Belangrijke materiaalkenmerken in droogmechanica

Op het gebied van droogmechanica is het harde werk van onderzoekers die de dynamica van het drogen bestuderen onmisbaar. Zonder hun niet-aflatende experimenten zouden we geen gebruiksklare procesparameters hebben voor het drogen of bakken van producten met koolstofvezelverwarmingselementen. Droogdynamica houdt in dat de uitdroging van materialen tijdens het droogproces wordt bestudeerd en de relatie met verschillende bepalende factoren. Deze factoren zijn onderverdeeld in twee hoofdcategorieën.

De eerste categorie zijn de eigenschappen van de materialen zelf, waaronder structurele eigenschappen, biologische eigenschappen, peerbloemeigenschappen en thermofysische eigenschappen. Dit zijn intrinsieke factoren.

De tweede categorie omvat de verwarmingsomstandigheden, waaronder verwarmingsparameters en -methoden vallen. Verwarmingsparameters omvatten stralingswarmte, verwarmingsvermogen, droge en natteboltemperaturen, luchtstroomrichting en -snelheid. Verwarmingsmethoden omvatten constante en variabele temperatuurtoevoer, snelle of langzame temperatuurstijging, constante temperatuurduur en koelmethoden. Dit zijn externe factoren.

Door het integreren van interne en externe factoren is het doel om te begrijpen hoe vocht in verschillende materialen naar het oppervlak diffundeert en daar verdampt. Dit omvat het bestuderen van de weerstand die vocht ondervindt wanneer het migreert of diffundeert binnen materialen en hoe deze weerstanden verband houden met de structuur van de materialen en hun vermogen om externe energie te absorberen. Dit is een verkenning van de eigenschappen van warmte- en massaoverdracht van natte materialen. Droogdynamica, gebaseerd op de zoektocht naar droogwetten voor materialen, stelt geoptimaliseerde verwarmingsschema's en droogcycli vast. Dit biedt een theoretische basis voor het ontwerpen van nieuwe processen en het aanpassen van verouderde apparatuur, met als doel zowel energie te besparen als de droogkwaliteit te waarborgen.

Tijdens het droogproces zijn de eigenschappen van het materiaal dat gedroogd wordt - zoals structuur, vorm, grootte, thermische stabiliteit en chemische stabiliteit - cruciaal bij het bepalen van de droogtechniek. Vooral de nieuwe materiaaleigenschappen die ontstaan door de combinatie van vocht met verschillende soorten materialen zijn de belangrijkste factoren die het droogproces beïnvloeden. De manier waarop vocht zich verbindt met vaste materialen beïnvloedt het gemak waarmee vocht uit de materialen wordt verwijderd. Om de regels voor het drogen onder de knie te krijgen, is het eerst nodig om de bindingswijzen van water met materialen te bestuderen.

Laten we eens kijken hoe stoffen in de natuur op basis van hun interactie met water kunnen worden ingedeeld in drie categorieën:

1. Capillaire Poreuze Lichamenook wel poreuze media genoemd. In deze materialen verandert de grootte niet of nauwelijks als het watergehalte verandert. Ze worden echter bros als het vochtgehalte afneemt en sommige kunnen in poeder veranderen, zoals cokes, houtskool, aarde, zand, bakstenen en sommige bouwmaterialen. De capillaire krachten in deze materialen zijn veel groter dan de omtrekkrachten en bepalen dus als enige de interne verdeling van vocht. Neutraal ten opzichte van capillaire krachten worden deze materialen poreuze lichamen genoemd. In poreuze lichamen vindt de binding van materialen met water voornamelijk plaats door capillaire krachten, wat een relatief eenvoudige bindingsmethode is waarbij watermoleculen in een vrije radicale toestand bestaan.
2. Colloïden. Deze materialen veranderen van grootte en volume als hun watergehalte varieert. Er zijn twee soorten colloïden: colloïden die oneindig uitzetten bij waterabsorptie, hun oorspronkelijke geometrische afmetingen verliezen en uiteindelijk oplossen, bekend als oneindig uitzetbare lichamen, zoals Arabische gom; en colloïden die slechts een bepaalde hoeveelheid water absorberen, tot een bepaalde hoeveelheid uitzetten en hun geometrische vorm behouden, bekend als eindig uitzetbare lichamen, zoals gelatine. In deze materialen zijn de microcapillairen erg klein, vergelijkbaar met de grootte van de moleculen van de materialen, waardoor uitdroging een uitdaging wordt.
3. Capillaire Poreuze Colloïden. Deze materialen hebben de kenmerken van beide bovengenoemde categorieën, met een capillaire poreuze structuur met colloïdale eigenschappen in hun capillaire wanden of celwanden, die elastisch zijn en water kunnen absorberen om uit te zetten en samen te trekken tijdens uitdroging, zoals hout, huid, granen en voedingsmiddelen.

GlobalQT specializes in the manufacture of verwarmingselementen van koolstofvezel and other quartz-based products designed to enhance industrial drying processes. For more information on our solutions, please visit our website of neem contact met ons op via e-mail op contact@globalquartztube.com.