DIPLOMSKO DELO

U

L

F

DIPLOMSKO DELO

Nejc Butina

Ljubljana, 2021

U

L

F

UNIVERZITETNI ŠTUDIJSKI PROGRAM 1. STOPNJE KEMIJSKO INŽENIRSTVO

Vpliv temperature na degradacijo in mečkanje tekstila pri strojnem sušenju perila

DIPLOMSKO DELO

Nejc Butina

M

: izr. prof. dr. Marko Hočevar

Ljubljana, 2021

IZJAVA O AVTORSTVU

Diplomskega dela

Spodaj podpisani Nejc Butina sem avtor diplomskega dela z naslovom: Vpliv temperature na emisijo vlaken pri strojnem sušenju perila.

S svojim podpisom zagotavljam, da:

• je diplomsko delo rezultat mojega raziskovalnega dela pod mentorstvom izr.

prof. dr. Marka Hočevarja;

• sem poskrbel, da so dela in mnenja drugih avtorjev, ki jih uporabljam v

predloženem diplomskem delu, navedena oziroma citirana v skladu z navodili;

• se zavedam, da je plagiatorstvo, v katerem so tuje misli oziroma ideje

predstavljene kot moje lastne, kaznivo po zakonu (Zakon o avtorski in sorodnih pravicah – uradno prečiščeno besedilo (ZASP-UPB3) (Ur. list RS, št. 16/2007);

• sem poskrbel za slovnično in oblikovno korektnost diplomskega dela;

• je elektronska oblika diplomskega dela identična tiskani obliki diplomskega dela.

V Ljubljani, 2.9.2021 Podpis avtorja:

Zahvala

Iskreno se zahvaljujem mentorju izr. prof. dr. Marku Hočevarju za vso pomoč in nasvete pri pisanju diplomskega dela.

Posebna zahvala gre mojim staršem, ki so me podpirali in spodbujali med mojim študijem.

Vpliv temperature na degradacijo in mečkanje tekstila pri strojnem sušenju

Povzetek: V diplomskem delu je raziskan vpliv povišanja temperature med procesom strojnega sušenja perila na degradacijo in mečkanje tekstila. Z višanjem temperature sušenja se perilo hitreje posuši, vendar to privede do neželenih posledic, kot je večja emisija tekstilnih vlaken v ozračje, zaradi hitrejše degradacije in večjega mečkanja perila.

Poizkusi so bili izvedeni na standardnem sušilnem stroju s toplotno črpalko z maksimalno polnitvijo suhega perila 8 kg, ki je bil modificiran z dodatnim električnim grelnikom. Med rezultati diplomskega dela so prikazane temperature procesnega zraka na vstopu v boben v odvisnosti od časa. Prikazane so tudi mase vlaken, ki so bile ujete na filtru sušilnega stroja, ki dokazujejo, da višanje temperature sušilnega zraka privede do večje degradacije perila. Zadnji del diplomskega dela pa potrjuje zastavljeno hipotezo o odvisnosti mečkanja perila v odvisnosti od temperature. Pri sušenju pri povišani temperaturi se je perilo približno 3-krat bolj mečkalo.

Ključne besede: degradacija, mečkanje, strojno sušenje, tekstil

Effect of Temperature on Degradation and Creasing of Textiles during Machine Drying

Abstract: This thesis investigates the effect of raising the temperature during the process of machine drying of laundry on the degradation and creasing of textiles. By raising the drying temperature, the time needed to dry laundry is shortened. However, this leads to unwanted results, such as a higher emission of textile fibres into the atmosphere due to the faster degradation and greater creasing of laundry. The experiments were carried out on a standard heat pump dryer with a maximum load of 8 kg of dry laundry, which was modified by adding an electric heater to the process air circuit. The graphs in the results section of this thesis show the changes in temperature in relation to the drying time. The thesis also shows the amount of textile fibres caught on the dryer's filter, which proves that raising the temperature of the drying air leads to greater degradation of textile. The last part of this thesis confirms the hypothesis on the effect of temperature on the creasing of laundry. By drying the laundry at a higher temperature, the textile creased 3 times more than when dried at a lower temperature.

Keywords: creasing, degradation, machine drying, textiles

Kazalo

1 Pregled literature ... 1

1.1 Emisija vlaken pri strojnem sušenju perila ... 1

1.2 Prenos toplote in snovi pri konvektivnem sušenju perila ... 2

1.2.1 Prenos toplote v perilu s prevodom in konvekcijo ... 4

1.2.2 Prenos snovi skozi tkanino z difuzijo in konvekcijo ... 5

2 Namen dela... 7

3 Eksperimentalni del ... 9

3.1 Opis eksperimentalne postaje ... 9

3.2 Uporabljene naprave in oprema ... 12

3.3 Opis postopka izvedbe eksperimenta ... 13

3.3.1 Postopek za analizo mečkanja perila ... 16

4 Rezultati in razprava ... 17

4.1 Meritve temperatur na vstopu v boben... 17

4.2 Vpliv povišanja temperature na degradacijo perila ... 19

4.3 Vpliv povišanja temperature na mečkanje perila ... 21

5 Zaključek ... 25

6 Literatura ... 27

Kazalo slik

Slika 1: Krivulja vsebnosti vlage v tekstilu [6] ... 3

Slika 2: Prevajanje toplote skozi ravno steno v eni dimenziji [6]... 4

Slika 3: Difuzija snovi skozi stacionaren medij v eni dimenziji [5] ... 5

Slika 4: Komponente standardnega sušilnega stroja s toplotno črpalko [6] ... 9

Slika 5: Tokokrog procesnega zraka skozi modificiran sušilni stroj [6] ... 10

Slika 6: Pozicija grelca na hrbtni strani sušilnega stroja... 11

Slika 7: Kovinski pokrov sušilnega stroja z merilnikom za temperaturo in relativno vlažnost (A) in kablom za napajanje grelca (B) ... 11

Slika 8: Postaja za fotografiranje srajc ... 12

Slika 9: Digitalni multimeter (A) in variabilni transformator (B) ... 13

Slika 10: Zloženo perilo v sušilnem stroju ... 14

Slika 11: Filter z ujetimi vlakni, po sušenju pri polnitvi 8 kg pri povišani temperaturi . 15 Slika 12: Temperatura na vstopu v boben pri masi polnila 4 kg ... 17

Slika 13: Temperatura na vstopu v boben pri masi polnila 8 kg ... 18

Slika 14: Temperatura na vstopu v boben med procesom sušenja srajc ... 19

Slika 15: Niti celuloze, povezane z vodikovimi vezmi (svetlomodre črte) [9]... 21

