Удалить влагу из материала, вообще говоря, можно несколькими способами. Понятно, что, например, выжимание или центрифугирование для обуви не подходит, поскольку то небольшое количество влаги, которое скапливается в материале башмаков, удалить никакими механическими способами невозможно. Остается сушка, которая, кстати, в разных вариантах используется в многочисленных производствах.

В технике чаще всего используют два способа сушки: контактную - нагревание влажного материала теплоносителем через твердую непроницаемую перегородку и газовую или воздушную - нагревание путем непосредственного контакта влажного материала с газовым теплоносителем (в нашем случае - с теплым воздухом). Иногда материал нагревают инфракрасными лучами (радиационная сушка) или используют токи высокой частоты (диэлектрическая сушка). Впрочем, последний способ для обуви не применяется, ведь никому не приходит в голову сушить валенки в СВЧ-печке.

Чтобы постичь тайны сложного процесса высыхания, подведем под промокший башмак научную основу. Итак, часть влаги удерживается в материале силами, имеющими физико-химическую природу. Прежде всего, это адсорбционно связанная влага на внешней поверхности материала и на стенках пор. Сюда же можно отнести влагу, удерживаемую в структуре материала осмотическими силами. Кроме того, в обуви, побывавшей под дождем, почти всегда присутствует капиллярно связанная влага. Она заполняет микро- и макрокапилляры материала и удерживается в нем исключительно механически, поэтому и удаляется легче всего.

Теперь посмотрим, какие процессы происходят вокруг влажного материала. Окружающая среда содержит в себе либо водяной пар, либо смесь водяного пара с газами. Если равновесное давление внутри влажного материала больше давления пара или смеси газов у его поверхности, то влага удаляется из него, то есть идет процесс сушки. Когда же давления внутри и снаружи выравниваются, сушка прекращается. Давление водяного пара над сохнущей обувью существенно зависит от температуры, влажности и характера связи влаги с материалом, из которого она сшита: чем выше температура и влажность материала, тем выше равновесное давление, а чем прочнее связь влаги с материалом, тем оно меньше.

Итак, делаем вывод: чтобы высушить промокшую обувь, нужно содержащуюся в ней влагу перевести в пар, вывести его из толщи материала и удалить, не дав сконденсироваться. На каждую из этих стадий затрачивается некоторое количество энергии. В связи с этим сушку башмаков можно разделить (весьма, правда, условно) на два этапа: первый - удаление капиллярной влаги, второй ≈ удаление адсорбционной влаги. Заметим, что для удаления адсорбционно связанной влаги, которая в ответе за весьма неприятную легкую сырость башмаков, требуется значительно больше энергии, чем для испарения свободной влаги. Дополнительные затраты энергии при сушке сильно пористых материалов достигают почти 40 процентов, а для разрушения связи адсорбционной влаги с таким материалом, как обувная кожа, требуется энергии в 1,6 раза больше, чем для простого испарения.

Какие же из обувных сушилок могут обеспечить оптимальный режим сушки? Не получив вразумительного ответа на этот вопрос в магазинах, автору, журналисту со стажем, пришлось вспомнить свое научно-инженерное прошлое и выступить в роли эксперта ≈ самому изучить все тонкости имеющихся в продаже сушильных устройств: их производительность, температурные режимы, удобство в использовании.

Итак, отчет о проделанной работе.

Для сушки обуви применяются устройства трех типов. Первый - нагреватели для контактной сушки снаружи, например батарея центрального отопления, печка или знакомая многим сушилка из солдатской казармы. В них тепло передается пропитавшей башмаки влаге через подошву. Нагретая вода превращается в пар, который делает вялые попытки выйти наружу. Способ этот не слишком эффективен, прежде всего из-за того, что материал прогревается медленно, а пары покидают внутреннее пространство башмаков только за счет естественной конвекции. Кроме того, максимальный нагрев достигается на наружной поверхности обуви, которая, подсыхая, препятствует свободному выходу пара. На внутренней же поверхности зачастую образуется конденсат, который высыхает лишь через несколько часов.

В процессе исследования эксперт не раз убеждался в том, что некоторые обладатели мокрой обуви забивают ее скомканными газетами и укладывают на батарею подошвой вверх, наивно полагая, что такими действиями ускоряют процесс сушки. Поверьте, это самый неправильный из всех возможных способов. Пары воды поднимаются вверх, встречают на своем пути подошву и конденсируются на ней, газеты тем временем впитывают влагу и препятствуют конвекции. В результате процесс сушки затягивается на много часов. Скомканные газеты стоит использовать лишь как «промокашки» - чтобы собрать воду внутри сильно промокших ботинок.

Второй тип сушильных устройств - компактные электрические нагреватели, которые устанавливают внутрь башмаков. Нагрев материала происходит за счет теплового излучения, поскольку большинство сушилок такого типа снабжено проволочными рамками, не дающими нагревателю касаться поверхности обуви (это гарантирует достаточно интенсивную конвекцию). Эффективность таких устройств тоже не слишком высока, хотя, конечно, больше, чем у печки.

