2.5.1　水的蒸發(fā)

空氣中有含有水分，水分在空氣中的總量稱為濕度。在炎熱的夏季，人們通過出汗降低身體的溫度，但是如果濕度很大，汗的蒸發(fā)速度也會變慢，出汗降溫的作用就會減弱。水的蒸發(fā)潛熱是2260kJ/kg，對于這個數(shù)值，很難有直觀的感受，但是對于1kg的乳液，以60%的固含計算，含有400g的水，蒸發(fā)這些水需要904kJ的能量，這就需要600g的聚合物粒子中聚合物降低350℃來提供熱量，在實際的干燥過程中也不可能發(fā)生這樣的現(xiàn)象，聚合物乳液中水分蒸發(fā)的熱量由周圍的環(huán)境提供。濕度的定義是：每公斤干空氣中含有水的質(zhì)量，符號H表示濕度。例如在容器中有100kg的空氣，包含1kg的水分，總的質(zhì)量為101kg，濕度H=1/100=0.01kg/kg。

空氣中包含的水分是有最大值的，這個上限與溫度和壓力有關(guān)，在達(dá)到這個值以后，水分在空氣中就達(dá)到飽和，水氣就凝結(jié)成液相。空氣中的濕度與在相同壓力和溫度條件下的最大濕度的比值，叫做相對濕度。例如，在25℃，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下（1.02×10⁵Pa），空氣的飽和濕度是0.02kg/kg，實際的濕度是0.01kg/kg，相對濕度是H₀=0.01/0.02=50%。

單位面積的水的蒸發(fā)速度E，與液體表層的蒸發(fā)潛能以及本體中對于水分子的作用力有關(guān)，蒸發(fā)速度的單位是kg/（m²·s¹）。水的表面水蒸氣分壓是蒸發(fā)的主要驅(qū)動力，近鄰水表面的水蒸氣分壓是飽和蒸汽壓，。遠(yuǎn)離水表面的水蒸氣分壓是由濕度來決定的，P_w。水的飽和蒸汽壓是由溫度和壓力確定的，因而蒸發(fā)速率可以表達(dá)為：

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式中的M_w是18g/mol。從公式中很明顯的可以看到，蒸發(fā)速度與-P_w的差值有關(guān)，但是調(diào)整會關(guān)聯(lián)P_w的變化，因此要盡可能地增加兩者差值。氣流能明顯的增加蒸發(fā)速率，原因與減少了水表面的邊界層的厚度和增加了質(zhì)量的傳遞速率有關(guān)，有報道表明在實驗室開門與不開門的狀態(tài)下，能明顯的影響氣流和蒸發(fā)速率^[68]。增加乳液溫度，減少空氣濕度可以明顯地增加聚合物乳液的干燥速度；增加乙二醇，可以減少水的飽和蒸汽壓和蒸發(fā)速率。需要注意的是高的溫度不一定有快的蒸發(fā)速率，因為也會產(chǎn)生高的濕度，但是寒冷條件下，蒸發(fā)速率一定很慢。