Slika 16: a) Neobdelana slika; brez grelnika. b) Neobdelana slika; grelnik. c) Prag ločitve; brez grelnika. d) Prag ločitve; grelnik. e) Izmerjeni delci; brez grelnika. f) Izmerjeni delci; grelnik... 22

Kazalo preglednic

Preglednica 2: Masa ujetih vlaken na filtru sušilnega stroja ... 19 Preglednica 3: Rezultati analize mečkanja perila v odvisnosti od temperature za rjuhe 23 Preglednica 4: Rezultati analize mečkanja perila v odvisnosti od temperature za srajce23

Seznam uporabljenih kratic in simbolov

A površina (m²)

CA koncentracija komponente A (mol m^–3)

DAB difuzivnost komponente A skozi komponento B (m² s^–1) h toplotna prestopnost (W m^–2 K^–1)

I električni tok (A)

JA difuzijski tok komponente A (mol m^–2 s^–1) k toplotna prevodnost (W m^–1 K^–1)

kc difuzijski koeficient (m s^–1) L karakteristična dolžina (m)

LED svetleča dioda (angl. Light-emitting diode) ṁ masni tok (kg s^–1)

P moč (W)

PET polietilen tereftalat (angl. Polyethylene terephtalate)

𝑸̇ toplota (W)

Re Reynoldsovo število (/)

T temperatura (K)

U napetost (V)

v hitrost (m s^–1)

ν kinematična viskoznost (m² s^–1) ρ gostota (kg m^–3)

1

1 Pregled literature

V današnjem času ima skoraj vsako gospodinjstvo sušilni stroj. Enostavna uporaba, neodvisnost od vremenskih razmer in kratek čas sušenja perila so poglavitni razlogi za njihovo uporabo. Vendar pa se je pri uporabi sušilnih strojev treba zavedati škodljivega vpliva na okolje zaradi velike porabe energije. Da se tega ljudje vedno bolj zavedajo, kažejo ugodni trendi, ki kažejo na to, da se vedno več ljudi odloča za nakup energijsko učinkovitejših sušilnih strojev s toplotno črpalko. V Evropi je že več kot 47 % kupljenih sušilnih strojev v energijskem razredu A in višje [1]. Vendar pa velika poraba energije ni edini problem onesnaževanja sušilnih strojev. Pri procesu strojnega sušenja perila se perilo v stroju poškoduje in izloča vlakna. Vlakna, ki pri tem nastanejo, so lahko bombažna ali sintetična, odvisno od materiala, iz katerega je perilo narejeno, in so lahko vir onesnaževanja okolja z mikrovlakni ter mikroplastiko. Sušilni stroji imajo vgrajene filtre, vendar tudi ti ne zadržijo vseh vlaken. To področje je relativno neraziskano, zato sem se odločil, da ga raziščem v diplomskem delu.

1.1 Emisija vlaken pri strojnem sušenju perila

Velik vir emisije mikrovlaken in mikroplastike v okolje predstavljata vsakodnevno pranje in sušenje perila. Mikroplastika so majhni delci iz sintetičnih polimerov, ki so tipično dolgi med 1 μm in 5 mm. Mikroplastična vlakna so bila zaznana v vseh delih okolja, vključno z atmosferskim zrakom, na plažah, na površini morske gladine in v morskih sedimentih, v sladkovodnih jezerih in njihovih sedimentih ter tudi v zemlji. Zaznana so bila tako v urbanih in odmaknjenih regijah, kar predstavlja verjetnost transporta mikroplastike na dolge razdalje po zraku. Najpogostejša oblika mikroplastike so dolga vlakna, ki se najpogosteje zaznajo v gastrointestinalnem traktu živali v vseh nivojih trofične strukture ekosistema. Mikrovlakna so bila zaznana tudi v pljučih ljudi, kar predstavlja nevarnost zdravju. Kljub veliki prisotnosti mikroplastike v okolju se zelo malo ve o virih emisije [2].

Med procesom pranja perila se veliko mikrovlaken izloča v odpadno vodo. Na tem področju je bilo izvedenih veliko raziskav.Pri iskanju rešitev so raziskovalci prišli do različnih rešitev. Dve izmed domiselnih rešitev sta Cora Ball in GuppyFriend vreča za pranje perila, ki zajameta približno 10 % in 39 % nastalih vlaken [3].

Kljub mnogim raziskavam na področju emisije mikrovlaken iz pralnih strojev pa je raziskav na področju emisije mikrovlaken iz sušilnih strojev zelo malo. Ena izmed raziskav, avtorjev Pirc in sod. (2016), je pokazala, da se na notranjih filtrih v sušilnih

2

strojev ujame več mikroplastičnih vlaken, kot se jih izloči v odpadni vodi iz pralnega stroja [4]. Druga raziskava, avtorjev O'Brien in sod. (2020), je preverjala učinkovitost filtrov v sušilnem stroju oziroma koliko vlaken se izpusti v ozračje med procesom strojnega sušenja perila. Za izvajanje poizkusov so uporabili odeje iz PET z maso 660 g.

Zrak so vzorčili z visoko volumenskim vzorčevalnikom za totalne suspendirane delce v zraku pred sušenjem perila za slepi vzorec in med sušenjem perila. Rezultati raziskav so pokazali, da se med 20-minutnim procesom sušenja izloči približno 1,6 do 1,8 vlakna na m³ vzorčenega zraka ali 0,012 % mase odeje na cikel sušenja.Ti rezultati kažejo, da se med procesom strojnega sušenja perila, kljub vgrajenim filtrom, določena količina vlaken izpusti v ozračje. Zato je pomembno, da se pri nadaljnjih ocenah izpustov mikroplastike v okolju med procesom pranja in sušenja perila upoštevajo tudi izpusti v ozračje iz sušilnega stroja. Vendar se količina izpuščenih vlaken veliko razlikuje zaradi kapacitete bobna strojev, možnosti prezračevanja in različnih zmožnostih degradacije perila [2].

Vsa navedena področja bi bilo treba raziskati. V diplomskem delu se bom posvetil vplivu povišanja temperature na količino izpuščenih vlaken oziroma degradacijo in mečkanje perila.

1.2 Prenos toplote in snovi pri konvektivnem sušenju perila

Sušenje perila v sušilnem stroju poteka preko mehanizmov prenosa toplote in snovi. Ti so v mokrih poroznih medijih povezani na zapleten način. Znotraj materiala se nahajajo luknjice različnih velikosti in oblik. V takšnih medijih se prenos energije odvija preko konvekcije v vseh fazah. Prenos snovi se odvija v luknjicah medija, ki so napolnjene s tekočino. Pri obravnavanju prenosa toplote in snovi v mokrem tekstilu privzamemo, da sta medija za prenos energije voda in zrak. Izhlapevanje se odvija na fazni meji med vodo in zrakom tako, da so vodni hlapi zmešani z zrakom. V sušilnem stroju se prenos toplote predvsem odvija v procesu konvekcije in prevajanja (kondukcije) toplote. Konvekcija je odvisna od premikanja tekočine, prevajanje pa se zanaša na prenos energije med molekulami v tekočini ali trdni snovi. Oba mehanizma pa sta odvisna od razlike v temperaturi, bodisi v materialu samem ali v medijih, ki so v stiku. Večja kot je ta razlika, hitreje bo potekal prenos toplote.

