红外辐射加热在织物后整理上的应用
1 简介
红外辐射的热效应自19 世纪初被伟大的物理学家牛顿发现以来, 历经百年, 在1935 年被美国福特汽车公司首次成功应用于工业领域, 之后便以其独特的辐射性能不断扩大其应用领域。特别在70 年代后, 红外在医疗、纺织、汽车、军事等各方面取得突破性进展, 成为新一代高科技能源。我国科研人员从50 年代开始探索红外加热在工业各领域的应用, 并将其引入到印染设备上, 如连续轧染线的预烘机、扩幅定形机等。其应用技术随我国的红外加热技术及元件的不断更新而进步, 历经电阻带、碳化硅板、乳白石英管直到现在的定向辐射器及新型双源定向辐射器。不断的更新改造使该技术的应用日趋完善、先进, 红外辐射技术在纺织印染行业的应用也得到发展, 为纺织印染设备的科技进步作出了贡献。
2 红外辐射应用的基本原理
红外加热遵循“红外光谱匹配吸收”原理, 即每一种物质只要其温度在绝对温度值以上, 即- 273℃以上均会发射红外线, 并有其固定发射波段。同时每一种物质也在吸收红外线, 并有其固定的吸收波段。这是由每种物质固有的分子结构、分子构成所决定的。当我们利用红外线对某一物质加热时, 若红外激发源发射的波段正好与被加热物的吸收波段吻合时, 则红外线将会引起被加热物的分子共振吸收。这时, 红外辐射绝大部分被吸收利用, 热利用率极高,此时被称为“红外光谱匹配吸收”。相反, 当红外激发源发射光谱与被加热吸收光谱相差过大时, 红外辐射能大多被加热物表面反射或透射而不能被有效吸收利用, 此
时能源浪费严重。由此决定, 要充分发挥红外加热高效节能的优势, 首先要对红外发射源及被加热物质的结构、特性有充分、科学的了解, 否则盲目应用将会引起“事半功倍”的浪费。
3 红外加热在纺织品上的应用
近年来, 红外辐射加热已广泛应用在热溶染色的预烘机、树脂整理机及拉幅定形机上。纺织品均由高分子化合物组成, 它主要吸收中、远红外波段红外辐射能。因此, 只要在应用红外辐射过程中调整好红外辐射器的发射光谱, 使其覆盖绝大部分纺织品吸收波段上, 并解决好红外加热温度的均匀度问题, 即可达到节能高效、应用方便等效果。近来, 我们遇到有些厂家将红外辐射加热器安装于印花布及色织布的定形机上, 应用均不理想。主要表现在不同颜色定形后的效果不同, 深颜色染料升华严重, 甚至造成布纤维的损坏; 而浅颜色则定形温度不够, 两者温差过大。造成这种现象的原因主要有以下三点: (1) 以往在树脂整理、预烘脱水或定形工艺上应用, 布面是单一材料, 而色织或印花布, 则其色彩不同, 即不同区域染化料构成不同; (2) 不同颜色染化料其分子构成存在差异, 从红外加热匹配吸收原理知道, 不同物质即使在同一辐射场下, 其对红外能量的吸收性能是不同的, 得到的热量是不一样的, 温度升高也不尽相同, 这是造成不同颜色染料间温差的主要原因; (3) 红外辐射具有光的特性(特别在近、中红外波段) , 不同亮度的染料对红外线的吸收性、反射性不相同, 基本上遵循深颜色吸收率较高, 而浅颜色吸收率较低的规律。对此, 我们进行了实验, 将一涤棉印花布放置于一红外辐射器下(红外辐射器热源温度758 ℃) , 12 s 后测
得布面不同区域温度如表1。 转载本网专稿请注明出处：牛仔世界