Используя программное обеспечение COMSOL, было исследовано формирование пленок раствора поливинилового спирта (PVA) в быстрой стадии сушки под влиянием множественных физических полей, таких как поле воздуха, поле температуры и поле концентрации. На основе закона Фика, теории свободного объема и теории Flory-Huggins была создана упрощенная модель формирования и высыхания тонких пленок при воздействии потока, теплопереноса и переноса массы. На основе экспериментальных данных по взвешиванию сушки раствора PVA при разной скорости воздушного потока (1,5 ~ 2,5 м/с) был скорректирован коэффициент массопереноса, рассчитанный теорией пограничного слоя. Исследовательские результаты показали, что изменение давления на границе пленок с воздухом очень мало, и из-за большого числа Пекле (Pe), процесс диффузии раствора PVA в быстрой стадии сушки приводится конвекцией. Скорректированный коэффициент массопереноса максимален при средней скорости воздушного потока (2,0 м/с), что означает, что между коэффициентом массопереноса и скоростью воздуха существует неоднозначная связь, что связано с множественными физическими полями, влияющими на кинетику сушки растворов PVA, структуру пленок и неоднородность состава. Экспериментальное и численное моделирование раскрывают механизм влияния множественных физических полей на скорость сушки полимерных растворов, и могут предоставить теоретическое руководство для оптимизации параметров процессов формования пленок PVA методом мокрого литья в промышленности.

Пленки поливинилового спирта; Мокрое литье; Механизм сушки пленок