ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние режима сушки на качество материала из "Тепло- и массообмен в процессах сушки" В процессе сушки, сопровождающейся переносом тепла и массы поглощенного вещества (влаги), происходит изменение технологических свойств сушимого материала. В первую очередь происходят изхменения структурно-механических свойств материала, которые часто при некоторых режимах сушки приводят к растрескиванию и короблению. [c.117] Выше было установлено, что трещинообразование (локальное разрушение структуры) происходит в результате развития объемно-напряженного состояния внутри материала. Напряженное состояние в процессе сущки создается неравномерным распределением влагосодержания или полем влагосодержаний. Следовательно, критерием трещинообразования в процессе сушки должен быть некоторый параметр, характеризующий поле влагосодержаний. Непосредственно рассчитать перепад влагосодержаний в теле по величине напряжения трещинообразования по формулам (3-23) и (3-24) не представляется возможным по следующим причинам 1) трещинообразование происходит в упругопластической области, где закон Гука несправедлив, 2) локальное разрушение происходит в объемно-напряженном состоянии в результате действия опасных касательных напряжений. Однако необходимо учитывать и нормальные напряжения, которые влияют на развитие касательных напряжений. В качестве критерия трещинообразования можно принять относительный перепад влагосодержаний между средним влагосодержанием и и локальным влагосодержанием и но отношению к начальному влагосодержанию Ыо, т. е. [c.117] Сравнивая соотношения (3-27) и (3-28), получаем К = К1 . [c.118] Если коэффициент потенциалопроводности известен, то наиболее просто критерий К1 определяется из кривой сушки, по разности средних влагосодерж ан ий. [c.118] Коробление тонкого материала в процессе сушки. [c.119] Вторым важным технологическим свойством матери.ала явл.яется сохранение формы. [c.119] Многие материалы при сушке коробятся, например плоская поверхность свертывается и принимает форму цилиндрической поверхности. К таким материалам относятся картон, фибра, тонкие кожи. [c.120] Экспериментами было установлено, что в момент коробления влагосодержание на противоположных поверхностях такого материала разное (влагосодержание одной поверхности меньше противоположной). [c.120] Согласно соотношению для линейной усадки меньшему влагосодержанию должен соответствовать и меньший линейный размер материала. Следовательно, поверхность, имеющая меньшее влагосодержание, сокращается больше. Вследствие этого образец материала коробится в сторону поверхности с меньшим влагосодержанием (фиг. 3-15). В этом случае, помимо деформации объема, будет иметь место деформация формы. Чтобы уменьшить коробление, необходимо создать одинаковую скорость влагоотдачи с обеих поверхностей, если материал однороден. В случае сушки кожи вследствие неоднородности строения лицевого слоя и противоположного бахтармы влагосодержание лица меньше, чем бахтармы. Поэтому при равномерном обтекании кожи нагретым воздухом она коробится лицом внутрь. Чтобы уменьшить коробление кожи, необходимо уменьшить влагоотдачу с лица, что достигается путем смазывания минеральным маслом. По этой же причине тонкие кожи сушат на рамах в растянутом состоянии. [c.120] проведенные по исследованию структурно-механиче-ских свойств желатины, показали, что образование пор в желатине происходит под действием механических сил в объемно-напряженном состоянии. [c.121] Как было отмечено выше, при определенном значении напряжения сдвига происходит упрочнение структуры желатины с образованием пор. Согласно фиг. 3-10, это критическое касательное напряжение примерно равно 0,03—0,04 кГ/см в зависимости от влагосодержания. [c.121] Представляет интерес сравнить напряжения, получаемые в желатиновом слое при сушке, с этим критическим напряжением порообразования. В отличие от сушки желатины в свободном состоянии (сушка желатиновых галерт), при сушке желатиновых слоев на подложке (аналогично сушке фотопластинок) вся возможная усадка от уменьшения влагосодержания является недопущенной усадкой (площадь поверхности желатинового слоя в процессе сушки не изменяется и равна площади стеклянной пластинки). [c.121] Если в качестве первого приближения принять, что мера деформации сдвига равна удвоенной линейной деформации, то s будет равна 0,252 или примерно 0,25. [c.121] Согласно графикам, приведенным на фиг. 3-10, деформации 0,25 соответствует напряжение 1,6 кГ/см при влагосодержании 233%, =2,8 кГ/см ори 155% и натряжение 5,2 кГ/см при и=145%. Первые два напряжения меньше критического, а последнее 5,2 кГ/см выше напряжения порообразования. Отсюда следует, что порообразование будет иметь место при влагосодержании меньше 1,75, т. е. подтверждает основной вывод, полученный из опытов по сушке, о наличии определенного влагосодержания порообразования. Начиная с этого влагосодержания, в желатиновом слое появляются поры. [c.121] При этом необходимо отметить, что данный расчет является грубо ориентировочным. Однако он показывает, что порядок величин напряжения упрочнения структуры желатины и величин 1тапряжения сдвига при сушке один и тот же. [c.121] Таким образом, порообразование в желатиновом слое в процессе сушки является результатом создания объемно-напряженного состояния, не допущенного усадкой. Отсюда становится понятным, что при сушке желатинового слоя в свободном состоянии порообразования не наблюдается, так как усадка желатинового слоя в этом случае в основном не задержана и не создает такого объемно-напряженного состояния. [c.122] Режим сушки / 30 С 9=0.7 v=0,5 м сек. [c.122] На фиг. 3-16 приведены экспериментальные кривые кинетики концентрации водных вымываемых кожи для трех слоев (лицо, бахтарма и середина). Из этого графика видно, что К0личеств0 водных вымываемых на поверхности кожи (лицо и бахтарма) непрерывно увеличивается, а внутри кожи — уменьшается. Это есть результат переноса жидкости внутри кожи. При этом режиме сушки кожа получается темнокоричневого цвета, ломкая. Таким образом, перенос жидкостью водных вымываемых ухудшает качество кожи. Иногда, наоборот, это явление бывает необходимым для получения надлежащих свойств высушенного хматериала (сушка листов сухой штукатурки). [c.122] Поэтому с целью получения наилучших свойств кожи в процессе сушки желательно путем изменения режима воздействовать на механизм переноса вещества так, чтобы танниды большей частью оставались внутри кожи. Этого можно достигнуть путем увеличения потока пара за счет уменьшения потока жидкости. В этом случае жидкость, испаряясь внутри кожи, не будет выносить танниды на поверхность, и тем самым будет. исключен процесс концентрации н окисления нх. [c.122] Вернуться к основной статье