padder وتعيين الضغط الأولي مع المنظمين الضغط. كما يمر عينة من البلاط من خلال الزوجين الأسطوانة، السلطة قبالة padder وإزالة العينة من padder.
  5. قياس وزن عينة النسيج الرطب، W1، من العينة مع التوازن الإلكتروني. يمكن حساب الرطوبة المتبقية من النسيج على أنها C = (W1-W0) /W0، ويمكن حساب متوسط محتوى الرطوبة في المنطقة في النسيجكما W= ( W (W 1-ث0)/A.
  6. إذا لم يتم الحصول على محتوى الرطوبة المطلوب، Cd، وتجفيف بكرات مع منشفة أو منشفة ورقية أولا، ثم كرر الخطوات 2.4-2.5 حتى يتم تعيين C d.
  7. إذا لزم الأمر، وقطع شريط عينة من نفس النسيج المستخدمة لإعداد عينة الاختبار، ثم قياس وتسجيل سمكها.

3 - الحصول على البيانات، وتجهيزها بعد تجهيزها، وتحليلها

  1. كما هو الحال في الخطوة 1.1، تعيين درجة حرارة منفذ وسرعة منفاخ الهواء إلى القيم المطلوبة وتغطية فوهة مع لوحة المقاومة الحرارية العالية. بمجرد إعداد عينة النسيج اختبار (القسم 2)، إصلاحه مع لاعبا اساسيا لوحة إبرة لاختبار تسلسل والسلطة على التصوير الحراري الأشعة تحت الحمراء. ابدأ بتسجيل درجة حرارة العينة.
  2. إزالة المجلس المغطى أن الهواء الساخن يمكن أن تؤثر على السطح السفلي من عينة اختبارها مباشرة. مراقبة التغيرات في درجة حرارة التجفيف من النسيج على الكمبيوتر أثناء عملية التجفيف. عندما ترتفع درجة حرارة التجفيف إلى قيمة ثابتة ويستمر لمدة 30 ق تقريبا، مما يعني أن النسيج عينات جافة إلى الحالة المستهدفة، ووقف التسجيل. تأخذ العينة بعيدا عن لاعبا اساسيا وتغطية فوهة مع مجلس المقاومة الحرارية العالية مرة أخرى.
  3. إذا لزم الأمر، تعيين منطقة التحليل الهدف مع أداة دعم ما بعد المعالجة للتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء (لرسم البيانات، وتوفير، وما إلى ذلك) بحيث ميزات التجفيف (عادة كيف تختلف درجة الحرارة مع الوقت) من تلك النقطة من النسيج اختبار يمكن أن يكون تم الحصول عليها.
  4. إذا لزم الأمر، انتقل الفيديو إلى جزء من مراحل التجفيف المختلفة وحفظ إطار الفيديو كصورة ملونة. ثم، يمكن حساب منطقة المنطقة المجففة عن طريق الهواء الساخن عن طريق طريقة معالجة الصور وفقا للخطوات التالية14. أولا، رمادي الصورة الملونة مع طريقة المتوسط المرجح لالرمادي الصورة، ثم binarize صورة الرمادي التي تم الحصول عليها مع طريقة OSTU عن طريق تعيين العتبة إلى قيمة تدرج الرمادي الذي درجة الحرارة في الصورة قريبة من الهواء الساخن درجه الحراره. وهكذا، يمكن حساب منطقة المنطقة المجففة على صورة التربيع.
  5. كرر الخطوات 3.1-3.4 وتسجيل خصائص التجفيف لكل عينة النسيج عن طريق ضبط سرعة تدفق الهواء، ودرجة الحرارة، والاتجاه، فضلا عن مواد النسيج، والمعلمات المادية، الخ.
  6. مراقبة جميع الاختلافات تحت درجة حرارة الهواء متفاوتة، وسرعة الهواء، واتجاه تدفق الهواء، وسمك النسيج.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

البيانات المعروضة في الشكل 2 هي ملامح درجة حرارة نموذجية لنسيج القطن في مراحل تجفيف مختلفة بشرط أن سرعة الهواء ودرجة الحرارة في منفذ فوهة 20.0 م / ث و 120 درجة مئوية، على التوالي. ويمكن أن أحسب من الشكل 2A، B، C، D أنه تحت تجفيف الانقبش الهواء، تسوس درجة الحرارة من المركز إلى المحيط وتشكل مجموعات من الدوائر متحدة المركز. وفي الوقت نفسه، تتحلل درجة الحرارة بشكل كبير على حافة منطقة الاقتحام المباشر. ويمكن رسم توزيع درجة الحرارة على طول مسار تعسفي مع أداة ما بعد المعالجة الداعمة الخاصة للتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء. الشكل 2 E يظهر درجة الحرارة على طول خط مركز أفقي النسيج في مراحل مختلفة في عملية تجفيف نموذجية. ويحدث هذا بسبب معامل الانتشار العالي للنسيج أو المقاومة الحرارية في اتجاه أفقي، وحتى عن طريق تمديد وقت التجفيف إلى 50 ق؛ وكما هو مبين، فإن درجة الحرارة بالقرب من حافة منطقة الانجراف تزيد قليلا جدا بالمقارنة مع درجة حرارة الحالة الثابتة (انظر الشكل 2C؛ تصل عملية التجفيف إلى حالة ثابتة عند حوالي 20 ق).

