4.2. Кептіру

Аяқкиім және былғары галантерея бұйымдарын өңдеуде түрлі бояуларды, аппретураларды, желімдерді және аяқкиім материал­тарын кептіру үрдісі кең қолданылады.

Кептіру үрдісінің және кептірілетін материалдар түрінің әртүрлілігіне байланысты, кептіруді мақсатына және тәсілдеріне қарай түрлендіреді. Бояуларды, желімдерді, аппретураларды кептіру үрдісінің мақсаты – сұйық ортаның булануының әсерінен бұйым бөлшектерінің бетінде жұқа қабықты қалыптастыру. Материалдан ылғалды кетіру кезінде әдетте бұйым және қаршаған ортаның ылғалын теңестірүден басқа, аяқкиімге берілген форманы бекітүді, деформацияланған бөлшектердің ішінің күштерін релаксациялауды (уақыт бойынша кішіреүін), материалдың быржиту-тыржитудан сақтау үшін оның беттері бойымен ылғалдың азайтуын көздейді.

Кептіру үрдісінің негізі – Ю.Л.Кавказов, А.В.Лыков, Ю.А. Михайлов, П.А.Ребиндер, В.М.Чесунов және басқа зерттеушілер ұсынған жылу және салмақ алмасу ілімі болып табылады. Олар көп бетті бөлшектері бар аяқкиімге жылу келтіру және ылғалды кетіру құбылыстарын зерттеген және материалдардың құрылымдарын ескере отырып, кептіргіштердің конструкциясы, уақыт пен энергияның минимал шығындары бар үрдісті қолайлы ету ұсынылған.

Ылғал материалды кептіру кезінде, бір мезгілде екі үрдіс жүреді: жылуды тасымалдау /жылу алмасу/ және ылғалдың булануы /масса алмасу/. Екі үрдіс те материалдың ішінде /ішкі міндет/, әрі материалды қоршаған ортада /сыртқы міндет/ жүретінін ескеру қажет. Кептірудің нәтижелері материалдың ішінде, әрі сыртқы ортада ылғалды тасымалдау қарқындылығының қатынастарына байланысты.

Алғашында сыртқы міндетті қарастырайық. Материалдың температурасы мен ылғалдылығы қоршаған ортаның қасиеттерімен тепе-тең күйде болсын делік. Материалдың кебуі көбінесе конвекциямен, жылу өткізгішпен және сәуленің шағылуымен жылу бергенде басталады. Материалдан ылғалдың ұшуы /кебуі/, сонымен қатар оны ылғалдылығы шаманы қөршаған ортаға салғанда да басталады.

Жылуды тасымалдау өзгешелігі көптеген жағдайларға тәуелді: дененің өлшеміне, беттің күйіне, ортаның қасиетеріне және т.б. олар салмақ алмасумен күрделіленген дымқыл денедегі жылу алмасудың шешілуі қиын дифферециалдық теңдеу жүйесімен өрнектеліп көрсетіледі.

Жалпы алғанда жылу алмасудың дифференциал теңдеуінің жүйесін шешуді былай өрнектейді:

мұндағы, f -функция белгісі; -Фурьенің, Прандтльдің, Рейнальдстің, Грасгофтың критерийлері.

Сыртқы міндеттің екінші бөлігі масса алмастыру үрдісін бейнелеуден құралады. Оны шешу кезінде, жылу алмасу мен масса алмасу бір-біріне қарсы жүруін ескеру қажет. Олардың бағыттары бірдей болғанда, ылғалдың қозғалысы күшейеді де, бағыттары қарама-қарсы болғанда, әлсірейді.

