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Comment sécher correctement les fibres textiles ?

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La dissipation de l'énergie du champ électromagnétique RF se produit presque exclusivement dans la liqueur de trempage ; le produit textile n'est pas impliqué dans le phénomène.

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Le lecteur connaît certainement les problèmes technologiques liés au séchage des fibres textiles après la teinture (ou tout autre traitement par voie humide) - c'est-à-dire les problèmes liés au passage du matériau de l'état humide à l'état sec - et il est bien conscient de toutes les difficultés qui interfèrent avec l'obtention d'un produit bien stabilisé, dans lequel l'humidité d'équilibre est uniformément répartie dans l'ensemble de la masse.

Le lecteur est également au courant des difficultés rencontrées pour maintenir un "toucher" satisfaisant du produit séché et pour réduire les tensions générées pendant le traitement thermique, principalement dans les fils enroulés.

Ceci étant dit, nous souhaitons préciser ce que nous entendons par "poids conditionné". Nous entendons par là que le matériau, une fois séché après avoir été teint, a le même poids qu'avant la teinture, c'est-à-dire que le produit teint est ramené à son poids antérieur, sans avoir été appauvri des liqueurs nourricières, toutes ces liqueurs étant uniformément réparties dans la masse du produit dans le rapport correct.

En d'autres termes, une fois séché, le matériau est censé présenter les mêmes conditions de poids et d'équilibre qu'avant sa teinture. Une certaine quantité de liqueur de trempage à la fin du processus de teinture - bien qu'à des taux différents en fonction de la nature des fibres - peut être éliminée à un coût modeste au moyen d'opérations d'hydroextraction mécanique, comme par exemple l'aspiration, le pressage ou la centrifugation. Dans tous ces cas, on constate une plus grande teneur en humidité dans les fibres qui sont plus proches de la surface d'où l'eau est expulsée. Il est évident que toute l'eau ne peut pas être éliminée mécaniquement - le reste ne peut être éliminé qu'en changeant l'état de l'eau, c'est-à-dire en transformant l'eau en vapeur.

Pour transformer l'eau en vapeur, il faut donner à l'eau contenue dans la masse du produit humide l'énergie nécessaire au changement d'état.

Étant donné que l'eau, comme nous l'avons dit précédemment, réside dans la masse de manière inégale, en raison des contraintes mécaniques provoquées par les processus d'hydroextraction initiaux, il serait également nécessaire que cette énergie soit fournie en quantités proportionnelles à la teneur en eau spécifique de chaque partie individuelle de la masse.

Il serait également souhaitable que le phénomène d'évaporation se produise sans provoquer de tensions sur la fibre, mais au contraire qu'il se produise une action de vaporisation à l'intérieur du produit qui ferait gonfler les fibres, accentuant ainsi l'effet "couleur" et améliorant généralement la prise en main.

Le chauffage par RF répond à ces nécessités

Comme on le sait déjà, l'utilisation de champs électromagnétiques RF permet le chauffage endogène de nombreux produits grâce aux phénomènes de dissipation de l'énergie électromagnétique.

On sait aussi que, une fois fixées les caractéristiques du champ oscillant, l'entité du chauffage endogène dépend principalement d'une quantité, caractéristique des matériaux, appelée "facteur de perte".

En particulier, même lorsqu'il y a de petites quantités d'électrolytes dissoutes dans l'eau, celle-ci présente un facteur de perte élevé, de sorte que lorsqu'un produit humide est soumis à l'action d'un champ électromagnétique RF, on obtient un réchauffement rapide de celui-ci et donc son évacuation du produit sous forme de vapeur.

Par rapport aux solutions classiques, le séchage des fibres textiles au moyen de la RF présente une série d'avantages spécifiques qui, ajoutés à ceux déjà soulignés concernant les traitements RF en général, confèrent une supériorité absolue à ce type de processus, tant en termes qualitatifs qu'économiques.

Nous allons brièvement expliquer quels sont ces avantages.

La dissipation de l'énergie du champ électromagnétique RF se produit presque exclusivement dans la liqueur de trempage ; le produit textile n'est pas impliqué dans le phénomène.

En effet, la liqueur de trempage présente un facteur de perte très élevé lié aux substances dont sont constituées toutes sortes de fibres, même si elles sont d'origine naturelle, artificielle ou synthétique. Les fibres ne sont donc que marginalement concernées par le chauffage de type endogène, avec des avantages évidents tant en termes de qualité du produit qu'en termes d'efficacité énergétique des processus : les fibres ne sont pas soumises à une surchauffe nuisible et inutile et l'énergie du champ RF est utilisée de manière sélective pour l'évaporation de l'eau de trempage.

Le rendement énergétique élevé se traduit par des avantages économiques immédiats qui sont encore plus évidents dans les situations où les techniques de séchage conventionnelles semblent peu efficaces, c'est-à-dire lorsque l'eau doit être éliminée de matériaux à très faible teneur en eau. La caractéristique la plus importante de la RF est sa capacité à agir sélectivement sur le taux d'humidité sans pertes inutiles dans le milieu ambiant.

La dissipation d'énergie du champ électromagnétique par unité de volume du matériau traité est plus élevée lorsqu'il y a plus de liquide de trempage.

En effet, dans les parties du produit contenant plus d'eau, le facteur de perte locale est proportionnellement plus élevé, ainsi que la capacité de dissiper l'énergie électromagnétique sous forme de chaleur.

En d'autres termes, lorsqu'une certaine quantité de produit présentant une teneur en humidité inégale (d'une pièce à l'autre ou à l'intérieur des pièces elles-mêmes) est soumise à un traitement RF (par exemple, des fils en paquets, en écheveaux ou autres), les zones présentant une teneur en humidité plus élevée deviennent le centre d'une génération de chaleur endogène plus importante et donc d'une évaporation de la liqueur, de sorte que le traitement produit un effet de nivellement de la teneur en humidité.

A la fin de l'opération, après avoir donné de manière sélective la quantité correcte d'énergie aux différentes parties du matériau, l'excès de liqueur sera éliminé, laissant le matériau lui-même dans un état parfaitement conditionné.