Med sušenjem tekstila v sušilnem stroju se odvijata dva procesa hkrati:

3

• segrevanje mokrega tekstila, da pride do izhlapevanja vlage,

• prenos snovi v obliki vlage iz notranjosti tekstila na površje, da lahko vlaga izhlapi.

Ta mehanizem je odvisen od fizikalne narave materiala tekstila in vsebnosti vlage v njem.

Hitrost sušenja perila je torej močno odvisna od procesov prenosa snovi, ti pa niso odvisni le od temperature sušilnega zraka, temveč tudi lastnosti tekstila [5].

Ker je hitrost sušenja zelo odvisna od vlažnosti perila, je pomembno razumeti, kako se spreminja vsebnost vlage v odvisnosti od časa. To prikazuje slika 1.

Slika 1: Krivulja vsebnosti vlage v tekstilu [6]

Naklon krivulje prikazuje hitrost sušenja, pri kateri poteka odvzemanje vlage iz tekstila.

Krivulja se začne s položnejšim delom (A), kjer se perilo segreva in je hitrost sušenja nizka. S tem ko se perilo segreva, se povečuje hitrost sušenja do maksimalne hitrosti, ki je ohranjena skozi fazo, ki se ji reče faza konstantne hitrosti (B). Sčasoma vsebnost vlage v perilu pade do točke kritične vsebnosti vlage, kjer ni več možno vzdrževati maksimalne hitrosti izhlapevanja. Tam se začne faza padanja hitrosti. V tej fazi je prehajanje vlage iz notranjosti na površje perila prepočasno, da bi se lahko vzdrževala nasičenost perila na površju. To fazo lahko razdelimo na dve fazi padanja hitrosti. Med prvo fazo padanja hitrosti (C) prevladuje vpliv spremenljivk, kot so tok zraka, temperatura in vlažnost. Med drugo fazo padanja hitrosti sušenja (D) pa prevladuje vpliv vlažnosti in prenosa energije v tekstilu. Čepravje večina vlage iz perila odvzeta med fazo konstantne hitrosti (B), je čas, ki je potreben za zmanjšanje vsebnosti vlage v perilu do želene vrednosti, odvisen od faze padanja hitrosti sušenja. Če je ciljna vlažnost veliko nižja od kritične vsebnosti vlage, sta zelo pomembni hitrosti sušenja med fazama padanja hitrosti sušenja [5], [6].

4

1.2.1 Prenos toplote v perilu s prevodom in konvekcijo

Prevajanje toplote je proces prenosa toplote, ki se odvija zaradi gibanja molekul. Prenos toplote s prevajanjem se odvija na stiku dveh teles, ki imata različni temperaturi. Primer toplotnega prevajanja je segrevanje perila v bobnu sušilnega stroja. Hitrost prevajanja toplote skozi material je sorazmerna razliki temperature v materialu in površini, skozi katero toplota prevaja. Hkrati pa je obratno sorazmerna dolžini poti med dvema točkama z različno temperaturo. Enačba, ki določa toplotni tok skozi material, je naslednja:

𝑸̇ = ^𝒌𝑨

𝑳 (𝑻_𝟏− 𝑻_𝟐), (1)

kjer je 𝑄̇ (W) toplota, ki se prevaja skozi telo, k je toplotna prevodnost in je odvisna od materiala samega, A (m²) je površina, skozi katero se prevaja toplota, L (m) je razdalja med dvema točkama v telesu z različno temperaturo, (T1–T2) (K) pa je razlika temperatur [5]. Primer prevajanja toplote skozi ravno steno v eni dimenziji prikazuje slika 2.

Slika 2: Prevajanje toplote skozi ravno steno v eni dimenziji [6]

Zaradi majhne razlike temperatur v tanki tkanini je prenos toplote s prevajanjem zanemarljiv. Pogostejši mehanizem prenosa toplote pri sušenju perila je konvekcija. Ta se odvija med vlažnim perilom in vročim zrakom, kadar je temperatura površine perila Tp

(K) različna od temperature zraka Tzr (K). Enačba, ki opisuje toplotni tok s konvekcijo, je naslednja:

𝑸̇ = 𝒉𝑨(𝑻_𝒛𝒓 − 𝑻_𝒑), (2)

kjer h (W m^–2 K^–1)predstavlja toplotno prestopnost, ki je odvisna od lastnosti toka zraka, A (m²) pa predstavlja površino perila, preko katere se premika zrak.

5

Lastnosti toka lahko opišemo z Reynoldsovim številom Re (/), ki za nizke vrednosti opisuje laminaren tok, za visoke pa turbulenten tok.

𝑹𝒆 =^{𝒗𝒛𝒓𝑳}

𝝂_𝒛𝒓, (3)

kjer je vzr (m s^–1) hitrost zraka, ki prepihuje perilo, L (m) je karakteristična dolžina telesa, νzr (m² s^–1) pa kinematična viskoznost zraka [6].

1.2.2 Prenos snovi skozi tkanino z difuzijo in konvekcijo

Prenos snovi z difuzijo se odvija v neki zmesi, kjer se zaradi gradientov koncentracij molekule neke kemijske zvrsti premikajo od točke z višjo koncentracijo do točke z nižjo koncentracijo. Povežemo lahko analogijo s prenosom toplote s prevajanjem. Hitrost difuzije ali difuzijski tok lahko opišemo z enačbo (4).

𝑱_𝑨= ^𝑫𝑨𝑩

𝑳 (𝑪_𝑨𝟏 − 𝑪_𝑨𝟐), (4)

kjer je JA (mol m^–2 s^–1) difuzijski tok, DAB (m² s^–1) difuzivnost zvrsti A skozi zvrst B in je odvisen od lastnosti snovi, L (m) je razdalja med dvema točkama z različno koncentracijo, CAi (mol m^–3) pa je koncentracija v neki točki i. Slika 3 prikazuje primer difuzije snovi skozi stacionaren medij v eni dimenziji.

Slika 3: Difuzija snovi skozi stacionaren medij v eni dimenziji [5]

6

Tako kot pri prevodu toplote je tudi pri difuziji snovi koncentracijski profil znotraj tanke tkanine majhen, kar pomeni, da lahko prenos snovi z difuzijo zanemarimo. Med procesom sušenja poteka prenos snovi preko konvekcije med vlago na površini tkanine in zrakom.

