Sneller en beter strijken. Het klinkt als een reclamekreet, maar dit was het doel van het afstudeeronderzoek van studente technische natuurkunde Sonja Voorn op het Natlab van Philips.
,,Aan de hand van de minpunten van de consument hebben we een fysisch probleem gedefinieerd.”
,,Philips ziet ieder jaar weer in de Consumentengids dat de klant sneller wil strijken, het is tenslotte een vervelende klus”, legt Voorn uit. ,,Maar over de precieze werking van de transportverschijnselen van warmte en water bij een strijkijzer is echter nog verbazend weinig bekend.”
Voorn begon haar onderzoek met het uitdiepen van het voor de klant belangrijkste onderwerp. ,,Het snelheidsprobleem hangt onder andere samen met de tijd die het kost om de stof op te warmen. Dat is een kwestie van contactgeleiding, op de plek waar de stof het strijkijzer raakt.”
Voorn: ,,… een plantenspuit in plaats van een stoomstrijkijzer…”
Om precies te meten hoe deze geleiding verloopt, kon Voorn gebruik maken van een opstelling die de warmteoverdracht van glas naar metaal meet. Dat glas is daartoe vervangen door een aantal lagen stof. ,,Ik had nog heel wat discussie met een van de gebruikers van de opstelling die niet geloofde in mijn methode. Mijn presentatie is door zijn kritiek wel verbeterd, maar hij had zich toch niet goed in het probleem ingeleefd”, herinnert Voorn zich het winnen van de discussie.
Wel zag ze een verschil met het klimaat op de TU. ,,Het viel me op dat altijd mensen bereid waren positieve kritiek te leveren, allerlei mensen bemoeien zich met je onderzoek. Ze staan heel open om vreemde zaken zoals epileerapparaten te bespreken. Ik heb het idee dat men bij de TU wel een drempel over moest: kun je zo’n strijkijzer dan ook wetenschappelijk onderzoeken?”
Plantenspuit
Voorns eerste resultaten tonen duidelijk aan dat nog veel te verbeteren valt aan de strijkbout. ,,Momenteel wordt de onderkant vooral ontworpen op hoe het eruit ziet en een lage glijweerstand. Daarvoor zijn bijvoorbeeld bij Tefal speciale coatings ontworpen. Ik heb uitgerekend dat met materialen met een kleinere contactweerstand de warmteoverdracht zo’n tien tot 25 procent kan verbeteren. Dat zou ook een tijdwinst van die orde kunnen betekenen.”
Bovendien leidde haar onderzoek tot nieuwe inzichten bij de afdeling Ontwikkeling. ,,Voorheen nam men daar als een soort vuistregel aan dat de contactgeleiding op een bepaald getal lag, maar ze hadden er niet goed naar gekeken.” Of de nieuwe strijkijzers van Philips ook daadwerkelijk anders worden, is onduidelijk. ,,Dat moet in overleg met Ontwikkeling bepaald worden, maar de belangrijkste boodschap is dat de structuur van het oppervlak van belang is voor de warmteoverdracht.”
Voorn was pas op de helft van haar afstudeertijd, dus werdbesloten om een volgend probleem te tackelen: de temperatuur/vocht-verdeling in het materiaal. De stof glad strijken gaat het beste als de stof nat is, maar de klant wil de stof na het strijken droog in de kast kunnen leggen.
Het belang hiervan is overduidelijk volgens Voorn: ,,Het is niet in het belang van Philips dat in de Consumentengids blijft staan dat je beter een goedkope strijkijzer kunt kopen en een plantenspuit in plaats van een stoomstrijkijzer.”
Een nieuwe meetopstelling werd gebouwd om ook het verdwijnen van vocht te meten. ,,Bovendien zijn er bepaalde differentiaalvergelijkingen voor dit probleem. Ik heb een model doorgerekend, maar dat was nog nooit toegepast op dit probleem. Het moest dus gecontroleerd worden met metingen.”
Ook hier bleek Voorn, die inmiddels gesolliciteerd heeft bij Philips, succesvol met haar model. ,,Je ziet bijvoorbeeld het water bijzonder snel verdwijnen. Misschien is meer water een oplossing voor de problemen bij het stoomstrijkijzer.” Maar er blijven ook vragen liggen: ,,Mijn eventuele opvolger zal zich moeten buigen over het meemodelleren van de strijkplank en de stoominjectie.”
