Estudio del secado asistido por microondas en los materiales laminares

Abstract

Esta tesis aborda el estudio del secado asistido por microondas de los materiales laminares, particularizando dicho estudio para el cuero. El primer gran apartado de este trabajo se centra en la caracterización del calentamiento por microondas, paso previo para la comprensión del fenómeno de secado dieléctrico. En esta sección se propone y valida un nuevo método para el análisis del calentamiento de materiales laminares en cavidades multimodo que presentan los denominados agitadores de modos, estructuras metálicas móviles muy útiles para proporcionar uniformidad en la absorción de energía electromagnética. Este nuevo método ha permitido corroborar que la geometría de la muestra irradiada y sus propiedades dieléctricas son fundamentales para prever la distribución de campo eléctrico en su interior. Además, las distintas simulaciones realizadas demuestran que al disminuir las propiedades dieléctricas del cuerpo, el campo eléctrico medio en su interior se incrementa. Dicho método también ha permitido corroborar que la ley de Lambert, es sólo aplicable en las cavidades estudiadas cuando el material posee grandes pérdidas. Las pruebas experimentales llevadas a cabo para validar el método propuesto demuestran que éste puede resultar de gran interés para analizar y diseñar estructuras multimodo con agitadores de modo, tan utilizadas en la industria dedicada al calentamiento por microondas. La ecuación del calor también ha sido validada mediante el estudio de un problema indutrial: la vulcanización del caucho asistida por presión y microondas. Dicho problema implica el modelado del calentamiento de estructuras multilaminares de dieléctricos con diferentes propiedades. Las técnicas utilizadas para resolver el problema, las diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD) y el método de los eleementos finitos (FEM), han demostrado estar en concordancia con los experimentos de vulcanización realizados, explic