织物水分统一控制研究空气冲击参数对织物干燥特性的影响

本协议提供了一种基于表面温度分布而不是单点温度的干燥性能分析方法，这是传统方法。作为其中的一部分，我们开发了一种技术，以获得均匀的水分分布在织物研究织物的干燥性能和空气冲击。该方法可对热刺激过程中纺织品的干燥提供深入的见解，并应用于纸张干燥行业。

首先，开始加热烤箱到120摄氏度。让它在高温下干燥30分钟。同时，确保热风鼓风机连接到空气喷嘴。

在大约 30 秒内，根据样品位置，缓慢地将空气喷嘴移动到 60 到 90 度之间。接下来，打开鼓风机风扇，然后为加热元件的电阻线供电。调节电流，直到达到所需的空气温度。

喷嘴和空气可能非常热。不要触摸喷嘴，避免在实验期间将热风鼓风机直接引导到身上。接下来，按住垂直于空气喷嘴的风速计探头，并测量空气速度。

调整风扇的转速以达到所需速度。之后，用隔热盖盖住空气喷嘴，在设置过程中屏蔽样品区域。然后，在空气喷嘴上方约一米高安装红外热成像摄像机。

将热成像摄像机连接到计算机并打开仪器软件。然后使用针板夹具将标准织物样品安装在空气喷嘴出口上方 30 毫米处。将相机聚焦在织物上。

然后，将温度单位设置为摄氏度，将热辐射设置为 0.95，将环境相对湿度设置为 50%，环境温度设置为 25 摄氏度，将测量对象与摄像机之间的距离设置为 1.5 米。接下来，确认统一垫片系统连接到空气压缩机。启动压缩机，并将其最大输出设置为 0.8 兆帕。

手动调整夹紧油缸的压力调节器，以确保上辊两侧的压力相等。将水饱和、预称重的织物样品放在上辊上，然后运行均匀的垫片。之后关闭垫片，确认水分含量甚至在整个样品中。

最后，一旦烤箱干燥，就设置为样品干燥温度。要开始准备织物样品，请切割一个400毫米的280毫米织物方，并在烤箱中干燥约三个小时。称量干织物，然后浸泡在水中五分钟。

然后打开垫片并设置所需的初始压力。将饱和织物放在均匀垫片的顶部滚轮上。样品穿过滚轮后，取回样品并关闭垫片。

称量湿织物样品并计算水分含量。如果需要，用纸巾擦干滚筒，然后再次通过均匀的垫片操作织物，直到达到所需的水分含量。然后确认鼓风机的温度和速度设置正确，喷嘴是否被隔热板覆盖。

将样品安装在针板夹具中，然后开始使用热成像摄像机记录样品温度。拆下隔热盖，使热空气冲击样品的底面。监视计算机上不断增加的织物温度。

一旦温度大致稳定至少 30 秒，织物就干到目标水平。停止记录温度，用隔热盖盖住喷嘴，然后从夹具上取出样品。在视频中设置目标区域进行分析，并提取温度数据。

浏览视频，将各个帧从显著时间点保存为伪彩色图像。将保存的帧转换为灰度，并确定接近热空气温度的织物的强度值。使用该值将灰度图像双倍化为显示干燥区域的阈值。

这种棉织物在空气冲击干燥下，从外围中心明显温度衰减。干燥织物中心在加热20秒后达到稳定状态温度。在冲击区的边缘观察到最小的加热。

增加冲击空气的温度加快了干燥时间，也加快了空气速度。织物厚度也显著影响干燥时间。75度以下的空气冲击角大大降低了干燥中心的温度，增加了干燥时间。

75 度以下的空气撞击角度也对应于较小的冲击区域。双化分析表明，70度冲击角使干燥面积减少约20%，65度角将干燥面积减少约40%。与90度角相比，干燥角减少约40%。获得所看到的织物的准确干燥性能的关键是初始水分含量的均匀分布和表面温度的连续测量。

本研究为今后研究织物、纸张等板材的干燥特性铺平了道路。