Масса алмасудың критериалды теңдеуі жалпы түрде былай өрнектеледі:

Нақты жағдайларда тәуелділік бұдан да қарапайым болуы мүмкін. Мысалы, материалды кептіру кезіндегі масса алмасудың стационарлы тәуелділігі /Фурье критерийі болмағанда/ мынандай теңдеумен өрнектеледі:

Кептіру кезінде қатты денені газ қоршап тұрады және масса алмасу үшін келесі жағдай тән. Қатты дененің жақын бетінде диффузиялық шекаралық бет пайда болады, оны қалыңдығына қарай шартты түрде үшке бөлуге болады. Ішкі аралықта /газ – қатты дене/ заттың алмасуы – газ қозғалысына перпендикуляр бағытта, молекулалық диффузия жолымен жүзеге асады, аралықтың орта бөлігінде – молекулалық диффузия және сыртқы аралықта – турбулентті диффузия.

Зат массасы ағынының тығыздығын Щукарев теңдеуімен есептейді:

мұндағы, D - диффузия коэффициенті; - ағындағы зат концентрациясының өзгеру градиенті; - масса беру коэффициенті; C_В, С_Я - фазалардың аралығындағы заттар мен газ ағыны ядросының концентрациясы.

Материалды қоршаған ортада жылу-масса алмасуды өрнектегеннен кейін, ішкі міндетті сипаттаймыз, яғни материал ішінде жылу мен масса алмасудың заңдылығын анықтаймыз. Мұнда алдындағы міндет сияқты, жылу мен ылғалдың жылжу бағыттары бірдей және әртүрлі болатынын ескеру қажет. Ылғалдылық пен температураның градиенттер бағыттарының бірдей болуы кезінде, ылғалдың жылжуы артады, қарсы бағыттас болғанда, баяулайды.

Қатты денелердегі ылғал температураның ауытқуы кезінде, термодиффузия әсерінен, құрамындағы ылғалдың ауытқуы кезінде изотермиялық диффузия әсерінен, қысым ауытқуы кезінде бародиффузия әсерінен аударылады деп есептелінеді. Материалға электр өрісімен әсер еткен кезде, ылғалды электродиффузия арқылы, ал магнит өрісімен әсер еткен кезде магнитодиффузия арқылы тасымалдауға болады. Бұл қосымша эффект, аяқкиім материалдарының көбі электр және магнит өрістеріне сезімтал полярланған жүйе болуымен түсіндіріледі.

Аяқкиім материалдарының көбі саңылау құрылымды болып келеді, бұл да жылу-масса тасымалдауға септігін тигізеді. Бұл жағдайда, капилляр потенциалының ауырлық өріс потенциялына қатынасы елеулі: олар шамалас, не болмаса ауырлық өріс потенциалы айтарлықтай кіші болады. Тасымалдауға саңылаулардың мынадай геометриялық сипаттамалары әсер етеді: материалдың өлшемі, диаметр, түтікшелердің көлденең кескіні, иректілік және т.б. Сондықтан ұсақ-түтікше денелердегі ылғалдың қозғалысын қарастырғанда капиллярлық тасымалдауды, ұсақ-түтіктердегі беткі диффузияны, ішіндегі сұйықтық термокапиллярлық ағынын, қабықтың қысым градиентін ескеру қажет.

Масса тасымалдау кезінде, ылғал материал ішінде екі тармақ түрінде жылжып отырады, сұйық және бу түрінде. Ылғалдың бу күйіндегі масса тасымалдауды қарапайым диффузияға, термо және бародиффузияға, ұсақ түтіктердегі кнудсенның дифузиясына, стефанов ағынына, ұсақ түтіктердегі бу, газ қоспасының айналымына, оның ішіндегі жылу сырғуына, конвективті-сүзгіш тасымалдауға байланысты болады.

Байқағанымыздай, ылғал массасының ішкі беттен бетке өтуі бірқатар күрделі жағдайларға байланысты. Бірақ материалдың ылғалдылығы жоғары кезінде, капиллярлық тасымалдауды қамтамасыз ететін капиллярлық сіңіру күштері айтарлықтай ықпал етеді. Материалдағы ылғалдың мөлшері кемігеннен кейін, ортақ масса тасымалдауға капиллярлық тасымалдаудың үлесі кемиді де, бу, су және қабық ағынының диффузиялық қабығының маңызы артады. Ірі капиллярларда ылғал негізінен талшықтардың сұйықпен толтырылмаған қабырғаларының ернеуі арқылы бу күйінде тасымалданады.

