Page 102 - Les procédés de séchage dans l'industrie - 2017

A n n e x e s

L es bases : por osit é et humidit é d’un pr oduit
Annexes La porosité d’un matériau L’évolution de la teneur en eau des produits peut géné- Elle remplit la majeure partie des vides de la structure,

Hormis ses caractéristiques physiques, chaque produit
gine capillaire.
fication de la structure poreuse qui rejaillira sur les ca-
est également caractérisé par une structure interne rer des déformations et/ou retraits, et donc une modi- elle est piégée sous forme liquide par des forces d’ori-
composée des pores et de réseaux de canaux poreux. ractéristiques physiques des produits, mais également La quantité maximale d’eau libre est directement liée à
Ce sont dans ces zones de porosité qu’est piégée sur les caractéristiques de séchage, par un ralentisse- la porosité du milieu (ε).
ment et même un blocage des transferts thermiques
l’humidité. (croutage, bouchage). ƒ Eau liée (eau absorbée)
Le séchage nécessite donc d’éliminer l’eau en surface Ainsi, il est nécessaire de bien connaître l’état du pro- C’est l’eau absorbée dans les parois des structures,
et de retirer l’eau présente dans les pores et réseaux grâces aux propriétés hydrophiles de leurs consti-
poreux, en quantité maîtrisée pour obtenir la qualité duit à sécher, au cours du séchage, pour infléchir les tuants, et plus particulièrement grâce aux forces de
contraintes liées à l’environnement séchant et pour
du produit final souhaitée. Van Der Waals.
permettre au produit d’arriver sans encombre au bout
Caractérisation de la porosité de l’opération, tout en ayant gardé ses qualités. Cette eau est plus difficile à extraire que la précédente
d’un produit Description du solide humide car les forces de liaisons sont plus importantes. Cette
eau est plutôt concernée par la fin du séchage. On est
La porosité volumique ε, rapport entre le volume des Le solide présente un film d’eau adhérant à sa surface alors dans le domaine hygroscopique.
pores et le volume apparent du produit, est un para- externe par des forces superficielles. Une couche
mètre pertinent à l’échelle du processus de séchage limite à la périphérie du solide est constituée par de ƒ Eau chimiquement liée ou de constitution
(porosité variable dans le produit) ou du produit (poro- l’air humide à saturation. L’eau peut aussi se retrouver C’est une eau de constitution ou de cristallisation. Elle
sité moyenne). localisée à la surface ou au fond des pores : les forces fait partie de la structure du solide, et n’est pas concer-
ε = Volume de pores / Volume apparent du produit qui la retiennent sont alors beaucoup plus fortes et ont née par l’opération de séchage. Cette eau ne peut
trait à des phénomènes complexes de capillarité. Plus être modifiée que par la cuisson, qui intervient à des
températures beaucoup plus élevées. Cependant, lors
Volume de contrôle microscopique les pores sont de petites tailles, plus ces forces sont des opérations de séchage, il faudra veiller à ne pas
intenses. endommager les matériaux (par exemple, le cas des
1 - ε Le solvant eau dans un produit humide argiles, du kaolin, du bois...).

L’eau se présente dans le matériau sous 3 formes : L’humidité d’un produit est la somme des trois types
• eau libre (eau capillaire), d’eau présentes dans ce dernier.
volume = 1 • eau liée (eau absorbée), Lorsqu’on réalise un séchage, on diminue progressive-
• eau de constitution. ment l’humidité dans le produit à commencer par l’eau
ε ƒ Eau libre (eau capillaire) libre suivie de l’eau liée.
Il s’agit de l’eau superficielle qui est faiblement liée au
produit.

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