适用于鞋类的真空干燥工艺的优化:
1 微波干燥与真空干燥(上海一恒科学仪器有限公司)的比较 微波干燥技术是把能量用电磁波直接发送到物体内部,然后对 其加热,因微波是有高频的特性,物料中的极性分子在吸收了微波 能量之后,会引起分子的振动,并致使分子之间不断持续的碰撞,而 发生大量的热能。此种加热是从物体的内部向外部发出,因此会产 生物体迅速温度变高。能产生这种摩擦热的极性分子包括水分子、 蛋白质、核酸和碳水化合物等物质。对于组成鞋类的多种材料来说, 微波干燥技术是适用的。
真空干燥和微波干燥相比,微波干燥中的传递热量以及水分转 移的方向都存在很大的区别,在真空干燥时,水分从物料表面开始 蒸发,内部的水分慢慢地扩散到表面,此过程中能量的传递是由外 向物体内部传送,热能是由温度差异而进行传导,所以一般需要外 部的温度比较高才能让内部达到预期的温度。而微波加热干燥过程 中,传热的推动力是物料内部与表面的浓度差,这与真空干燥过程 中的传热和传质方向相反,故而该过程不需要较高的外部温度作 用。
2 微波干燥与真空干燥在加工上的相互应用 大优化微波干燥和真空干燥,微波真空干燥工艺可以大限 的提供加热快和均匀,以及真空条件下水汽化点低的特点,将它使 用在对鞋类的干燥上是很有前途的。微波真空干燥过程的实质是物 料及其水分在吸收了微波能量之后,水分和蒸汽的迁移扩散过程, 其中涉及到水分在材质里均匀分布、挥发的频率,属于干燥动力学 的范畴。由于物料的不同以及所含水分量的不同,其有效介电参数 是不同的,而物料在微波场中由于吸收了微波能,由内而外得到加 热,使得物料内部的水分扩散、蒸发的过程也由于物料有效介电参 数的动态变化而变化。这就导致了物料在不同的干燥阶段的传质机 理有所不同。一般在研究微波真空干燥的数学模型上会使用 Lam- bert 定理,即如果从材质开始进入的微波可以充分分布并垂直于表 面,进而在材质里面慢慢变弱,后使用各种计算法来得出材质里 面的维度,那么材质里面在这个作用下的模型分布就非常好得出 了。需要指出的是,该方面的理论模型和数值模拟还有待进一步地 完善。