Радиусы 1 мкм-ге дейінгі микрокапиллярлармен, сонымен қатар будың молекулалық ағыны /Кнудсен диффузиясы/ жүре алады, одан ірі саңылауларда буды сүзу кезінде, молярлық тасымалдау орын алады.

Диффузияның кэффициенті ылғалдың материалмен байланысу түріне тәуелді. Зерттеулер бұйымның жоғары ылғалдылығы кезіндегі кебудің алғашқы мерзімінде диффузия коэффициентінің шамасы тұрақты (D=const) екенін көрсетті, физико-механикалық байланысқан ылғал, яғни микрокапилляр ішіндегі ылғал /көлемі 0,1 мкм-ден жоғары/ жойылады. Ылғал көп жағдайда булану аймағына сұйық күйінде жылжиды, сонда буға айналып, ұшып кетеді. Осы ылғал ұшып кеткен соң, диффузия коэффициенті кемиді, себебі көлемі 0,1 мкм-ден кіші ұсақ түтіктерден гидратациялық /гигроскопиялық/ ылғал /материалмен байланысқан/ жойыла бастайды. Сол кезде диффузифның коэффициенті қайтадан тұрақты болып қалады, бірақ енді аз мөлшерде. Материалмен тығыз байланысқан ылғал /байланыстың физика-химиялық түрлері/, оны қыздырғанда түзілетін бу күйінде ұшып кетеді.

Бұл мәліметтер беткі диффузия көлемі әртүрлі саңылаулардан, сондай-ақ бүкіл бетінен өтетінін көрсетеді. Материалдың ішіндегі температура судың қайнау температурасынан жоғары болғанда немесе жылу және масса тасымалдау градиенттері бағыттас болғанда, материалдың ішіндегі бу қысымы сыртқы қысымнан жоғары болады. Сонда қысымдардың айырмасынан бу материалдан сүзіледі. Барлық аталған жағдайлардағы масса тасымалдауды мына теңдеумен өрнектеуге болады:

мұндағы, a_m - қасиеттеріне және кептіру жағдайларына байланысты болатын материалдың масса өткізгіштік коэффициенті; - абсолют құрғақ материалдың тығыздағы, кг/м³ _; материалдың қалыңдығы бойынша ылғалдылық градиенті, пайыз.

Кептіру әдістері. Жылу беру механизміне, жылу тасығыштың түріне байланысты мынадай кептірудің түрлерін ажыратады:

Конвективті – материалға жылу қыздырылған жылу тасығыштың ауа ағынымен беріледі;

Түйістіру – материалға жылу қыздырылған бетпен тікелей түйісу арқылы беріледі;

Терморадиациялық /инфрақызыл сәулелермен/ - материал жылуды тікелей түйістірусіз қыздырылған дененің сәуле шығаруынан алады /мысалы, қыздырылған шамнан, шиыршық сымнан, т.б./;

Диэлетрлік – жылу материалдың бүкіл қалыңдығына, оған жоғары жиілікті токтың /ЖЖТ/ айнымалы алаңы әсер еткенде біркелкі таралады. Жылу материалдың полярланған молекулаларының өзгеруші өріс бағытына көп дүркін бейімделуінен түзіледі;

Вакуумдық – ылғал будың, материалдың сыртқы және ішкі газ қоспасының қысымдарының әртүрлі болуынан ұшады;

Сублимациялық – материалдағы ылғал мұздатылады, сосын жылу /түйістіру, түйістірүсіз ЖЖТ әсерімен, инфрақызыл сәулелену арқылы/ беріледі, одан кейін мұз сұйық күйіне өтпей буланады.

Қайыстырылған – конвективті-радиациялық, конвективті-түйістіру, радиациялы-вакуумды және басқа.

