산업 생산에서 탄소 섬유 히팅 튜브를 사용하여 젖은 재료를 건조할 때 적외선 산란을 고려해야 합니까?

산업 생산에서 전기 가열은 일반적으로 젖은 재료를 가열하고 건조하는 데 사용됩니다. 주요 건조 원리는 다음과 같습니다. 첫 번째는 높은 주변 온도를 통해 재료를 가열하여 건조하는 방식, 두 번째는 마이크로파를 사용하여 재료를 가열 및 건조하는 방식, 세 번째는 적외선 복사열을 사용하는 방식, 네 번째는 저온 탈수 건조 방식이 있습니다. 이러한 공정은 기술은 다르지만 젖은 재료에서 수분을 제거하여 건조한 제품을 만들어 보관 및 운송 비용과 보관 기간을 줄인다는 목표는 동일합니다.

오늘은 건조에 탄소 섬유 가열 튜브를 사용할 때 재료의 미세한 구조와 적외선의 반사 및 산란에 미치는 영향을 고려해야 하는지 간략하게 논의해 보겠습니다.

액체와 고체에 의한 방사선의 산란 강도는 열역학적 온도에 정비례하며 물질의 밀도에 영향을 받으며 일반적으로 밀도가 높을수록 증가합니다. 또한 액체의 표면 장력과도 관련이 있으며 표면 장력이 감소할수록 증가합니다. 물은 표면장력 계수가 가장 높기 때문에 다른 액체에 비해 방사선 산란이 더 낮습니다.

중장파 적외선은 전분 과립이나 식물 세포와 상호작용할 때 복잡한 진동을 일으킵니다. 따라서 입자의 진동은 일정하지 않으며 입자의 방사선 산란에는 반사, 굴절 및 이차 방사선의 복합적인 효과가 포함됩니다.

분자 수준에서의 산란 현상은 일반적으로 밀도 구배, 수분 구배, 온도 구배, 이방성 및 구조적 불균일성이 있는 영역과 같이 재료가 이질적인 곳에서 발생합니다. 모세관 액체 표면의 가장자리와 함께 재료 내의 불규칙한 기공과 모세관은 방사선 산란과 방사선 방향의 변화를 일으킬 수 있습니다. 따라서 탄소 섬유 히팅 튜브의 적외선 방사의 가열 효과를 연구할 때는 이러한 산란 효과가 방사선에 영향을 미칠 수 있는지 여부를 고려해야 합니다.

식물 재료의 기공 벽과 세포막은 콜로이드 입자로 구성되어 있으며, 이는 재료의 산란 중심 역할을 하여 다중 산란을 유발합니다. 두께가 1μm 미만인 재료에서도 두 번 이상의 다중 산란이 발생하여 방사선 에너지를 흡수할 수 있습니다. 따라서 재료의 특성과 복사열 전달은 밀접하게 연관되어 있습니다.

나무, 차, 과일과 같은 물질은 다공성 콜로이드 구조를 가지고 있어 20μm 파장대의 적외선에 대한 높은 흡수 대역을 나타냅니다. 이러한 높은 흡수율은 다공성 콜로이드 구조의 모든 성분이 적외선을 흡수하기 때문입니다. 따라서 탄소 섬유 히팅 튜브를 사용하여 이러한 재료를 가열하거나 건조할 때는 재료의 최대 흡수 파장을 일치시키는 것이 필수적입니다.

특히 특정 스펙트럼 대역 내에서 수분을 함유한 소재는 적외선에 대한 반사율이 낮습니다. 이는 특히 수분을 함유한 목재의 표면층에서 두드러지게 나타나며 반사율이 감소합니다. 이러한 스펙트럼 대역 내에서 수분 함량이 증가하면 적외선 에너지의 흡수율도 증가합니다.