Masni tok snovi 𝑚̇ (kg s^–1) s konvekcijo lahko opišemo z enačbo (5)

𝒎̇ = 𝒌_𝒄𝑨(𝝆_𝒑 − 𝝆_𝒛𝒓), (5)

kjer je kc difuzijski koeficient, A površina, preko katere potuje zrak in ρ gostota oziroma vlažnost na površini tkanine ter zraku [6].

7

2 Namen dela

Namen diplomskega dela je bil raziskati vpliv temperature na degradacijo in mečkanje perila med procesom strojnega sušenja. To področje je relativno malo raziskano, vendar zelo pomembno zaradi vsakdanjega onesnaževanja urbanega okolja. Pri višji temperaturi se perilo v sušilnem stroju hitreje posuši, kar je za mnoge uporabnike ugodno, vendar se s tem višata onesnaževanje ter degradacija sušenega perila. Želel sem preveriti, v kolikšni meri se to zgodi. To sem storil tako, da sem primerjal maso izločenih vlaken na filtru v primeru sušenja po standardnem programu in ob povišanju temperature med procesom sušenja s pomočjo dodatnega grelca. Mečkanje perila v odvisnosti od temperature sem raziskal tako, da sem perilo v primeru standardnega sušenja ter sušenja pri višji temperaturi fotografiral. Te fotografije sem nato analiziral v programu za analizo slik ImageJ.

V diplomskem delu sem preverjal naslednje hipoteze:

• Hipoteza 1: Z višanjem temperature sušilnega zraka perilo hitreje degradira, kar privede do večje emisije vlaken.

• Hipoteza 2: Z višanjem temperature sušilnega zraka se perilo bolj mečka in naguba.

9

3 Eksperimentalni del

Med eksperimentalnim delom sem spremljal vpliv povišanja temperature na emisijo vlaken, ki se izločijo iz testnega perila, degradacijo in mečkanje perila pri strojnem sušenju perila. Poizkuse sem izvajal na komercialnem sušilnem stroju, ki sem ga sam modificiral, da sem lažje nadzoroval spremenljivke med procesom sušenja.

3.1 Opis eksperimentalne postaje

Eksperimentalna postaja je bila sestavljena iz komercialnega sušilnega stroja s toplotno črpalno z maksimalno polnitvijo 8 kg suhega perila. Opremljen je bil z dodatnimi zaznavali temperature in grelnikom za uravnavanje temperature zraka na vstopu v boben.

Slika 4 prikazuje komponente standardnega sušilnega stroja s toplotno črpalko.

Komponenta (a) prikazuje centrifugalni ventilator, ki poganja procesni zrak v boben (b).

Elektromotor (c) poganja tako vrtenje bobna kot centrifugalni ventilator. Procesni zrak je segret na toplotni črpalki, ki je sestavljena iz kompresorja (d) in uparjalnika ter kondenzatorja (e). Toplotna črpalka je podrobneje prikazana na skici tokokroga procesnega zraka na sliki 5.

Slika 4: Komponente standardnega sušilnega stroja s toplotno črpalko [6]

Slika 5 prikazuje tokokrog procesnega zraka skozi modificiran sušilni stroj s toplotno črpalko. V bobnu sušilnega stroja (1–2) poteka vlaženje procesnega zraka. Nato vlažen zrak potuje na toplotno črpalko, kjer se najprej ohladi in posuši (2–3) in nato segreje na želeno temperaturo (3–1). Centrifugalni ventilator poganja osušen vroč zrak v boben.

10

Med bobnom in centrifugalnim ventilatorjem je bil nameščen električni grelnik, ki je dodatno segreval procesni zrak. Za grelnikom je bil nameščen tudi merilnik za temperaturo (T). V bobnu se je na steklenih vratih nahajal filter, iz katerega sem nabral in stehtal vlakna po vsakem procesu sušenja.

Slika 5: Tokokrog procesnega zraka skozi modificiran sušilni stroj [6]

Grelnik je bil pritrjen na hrbtno stran sušilnega stroja, na odprtini, skozi katero zrak prehaja v boben, približno 20 cm nad centrifugalnim ventilatorjem, ki poganja vroč zrak iz toplotne črpalke. Na stroj je bil pritrjen nov kovinski pokrov, saj je bil standardni plastičen pokrov preozek, da bi lahko prekril dodatno pritrjen grelnik. V pokrov je bila izrezana luknja, skozi katero je bil grelnik povezan preko transformatorja na napajalni sistem. Moč grelca je bila uravnavana z variabilnim transformatorjem Metrel HSN 0303.

Temperatura na vstopu v boben je bila merjena z merilnikom Delta Ohm HD48T Hygro- Transmitter, ki je bil pritrjen na vrh kovinskega pokrova. Lego grelca in hrbtno stran sušilnega stroja prikazujeta sliki 6 in 7.

11

Slika 6: Pozicija grelca na hrbtni strani sušilnega stroja

Slika 7: Kovinski pokrov sušilnega stroja z merilnikom za temperaturo in relativno vlažnost (A) in kablom za napajanje grelca (B)

Postaja za fotografiranje in analizo mečkanja perila je bila sestavljena iz reflektorja iz LED lučk, ki je bil napajan z napajalnikom na enosmerni tok, in fotoaparata. Bombažno perilo je bilo osvetljeno iz strani z reflektorjem, ki je bil pritrjen približno 1,5 metra nad perilom. Fotoaparat je bil pritrjen naravnost nad perilom na višini približno 1,5 metra.

Sintetične srajce so bile fotografirane na mizi in osvetljene z reflektorjem iz strani, ki je bil pritrjen približno 0,5 metra nad površino mize. Fotoaparat sem držal približno 1 meter

B

A

12

nad površino mize. Del postaje je bil tudi likalnik Elnapress 3000 electronic, s katerim je bilo zlikano perilo, ki je bilo kasneje analizirano v programu za obdelovanje slik ImageJ.

Slika 8 prikazuje postajo za fotografiranje srajc skupaj z reflektorjem iz LED lučk.

Slika 8: Postaja za fotografiranje srajc

3.2 Uporabljene naprave in oprema

Pri izvajanju poizkusov sem uporabil naslednjo opremo:

• variabilni transformator Metrel HSN 0303,

• digitalni multimeter Fluke 111,

• merilnik temperature in relativne vlažnosti Delta Ohm HD48T Hygro- Transmitter,

• merilno kartico National instruments CDaq,

• fotoaparat Nikon D3300,

• napajalnik HY3005D-3,

• reflektor iz LED luči,

• akumulatorski vrtalni vijačnik Bosch Professional GSR 18-2-Li Plus,

• namizno tehtnico Kern FKB 15K0.5A,

• namizno tehtnico Kern PCB 3500-2,

• likalnik Elnapress 3000 electronic,

• pralni stroj Gorenje WaveActive WEI723.

