أي من الحرارتين أفضل لصناعة تجفيف المنسوجات؟ التجفيف بالأشعة تحت الحمراء!

تقنية التدفئة بالأشعة تحت الحمراء في صناعة المنسوجات

التسخين والتجفيف عمليتان أساسيتان في العديد من عمليات الإنتاج الصناعي، وهما تستهلكان كمية كبيرة من الطاقة. يقدّر بعض الأشخاص أن الطاقة المستهلكة في تسخين وتجفيف المنتجات وحدها تمثّل ما بين 10% و15% من استهلاك الوقود في البلدان الصناعية. لذلك، يمكن استخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء عالي الكفاءة لتوفير الطاقة.

تم استخدام تقنية التدفئة بالأشعة تحت الحمراء في عملية تحديد أبعاد تجهيز النسيج، والصباغة بالوسائد المستمرة في عمليتي الصباغة والتشطيب، والتحميص المسبق وضبط الحرارة في الطباعة.

بما أن تردد الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء يماثل أو يتشابه مع الترددات الطبيعية للمواد العضوية والمواد البوليمرية (مثل البوليستر والبولياميد وغيرها) والماء، فإن ذلك يمكن أن يتسبب في ظواهر رنين في المواد المسخّنة، وبالتالي يكون تأثير التسخين مثاليًا. ويمكن ملاحظة من طيف امتصاص الأشعة تحت الحمراء لطبقات الماء ذات السماكات المختلفة أنه بسبب وجود الماء السائل، فإن المنسوجات المحتوية على الماء ستمتص جميع موجات الإشعاع فوق 1.2 ميكرومتر، وتظهر نطاقات امتصاص قوية بالقرب من طول موجة اهتزاز الهيدروكسيل في الماء عند 2.7 ميكرومتر وفي النطاق بين 6 و11 ميكرومتر.

يمكن ملاحظة أنه خلال المعالجة الحرارية مثل تجفيف وتشكيل المنسوجات، توجد منطقة امتصاص قوية بين الأطوال الموجية 2.7 إلى 11 ميكرومتر. فقط عند تحقيق التوافق الأمثل بين أطوال الموجات المثلى للامتصاص وأطوال الموجات للإشعاع تحت الحمراء، يمكن تحقيق أعلى إشعاع وأفضل امتصاص وأقصى تحويل للطاقة، وتكوين مجال درجة حرارة متجانس ومجال إشعاع متجانس لتحقيق أفضل عملية للتجفيف والضبط الحراري.

المزايا الرئيسية للتدفئة بالأشعة تحت الحمراء للمنسوجات

أ) يشمل تجفيف الخيوط بشكل رئيسي غرفة تجفيف الأسطوانة (التدفئة بالتوصيل)، وغرفة تجفيف الهواء الساخن (التدفئة بالحمل الحراري)، وغرفة تجفيف الأشعة تحت الحمراء (التدفئة بالإشعاع). من بينها، في نوع غرفة التجفيف بالأسطوانة، وبما أن الخيط يكون على اتصال مباشر مع سطح الأسطوانة أثناء التصنيع وهو رطب، فإن المقطع العرضي للخيط يميل إلى التسطح بسهولة، كما أن قطع الخيط تلتصق بسهولة بسطح الأسطوانة وتؤدي إلى التصاق الخيوط المجاورة بعضها ببعض، مما يزيد من كثافة الشعرية. أما تجفيف الهواء الساخن فله كفاءة منخفضة واستهلاك مرتفع للبخار. ومع ذلك، فإن تجفيف الأشعة تحت الحمراء عالي الكفاءة يمكنه التغلب على عيوب طريقتي التجفيف السابقتين في آنٍ واحد، كما أنه من السهل التحكم في درجة الحرارة.

ب) تتمثل الميزة الأكبر لتقنية التسخين بالأشعة تحت الحمراء في عمليتي الصباغة والتشطيب في كفاءتها العالية في تحويل الحرارة، وسرعة ارتفاع درجة الحرارة، وقدرتها على توفير الطاقة بمعدل كبير. على سبيل المثال، في وضع نقل الحرارة بالحمل الحراري، يتم تسخين النسيج مسبقًا ثم تسخينه مرة أخرى داخل الفرن حتى تصل درجة حرارته إلى المستوى المطلوب للتجفيف. عند درجة حرارة التجفيف، لا يستغرق الأمر سوى من ثانية إلى ثانيتين لإتمام تأثير التجفيف، لكن وقت اختراق الحرارة يستغرق حوالي 15 ثانية، مما يحد من زيادة سرعة المعدات. أما في حالة استخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء، فبعد أن يمتص النسيج طاقة الإشعاع تحت الحمراء، تزداد حدة الاهتزازات والدوران الذري لجزيئاته، مما يؤدي إلى ارتفاع سريع في درجة الحرارة، ويمكن تقليص وقت اختراق الحرارة بشكل كبير، وبالتالي زيادة سرعة المعدات بشكل كبير وتقليل استهلاك الطاقة.

تم تصميم مصابيح التسخين بالأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة الكربونية باستخدام خيط تسخين خاص من ألياف الكربون الحلزونية، وهي مناسبة لتسخين الأسطح بسرعة أو لتجفيف المياه والأحبار. يبلغ نطاق طول موجة الإشعاع تحت الحمراء 2.0-4.0 ميكرومتر. ونظرًا لانخفاض درجة حرارتها اللونية وتوافقها مع إشعاع الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة، تُستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة الكربونية على نطاق واسع في الطباعة الشاشية الصناعية للمنسوجات، وتجفيف المستحلبات، وتجفيف الشاي، وتجفيف الأغذية والخضروات، وكذلك في التطبيقات المدنية مثل سخانات الأشعة تحت الحمراء للتدفئة، ومواقد التدفئة، والأدوية العشبية الطبيعية.

نحن مصنعون خاصون لمصابيح الأشعة تحت الحمراء، ونستطيع تصميم وإنتاج مصابيح كربونية بالأشعة تحت الحمراء بأنواع تدفئة مختلفة لك. إذا كنت بحاجة إلى مصباح كربوني متوسط الموجة من الكوارتز يعمل بالأشعة تحت الحمراء بتصميم أنبوبي مزدوج مع مواصفات أخرى، يرجى الاتصال بنا وسنتحقق معك من المواصفات التالية خلال 4 ساعات عمل.

1: الطول الإجمالي

2: قطر الأنبوب

3: جهد المصباح

4: طاقة المصباح

5: عاكس