يمكن أيضًا رسم البيانات التاريخية في كل نقطة من الفيديو باستخدام أداة ما بعد المعالجة. ويوضح الشكل 3 بعض النتائج النموذجية التي تقاس عند نقطة الوسط في منطقة الاقتحام في ظل ظروف أولية مختلفة. الشكل 3 A، B يظهر تأثير درجة حرارة الهواء والسرعة على عملية التجفيف. عادة، وارتفاع درجة الحرارة أو السرعة، وأسرع النسيج ليتم تجفيفها. ومع ذلك، أثرت درجة حرارة الهواء على درجة الحرارة في كل من حالة معدل ثابت وحالة ثابتة، في حين أن سرعة الهواء أثرت فقط على درجة حرارة الدولة الثابتة. الشكل 3 C يظهر عملية التجفيف للأقمشة مع نفس المنطقة الأولية متوسط محتوى الرطوبة عندما يكون سمك مختلفة. وpadder موحدة من المهم للسيطرة على توزيع الرطوبة في كل ركن من أركان النسيج لتكون موحدة. كما محتوى الرطوبة المشبعة من نسيج رقيقة هو على ما يبدو أقل من ذلك من واحد أكثر سمكا، ثم محتوى الرطوبة المرغوب فيه، Cد، من النسيج أكثر سمكا في هذه الحالة من الصعب جدا لتعيين. وهكذا، ينبغي معالجة العينة مع padder مرتين أو أكثر.

الشكل 3 ويكشف C أن معامل انتشار أعلى من عينات أكثر سمكا يبطئ عملية التجفيف. هذا مهم لعملية تجفيف متعددة الفوهات لأن نظام مصمم يستخدم دائما لتجفيف النسيج مع نفس المواد ولكن مع سمك مختلف. الشكل 3 D يظهر عملية التجفيف تحت اتجاهات تدفق الهواء المختلفة، في حين يظهر الشكل 3E محيط درجة الحرارة تحت حالة ثابتة في 60 s. كما هو الحال في الشكل2، ودرجة حرارة النسيج يتغير قليلا بعد الوصول إلى حالة ثابتة، ويمكن حساب المنطقة المجففة مع طريقة معالجة الصورة على أساس محيط درجة الحرارة. وتظهر نتائج التربيع كالشكل 3F، حيث تمثل المنطقة باللون الأبيض المنطقة المجففة ونسبة هذه الولايات الخمس من 65 درجة إلى 90 درجة هي 0.61:0.81:1.07:1.02:1.01:1. ويحدث هذا أيضا بسبب معامل الانتشار العالي للنسيج والمعلمات الدينامية الحرارية السائلة في اتجاه أفقي، وهو أمر مهم في استراتيجيات تحديد وقت التجفيف.

Figure 1
الشكل 1: جهاز الحفر التجريبي. يظهر هو تمثيل تخطيطي للتلاعب التجريبي، ويتألف من وحدة منفاخ الهواء الساخن لتوريد الهواء impingement مع درجات الحرارة المختلفة، والسرعات، والاتجاهات. كما يمثل نظام padder موحدة تستخدم للسيطرة على التوزيع حتى من محتوى الرطوبة في كل مجال من مجالات النسيج، وحدة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لتسجيل تاريخ درجة الحرارة من كل عملية تجفيف المساس، وبعض الأجهزة المساعدة لقياس وزن النسيج، سمك النسيج، وهلم جرا. ثم يتم تحليل النتائج التي تم الحصول عليها على نظام الكمبيوتر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: محيط درجة حرارة نسيج القطن في مراحل التجفيف المختلفة. وتظهر معالم درجة الحرارة في ظل الظروف Va = 20.0 م / ث، T = 120 درجة مئوية، وجيمد = 70٪. الشكل 2 A يظهر محيط درجة الحرارة في ر = 0 s، في حين يظهر الشكل 2B،C،D تلك في ر = 5 s، 20 s، و 50 s. أساطير P01، P02، P03، و P04 في كل صورة تظهر درجة الحرارة الاختلاف في نقاط أخذ العينات المختلفة على النسيج في شكل رقمي. الشكل 2 E يوضح توزيع درجة الحرارة على طول خط مركز النسيج الأفقي في أوقات مختلفة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: النتائج النموذجية التي تقاس عند نقطة الوسط في منطقة الانقبة في ظل ظروف أولية مختلفة. الشكل 3 ويبين A تأثير درجة حرارة الهواء في Va = 20.0 م / ث و Cد = 70٪. الشكل 3 ويبين B تأثير سرعة الهواء عند T = 120 درجة مئوية وجيمد = 70 في المائة. الشكل 3 C يظهر تأثير النسيج مع نفس المنطقة الأولية متوسط محتوى الرطوبة, Wأ, من 48 غرام / م2; ومع ذلك، كان سمكها مختلفا في Va = 20.0 م / ث و T = 120 درجة مئوية. الشكل 3 D، E، F تظهر تأثير اتجاه تدفق الهواء في Va = 20.0 م / ث، T = 120 درجة مئوية، وجيمد = 70٪. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

