ข่าว

• ความร้อนแฝงของการระเหยของน้ำจะสูงมากเป็นพิเศษถึง 2260 J/g เมื่อเปรียบเทียบกับตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น โทลูอีน ซึ่งมีจุดเดือดใกล้แต่ต้องการการระเหยเพียง 367 J/g น้ำต้องการพลังงานมากกว่าหกเท่าในการระเหย
• ในระหว่างการระเหยของน้ำ จะมีไอน้ำอยู่ในบรรยากาศอยู่แล้ว ทำให้เกิดแรงดันไอน้ำที่มีอยู่ซึ่งส่งผลต่ออัตราการระเหยของน้ำ เมื่อแรงดันไอน้ำภายนอกอิ่มตัว การระเหยของน้ำจะหยุดลง

แวนเดอร์ฮอฟฟ์ และคณะ (1973) ค้นพบว่าการระเหยของความชื้นในเจลอิมัลชันสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน: ช่วงอัตราคงที่เริ่มต้นตามด้วยช่วงชะลอตัว และสุดท้ายค่อย ๆ ก้าวหน้าไปสู่ระยะการระเหยช้าที่มีความเร็วเป็นศูนย์ ปรากฏการณ์ "การถลกหนัง" เกิดขึ้น Croll และคณะ (1986) พบว่าการอบแห้งแบบอิมัลชันบางชนิดเกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนเท่านั้น คือ ช่วงอัตราคงที่และช่วงอัตราช้า โดยไม่มีการเคลือบใดๆ ปรากฏการณ์การอบแห้งทั้งแบบสามขั้นตอนและสองขั้นตอนมีอยู่ในกระบวนการทำให้แห้งของการกระจายตัว โดยมีความแตกต่างที่สำคัญคือ ไม่ว่า "ผิวหนัง" จะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวระหว่างการอบแห้งหรือไม่

ในกระบวนการอบแห้งแบบกระจายตัวเนื่องจากความชื้นสามารถระเหยออกจากพื้นผิวได้เท่านั้น การระเหยจะทำให้บางพื้นที่มีความเข้มข้นไม่สม่ำเสมออย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การทดลองอบแห้งแบบอิมัลชันพบว่าอนุภาคกระจายตัวไม่สม่ำเสมอระหว่างการอบแห้งโดยปรากฏทั้งแนวตั้งและแนวนอน ปรากฏการณ์ที่ไม่สม่ำเสมอเกิดขึ้นใน ทิศทางแนวตั้งเรียกว่าการอบแห้งในแนวตั้ง ปรากฏการณ์ที่ไม่เท่ากันที่เกิดขึ้นในทิศทางแนวนอนเรียกว่าการอบแห้งในแนวนอน

การอบแห้งในแนวตั้งเป็นปรากฏการณ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการทำแห้งแบบอิมัลชัน:

• เมื่อน้ำระเหยออกจากพื้นผิว อนุภาคในพื้นผิวอิมัลชันจะมีความเข้มข้น
• นอกจากความเข้มข้นของอนุภาคบนพื้นผิวแล้ว ยังมีแนวโน้มที่อนุภาคจะแพร่กระจายจากความเข้มข้นสูงไปต่ำ ดังนั้น จึงมีช่วงเวลาแข่งขันกันสองช่วงเกิดขึ้นระหว่างการทำให้แห้ง: เวลาในการแห้งเทแวปของฟิล์มอิมัลชันที่มีความหนาเปียก H และเวลา tdiff ที่จำเป็นสำหรับอนุภาคบนพื้นผิว เพื่อกระจายไปยังพื้นผิว
• หากอนุภาคมีแนวโน้มที่จะยังคงกระจุกตัวอยู่บนพื้นผิว (tevap < tdiff) ก็จะเกิดปรากฏการณ์การถลกหนังขึ้น—ลักษณะของปรากฏการณ์การทำให้แห้งสามขั้นตอน;
• หากอนุภาคมีแนวโน้มที่จะกระจายไปยังซับสเตรต (tdiff < tevap) ความเข้มข้นพื้นฐานจะคงอยู่โดยไม่มีการทำให้ผิวหนังลอก ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของปรากฏการณ์การทำให้แห้งแบบสองขั้นตอน

ปัจจัยที่ส่งผลต่อกระบวนการอบแห้ง ได้แก่ :

• การเพิ่มความหนืด μ， การเพิ่มขนาดอนุภาคอิมัลชัน R การเพิ่มความหนาของฟิล์ม H และการเร่งความเร็วการอบแห้ง E จะทำให้จำนวน Peclet (Pe) เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ปรากฏการณ์การลอกผิวหนังรุนแรงขึ้นในระหว่างการอบแห้ง

การสร้างความเครียดระหว่างการทำแห้งแบบกระจายและการแตกร้าวที่เกิดจากความเครียดเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป มีเหตุผลสองประการที่ทำให้เกิดความเครียด:

1. ความดันของเส้นเลือดฝอย: ความเครียดที่เกิดจากความดันของเส้นเลือดฝอยเกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการเสียรูปของอนุภาค
2. การหดตัวของปริมาตร: การหดตัวของปริมาตรจะรุนแรงมากขึ้นในการกระจายตัวของโพลียูรีเทนที่เป็นน้ำ และโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในภายหลังในระยะการเปลี่ยนรูปของอนุภาค

ความแตกต่างทางโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างการกระจายตัวของโพลียูรีเทนในน้ำกับการกระจายตัวหรืออิมัลชันอื่นๆ ก็คืออนุภาค PUD มีน้ำรวมกันจำนวนมาก

1. ผลกระทบของน้ำรวมในอนุภาคการกระจายตัวของโพลียูรีเทนในน้ำต่อการแตกร้าวที่เกิดจากแรงดันของเส้นเลือดฝอย
2. การแตกร้าวเกิดจากการหดตัวของปริมาตรเนื่องจากการระเหยของน้ำที่รวมกัน

ลักษณะของการแคร็กแบบลำดับชั้น:

• รอยแตกเกิดขึ้นตามลำดับ และเมื่อก่อตัวขึ้น รอยแตกเหล่านี้จะพัฒนาไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจนกระทั่งพบกับรอยแตกที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้และยุติลง ส่งผลให้เกิดชุดของรูปแบบการแบ่งส่วนเชิงพื้นที่พร้อมคุณสมบัติลำดับชั้น

คุณสมบัติตามลำดับชั้นหมายถึงรอยแตกที่แสดงความยาว/ความกว้างและขนาดที่แตกต่างกัน:

• รอยแตกที่เกิดขึ้นในช่วงแรกจะยาวและกว้าง
• รอยแตกที่เกิดขึ้นในภายหลังจะสั้นลงเนื่องจากจะสิ้นสุดลงด้วยรอยแตกที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้ แม้ว่าจะคลายความเครียดออกไปบ้าง แต่ความยาวที่จำกัดจะทำให้รอยแตกร้าวแคบลง
• มุมที่รอยร้าวตัดกันส่วนใหญ่จะใหญ่มาก ความเครียดจากการหดตัวของปริมาตรมีความสำคัญและไม่สามารถเปรียบเทียบกับความเครียดที่เกิดจากแรงดันของเส้นเลือดฝอยได้