Кептірудің осы тәсілдерін қарастырайық. Конвективті тәсіл кезінде бұйым жылу тасығышпен қыздырылады, материалдың ылғалдылығы төмендейді. Жеткілікті кептіру кезінде, материалмен ортаның ылғалдылығы теңеседі.

Конвективті кептіру табиғи жағдайда және қоршаған ортаның өзгерген параметрлеріне /үлкен температурада, аз ылғалдылық кезінде/ орындалады. Конвективті кептірудің артықшылығы: онша қымбат емес және қарапайым жабдық. Кемшілігіне жылу мен масса алмастыру ағындарының қарама-қарсы бағыттары, осыған орай кептірулің ұзақ уақытқа созылуы және төмен қарқындылықтығы жатады.

Кептірудің тиімді параметрлерін таңдау аяқкиім үстінің бөлшектерінің /өкше сірісі, астарлар/ ылғалдылығы бірдей болмауымен түсіндіріледі, әрі ең ылғалдылары /немесе ерітінділермен қаныққандары/ аяқкиім үстінің дайындамасының ішкі бетінде орналасқан. Кеаптіру үрдісіне түрлі сұйықтар /желім еріткіш, су және т.б./ бірыңғай жайылады, олар қайнау температурасымен ерекшеленеді және оларды үрдістің түрлі параметрлерінде кептіру қажет. Кептірудің бұл тәсілі кезінде жылу бір жақтан беріледі де, сұйық та материалдан бір жақтан шығады. Бұл ерекшеліктерді сипаттау кезінде, келесі түсініктерді қолданады /4.14 сурет/: ылғалдылық градиенті Г_В - ылғал материалдың ылғалдылық концентрациясы үлкен жерінен ылғалдылығы аздау бөлігіне қарай жылжиды: температура градиенті Г_т - материал қабаттары бойынша әртүрлі температура. Ылғал көп қыздырылған қабаттан азырақ қыздырылған қабатқа қарай жылжиды. Егер ауаның температурасы t_c қалып температурасынан t_к жоғары болса, температураның және ылғалдылықтың градиенттері бір-біріне қарама-қарсы әрекет етеді де, сұйықтың жойылу қарқындылығы кемиді. Мысалы, беттен ылғалдың үздіксіз булануы оның кептірілетін материалдан осы бетке әрдайым жылжуына алып келеді. Өз кезегінде, материалдың әр бөліктеріндегі температуралардың теңсіздігі де ылғалдың көп қыздырылған аймағына жылжуына ықпыл етеді /температура градиенті/. Егер де екі градиент те бар болса, онда олардың екеуі де ылғалдың жылжуына әсер етеді. Егер, екі жағдайлар да бір бағытта әсер етсе, онда бұл ең жақсы, қолайлы шарт.

Кептіру үрдісінің кинетикасын /4.15 сурет/ қарастырайық.

Кебудің бастапқы кезеңі абцисса өсіне параллель БВ кесіндісімен си­патталады. Бұл кептіргіште мате­риалды қыздырып, буланудың /АВ кесіндісі/ максимал жылдамдығына жеткеннен соң, ол белгілі бір мезетке дейін тұрақты /БВ кесіндісі/ болатыны көрсетеді. Содан соң /В нүктесінде/ өзгерісті кезең басталады, кебу жыл­дамдығы кемиді.

А нүктесінен В нүктесіне дейінгі кезеңде ылғал мөлшері W_H -дан максимал шамаға /70-80 пайыз/ кемиді. Материал бетінен, сондай-ақ сумен толтырылған ірі ұсақ түтіктерден және капиллярлардан сулау ылғалы ұшып кетеді. Бұл кезеңде үрдіс сұйықтың бос беттен ауаға булану заңына бағынады, сондықтан тұрақты сыртқы жағдайларда БВ кесіндісіндегі кебу жылдамдығы тұрақты болады. Материалдың беткі қабатындағы ылғал мөлшері сорбциялық сиымдылыққа жақын болған кезде, ылғалдың бетке жылжу жылдамдығы булану жылдамдығынан кем болуына байланысты, ылғалдың булану жылдамдығы баяулайды. Енді кебудің екінші кезеңі басталады /В нүтесінен Г нұктесіне дейін/ - қанықпаған беттен ылғалдың булануы. Макро ұсақ түтіктерден бүкіл ылғалдың булануынан кейін, қайтадан өзгерісті кезең басталады да, кебу жылдамдығы одан бетер төмендейді.