يوفر هذا القسم بعض النصائح اللازمة لضمان نتائج كمية موثوق بها. أولا، يجب أن تبقى عينات النسيج جافة تماما لضمان الأوزان الأولية صحيحة. ويمكن تحقيق ذلك من خلال عملية التجفيف (أي باستخدام موقد تجفيف مناسب). إذا كان ذلك ممكنا، والرطوبة البيئة التي يتم الاحتفاظ بها فوائد ثابتة التجربة.

ثانيا، يجب أن تكون عينات النسيج مجهزة بشكل جيد لضمان أن الرطوبة في كل منطقة من النسيج موحدة. ويمكن القيام بذلك عن طريق المعالجة يدويا مع padder موحدة أو عملية مماثلة. المفتاح لتشغيل padder موحدة هو التأكد من أن ضغط الهواء الموردة إلى اسطوانات لقط على كلا الجانبين من الأسطوانة العليا متساوية، مما يمنع الفرق قوة الصحافة إلى النسيج.

يجب ضمان المعايرة المناسبة للتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء للحصول على درجة حرارة دقيقة. وفي الوقت نفسه، يتم إطلاق عملية تسجيل درجة الحرارة يدويا وقبل عدة ثوان من إزالة لوحة المقاومة الحرارية العالية، لذلك يطلب من المستخدمين أيضا لتقدير عدد الإطارات التي ينبغي تخطيها. قد يختلف هذا بين الأفراد، لذلك ينصح بعدة اختبارات تجريبية لممارسة قبل اتخاذ القياسات الفعلية.

أحد القيود على هذه التقنية هو أن يتم تجفيف عينات النسيج في ظل بيئة مفتوحة، ولا يمكن تعيين درجة الحرارة والرطوبة المحيطة بها المطلوب؛ وبالتالي، فإن النتائج التجريبية لا تعكس مباشرة عمليات التجفيف في ظل ظروف العمل الفعلية من إعداد الحرارة. ومن المقرر زيادة تحسين جهاز الاختبار من أجل العمل في المستقبل.

يوفر الإجراء المبلغ عنه تفاصيل لدراسة نقل الحرارة والرطوبة للنسيج أثناء عملية التجفيف. يتم التحكم بشكل جيد في محتوى الرطوبة الأولي ليكون موحدًا، في حين يتم الحصول على درجة حرارة السطح في كل نقطة من النسيج عن طريق الإعداد المطور.

وباختصار، يمكن استخدام الإجراء المبين في هذا التقرير لدراسة آثار بارامترات المساس بالهواء على خصائص تجفيف النسيج عن طريق التحكم في رطوبة النسيج إلى وضع موحد. وتجدر الإشارة إلى أن توزيع الرطوبة يتم تجاهله عادة في البحوث الحالية في مختلف المجالات، ولكنه يؤثر بشكل كبير على عملية التجفيف ونتائج التجفيف. ويوصى بتنفيذ جميع خطوات هذا البروتوكول في بيئة خالية من الحمل الحراري الجوي لتجنب أي تدهور يتصل بالبيئة المحيطة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

Acknowledgments

وقد تم دعم هذا العمل من قبل الصندوق المشترك بين المؤسسة الوطنية للتصنيع وتشجيانغ لدمج التصنيع والمعلوماتية (رقم المنحة U1609205) والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (رقم المنحة 51605443)، وهو المشروع الرئيسي للبحث والتطوير في مقاطعة تشجيانغ (منحة رقم 2018C01027)، ومشروع المواهب 521 من جامعة تشجيانغ العلوم والتكنولوجيا، ومؤسسة الباحثين الشباب من مقاطعة تشجيانغ أعلى الانضباط الأكاديمي الرئيسي للهندسة الميكانيكية من جامعة تشجيانغ الخيال العلمي (منحة رقم ZSTUME02B13).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wang, G., Deng, Y., Xu, X. Optimization of air jet impingement drying of okara using response surface methodology. Food Control. 59, 743-749 (2016).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Cay, A., Gurlek, G., Oglakcioglu, N. Analysis and modeling of drying behavior of knitted textile materials. Drying Technology. 35, (4), 509-521 (2017).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Rafael, C. G., Richard, E. W. Digital image processing. 3rd edition, Prentice-Hall. Englewood Cliffs, NJ. (2007).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.

    Usage Statistics