13

Na sliki 9 sta prikazana variabilni transformator in digitalni multimeter, ki sem ju uporabljal za uravnavanje moči grelnika.

Slika 9: Digitalni multimeter (A) in variabilni transformator (B)

3.3 Opis postopka izvedbe eksperimenta

Postopek sem razvil s pomočjo standarda za merjenje funkcionalnosti gospodinjskih sušilnih strojev [7], vendar sem zaradi časovnih omejitev postopek prilagodil.

Eksperimenti so bili izvedeni na modificiranem standardnem komercialnem sušilnem stroju. Polnilo je bilo standardno bombažno perilo, sestavljeno iz rjuh, prevlek za blazine in brisač. Drugo polnilo pa so bile standardne sintetične srajce. Eksperimente sem izvedel pri dveh različnih masah bombažnega polnila in pri eni masi sintetičnih srajc. Standardni postopek zahteva mase polnila bombažnega perila pri masi 4 kg, 6 kg in 8 kg ter maso polnila 2 kg sintetičnih srajc. Suho maso perila pri 4 kg so sestavljali 2 rjuhi, 4 prevleke za blazine in 16 brisač, 8 kg bombažnega perila pa so sestavljale 3 rjuhe, 14 prevlek za blazine in 25 brisač. Eksperimentov pri masi polnila 6 kg nisem izvedel zaradi časovnih omejitev. Število sintetičnih srajc za doseganje mase polnila 2 kg je bilo 10.

Pred sušenjem je bilo potrebno suho perilo navlažiti na 60 % ± 1 % glede na začetno maso suhega perila. To sem storil v standardnem komercialnem pralnem stroju na programu

»speed 20'«, ki je perilo vlažil 20 minut. Nato je bila vklopljena centrifuga za 10 min. Pri kondicioniranju srajc centrifuga ni bila vklopljena. Po kondicioniranju sem perilo stehtal.

Masa vlažnega perila je morala znašati približno 1,6-krat toliko kot masa suhega perila.

V primeru, da ta pogoj ni bil izpolnjen, sem moral perilo še enkrat kondicionirati. Podatki mas polnitev pred in po kondicioniranju so v preglednici 1.

A

B

14

Preglednica 1: Mase polnitev pred kondicioniranjem, po kondicioniranju in po sušenju

Navlaženo perilo sem nato zložil v modificiran sušilni stroj, na način, ki je zmanjšal možnosti vozlanja perila in ustvarjanje kepe perila, ki bi se posledično manj posušila.

Paziti sem moral, da rjuhe niso bile popolnoma na dnu in popolnoma na vrhu ter da je bila vsaka nova rjuha vstavljena na nasprotno stran kot prejšnja. Slika 10 prikazuje sušilni stroj, napolnjen s polnitvijo 8 kg standardnega bombažnega perila, zloženega na način, ki zmanjšuje verjetnost vozlanja perila. Pri tem je pomembno, da je bilo perilo vsakič vstavljeno na enak način.

Slika 10: Zloženo perilo v sušilnem stroju

Sintetične srajce so bile pred kondicioniranjem označene ter v boben vstavljene po vrsti od 1 do 10. Za zlaganje srajc ni bil uporabljen standardni postopek, bile so le zložene v pravokotnik ter položene ena na drugo. Bombažno perilo se je sušilo na programu standard, srajce pa so bile sušene na programu za srajce »extra dry«. Pri vsaki polnitvi sem eksperimente izvedel dvakrat. Najprej pri nižji temperaturi brez dodatnega gretja, nato pa pri povišani temperaturi. Za vsako polnitev sem najprej perilo sušil na standardnem programu in beležil temperaturo sušilnega zraka na vstopu v boben na intervalu 5 minut. Ti podatki so prikazani v poglavju 4.1 na slikah 10, 11 in 12. Nato sem pri enaki polnitvi poizkus ponovil, vendar tokrat pri povišani temperaturi z vklopljenim grelcem. Grelnik sem napajal preko variabilnega transformatorja, kar mi je omogočalo

polnitev

masa pred kondicioniranjem [g]

masa po kondicioniranju [g]

masa po sušenju [g]

bombažno perilo 4037,0 6410,5 4157,5

bombažno perilo 8034,0 12801,5 8270,0

sintetične srajce 2066,5 33125,5 2067,0

bombažno perilo 4032,5 6401,0 4070,0

bombažno perilo 8108,5 12818,5 8143,0

sintetične srajce 2064,0 3302,5 2065,0

brez grelcagrelec

15

uravnavanje moči grelca in s tem temperature sušilnega zraka na vstopu v boben.

Napajalni izmenični tok sem vodil preko transformatorja skozi digitalni multimeter na grelnik. Iz digitalnega multimetra sem odčital, s kolikšnim električnim tokom napajam grelnik in tako sem lahko preračunal moč grelca preko naslednje enačbe:

P = U * I (6)

kjer je P (W) moč grelca, U (V) napetost in I (A) električni tok. Začetna moč grelca je vedno znašala 210 W, vendar sem med eksperimentom moč grelca ročno reguliral tako, da sem spreminjal napetost na variabilnem transformatorju. To mi je dovolilo, da sem lahko vzdrževal temperaturo sušilnega zraka na vstopu v boben približno 10 do 15 °C nad temperaturo standardnega delovanja. Tudi te temperature sem za vsak poizkus beležil in so prikazane na slikah 12, 13 in 14 v poglavju 4.1.

Po končanem sušenju sem perilo stehtal. Masa posušenega perila je morala vsebovati 0

% ± 3 % vlage glede na suho perilo na začetku, pred vlaženjem perila. V nasprotnem primeru je bilo treba eksperiment ponoviti. Podatki o masah perila po sušenju so navedeni v preglednici 1. Iz filtra na steklenih vratih sušilnega stroja sem nabral vlakna, ki so se izločila iz perila pri procesu sušenja. Maso izločenih vlaken sem izmeril na namizni tehtnici in podatke zabeležil za primerjavo. Tehtanje je potekalo tako, da sem najprej stehtal poln filter, nato sem postrgal vsa vlakna iz filtra in jih posebej stehtal. Na koncu pa sem stehtal še prazen filter. Na sliki 11 je prikazano tehtanje polnega filtra po sušenju pri polnitvi 8 kg.

