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¿Cómo secar correctamente las fibras textiles?

La disipación de la energía del campo electromagnético en RF se produce casi exclusivamente por el líquido de imbibición. El sustrato textil permanece prácticamente ajeno al fenómeno.

Sin duda, el lector conoce los problemas tecnológicos relacionados con el secado después de la tintura (u otro tratamiento con humedad) de las fibras textiles, es decir, problemas relacionados con el paso del material del estado húmedo al estado seco, con todos los problemas que surgen para obtener un producto bien estabilizado dentro del cual la humedad de equilibrio se reparte perfectamente por toda la masa.

Además, el lector conoce los problemas que surgen al intentar mantener un buen tacto del producto seco y reducir las tensiones que se producen, especialmente en el hilado envuelto, durante los tratamientos en caliente.

Considerando todo lo anterior, aclaremos desde el primer momento que significa la expresión "secado con peso acondicionado". Significa que el material, una vez seco después de la tintura, se presenta con el mismo peso que tenía antes de la misma, es decir, el producto se devuelve al peso inicial sin perder líquidos de nutrición. Además, estos últimos deben tener un porcentaje correcto y estar bien repartidos por toda la masa.

En definitiva, significa que el material después del secado se presenta con el mismo peso y en las mismas condiciones de equilibrio que tenía antes de la tintura en su interior y en relación con el ambiente externo.

Una cierta cantidad de líquido empapado al final del proceso de tintura, en porcentajes diferentes dependiendo de los tipos de fibras, se puede expulsar con costes reducidos con operaciones de hidroextracción mecánica, como por ejemplo la aspiración, el prensado o el centrifugado.

Estas operaciones comportan una cierta heterogeneidad en la distribución del líquido que queda en el material, con un contenido de humedad superior en correspondencia con las fibras más cercanas a la superficie libre de expulsión.

Además, obviamente no se puede extraer por vía mecánica toda el agua sobrante respecto al peso acondicionado; la última parte se puede eliminar solamente provocando un cambio de estado, es decir, convirtiéndola en vapor.

Con ese fin, es necesario ofrecer la energía entálpica necesaria por el cambio de estado.

Puesto que el agua, como se ha dicho previamente, se distribuye por la masa de manera heterogénea por los esfuerzos mecánicos relacionados con las operaciones de primera extracción, es igualmente necesario que esta energía entálpica se suministre en cantidades proporcionales al contenido específico de agua en cada porción de masa.

Además, sería recomendable que el fenómeno de evaporación se produjera de tal manera que no comporte tensiones en las fibras, pero ejerza una acción benéfica de "vaporización" en el producto y, por consiguiente, se hinchen las fibras, se exalte el efecto de "color" y mejore en general el tacto.

El calentamiento mediante RF responde a estas necesidades

Como se sabe, el uso de campos electromagnéticos en RF permite el calentamiento endógeno de muchísimos productos gracias a fenómenos de disipación de la energía electromagnética.

También se conoce que, una vez establecidas las características del campo oscilante, la entidad del calentamiento endógeno depende fundamentalmente de un tamaño característico de los materiales (dieléctricos) denominado "factor de pérdida".

El agua, especialmente cuando se disuelven en ella incluso pequeñas cantidades de electrolitos, presenta un factor de pérdida elevado. Por ello, al someter un producto húmedo a la acción de un campo electromagnético en RF, se obtiene un calentamiento rápido de la misma y, por consiguiente, se expulsa del producto en forma de vapor de agua.

Respecto a las soluciones clásicas, el secado de fibras textiles mediante RF presenta una serie de ventajas específicas que, junto con las conocidas y ya mencionadas en relación con tratamientos RF en general, otorgan a este tipo de proceso una total superioridad tanto en términos de calidad como económicos.

Explicamos en breve en qué consisten dichas ventajas.

La disipación de la energía del campo electromagnético en RF se produce casi exclusivamente por el líquido de imbibición. El sustrato textil permanece prácticamente ajeno al fenómeno.

De hecho, el agua de imbibición tiene un factor de pérdida extremamente más alto respecto a las sustancias que forman todos los tipos de fibras, ya sean de origen natural, artificial o sintético. Así, las fibras solo se ven afectadas de forma marginal por el fenómeno de calentamiento de tipo endógeno, con ventajas evidentes tanto en términos de calidad del producto como de eficiencia energética del proceso: las fibras no se someten a sobrecalentamientos dañinos e inútiles y la energía del campo en RF se utiliza selectivamente para la evaporación del agua de imbibición.

El gran rendimiento energético se traduce en ventajas económicas inmediatas, que resultan aún más evidentes precisamente en las situaciones en las que las técnicas de secado convencionales resultan poco eficientes, es decir, cuando se trata de eliminar el agua de materiales con contenido de humedad muy reducido. La carta ganadora de la RF es precisamente su capacidad de actuar selectivamente en la humedad residual sin derroches inútiles en el ambiente de alrededor.

La disipación de energía del campo electromagnético por unidad de volumen de material tratado es mayor cuando es más elevado el contenido de líquido de imbibición.

De hecho, en los puntos del producto con cantidad de agua más elevada, es mayor el factor de pérdida local y, por tanto, la capacidad de disipar la energía electromagnética en forma de calor.

Esto comporta que, si se somete a tratamiento en RF una cierta cantidad de producto (por ejemplo, hilado en bobinas, madejas u otros) con contenido heterogéneo de humedad entre un producto y otro o dentro de los productos mismos, las zonas con mayor contenido de humedad sufren una generación más elevada de calor endógeno y, por tanto, de evaporación de líquido, de tal manera que el tratamiento produce un efecto de nivelación de la humedad residual.

Al final de la operación, al haber suministrado de forma selectiva la cantidad correcta de energía a las diferentes partes del material, el exceso de líquido presente será eliminado dejando dicho material en un estado perfectamente acondicionado.