Кебудің үшінші кезеңі /Г нүктесіне Д нүктесіне дейін/ материалмен байланысқан гидратациялық /гигроскопиялық/ ылғал W_r буланады. Кебудің осы кезеңдеріндегі материалдың физика-механикалық қасиеттерінің өзгеруін қарастырайық.

Бірінші кезеңде сулау ылғалының булануы кезінде, материалдың механикалық қасиеттері өзгермейді, судың жайылуына байланысты оның тек массасы ғана кемиді.

Қанықпаған беттен ылғалдың булануының екінші кезеңінде, яғни W_К капилляр ылғалының булану мезетінен бастап, былғарының ауданы мен көлемі өзгере бастайды. Егер кебу параметрлері дұрыс алынбаса, мысалы, материалдың беткі қабаты асыра кептіріп жіберсе, ал ішкі қабат, мысалы өкше сірісі қалдық ылғалды бермесе, онда аяқкиімді қалыптан босатып алғаннан кейін, ылғалдылық қабаттар бойынша теңеле бастайды. Ішкі бөлшектер қалдық ылғалды беріп, өлшемдерін кішірейтеді, ал сыртқы өте кеуіп кеткен беттар оны тартып алады, олардың өлшемдері ұлғайады, бұл бөлшектердің мыжылуына, тыжырайуына алып келеді.

Бұл кемшіліктерді болдырмау үшін, кептірудің қолайлы параметрлерін таңдай білу қажет.

А.В. Лыков ылғалдылық градиенті мен кептіру тәртібі арасында тәуелділік бар екенін атап көрсетті.

мұндағы, -материал ылғалдылығының градиенті, яғни оның қалыңдығының бірлігіне ылғал құрамының ауытқуы; А - материал үстінде ауаның жылжу жылдамдығына тәуелді коэффициент; Д - диффузия коэффициенті; Р_М - материал бетінің алдындағы бу қысымы; Р_В- ауадағы бу қысымы.

Қолайлы кептіру кезінде, яғни үрдіс соңында біркелкі кепкен материал алу үшін, ылғалдылық градиенті үлкен болмауы шарт. Бұл /4.1 / теңдеуінің алымы кіші, ал бөлімі үлкен болу керек дегенді білдіреді. Егер төмен температуралы және ылғалмен салыстырмалы жақсы қаныққан ауаны пайдаланса, алымындағы /Р_м-Р_в/ айырмасы кемиді. Ауаның жылжу жылдамдығы /А нүктесінде/ да үлкен болмауы керек. Бірақ, аталған жағдайлар материалдың температурасы мен ылғалдылығына тәуелді болатын диффузия коэффициентін арттыру талабына қайшы келеді: олар жоғары болған сайын, коэффициент те үлкен болады. Демек, бұл қайшылық талаптары бар ымыралы міндет және де материалдың қасиеттеріне байланысты өзгеретін кептіру үрдісінің қолайлы параметрлерін іздестіруді талап етеді.

Аяқкиімде ең ылғал бөлшектер - ішкі бөлшектер (W=35…40%) болып табылады. Сыртқы бөлшектерде әдетте ылғал азырақ болады. Дымқылдандыру опера­циясы болмаған кезде, аяқ­киім үстінің дайындамасы бөлшектерінің ылғалды­лы­ғы әдетте 16-18 пайыздан аспайды.