Slika 11: Filter z ujetimi vlakni, po sušenju pri polnitvi 8 kg pri povišani temperaturi

16

3.3.1 Postopek za analizo mečkanja perila

Fotografiranje perila za analizo mečkanja sem izvedel v dveh delih. Pri bombažnem perilu sem fotografiral le rjuhe, saj so imele brisače in prevleke za blazine preveč nagubano teksturo, ki je povzročala napačne rezultate pri analizi v programu ImageJ. S programom sem analiziral spremembe v odtenku barve fotografije, ki so bile posledice nagubanja, zaznana pa je bila tudi tekstura perila, kar je povzročilo prikaz večjega mečkanja, kot je bilo v resnici. Rjuhe so imele najbolj gladko teksturo, zato so bile za to analizo najprimernejše. Položil sem jih na leseno podlago na tleh in jih osvetlil z reflektorjem. Ta je bil napajan s tokom 2,05 ampera in napetostjo 20,5 volta preko laboratorijskega napajalnika HY3005D-3. Rjuhe pri masi 4 kg sem zložil, saj zaradi omejitve velikosti laboratorija ni bilo možno fotografirati cele rjuhe naenkrat. Rjuhe sem fotografiral dvakrat, enkrat pred likanjem in enkrat po likanju. Rjuhe, ki so se sušile pri polnitvi 8 kg, sem fotografiral na drugačen način, ki je omogočal boljšo primerjavo. Zaradi vozlanja niso bili vsi deli rjuhe enako zmečkani, zato sem na vsaki rjuhi fotografiral najprej rob, nato še sredino. Vsak del sem fotografiral dvakrat, najprej pred likanjem in nato po likanju. Rjuhe sem zlikal pri nizki temperaturi in vsak del sem pustil na likalni deski 3 sekunde. Nizko temperaturo sem uporabil, da perila ne bi poškodoval in tudi zato, da so se gube po likanju vseeno rahlo poznale, kar je omogočalo analizo. Ta postopek sem nato ponovil tudi pri masi polnila 8 kg, ki se je sušilo z dodatnim grelcem. Sintetične srajce sem fotografiral na mizi, saj sem potreboval belo podlago. Srajce so bile namreč bolj prosojne od rjuh, kar je povzročilo, da se na slikah vidi lesena podlaga. Za osvetlitev sem uporabil isti reflektor kot za osvetlitev rjuh in napajan je bil z enako močjo. Pri srajcah sem slikal le hrbtno stran, enkrat pred likanjem in enkrat po likanju. Enak postopek sem ponovil za srajce, ki so se sušile pri povišani temperaturi.

3.3.1.1 Analiza v programu ImageJ

Fotografije perila sem nato analiziral v programu ImageJ. Najprej sem moral fotografije pretvoriti v 8-bitne variacije fotografij, kar jih je spremenilo v črno-bele fotografije. Nato sem s pomočjo merila, ki sem ga nastavil na perilo ob fotografiranju, v programu nastavil merilo in izrezal kvadrat velikosti 30 cm², ki sem ga natančneje analiziral. Slike sem nato 10-krat pogladil z orodjem »smooth« in poiskal robove z orodjem »find edges«. Z orodjem »adjust threshold« sem nastavil prag, pri katerem je program ločil piksle glede na njihovo barvno vrednost. Ta prag je bil vedno enak in je znašal 7/255, kar je pomenilo, da so bili vsi piksli, ki so imeli vrednost 7 ali manj, označeni kot temni piksli, tisti z vrednostjo več kot 7 pa so bili svetli piksli. Na koncu sem z orodjem »analyze particles«

sliko obdelal in kot rezultat sem dobil vrednosti, ki so prikazovale, v kolikšni meri temni piksli zasedajo fotografijo. Večja kot je bila ta vrednost, večji del slike so pokrivale gube.

Primer analize slik prikazuje slika 16 v poglavju 4.3. Rezultati analize so predstavljeni v naslednjem poglavju.

17

4 Rezultati in razprava

4.1 Meritve temperatur na vstopu v boben

Meritve temperatur so bile opisane v poglavju 3.3. Naslednji diagrami, na slikah 12–14, prikazujejo naraščanje temperature na vstopu v boben sušilnega stroja z izklopljenim in vklopljenim grelcem.

Slika 12: Temperatura na vstopu v boben pri masi polnila 4 kg

Modra krivulja na sliki 12 prikazuje potek meritve temperatur na vstopu v boben z vklopljenim grelcem pri masi polnila 4 kg. Začetna moč grelca je bila 210 W. Pri 49.

minuti je opazen padec temperature, saj je bil takrat grelnik izklopljen, da temperaturna razlika med delovanjem stroja z vklopljenim in izklopljenim grelcem ne bi presegla 15

°C. Temperatura je takoj začela padati, zato je bil grelnik nazaj vklopljen z nižjo močjo (100 W). Med eksperimentom je bila moč grelca še dvakrat znižana, na 78 W po 57 minutah in na 55 W po 70 minutah. Grelnik je bil izklopljen po 85 minutah. Sušenje z vklopljenim grelcem je trajalo dlje časa kot sušenje brez vklopljenega grelca. To je bilo nepričakovano in se je najverjetneje zgodilo, ker je bil grelnik vklopljen konstantno do konca sušenja. Pri naslednjih poizkusih sem grelnik izklopil, ko je na stroju kazalo še 10 minut preostalega časa sušenja.

18

Slika 13: Temperatura na vstopu v boben pri masi polnila 8 kg

Slika 13 prikazuje meritve temperature na vstopu v boben pri masi polnila 8 kg. Ponovno je bila začetna moč grelca nastavljena na 210 W. Po 55 minutah je bila moč grelca znižana na 100 W, po 85 minutah pa ponovno zvišana na 150 W. Tako sem lahko obdržal temperaturno razliko med sušenjem z izklopljenim grelcem in vklopljenim grelcem približno 10 °C. Po 100 minutah od začetka sušenja je bila moč grelca povišana na začetnih 210 W. Grelnik je bil izklopljen po 135 minutah in proces sušenja se je zaključil samodejno z izklopom toplotne črpalke stroja. Tokrat je proces sušenja z vklopljenim grelcem trajal manj časa kot proces sušenja brez grelca.

19

Slika 14: Temperatura na vstopu v boben med procesom sušenja srajc

Slika 14 prikazuje spremembo temperature na vstopu v boben v odvisnosti od časa med procesom sušenja sintetičnih srajc. Pri sušenju srajc je bil ponovno grelnik napajan z močjo 210 W. Po 40 minutah je bila moč grelca zmanjšana na 100W in nato povečana na 135 W po 49 minutah. Stroj je samodejno izklopil toplotno črpalko po 57 minutah, kar nakazuje padec temperature. Takrat je bil tudi izklopljen grelnik.