Наконец, третий тип устройств - тепловентиляторы, которые, пожалуй, в наибольшей степени подходят для сушки обуви. Они гарантируют действительно хорошую конвекцию даже внутри высоких сапог или валенок. Непрерывная подача сухого теплого воздуха (при повышении температуры влажность воздуха, как известно, падает) обеспечивает постоянную разницу давлений водяных паров над поверхнос тью подкладки и в потоке воздуха, при этом испаряющаяся влага удаляется из сапога принудительно.

В продаже мы обнаружили шесть видов сушилок для обуви. Пять из них представляли собой «сушильники» - различные варианты обычного кипятильника, правда, меньшей мощности. Один из них был сделан именно в форме кипятильника, другие выглядели как большая плоская, слегка вытянутая металлическая или пластмассовая таблетка. Существенное отличие состояло только в том, что кипятильники продаются по одному, а «сушильники» - парами. Тепловентиляторов в продаже почти не оказалось, во всяком случае, эксперту удалось найти только один - отечественный «Пассат». Он представляет собой небольшую пластмассовую коробку размером примерно 20х30 см с поднимающимися вверх соплами. На них-то и надевают сырые башмаки. Другой экземпляр тепловентиляционной сушилки для обуви эксперт извлек из своих старых запасов. Многим этот прибор, похожий на небольшой прямоугольный пылесос с четырьмя шлангами, видимо, знаком. Он называется «Комфорт». Все без исключения сушилки имеют ограничение по температуре, но реле времени оказалось только на «Пассате». Заявленные производителями мощности «сушильников» колеблются от 7 до 25 Вт. Мощности тепловентиляторов значительно выше - около 300 Вт.

Эксперт провел испытания всех сушильных устройств, взяв в качестве объекта исследования детские валенки. Перед каждым экспериментом они подвергались «вымачиванию» в течение 10 минут в тазу, на дно которого предварительно выливался стакан (200 мл) воды. За это время вода практически полностью впитывалась в подошву и нижнюю часть голенища. Затем валенки перекочевывали на непромокаемый коврик в помещении с постоянной влажностью (70%) и температурой (20-21^оС), включалась сушилка и измерялось время их полного высыхания, которое определялось по достижению валенками постоянного веса (предварительно, во время пробной сушки устанавливалась периодичность измерений). Эксперт наклеивал на термоэлементы сушилок и на внутреннюю поверхность валенок термопары и измерял температуру. Кроме того, с помощью ваттметра определялась потребляемая сушилками мощность (см. таблицу).

Проведенные испытания показали, что «сушильники» Нововятского и Великолукского производства годятся только для обуви больших размеров. В детские валенки они помещаются с большим трудом: пружинные вставки, которые держат нагревательный элемент, занимают слишком много места. Впрочем, именно благодаря им воздух циркулирует внутри башмаков, а это, в свою очередь, обеспечивает относительно быстрое их высыхание. У сушилки из Ижевска слишком высокой оказалась температура, для изделий из синтетических материалов она не годится.

Наибольшая суммарная электрическая мощность среди «сушильников» была отмечена у безымянного устройства из Белоруссии, однако обувь с его помощью сохла целых 5-7 часов. Тем не менее у этой сушилки удобные пластиковые нагревательные элементы, благодаря небольшому размеру они свободно помещаются даже в детской обуви. Но, к разочарованию эксперта, оказалось, что каждый нагреватель имеет отдельный электрический шнур с собственной вилкой. С одной стороны, это удобно, с другой - не всегда найдутся рядом две свободные розетки, и действовать тогда придется по принципу «сушим левый, сушим правый».

Самый слабый из испытанных образцов - изделие под названием «ELARM». Где оно изготовле но, осталось неизвестным. По крайней мере ни на коробке, ни на самом нагревателе никаких следов маркировки не нашлось. Был у этой сушилки и по-настоящему серьезный изъян: изоляция залитых в твердый пластик электрических проводов потрескалась, и на одном из нагревателей произошло короткое замыкание. Никакой внутренней защиты в приборе нет. Да и температура нагревателей оказалась разной, она отличалась ни много ни мало на 20^оС.

По авторитетному мнению эксперта, наилучшим образом показали себя два тепловентилятора: «Пассат» и «Комфорт». Они высушили отчаянно мокрые валенки в течение часа. В отличие от старой, проверенной временем, но, увы, давно не выпускающейся сушилки «Комфорт», рассчитанной сразу на две пары обуви (правда, при этом ее вентилятор гудит, как вертолет), «Пассат» предназначен для сушки одной пары, зато и работает он значительно тише. Однако установить на нем обувь не так-то просто: высокие сапоги приходится расстегивать и подпирать, чтобы они не упали, а валенки помещаются только детские.

Какую сушилку для обуви выбрать из представленного не слишком большого разнообразия, решать вам, но то, что такая вещь в доме необходима, у эксплуатирующего ее уже несколько лет новоявленного эксперта сомнений не вызывает.

Электрическая сушилка Нововятского механического завода, работающая по принципу «кипятильника».

Наука и жизнь // Иллюстрации

Электрическая тепловентиляционная сушилка «Пассат» с терморегулятором для одной пары обуви.

№12, 2002