Este protocolo fornece um método para a análise de desempenho de secagem com base na distribuição da temperatura da superfície em vez da temperatura de ponto único, que é a maneira tradicional. Como parte disso, desenvolvemos uma técnica para obter até distribuição de umidade no tecido para investigar o desempenho de secagem do tecido e o impacto do ar. Este método poderia fornecer uma visão sobre a secagem de têxteis no processo de incitação ao calor, e poderia ser aplicado na indústria de secagem de papel.
Para começar, comece a aquecer um forno a 120 graus Celsius. Deixe secar a essa temperatura por 30 minutos. Enquanto isso, certifique-se de que um soprador de ar quente esteja conectado a um bocal de ar.
Ao longo de cerca de 30 segundos, mova lentamente o bocal de ar para entre 60 e 90 graus em relação à posição da amostra. Em seguida, ligue o ventilador de soprador de ar e forneça energia ao fio de resistência do elemento de aquecimento. Ajuste a corrente até que a temperatura do ar desejada seja alcançada.
O bocal e o ar podem estar muito quentes. Não toque no bocal e evite direcionar o soprador de ar quente diretamente para o seu corpo durante o experimento. Em seguida, segure uma sonda anêmômetro perpendicular ao bocal de ar, e meça a velocidade do ar.
Ajuste a velocidade de rotação do ventilador para atingir a velocidade desejada. Depois disso, cubra o bocal de ar com a tampa de isolamento térmico para proteger a área da amostra durante a configuração. Em seguida, monte uma câmera termográfica infravermelha cerca de um metro acima do bocal de ar.
Conecte a câmera termográfica a um computador e abra o software do instrumento. Em seguida, use uma luminária de placa de agulha para montar a amostra de tecido padrão 30 milímetros acima da saída do bocal de ar. Concentre a câmera no tecido.
Em seguida, coloque a unidade de temperatura em graus Celsius, o brilho térmico para 0,95, a umidade relativa ambiente para 50% a temperatura ambiente a 25 graus Celsius, e a distância entre o objeto medido e a câmera para 1,5 metros. Em seguida, confirme que o sistema de padder uniforme está conectado a um compressor de ar. Inicie o compressor e defina sua saída máxima para 0,8 megapascals.
Ajuste manualmente os reguladores de pressão dos cilindros de fixação para garantir que a pressão seja igual em ambos os lados do rolo superior. Coloque uma amostra de tecido saturada de água e pré-pesagem no rolo superior e execute o padder uniforme. Desligue o padder depois, e confirme que o teor de umidade está mesmo em toda a amostra.
Por último, uma vez que o forno esteja seco, coloque-o na temperatura de secagem da amostra. Para começar a preparar a amostra de tecido, corte um quadrado de tecido de 400 milímetros por 280 milímetros e seque-o no forno por cerca de três horas. Pese o tecido seco e, em seguida, mergulhe-o na água por cinco minutos.
Em seguida, ligue o padder e defina a pressão inicial desejada. Coloque o tecido saturado no rolo superior do uniforme padder. Uma vez que a amostra passe pelos rolos, recupere a amostra e desligue o padder.
Pesar a amostra de tecido molhado e calcular o teor de umidade. Se necessário, seque os rolos com uma toalha de papel e passe o tecido através do uniforme até que o conteúdo de umidade desejado seja alcançado. Em seguida, confirme que a temperatura e a velocidade do soprador de ar estão corretamente definidas, e que o bocal está coberto com a placa termicamente isolante.
Monte a amostra na fixação da placa da agulha e comece a registrar a temperatura da amostra com a câmera termográfica. Remova a tampa isolante de calor para que o ar quente implure na parte inferior da amostra. Monitore o aumento da temperatura do tecido no computador.
Uma vez que a temperatura esteja aproximadamente estável por pelo menos 30 segundos, o tecido secou ao nível alvo. Pare de registrar a temperatura, cubra o bocal com a tampa isolante de calor e remova a amostra da luminária. Coloque a área alvo no vídeo para análise e extraia os dados de temperatura.
Navegue pelo vídeo e salve quadros individuais de pontos notáveis no tempo como imagens pseudocoloridas. Converta os quadros salvos em escala de cinza e identifique o valor de intensidade para o tecido próximo à temperatura do ar quente. Binarize as imagens em escala de cinza usando esse valor como limiar para exibir as regiões secas.
Este tecido de algodão mostrou uma decadência de temperatura clara do centro da periferia sob secagem de impacto do ar. O centro do tecido de secagem atingiu uma temperatura de estado estável após 20 segundos de aquecimento. O aquecimento mínimo foi observado nas bordas da área de impacto.
O aumento da temperatura do ar em movimento acelerou o tempo de secura, assim como o aumento da velocidade do ar. A espessura do tecido também afetou significativamente o tempo de secagem. Ângulos de impacto do ar abaixo de 75 graus diminuíram substancialmente a temperatura no centro de secagem, e aumentaram o tempo de secura.
Os ângulos de impacto do ar abaixo de 75 graus também correspondem a áreas menores de impacto. A análise de binarização mostrou que um ângulo de impacto de 70 graus reduziu a área de secagem em cerca de 20% e um ângulo de 65 graus reduziu a área em cerca de 40% em relação a um ângulo de 90 graus. As chaves para obter o desempenho preciso de secagem do tecido visto é a distribuição uniforme do teor de umidade inicial e a medição contígua da temperatura da superfície.
A pesquisa abre caminho para estudos futuros das características de secagem de materiais de folha, como tecido e papel.
