Процесс сушки

Процесс сушки в бытовых стирально - сушильных или сушильных машинах заключается в удалении воды из пористых материалов. Сушку можно производить как при атмосферном давлении, так и в вакууме. Сушка в вакууме является более эффективной, однако технически более сложно осуществима, чем при атмосферном давлении, и требует больших затрат электроэнергии.

По способу передачи теплоты для удаления влаги сушка может быть контактной, радиационной (инфракрасным излучением), токами высокой частоты и конвективной [1]. Конвективный способ сушки применяется в бытовых стирально - сушильных и сушильных машинах. При этом способе теплота передается непосредственно от теплоносителя (воздуха) к высушиваемому материалу.

Известны следующие виды связи влаги с тканью [1]: а) физико-механическая (макро- и микрокапиллярная); б) физико-химическая (абсорбционно и осмотически связанная); в) химическая.

Макрокапиллярная влага находится в мелких капиллярах, заполняемых при смачивании, а также при поглощении (адсорбции) из влажного воздуха. Адсорбционная влага прочно удерживается на поверхности и в порах материала. Значительная часть этой влаги может быть удалена механическим путем. Осмотически связанная влага (влага набухания) находится внутри клеток и после химической является наиболее прочно связанной с материалом. Химическая влага входит в состав молекул вещества и не удаляется, т.к. ее удаление привело бы к разрушению материала.

В процессе сушки из ткани удаляется поверхностная влага, в результате чего в материале начинается движение влаги от центра к периферии. Поскольку перемещение влаги из глубины ткани к ее поверхности в основном определяется разностью концентрации влаги, а разность концентрации увеличивается с понижением влажности на поверхности материала, то внешние факторы (температура, относительная влажность, барометрическое давление воздуха) при конвективной сушке одновременно влияют на внутреннюю диффузию влаги. Наибольшее влияние оказывает температура воздуха.

Процесс увлажнения и сушки приводит к изменению качества ткани: прежде всего изменяется структура волокон. Проникновение молекул воды в волокна ткани вызывает их набухание и резкое проявление анизотропии волокон. Поскольку структурные элементы располагаются в основном вдоль продольной оси волокон, набухание в поперечном направлении оказывается большим. Иногда наблюдается сокращение волокон, когда увеличивающиеся при набухании волокна, сокращаясь при сушке, не принимают первоначальные размеры. Для сохранения свойств ткани в процессе ее сушки для каждого вида ткани необходимо определять оптимальный технологический режим обработки. Технология сушки является решающим фактором сохранения свойств ткани и ее качества.

Считается, что первые механические сушилки для одежды появились в Англии и Франции в начале XIX в. Эти машины представляли собой перфорированные металлические барабаны, которые вручную поворачивали над огнем. Можно предположить, что наряду с сушкой одежды в этих машинах производилось и уничтожение обитавших в ней насекомых. Первый патент на сушильную машину получил американец Джон Сампсон в 1892 г. Электрические сушильные машины появились позже, в 1915 г. Массовое производство бытовых сушильных машин началось в конце 60-х годов ХХ в. В ходе эволюции сушильной машины ее облик максимально приблизился к внешнему виду стиральной машины. Дизайнеры фирм-производителей выполняют декор обеих стиральных и сушильных машин в едином стиле, так что на первый взгляд они кажутся похожими.

Рис. 2.2.1 - Сушильная машина, установленная на стиральную машину (Miele)

Рис. 2.2.2 - Открытая дверца сушильной машины

Во-первых, сама дверца не круглая, а прямоугольная или квадратная, и не имеет прозрачного смотрового люка. Во-вторых, хотя при своем рождении сушилки и имели перфорированный барабан, у современных сушильных машин внутренняя стенка барабана гладкая и сплошная, без перфорации. Сам барабан у сушильной машины более вместительный, а вот «ребра», служащие для перелопачивания белья в барабане, в нем почти такие же, как в барабане стиральной машины.