適用于鞋類的真空干燥工藝的優(yōu)化:
1 微波干燥與真空干燥(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)的比較 微波干燥技術(shù)是把能量用電磁波直接發(fā)送到物體內(nèi)部,然后對(duì) 其加熱,因微波是有高頻的特性,物料中的極性分子在吸收了微波 能量之后,會(huì)引起分子的振動(dòng),并致使分子之間不斷持續(xù)的碰撞,而 發(fā)生大量的熱能。此種加熱是從物體的內(nèi)部向外部發(fā)出,因此會(huì)產(chǎn) 生物體迅速溫度變高。能產(chǎn)生這種摩擦熱的極性分子包括水分子、 蛋白質(zhì)、核酸和碳水化合物等物質(zhì)。對(duì)于組成鞋類的多種材料來說, 微波干燥技術(shù)是適用的。
真空干燥和微波干燥相比,微波干燥中的傳遞熱量以及水分轉(zhuǎn) 移的方向都存在很大的區(qū)別,在真空干燥時(shí),水分從物料表面開始 蒸發(fā),內(nèi)部的水分慢慢地?cái)U(kuò)散到表面,此過程中能量的傳遞是由外 向物體內(nèi)部傳送,熱能是由溫度差異而進(jìn)行傳導(dǎo),所以一般需要外 部的溫度比較高才能讓內(nèi)部達(dá)到預(yù)期的溫度。而微波加熱干燥過程 中,傳熱的推動(dòng)力是物料內(nèi)部與表面的濃度差,這與真空干燥過程 中的傳熱和傳質(zhì)方向相反,故而該過程不需要較高的外部溫度作 用。
2 微波干燥與真空干燥在加工上的相互應(yīng)用 大優(yōu)化微波干燥和真空干燥,微波真空干燥工藝可以大限 的提供加熱快和均勻,以及真空條件下水汽化點(diǎn)低的特點(diǎn),將它使 用在對(duì)鞋類的干燥上是很有前途的。微波真空干燥過程的實(shí)質(zhì)是物 料及其水分在吸收了微波能量之后,水分和蒸汽的遷移擴(kuò)散過程, 其中涉及到水分在材質(zhì)里均勻分布、揮發(fā)的頻率,屬于干燥動(dòng)力學(xué) 的范疇。由于物料的不同以及所含水分量的不同,其有效介電參數(shù) 是不同的,而物料在微波場中由于吸收了微波能,由內(nèi)而外得到加 熱,使得物料內(nèi)部的水分?jǐn)U散、蒸發(fā)的過程也由于物料有效介電參 數(shù)的動(dòng)態(tài)變化而變化。這就導(dǎo)致了物料在不同的干燥階段的傳質(zhì)機(jī) 理有所不同。一般在研究微波真空干燥的數(shù)學(xué)模型上會(huì)使用 Lam- bert 定理,即如果從材質(zhì)開始進(jìn)入的微波可以充分分布并垂直于表 面,進(jìn)而在材質(zhì)里面慢慢變?nèi),后使用各種計(jì)算法來得出材質(zhì)里 面的維度,那么材質(zhì)里面在這個(gè)作用下的模型分布就非常好得出 了。需要指出的是,該方面的理論模型和數(shù)值模擬還有待進(jìn)一步地 完善。