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    3. 木材干燥新技術之微波干燥(原創)

      專欄投稿
      2020
      03/23
      01:00
      魯班小編
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      木材干燥是木材加工中重要環節之一,木材的干燥質量往往對產品后續的加工及質量的好壞起著關鍵的作用。近年來,隨著木材需求量的增長,常規的木材干燥技術由于干燥時間長、能耗和污染大等局限性已無法很好地滿足市場需求。因此,人們開始尋求新的木材干燥技術,微波技術由于其熱效應的發現開始被應用于木材干燥,并以其獨特的加熱機理為木材干燥提供了一條新的途徑。

      木材干燥新技術之微波干燥(原創)

      一、微波加熱技術

      隨著微波熱效應的發現,微波加熱以其具有穿透力強、速度快、加熱均勻,熱慣性小等特點,被廣泛用于各種工業加熱。微波加熱通過對水分子的極化處理,可以迅速將水分脫去,大大提高了干燥速率。在木材的加工中,微波加熱技術引用不僅提高了經濟效益,同時使生產過程變得更加環保。

      二、木材微波干燥的原理

      木材干燥是通過提高木材溫度,使木材中的水分蒸發和向外移動,在一定流動速度的空氣中,使水分迅速地離開木材。木材微波干燥將木材置于微波電磁場中,微波與木材中的水分相互作用引起的電磁損耗被轉換為熱能從而加熱木材。干燥過程中,木材含水率具有內高外低的特點,因此其對微波能的吸收由內而外逐漸減少,由此使得木材內部具有相同的溫度梯度和含水率梯度。此外,常規的木材干燥,干燥速度受到木材厚度影響;而微波干燥時,只要木材處于微波可穿透范圍內,木材同時受熱,木材的厚度對干燥速率沒有顯著影響。

      木材干燥新技術之微波干燥(原創)

      三、微波干燥的優勢

      1、提升木材干燥速率

      傳統的加熱方式,外部加熱的溫度要高于內部的汽化溫度,一方面造成了熱量的損失,另一方面木材的內部不容易干燥徹底。微波加熱不同于傳統的加熱方式,微波加熱的熱量擴散是由內向外的,加熱過程不受木材的厚度的影響,微波干燥木材時,木材的升溫和蒸發在整個木材中同時進行;另一方面,微波作用于木材,可以改變木材的內部結構,,提高了木材的滲透性和擴散性。因此,木材內部水分的快速移動使其干燥速度遠高于常規干燥。

      2、提升木材干燥質量

      微波加熱技術能夠迅速的將熱量均勻的排出,保證了木材內部干縮和膨脹系數的統一,清除木材內應力,木材干燥均勻的同時不會改變木材材色,其制成的家具不易出現變形、開裂現象。另外,由于微波具有獨特的生物效應,微波干燥可以在較低溫度下更徹底殺滅各種蟲菌,避免了常規干燥由于溫度低、濕度大而引起的木材生菌、長霉現象。

      3、能量利用率高

      常規干燥中,設備預熱、輻射熱損失和高溫介質熱消耗的大部分能耗。而構成微波干燥設備的金屬材料極少吸收微波,熱損失較少。另外,微波加熱是內部“體熱源”,不需要高溫介質來傳熱,因此絕大部分微波能量都由無聊吸收并轉化為升溫所需要的熱量,形成了微波能量利用高效率的特點。

      木材干燥新技術之微波干燥(原創)

      四、微波干燥存在的問題

      1、成本較高

      微波干燥木材耗電量很大,設備投資也較高,不適宜大批量地干燥濕木材,而適合干燥批量不大的半干材的二次干燥,以補充常規干燥的不足。

      2、加熱不均勻

      干燥過程中,微波之間的相互干擾和干燥設備腔體內壁的反射作用使得電磁場中空間的能量密度分布不同,導致了木材加熱的不均勻,容易破壞木材結構。干燥后期,木材也會因局部過熱產生碳化現象。

      五、小結

      木材微波干燥可以極大提升木材的利用率,在解決厚材、珍貴材和難干材方面具有十分重要的意義。結合微波干燥技術的特點,我們要注意揚長避短,巧妙地用好微波干燥,不斷地深入發展和完善微波干燥技術在木材加工中的應用。

      THE END
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      微波干燥
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