تطبيق التسخين بالأشعة تحت الحمراء في صناعة تجفيف المنسوجات

أدت تطبيق تقنية الأشعة تحت الحمراء للكوارتز (QIR) في صناعة تجفيف المنسوجات إلى ثورة في طريقة التعامل مع الأقمشة ومعالجتها. فقد أثبتت تقنية الإشعاع تحت الحمراء بالكوارتز، بخصائص التسخين الفريدة الخاصة بها، فائدتها في تحسين جودة ووظائف تجفيف المنسوجات.

يمكن استخدام تقنية التسخين بالكوارتز والأشعة تحت الحمراء في عمليات التبييض والصباغة والتشريب وتشكيل أنواع مختلفة من أقمشة القطن والصوف والحرير والألياف الكيميائية. تستخدم طرق الحمل الحراري والتوصيل وغيرها بشكل عام في عمليات الخبز المسبق والتشكيل والذوبان الساخن والتسخين لمعدات الخبز الخاصة بالأقمشة المخلوطة بالألياف الصناعية. ومن بين هذه الطرق، تبلغ الكفاءة الحرارية لتقنية التسخين بالحمل الحراري للهواء الساخن حوالي 30% فقط. وتتمتع التقنية الجديدة للإشعاع بالكوارتز والأشعة تحت الحمراء بمزايا سرعة التسخين العالية، وانخفاض فقدان الطاقة، وجودة المنتج الجيدة، وصغر حجم المعدات المستخدمة. لذلك، خلال السنوات الأخيرة، بدأ الترويج لتقنيات التسخين بالكوارتز والأشعة تحت الحمراء واستخدامها تدريجيًا في صناعة الطباعة والصباغة.

عندما يلامس تسخين الكوارتز بالأشعة تحت الحمراء جسمًا ما، تحدث الحالات الثلاث التالية: ينعكس جزء من الأشعة على سطح الجسم، ويمتص الجسم جزءًا آخر منها، ويمرر الباقي عبر الجسم. تُحوَّل طاقة الإشعاع تحت الحمراء الممتصة إلى حرارة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الجسم. وكلما زادت الطاقة الممتصة، ارتفعت درجة حرارة الجسم بشكل أكبر. عند استخدام تسخين الكوارتز بالأشعة تحت الحمراء، نأمل أن يكون انعكاس الجسم المُسخَّن وانتقاله للأشعة أقل، وأن تكون قدرته على الامتصاص أكبر.

لهذا السبب، يلزم أن تتطابق طول موجة الإشعاع تحت الحمراء مع طول موجة امتصاص الجسم المُسخَّن. يمكن للمركبات غير العضوية مثل الماء وبخار الماء والزجاج، وكذلك معظم المركبات العضوية ومركبات البوليمر، امتصاص التدفئة بالأشعة تحت الحمراء، ويمكنها امتصاص تدفئة الكوارتز تحت الحمراء بقوة. وتستفيد عمليات المعالجة الحرارية الجافة لأقمشة الألياف الصناعية والتجفيف المسبق للصباغة من هذه الخاصية لتقليل استهلاك الطاقة وتحسين الجودة.

يتطلب إعداد أقمشة الألياف الاصطناعية وقتًا كافيًا لتسخين سطح القماش إلى درجة حرارة الإعداد بعد دخول القماش إلى آلة الإعداد، ثم يتوغل أكثر داخل القماش ليصل بين جزيئات الألياف، ويتم ضبطه وفقًا لظروف الإعداد. يمكن للإشعاع الكوارتز-الأشعة تحت الحمراء أن يشع مباشرةً على القماش المُسخن، ويتميز بخاصيتين: النقل والامتصاص. فبعد امتصاص طاقة الكوارتز-الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي المحدد، تبدأ جزيئات وذرات القماش المسخن بالاهتزاز والدوران بشكل مكثف، مما يزيد من طاقة حركتها، وبالتالي يمتص القماش الحرارة ويسخن ذاتيًا. وتُعد هذه الطريقة أسرع بكثير من التسخين بالحمل الحراري، وتُستخدم في إذابة الأصباغ المشتتة ساخنةً. ويمكن للصباغة أن تُقلل من زمن الإذابة الساخنة أو تخفض درجة حرارة الإذابة الساخنة. وبالمثل، فإن استخدام خبز الراتنج بالكوارتز-الأشعة تحت الحمراء بمساعدة محفز يمكن أن يكمل تفاعل التشابك بين الراتنج والألياف في وقت قصير.

باختصار، أصبحت تقنية الكوارتز-الأشعة تحت الحمراء نقطة تحول في صناعة المنسوجات. وقد أدى تطبيقها في الصباغة والتشطيب والمنسوجات الوظيفية والمنسوجات الذكية ومجالات أخرى إلى تحسينات كبيرة في الكفاءة والجودة والوظائف.