Үрдістің негізгі пара­мет­рлері: материалдың ыл­ғал­дылығы, қоршаған ор­таның температурасы және қыздыру уақыты арасын­дағы қатынасты кебу қисығы көрсетеді /4.16 сурет/.

Кептіруге дейін материалдың W_H ылғалдылығы /11 қисықтағы 1 нүкте/ және Т_н температурасы / 1 қисықтағы 1 нүктесі/ бар етін. Кейін материалды қыздыру үрдісінде, оның температурасы мәніне дейін жетеді де, 3^/ нүктесіне дейін тұрақты болып қалады, өйткені осы кезде кебу /булану/ жылдамдығы өзінің шарықтау шегіне жетеді, материалдың беткі қабатынан және ірі ұсақ түтіктерінен, ашық беттен ылғал жойылады. Бұйымның ылғалды-лығы W_H бастапқыдан W_K капил­лярлыққа дейін /1,2,3 нүктелері/ кемиді.

Содан соң гигроскопиялық ылғал булана бастайды, ішкі қабаттардағы ылғал диффузиясы ашық беттен ылғалдың булануына ілесе алмайды /3-4 бөлігі/. Материал температурасы көтеріле береді /3¹-4¹ бөлігі/. Одан ары қыздырғанда/ 4-5¹ бөлігі/ сорбциялық ылғал (W_4B – W_5B) жойылады. Материал температурасы мен ылғалдығы және кептіргіштегі ауа мен ылғалдылығы тең болғанда T_M = T_B және W_M = W_B = W , тепе-тең күй басталады, кептіру аяқталады.

Кебу ұзақтығына температурадан басқа, ауаның жылжу жылдамдығы да үлкен әсер етеді /4.17 сурет/. Кептіргіштердегі ауа жылжу жылдамдығы әдетте 2-3 м/с.

Ауаның жылжу жылдамдығы неғұрлым жоғары болған сайын, уақыттың бір кезеңінде соғұрлым көп ылғал жойылады. Сонымен қатар, ауа мен аяқкиімнің жылжу бағыттарының маңызы зор: тура бағыттылық - аяқкиіммен ауа бір бағытта жылжиды, қарсы бағыттылық - аяқкиіммен ауа бір-біріне қарсы жылжиды. Жиі аралас жүйелер пайдалынады: аяқкиім салқындатылған ауа аймағына, содан соң қыздырылған ауа аймағына кейін қайтадан салқындатылған ауа аймағына түседі. Қыздырылған ауа аймағындағы жолдың бірінші жартысын қарсы бағыттылық жүйесімен, ал екінші жартысын - тура бағыттылық жүйесімен жүреді.

Дымқылдандырылған бөлшектері пісу температурасы төмен былғарыдан жасалған аяқкиімді кептіру үшін, тура бағыттылық, ал қалған аяқкиім дер үшін - қарсы бағыттылық жүйелері қолданылады.

Тура бағыттылық жүйесімен кептіру үшін, аяқкиім температу-расы 40-50⁰С болуы тиіс. Қарсы бағыттылық жүйе кезінде, кіретін ауа температурасы 65-70⁰С, шығатын ауанікі - 50-55⁰С.

Аяқкиімнің кейбір түрлерін кептіру уақыты мынадай:

Кебу уақыты, сағат

Жеңіл 3

Сәнді 24

Былғары өкше және тұмсық сірілі 5,5-9

Өкше сірісі М-нитробылғарысынан жасалған 3-6,5

Өкше сірісі былғарылық қартоннан жасалға 2,4

Үсті юфть және өкше сірісі екі қабатты

былғарыдан /Т=50⁰С/ жасалған 10-12

Үсті тоқыма материалдан жасалған 2,5-4

Үсті лактан және өкше тұмсық сірілері

былғарыдан жасалған 24

Әлі қолданыстағы конвективтік кептіргіштердің мынадай конструкциялары белгілі.

Жылуды шоғырландырып беру кептіргішінде бұйымды салу және шығару терезесінен кіретін таза ауа аяқкиімді біршама суытады. Тура бағытта жылжу қарсы бағытта жылжумен қайыстырылады /4.18 сурет/.

