Este documento presenta un estudio experimental y un modelo matemático para seguir el fenómeno de secado en textiles. Se analizaron tres tipos de telas sometidas a secado en un secador continuo y se midió la variación de la masa en función del tiempo para determinar la cinética de secado. Los resultados muestran que la composición y la temperatura influyen en la velocidad de secado y que un modelo polinomial describe con mayor precisión el proceso en comparación con un modelo exponencial.

1. OPERACIONES UNITARIAS II
ESTUDIO EXPERIMENTAL Y MODELO MATEMÁTICO PARA SEGUIR EL
FENÓMENO DE SECADO EN TEXTILES
LÓPEZ PADILLA DIANA
9 NOVIEMBRE DEL 2016

2. Estudio Experimental Y Modelo Matemático Para Seguir El
Fenómeno De Secado En Textiles
Mohamed Hamdaoui, Ayda Baffoun, Khouloud Ben Chaaben, Fayçal Hamdaoui,
Ecole Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Université de Monastir
Journal of Engineered Fibers and Fabrics,
Volumen 8
Año 2013
Monastir, Tunisia

3. Contenido
• Introducción
• Materiales y métodos
• Resultados
• Conclusiones

4. INTRODUCCION

5. Introducción
◦Proceso Textil. Es una serie de etapas que tiene como objetivo modificar la
apariencia, tacto o comportamiento en los textiles. Las cuales llevan a
conseguir una tela con mayor funcionalidad y un valor agregado.
◦ Este articulo tiene como fin analizar la etapa de secado utilizando un secador
continuo
◦Previo al secado la tela es teñida y/o estampada, después lavada (tratamiento
húmedo)
◦Tiene como objetivo liberar la humedad en la tela y extraer el agua presente

6. Introducción
◦Técnicas de secado
•Mecánicas. Permite eliminar mecánicamente el agua que está unida a la fibra
•Térmicas. Consisten en calentar el agua y convertirla en vapor.
o Estas técnicas de secado permiten al material tener una mayor eficiencia en la
siguiente etapa del proceso textil

7. MATERIALES Y METODOS

8. Muestra Composición Estructura Espesor (mm) Relación de peso de la
tela (g/m2)
puntada
1 Algodón Punto único
Jersey
1.41 434.78 6.1
2 Algodón/ Poliéster Punto único
Jersey
1.37 421.11 5.5
3 Poliéster Punto único
Jersey
1.39 385.84 5.9
Tabla I. Características de las telas utilizadas
◦Las muestras utilizadas se acondicionaron durante un periodo de 48 h, esto
para eliminar las ceras y los aceites adheridos a los tejidos grasos, los cuales
afectan a la hidrofilicidad por lo que se ha aplicado un tratamiento de lavado
Materiales y métodos

9. Materiales y métodos
◦Se utilizo un secador continuo modelo Mathis KTF-S
A. Desenrollador
B. Dispositivo de extraction
C. Dispositivo de revestimiento
D. Secador de infrarojos
E. Sistema de escape
F. Pantalla de control
G. Secador de aire caliente
H. Dispositivo de laminacion
I. Enrollador

10. ◦ Primera etapa
◦ Flujo de aire caliente para elevar la temperatura del tejido húmedo
◦ La cantidad de humedad es normalmente constante
◦ Segunda Etapa
◦ Transferencia de agua en forma de humedad la cual esta contenida en los macro y
micro poros de la tela
◦ Posteriormente procede la evaporación En esta etapa, la curva es lineal.
◦ Tercera etapa
◦ Transferencia de agua ligada a grupos hidroxilo
◦ Esta eliminación requiere energía adicional

11. ◦Se estabilizo la temperatura
◦Cada muestra tenia un peso de 5 g
◦Se sumergieron en agua y después se exprimieron tratando de mantener un
contenido de humedad común para todas las muestras
◦Se introdujeron las muestras en el secador
◦Una vez terminado el secado, colocaron las muestras en bolsas herméticas
para evitar perdida de humedad por evaporación
◦Finalmente se determino la masa seca mediante el uso de un horno
Materiales y métodos

12. RESULTADOS

13. ◦Con el fin de determinar la variación del contenido de humedad, se registró la
variación de masa de las muestras estudiadas en función del tiempo de secado.
◦Para conocer el comportamiento del secado se presentaran isotermas de
desorción: MR = f (t)
Resultados

14. ◦ Ilustra la evolución de la desorción del
agua (valores medios de los tres
ensayos experimentales) de la
muestra a 100 ° C
◦ A partir de este experimento se
propusieron dos tipos de modelos
matemáticos uno exponencial y
polinomial
Resultados
Grafica I. Contenido de humedad adimensional experimental en
función del tiempo (Muestra 1, T = 100 ° C).

15. ◦Las graficas para cada una de las muestras: algodón, algodón/poliéster y
poliéster tienen un comportamiento similar.
Resultados
TABLA II. Parámetros estadísticos de bondad de ajuste en el caso de la muestra de algodón

16. Resultados
◦Influencia de la composición sobre
la cinética de secado
◦ El algodón tiene una buena capacidad de
absorción
◦ PES tiene la menor capacidad de absorción
debido al mayor grado de cristalinidad
◦ Algodón /poliester tiene capacidad media
de absorción
Grafica II. Evolución de la cinética de secado con el tiempo

17. Resultados
◦Influencia de la temperatura en la
cinética de secado
◦ Se realizo el análisis para la muestra de
algodón a diferentes temperaturas (100 ◦C,
110 ◦C y 120 ◦C)
◦ La grafica muestra que la temperatura si
tiene una influencia sobre la cinética de
secado
Grafica III. . Evolución de la cinética de secado con tiempo
para tres temperaturas diferentes.

18. CONCLUSIONES

19. Conclusiones
◦ El modelo polinomial es más preciso que el exponencial, este modelo matemático permite
una determinación exitosa de la cinética de secado instantáneo.
◦ Los coeficientes del modelo (a, b, c y d) dependen de la naturaleza de la fibra
◦ Se puede concluir también que el poliéster es un tipo de tela hidrofóbica.

20. Gracias por su atención