2. Характер протекания процесса сушки влажных материалов

Особенности процесса сушки влажной кожи и других обувных материалов при постоянных параметрах воздуха (температура, относительная влажность и скорость) можно определить с помощью кривых сушки (графическая зависимость между влажностью материала и временем сушки), кривых скорости сушки (графическая зависимость между скоростью сушки и влажностью материала) и температурных кривых (графическая зависимость между температурой и влажностью материала при сушке).

Начальный период сушки характеризуется временем прогрева, в течение которого влажный материал приобретает температуру, равную температуре мокрого термометра при данном режиме сушки. После этого скорость испарения влаги и температура материала в течение некоторого периода времени остаются постоянными - период постоянной скорости сушки. Скорость испарения влаги при этом равна скорости испарения со свободной поверхности при одних и тех же параметрах. Величина периода постоянной скорости сушки зависит от начальной влажности материала и режима сушки: чем выше начальная влажность и мягче режим сушки, тем длительнее период постоянной скорости сушки.

Этот период продолжается до гигроскопического влагосодержания (первая критическая точка), после чего температура поверхности материала повышается с течением времени, а скорость сушки уменьшается пропорционально уменьшению абсолютной влажности материала до равновесного влагосодержания. Этот период сушки называется периодом падающей скорости сушки. При этом перемещение влаги из внутренних слоев материала к поверхности происходит под действием градиента влажности (из мест с большой концентрацией влаги в места с меньшей концентрацией).

Период падающей скорости сушки делится второй критической точкой, соответствующей гидратационному влагосодержанию, на зону внешней диффузии (между первой и второй критическими точками) и зону внутренней диффузии (от второй критической точки до равновесного состояния). В периоде падающей скорости сушки существует температурный градиент, направленный внутрь материала (температура на поверхности материала выше, чем внутри), который уменьшается по мере приближения материала к равновесному состоянию.

Температурный градиент вызывает явление термодиффузии (перемещение влаги в материале от участков с высокими температурами к участкам с более низкими температурами), которая при конвективной сушке препятствует перемещению влаги из внутренних слоев материала к внешним.

На скорость сушки материалов влияют температура, относительная влажность, скорость движения воздуха и барометрическое давление. Барометрическое давление воздуха в атмосферных сушилках изменяется незначительно и в характеристику режима сушки обычно не включается.