Эжекторлы кеп­тір­гіш қорап тәрізді бола­ды. Ол түтікше бойымен тасы­мал­даушы шын­жыр­дың жұл­дызшасына 5 дейін тік қоршаумен 4 бөлінген /4.19 сурет/.

Калорифер 2 және эжектор 3 /ауаның жыл­дам­дығын арттыруға ар­налған тарылатын түтік­ше/ арқылы желдеткіш­пен 1 қоршаудың 6 үс­тін­дегі кептіргіштің жо­ғар­ғы тү­тік­шесіне ауа үлкен жыл­дамдықпен беріледі. Со­ның салда­ры­нан пайда­ланылған ауаның бір бөлігі төменгі түтікшеден бүйір қабырғаның 7 бойымен салқын ауаның бір бөлігімен бірге жоғарғы түтікшеге сорылады.

Кептірудің түйістіру /кондуктивті/ тәсілі кезінде жылу бұйымға оның қыздырылған бетпен түйісу кезінде беріледі, бет көбінесе жылу өткізгіштігі жоғары металл /мысалы, қыздырылған үтік/ болады. Осы тәсіл кезінде бірден көп мөлшерде жылу беруге болады, ол төс пен материал бетінің температурасына, өткізгіштігіне, қысу күшіне және түйісу бетінің ауданына байланысты болады. Аяқкиім өнеркәсібінде түйісу кептіргіштерін қолдану шектеулі, бірақ аяқкиімге қыздырылған қалыптардан жылу берудің бірнеше ұсыныстары белгілі, соның ішінде қуыс қалыптардан. Бұл жағдайда температурамен ылғалдылық градиеттері бір жаққа қарай бағытталған /сыртқа/, бұл кебудің қарқынды үрдісін туғызуға мүмкінлік береді.

Бұл тәсілдің кемшілігіне - материалдың кейбір қасиеттерінің нашарлануы, металл сиымдылық және жабдықтың күрделілігі, оның әрекетінің кезеңділігі жатады.

Соңғы кездері өнеркәсіпті терморадиациялық кептіруді кеңінен қолданып жүр, яғни сәуле энергиясымен /инфрақызыл сәулелермен/. Инфрақызыл сәулелерінің табиғаты көрінетін жарық тәрізді, айырмашылығы тек толқын ұзындықтарында. Жарықтың толқын ұзындығы 0,4-0,75 мкм, инфрақызыл сәулелердікі - 0,75-350 мкм. Инфрақызыл сәулелерде сәулеленудің басты бөлігі - толқын ұзындығы 0,8-5,3 мкм болатын спектрдің бөлігінде. Қыздырылған денелерде, металл беттерінде инфрақызыл сәулелердің көзі - электрондарының энергетикалық күйі өзгеретін атомдар мен молекулалар болып табылады /электрондар шалғай стационар көкжиегінен жақынына ауысып отырады/. Инфрақызыл шырақтар 3-5 пайыз жарық және 95-97 пайыз инфрақызыл сәулелерін шығарады. Қарапайым қыздыру шырағы 15 пайыз жарық және 85 пайыз инфрақызыл сәулесін шығарады.

Сәулелік энергиямен кептіру - жылу сіңірудің жоғары үстінің коэффициентіне негізделген қарқынды жылу әсерімен орындалады. Жылулық сәулелер денелердің саңылауларына түседі, көп дүркін олардың қабырғасынан шағылысып, толық сіңіріледі, яғни сәуле энергиясы жылуға айналады. Демек саңылаулы денелердің беті абсолют қара дененің аймағы тәрізді болады.

Сәулелер жақсы сіңірілу үшін, оларды бетке перпендикуляр түсіру қажет, себебі қыздыру қарқындылығын түсу және шағылу бұрыштары әсер етеді. Сонымен қатар шамнан бұйымға дейінгі арақашықтың да маңызы бар, оны аяқкиімге мүмкінше жақын орнатқан жөн.