Sneller en beter strijken. Het klinkt als een reclamekreet, maar dit was het doel van het afstudeeronderzoek van studente technische natuurkunde Sonja Voorn op het Natlab van Philips. ,,Aan de hand van de minpunten van de consument hebben we een fysisch probleem gedefinieerd.”
,,Philips ziet ieder jaar weer in de Consumentengids dat de klant sneller wil strijken, het is tenslotte een vervelende klus”, legt Voorn uit. ,,Maar over de precieze werking van de transportverschijnselen van warmte en water bij een strijkijzer is echter nog verbazend weinig bekend.”
Voorn begon haar onderzoek met het uitdiepen van het voor de klant belangrijkste onderwerp. ,,Het snelheidsprobleem hangt onder andere samen met de tijd die het kost om de stof op te warmen. Dat is een kwestie van contactgeleiding, op de plek waar de stof het strijkijzer raakt.”
Voorn: ,,… een plantenspuit in plaats van een stoomstrijkijzer…”
Om precies te meten hoe deze geleiding verloopt, kon Voorn gebruik maken van een opstelling die de warmteoverdracht van glas naar metaal meet. Dat glas is daartoe vervangen door een aantal lagen stof. ,,Ik had nog heel wat discussie met een van de gebruikers van de opstelling die niet geloofde in mijn methode. Mijn presentatie is door zijn kritiek wel verbeterd, maar hij had zich toch niet goed in het probleem ingeleefd”, herinnert Voorn zich het winnen van de discussie.
Wel zag ze een verschil met het klimaat op de TU. ,,Het viel me op dat altijd mensen bereid waren positieve kritiek te leveren, allerlei mensen bemoeien zich met je onderzoek. Ze staan heel open om vreemde zaken zoals epileerapparaten te bespreken. Ik heb het idee dat men bij de TU wel een drempel over moest: kun je zo’n strijkijzer dan ook wetenschappelijk onderzoeken?”
Plantenspuit
Voorns eerste resultaten tonen duidelijk aan dat nog veel te verbeteren valt aan de strijkbout. ,,Momenteel wordt de onderkant vooral ontworpen op hoe het eruit ziet en een lage glijweerstand. Daarvoor zijn bijvoorbeeld bij Tefal speciale coatings ontworpen. Ik heb uitgerekend dat met materialen met een kleinere contactweerstand de warmteoverdracht zo’n tien tot 25 procent kan verbeteren. Dat zou ook een tijdwinst van die orde kunnen betekenen.”
Bovendien leidde haar onderzoek tot nieuwe inzichten bij de afdeling Ontwikkeling. ,,Voorheen nam men daar als een soort vuistregel aan dat de contactgeleiding op een bepaald getal lag, maar ze hadden er niet goed naar gekeken.” Of de nieuwe strijkijzers van Philips ook daadwerkelijk anders worden, is onduidelijk. ,,Dat moet in overleg met Ontwikkeling bepaald worden, maar de belangrijkste boodschap is dat de structuur van het oppervlak van belang is voor de warmteoverdracht.”
Voorn was pas op de helft van haar afstudeertijd, dus werdbesloten om een volgend probleem te tackelen: de temperatuur/vocht-verdeling in het materiaal. De stof glad strijken gaat het beste als de stof nat is, maar de klant wil de stof na het strijken droog in de kast kunnen leggen.
Het belang hiervan is overduidelijk volgens Voorn: ,,Het is niet in het belang van Philips dat in de Consumentengids blijft staan dat je beter een goedkope strijkijzer kunt kopen en een plantenspuit in plaats van een stoomstrijkijzer.”
Een nieuwe meetopstelling werd gebouwd om ook het verdwijnen van vocht te meten. ,,Bovendien zijn er bepaalde differentiaalvergelijkingen voor dit probleem. Ik heb een model doorgerekend, maar dat was nog nooit toegepast op dit probleem. Het moest dus gecontroleerd worden met metingen.”
Ook hier bleek Voorn, die inmiddels gesolliciteerd heeft bij Philips, succesvol met haar model. ,,Je ziet bijvoorbeeld het water bijzonder snel verdwijnen. Misschien is meer water een oplossing voor de problemen bij het stoomstrijkijzer.” Maar er blijven ook vragen liggen: ,,Mijn eventuele opvolger zal zich moeten buigen over het meemodelleren van de strijkplank en de stoominjectie.”
Comments are closed.