Secagem com Lâmpada Infravermelha de Onda Média para Revestimento de Couro

O aquecimento por infravermelho é um método de secagem que utiliza radiação para transferir calor. A emissão de energia radiante é uma característica inerente a diversos materiais. Quando os elétrons dentro dos átomos de um material são excitados e sondados, campos elétricos e magnéticos alternados serão gerados, emitindo ondas eletromagnéticas. Essas ondas se propagam pelo espaço, sendo isso a radiação. Diferentes métodos de excitação produzem comprimentos de onda distintos de ondas eletromagnéticas. As ondas eletromagnéticas geradas devido à própria temperatura ou ao movimento térmico do material são radiações térmicas.

A radiação eletromagnética com comprimento de onda de 0,75 a 1000 μm, gerada pelo emissor de infravermelho ou infravermelho distante, propaga-se diretamente até o couro seco à velocidade da luz. Quando a frequência do infravermelho emitido está relacionada ao movimento molecular no couro e coincide com a frequência natural deste, e o comprimento de onda da radiação infravermelha é igual ao comprimento de onda absorvido pelo couro, as moléculas no couro intensificam seu movimento; a energia da radiação infravermelha absorvida é convertida em energia térmica, a temperatura do couro aumenta e a água nele presente vaporiza, secando assim o couro.

Todo objeto possui pelo menos uma banda de absorção no espectro eletromagnético. Quanto menor o número de bandas de absorção de um objeto, mais fraca será a absorção e menor será a capacidade do material de absorver radiação infravermelha. Por exemplo, o ar tem muito pouca capacidade de absorver radiação infravermelha. A água líquida é um dos mais ativos absorvedores de radiação infravermelha. Substâncias secas geralmente transmitem facilmente radiação infravermelha de ondas curtas, mas a presença de água nessas substâncias aumenta significativamente sua capacidade de absorver radiação infravermelha. Portanto, materiais como celulose, pele de carneiro, feltro e produtos semi-acabados de couro são particularmente adequados para secagem por radiação. Uma vez que o couro absorve radiação infravermelha, a radiação infravermelha com comprimento de onda de 2,0 μm a 6,0 μm tem um efeito de secagem especialmente significativo sobre o couro.

O couro é um material polimérico fino e poroso. Durante a secagem por infravermelho, parte da energia penetrará no couro, permitindo que tanto a superfície quanto o interior do couro recebam energia térmica. À medida que a água na superfície do couro úmido continua a evaporar e absorver calor, a temperatura da superfície do couro diminuirá, fazendo com que a temperatura interna do couro fique mais alta do que a temperatura da superfície, formando assim um gradiente de temperatura e direcionando a difusão térmica do couro do interior para o exterior. Ao mesmo tempo, devido ao gradiente de temperatura no interior do couro, o movimento da umidade sempre se difunde do interior, onde há maior teor de umidade, para o exterior, onde o teor de umidade é menor. A difusão úmida da umidade no interior do couro ocorre na mesma direção da difusão térmica, o que também acelera o processo de difusão da umidade, melhorando assim a eficiência da secagem.

Uma vez que a profundidade de penetração da radiação em um objeto (a profundidade de penetração) é aproximadamente igual ao comprimento de onda, a radiação infravermelha média ou distante, com um comprimento de onda mais longo, tem um efeito de secagem melhor do que a radiação infravermelha próxima. Em particular, a frequência de emissão da radiação infravermelha média coincide com a frequência natural das moléculas de plásticos poliméricos, água, etc., o que fará com que as moléculas desses materiais entrem em ressonância intensa; além disso, esses materiais apresentam picos fortes de absorção para a radiação infravermelha média. Após a radiação infravermelha média ou distante penetrar no interior dessas substâncias, ela também é facilmente absorvida por elas. Portanto, utilizar radiação infravermelha média ou distante para secar couro é mais eficaz do que utilizar radiação infravermelha ou infravermelha próxima.