Қазіргі уақытта ашық түсті және қою қара сәуле шығарғыштар қолданылады: ЗС текті ақшыл айналы шамдар, күңгірт мұржалы электр қыздырғыштар /КЭҚ/. Олар толқын зындығының әртүрлілігімен ерекшеленеді: ақшылдары толқын ұзындығы 1,5 мкм-ге дейінгі диапазонда сәуле шығарады, ал күңгірт сәуле шығарғыштардың спектралды қарқындылығының қисығында толқын ұзындығы 3-4 мкм-ге кезінде көп емес айқын максимумды болады. Осының салдарынан олардың материалға өту қабілеті әртүрлі: ақшыл сәуле шығарғыштарда ол үлкен болады. Сондықтан беттен ылғалды кетіру үшін /аппретураларды, желімдерді кептіру/ күңгірт сәуле шығарғыштар қолданылады. Ішкі қабаттардан суды, еріткіштерді кетіру үшін, қысқа толқынды ақшыл сәуле шығарғыштар қолданылады. Бұған мысал - тұмсық сірісін кептіру.

Конвективтік тәсіл кезінде, ең жоғарғы температура бұйымның бетінде болады, сондықтан ылғалдың ішкі қабаттан беткі қабатқа өтуіне температуралық градиент кедергі жасайды. Жоғары температуралы кептірудің қолайлы жағдайын былғарының ортасында орнатқан жөн, сонда термодиффузиялық эффект ескеріледі - ылғал ыстық қабаттан суық қабатқа қарай жылжиды. Кварцты сәуле шығарғыштар қысқа толқынды береді, ол материалдың ішінде температураны тез көтеруге мүмкіндік береді, нәтижеде былғарыны 6-10 минут кептіруге болады. Әрине, кептіру жылдамдығына басқа да факторлар әсер етеді: былғарының түсі, былғарының жақтары /беткі жағы, ішкі жағы/ және т.б. Инфрақызыл тәсілінің артықшылығы - кептіру үрдісін өзі реттейді, өйткені былғарының ылғалдылығы көп болса, оның сәулені көп мөлшерде жұту қабілеті болатыны анықталған. Кептірудің шектелген жылдамдығы қыздырылған қабаттың мүмкінше максимум температурасына тәуелді. Қазірдің өзінде тұмсық және өкше сірілерін 10-15 минут кептіреді.

Қайнар көздерін дұрыс таңдаудың маңызы зор: беткі беті 700⁰С болатын КЭҚ /күңгірт электр қыздырғыштары/ қабықтарды жылыту үшін, ал ішкі қабатқа жақсы өтетін толқындары бар ЗС текті қыздырғыштарды материалдың барлық қабаттарын кептіру үшін пайдаланады. Инфрақызыл сәуле шығаруды аяқкиімді негізгі кептіруде, сонымен қатар бояулар мен желім қабықтарын кептіруде қолданады. Үтіктеуді де инфрақызыл сәулемен алмастыруға болады. Бұл кезде былғары беті жылу қозғалысы әсерінен иілгіш болады. Инфрақызыл сәуле шығару былғарыны икемді ету үшін, аяқкиім үстінің дайындамасын қаптап-керу алдында да қолданады. Аяқкиімді және оның бөлшектерін бояп, дымқылдырғаннан кейін, кептіруге арналған 18018/Р3 желдеткіш қондырғылары тиісті аймақтарына инфрақызыл сәулесімен қоса жылы ауа жібереді.

Инфрақызыл сәулесімен кептіру үшін, машина жасайтын "Вперед" /Ленинград/ зауыты АРС жартылай автоматын шығарады. Аяқкиімді барабан бөлігіне ізін жоғары қаратып орналыстырады. Барабан айналып, аяқкиімді КЭҚ-тың инфрақызыл сәуле шығарғышының астына келтіреді /нихром шыршығы/.