IRD: Physikalische Grundlagen
Infarot-Strahlung erwärmt Feststoffe von innen, nach ähnlichen Prinzipien wie die Mikrowelle in der heimischen Küche. Allerdings tritt an die Stelle der hochfrequenten Mikrowellenstrahlung das Spektrum der ungefährlichen infraroten Wärmestrahlung. Während der Erwärmung wird das im Trocknungsgut enthaltene Wasser sehr schnell verdampft, je nach Korngröße in einigen Sekunden bis einigen Minuten. Dabei entwickelt es einen treibenden Dampfdruck, der sich positiv auf die Geschwindigkeit der eigentlichen Stofftrennung (=Trocknung) auswirkt.
Da IR nicht die umgebende Luft, sondern nur Feststoffe und Flüssigkeiten erwärmt, bleibt die Umgebung des erwärmten Partikels im Vergleich zur Korntemperatur kühl. Es findet daher ein Wärmefluss in die kühlere Umgebung statt, der zusätzlich den Transport der verdampfenden Feuchte in die Umgebung beschleunigt. Nach dem Verlassen des Kornes wird die Feuchtigkeit mit der natürlichen Wärmekonvektion schnell von diesem weggetragen, so dass immer ausreichend trockene Luft an der Kornwand zur Darstellung eines günstigen Partialdruckgefälles und zur erneuten Aufnahme von Feuchte ansteht. Es muss daher keine zirkulierende Luft zusätzlich erwärmt und getrocknet werden, wie es bei der herkömmlichen Trocknung der Fall ist.
Kennzeichen der Strahlungstrocknung ist, dass dem Feuchtprodukt ( Edukt ) die zur Trocknung notwendige Wärme über Strahlung zugeführt wird. Allgemein bekannte Beispiele für die Wärmzufuhr durch Strahlung sind die Sonnenstrahlung, elektrisch oder mit Brenngas betriebene Infrarot - Strahler oder die Haushalt - Mikrowelle zur Erwärmung von Speisen.
Prinzipiell wird die Strahlung nach ihrer Frequenz bzw. der Wellenlänge eingeteilt. Die für die IR-Trocknung nutzbaren Wellenlängenbereiche betreffen den Bereich zwischen 0,9 und 6 μ-Meter.
Der Vorteil der Strahlungstrocknung im Vergleich zur konvektiven Trocknung oder Kontakttrocknung ist, daß die Wärme nicht über die Oberfläche ins Innere des feuchten Feststoffes gebracht wird, sondern im Inneren, dort wo meist eine höhere Feuchtekonzentration vorliegt, generiert wird. So ist ein Vorteil der Strahlungstrocknungs - Verfahren meist eine vergleichsweise kurze Trocknungszeit. Die Strahlungstrocknung wird vorteilhaft dort eingesetzt, wo der Feststoff eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt (z.B. bei Kunststoff) oder wenn dünne Schichten getrocknet werden (Lacke) sollen.