4.2 Vpliv povišanja temperature na degradacijo perila

Del moje eksperimentalne naloge je bilo raziskovanje vpliva povišanja temperature na degradacijo perila med procesom strojnega sušenja perila. Moja hipoteza je bila, da se bo s povišanjem temperature perilo v sušilnem stroju hitreje poškodovalo, kar bi se pokazalo v povečani količini ujetih vlaken na filtru sušilnega stroja. Preglednica 2 prikazuje primerjavo mas ujetih vlaken na filtru, za različne polnitve pri sušenju z vklopljenim dodatnim grelcem ter brez vklopljenega grelca. Kadar je bil grelnik vklopljen, je bila v bobnu dosežena višja temperatura, kar je razvidno na diagramih v poglavju 4.1.

Preglednica 2: Masa ujetih vlaken na filtru sušilnega stroja

brez grelca grelec brez grelca grelec brez grelca grelec

Masa ujetih vlaken [g] 0,3 0,3 0,37 0,4 0,02 0,04

4 kg 8 kg srajce; 2 kg

20

Iz rezultatov, zapisanih v preglednici 2, se lahko opazi trend, ki prikazuje, da se več vlaken ujame na filtru pri povišani temperaturi sušenja. Sklepam lahko, da je to posledica večje oziroma hitrejše degradacije perila.

Preglednica 2 prikazuje, da je masa ujetih vlaken pri polnitvi 4 kg enaka tako pri standardni kot pri povišani temperaturi. Ta rezultat je lahko posledica nenatančne meritve mase. Poleg tega opazimo, da je razlika v količini izločenih vlaken pri polnitvi 4 kg in 8 kg majhna. Pričakovali bi, da se pri polnitvi 8 kg izloči dvakrat toliko vlaken kot pri polnitvi 4 kg. Razlog za te rezultate je mehanska obremenitev perila. Pri polnitvi 4 kg je perila manj, zato je posledično manj izločenih vlaken. Pri polnitvi 8 kg pa dosežemo maksimalno polnitev in ima zato perilo manj prostora za premikanje, s čimer doseže manjšo mehansko obremenitev. Največ vlaken bi se izločilo pri polnitvi 6 kg, saj je v tem primeru v stroju večja količina perila, hkrati pa ima perilo dovolj prostora, da pride do večje mehanske obremenitve. Čeprav so te ugotovitve pomembne, so izven obsega diplomskega dela, pri katerem se osredotočam predvsem na vpliv temperature na izločanje vlaken pri sušenju perila.

Nizka masa ujetih vlaken pri sušenju srajc je posledica tega, da so bile srajce iz sintetičnega materiala. Po standardnem postopku se ravno zato po navadi ne uporablja sintetično perilo za merjenje količine izločenih vlaken. Sintetične srajce se navadno uporabljajo za preverjanje mečkanja perila.

Čeprav je iz eksperimentov opazen trend, ki potrjuje hipotezo 1, se zavedam, da je število poizkusov premajhno, da bi jo lahko potrdil. Da bi hipotezo potrdil, bi moral izvesti več eksperimentov pri različnih masah polnila in pri več različnih temperaturah.

Razlog za večjo mero poškodovanega perila in s tem večjo količino izločenih vlaken lahko iščemo v kemijski sestavi perila. Opazimo lahko, da se veliko več vlaken izloči pri sušenju bombažnega perila kot pri sušenju sintetičnih srajc. Bombaž je sestavljen iz celuloze. Ta je zgrajena iz dolgih verig monomerov glukoze. Te verige pa so med seboj povezane z vodikovimi vezmi. Vodikove vezi so močne medmolekulske vezi, ki so močnejše od van der Waalsovih sil, vendar šibkejše kot vezi med atomi. V molekuli celuloze se vodikove vezi tvorijo med dvema funkcionalnima skupinama –OH, in sicer med atomom kisika v eni skupini in atomom vodika v drugi skupini. Slika 15 prikazuje niti celuloze, povezane z vodikovimi vezmi. Z višanjem temperature pa se moč vodikovih vezi slabi in začnejo razpadati. To privede do odcepljanja niti celuloze, kar je opazno v izločanju manjših vlaken, ki se ujamejo na filtru sušilnega stroja. [8]

21

Slika 15: Niti celuloze, povezane z vodikovimi vezmi (svetlomodre črte) [9]

4.3 Vpliv povišanja temperature na mečkanje perila

Suho perilo se bolj mečka oziroma so na njem bolj opazne gube kot na vlažnem perilu. To bi pomenilo, da bi se moralo perilo v primeru sušenja pri višji temperaturi bolj mečkati, saj bi hitreje doseglo točko kritične vsebnosti vlage. To sem skušal dokazati s poizkusi. Standardni postopek preverjanja mečkanja se izvaja z bombažnimi srajcami. V svojih eksperimentih pa sem poleg srajc pregledal tudi preostalo standardno perilo. Med poizkusi pri polnitvi 4 kg perilo ni bilo pravilno označeno, zato slike iz teh eksperimentov niso dobro primerljive. Pri polnitvi 8 kg sem več pozornosti namenil temu, da sem vse perilo pravilno označil in ga zložil na enak način. Enako sem pazil tudi pri poizkusih s srajcami.

Fotografije, ki sem jih naredil po vsakem poizkusu, sem analiziral v programu ImageJ po postopku, ki je opisan v poglavju 3.3.1.1. Vse slike so bile analizirane na enak način. Kot rezultat mi je program za vsako analizo podal površino, ki jo zajemajo vse gube na sliki.

Slika 16 prikazuje zmečkanost rjuhe, v različnih delih analize.

22

Slika 16: a) Neobdelana slika; brez grelnika. b) Neobdelana slika; grelnik. c) Prag ločitve;

brez grelnika. d) Prag ločitve; grelnik. e) Izmerjeni delci; brez grelnika. f) Izmerjeni delci;

grelnik

a) b)

c) d)

e) f)

23

Slika 16 prikazuje isto rjuho v različnih delih analize. Levi stolpec slik prikazuje rjuho, ki je bila sušena po standardnem programu brez grelca, desni stolpec slik pa prikazuje rjuho, sušeno z dodatnim grelcem. Sliki a) in b) prikazujeta neobdelani fotografiji. Na drugem paru slik, c) in d), lahko vidimo sliko po izbranem pragu ločitve. Zadnji par slik pa prikazuje rezultat končne analize. Iz njih je opazno, da je na sliki f) več gub kot na sliki e). To tudi sovpada z mojo hipotezo, ki pravi, da se bo perilo , sušeno pri višji temperaturi, bolj mečkalo. Podobno je razvidno tudi iz preostalih slik, vendar sem za lažjo analizo preostale rezultate podal v obliki podatkov v preglednicah 3 in 4. Ti podatki prikazujejo celotno površino in delež površine, ki jo na sliki pokrivajo gube, pridobil pa sem jih z analizo delcev na slikah v programu ImageJ.

