Глава 13.1 Общий подход к классификации влажных дисперсных ма­териалов

На основе анализа свойств дисперсных материалов установ­лено, что наиболее полно отражают свойства материалов как объектов сушки характеристики, определяющие внутреннюю структуру материала и его тепловые характеристики, которые дают возможность оценить диффузионное сопротивление дви­жению влаги к поверхности и термическое сопротивление ма­териала, а следовательно, учесть в первом приближении особен­ности кинетики сушки и оценить ее продолжительность.

Общий подход к классификации влажных дисперсных ма­териалов по сорбционно-структурным характеристикам с уче­том видов и энергии связи влаги с материалом и его адгезионно-когезионных свойств был развит в работах [93, 95, 100, 146]. В разработанной классификации (табл. 2.6) полимерные мате­риалы разделены на четыре группы (некоторые из них на под­группы) в порядке уменьшения критического диаметра пор, ко­торому соответствует усложнение внутрипористой структуры полимеров и увеличение диффузионного сопротивления движе­нию влаги к поверхности материала, а следовательно, и возра­стание времени сушки, и усложнение форм связи влаги с ма­териалом. Кроме того, высушиваемые материалы подразделя­ются на разряды по мере возрастания их адгезионно-когезион- ных свойств, затрудняющих получение устойчивых гидродина­мических режимов сушки. Такое разделение вызвало необходи­мость введения в классификационную таблицу условного обоз­начения материала в виде шифра. Шифр материала состоит из трех цифр, первая из которых обозначает группу материала, вторая — подгруппу, третья — разряд.

Первая группа не имеет подгрупп; ее составляют непористые и широкопористые материалы ( диаметр пор свыше 100 нм), при сушке которых требуется удалить свободную влагу и влагу макрокапилляров. По значению ранга адгезионно-когезиоиного коэффициента K_a-к первая группа подразделяется на два разряда: первый разряд составляют материалы с K_a-к—1, а второй разряд — материалы с K_a-к=3. Продолжительность сушки мате­риалов первой группы не превышает 0,5—3,0 с. Примером ма­териалов первой группы может быть сополимер стирола с дивинилбензолом, при сушке которого в основном удаляется свобод­ная влага, влага макрокапилляров и очень незначительная до­ля влаги из пор диаметром менее 100 нм.