Preglednica 3: Rezultati analize mečkanja perila v odvisnosti od temperature za rjuhe

Preglednica 4: Rezultati analize mečkanja perila v odvisnosti od temperature za srajce

številka rjuhe del rjuhe število delcev

celotna površina [cm^2]

delež površine [%]

rjuha 1 rob 420 0,196 1,057

rob 173 0,075 0,405

sredina 196 0,087 0,473

rob 441 0,376 2,032

sredina 116 0,033 0,176

1346 0,767 4,143

rjuha 1 rob 604 0,403 2,179

rjuha 16 rob 592 0,339 1,834

sredina 673 0,636 3,438

rjuha 32 rob 469 0,431 2,331

sredina 749 0,638 3,445

3087 2,447 13,227

Brez grelcaGrelec

skupaj

skupaj rjuha 16

rjuha 32

številka srajce število delcev

celotna površina [cm^2]

delež površine [%]

srajca 1 171 0,100 0,561

srajca 2 238 0,053 0,295

srajca 3 167 0,054 0,424

srajca 4 109 0,030 0,24

skupaj 685 0,237 1,52

srajca 1 292 0,153 0,858

srajca 2 563 0,284 1,642

srajca 3 136 0,091 0,371

srajca 4 215 0,178 0,817

skupaj 1206 0,706 3,688

GrelecBrez grelca

24

Preglednici 3 in 4 prikazujeta podatke za površino delcev, ki predstavljajo gube na perilu za vsako obdelano sliko. Površina vsake slike je bila 30 cm². V preglednicah stolpec celotna površina predstavlja površino gub na sliki. Številke so tako majhne, ker program gube zazna kot prazne oblike, saj metoda analize delcev prikazuje le obris gub. To je prikazano na sliki 16, e) in f). Z rdečo barvo so označeni skupni podatki za vsako analizo.

Celotna površina gub, nastalih pri sušenju pri višji temperaturi, je na bombažnem perilu 3,19-krat večja kot celotna površina gub, nastalih pri sušenju pri nižji temperaturi.

Podobno opazimo pri sintetičnih srajcah, kjer je celotna površina gub, nastalih pri sušenju pri višji temperaturi, 2,97-krat večja od celotne površine gub, nastalih pri sušenju pri nižji temperaturi.

Med sušenjem pri višji temperaturi se torej perilo približno trikrat bolj mečka kot pri sušenju pri nižji temperaturi.

25

5 Zaključek

V diplomskem delu sem obravnaval področje degradacije in mečkanja tekstila med procesom strojnega sušenja perila. Med raziskovanjem sem se predvsem osredotočil na vpliv povišanja temperature na omenjeni proces. Eksperimente sem izvajal na standardnem komercialnem sušilnem stroju, ki sem ga modificiral z dodatnim grelcem ter merilniki, za lažji nadzor spremenljivk, kot sta temperatura in vlažnost. Moč grelca sem ročno nastavljal preko variabilnega transformatorja in s tem reguliral temperaturo sušilnega zraka na vstopu v boben.

Pri vsaki polnilni masi standardnega perila sem izvedel dva poizkusa. Prvi poizkus je bil vedno izveden brez vključenega grelca, da sem beležil temperaturo med standardnim sušenjem. Med drugim poizkusom sem reguliral moč grelca tako, da je bila temperaturna razlika med sušenjem 10–15 °C.

V prvem delu eksperimentalne naloge sem preizkušal vpliv temperature na degradacijo tekstila. To sem storil tako, da sem po vsakem eksperimentu nabral in stehtal maso izločenih vlaken, ki so se ujela na filtru sušilnega stroja. Pri tem se je nakazal blag trend naraščanja mase izločenih vlaken z višanjem temperature sušenja, kar sovpada z mojo prvo hipotezo, da se z višanjem temperature sušilnega zraka perilo hitreje degradira.

Vendar pa je bilo število izvedenih eksperimentov premajhno, da bi hipotezo lahko potrdil. Za potrditev hipoteze bi bilo treba izvesti več eksperimentov pri različnih masah polnitve perila in pri več različnih temperaturah. Vseeno pa lahko iščemo razlago za opisan pojav. Perilo, iz katerega se je izločilo največ vlaken, je bilo bombažno. Razlog za večjo emisijo vlaken najdemo v kemijski sestavi bombažnega perila oziroma, natančneje, v vodikovi vezi, ki povezuje niti celuloze, ki sestavljajo bombaž. Z višanjem temperature sušenja vodikove vezi slabijo in razpadejo, kar privede do izločanja vlaken in p oškodb perila.

V drugem delu eksperimentalne naloge sem preizkušal vpliv temperature na mečkanje perila med procesom sušenja. Moja druga hipoteza je bila, da se z višanjem temperature perilo bolj mečka. To so potrdili poizkusi, ki kažejo, da se na perilu, ki je bilo sušeno pri višji temperaturi, bolj poznajo gube oziroma jih je več.

27

6 Literatura

[1] A. Michel, S. Attali, E. Bush: Energy efficiency of White Goods in Europe: monitoring the market with sales data - Final report. French Environment and Energy Management Agency December 2016

[2] S. O’Brien, E. D. Okoffo, J. W. O’Brien, F. Ribeiro, X. Wang, S. L. Wright, S.

Samanipour, C. Rauert, T. Y. A. Toapanta, R. Albarracin, et al.: Airborne Emissions of Microplastic Fibres from Domestic Laundry Dryers. Sci. Total Environ. 2020.

[3] N. Kärkkäinen, M. Sillanpää: Quantification of Different Microplastic Fibres Discharged from Textiles in Machine Wash and Tumble Drying. Environ. Sci.

Pollut. Res. 2021, 747, 141-175.

[4] U. Pirc, M. Vidmar, A. Mozer, A. Kržan: Emissions of Microplastic Fibers from Microfiber Fleece during Domestic Washing. Environ. Sci. Pollut. Res. 2016, 23, 22206-22211.

[5] A. K. Haghi: Heat & Mass Transfer in Textiles. Montreal: WSEAS Press 2011,

"str. 21–62".

[6] P. Gatarić: Vpliv Kinematike Perila v Bobnu Sušilnih Strojev Na Učinkovitost Procesa Sušenja. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo UL 2021, doktorsko delo.

[7] S. Standard: IEC 61121:2013. Tumble Dryers for Household Use – Methods for Measuring the Performance. 2005.

[8] Hydrogen bonding. Encyclopedia Britannica.

https://www.britannica.com/science/hydrogen-bonding. (pridobljeno 8. 8. 2021) [9] Cellulose. Wikipedia, the free encyclopedia.

https://en.wikipedia.org/wiki/Cellulose (pridobljeno 8. 8. 2021)