微波加热在木材加工中的应用【批木网】

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  本片文章主要是通过对现代木材干燥技术的特性以及微波加热技术的特点、原理等方面进行阐述，从而得出微波加热技术对木材加工行业具有哪些作用。

  微波是一种波长很短的电磁波，其波长范围在0.1mm~1m之间，由于其最长波长值比超短波最小波长值还要短，故称其为微波。微波具有极高的频率，其范围在300MHz~3000GHz之间，故微波亦称作 "超高频电磁波“微波整体范围介于红外线与超短波之间，根据微波波长范围的不同，又可将微波分为分米波、厘米波、毫米波以及亚毫米波。随着科学的发展，微波技术得到了广泛的应用，尤其是在通信行业，如微波卫星通信、微波散射通信、模拟微波通信和数字微波通信等。为避免微波通信频率与工业、医学、科学等的频率相互干扰，故将微波通信频率与其他用途的微波频率分开使用，其中915MHz和2450MHz在我国常用于工业加热。

  一、我国木材干燥技术的现状改革开放以来，我国的木材干燥工业得到了飞速发展，目前已成为个完善的行业体系。尤其是近几年，随着我国木材用量的逐渐增多，木材干燥市场更加繁荣，为我国木材干燥工业的快速发展带来了良好的契机。目前，我国木材干燥工业具有以下几个特点。

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  1、木材加工企业的干燥意识增强。靠简单气干或熏烤干燥木材不能保障木制品的质量，这已经是木材加工企业的共识。因此，企业在干燥设备上的投资力度明显加大。

  2、干燥方法呈现以常规干燥为主，除湿干燥、太阳能干燥、真空干燥、高频干燥、微波干燥、炉气干燥等其他干燥方法并存的多样化格局。通常，木材干燥专营企业多采用大容量常规干燥。而木材加工企业的自用干燥室则根据其所干木材树种、数量、质量要求、地理位置等不同，在干燥方法的选择上各不相同，干燥室的容量也大小兼有。

  3、集中加工、集中干燥的局面初步形成。由于原木外运受运输成本和口岸城市运力的限制，所以木材加工企业纷纷到口岸城市落户或建立原材料加工基地。这在客观上形成了集中加工、集中干燥的木材城。

  4、木材干燥的规范化管理标准基本齐备，干燥设备的科技含量不断增加，性能不断提高。

  二、现代干燥技术的概述现代木材干燥技术主要包括：（1）利用大自然能源的大气预干燥技术、太阳能干燥技术、太阳能与其他干燥联合的干燥技术；⑵利用废旧能源的发电厂剩余热水干燥技术、锅炉尾气干燥技术；⑶废弃物燃烧干燥技术等；⑷智能干燥技术，即利用木材干燥智能控制技术实现不同木材的智能高效干燥；（5）不同干燥方法高效联合的技术；（6）木材预处理干燥技术，即通过现代生物技术、机械技术、化学处理技术等方法提高木材水分的传导性能，从而改善木材干燥性能的木材预处理技术。

  现代干燥技术的基本要求是节能、环保和高效。对干燥能耗占木材加工过程中总能耗的60%70%的木材干燥工业来说，需要不断的研究新的节能干燥技术，推广利用废旧能源的干燥技术和利用再生能源（特别是太阳能）的干燥技术的意义重大。实现木材的绿色干燥、减少木材干燥过程中排放的有害气体数量。

  三、微波干燥木材的原理和优点微波干燥木材的原理是以湿木材作电介质，在微波电磁场的作用下，引起木材中水分子极化，同时由于电磁场的频繁交变，使水分子高速频繁的摆动，摩擦生热，从而加热干燥木材。微波干燥木材具有以下优点：1、干燥速度快。微波干燥木材的时候，由于热量不是从木材外部传入，而是在木材内部水分子和木材摩擦直接产生热能，又称体积加热。

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  这种体积加热使被干燥的木材沿整个厚度几乎同时热透，而且热透所需时间与木材厚度无关。木材内部的水分迅速汽化，形成向外扩散的压力，同时由于木材表面有热损失以及水分的蒸发，故实际上木材内部温度高于表面温度，因此微波干燥温度梯度和含水率梯度方向一致，大大地加快了水分的移动速度。

  2、干燥质量好。由于微波干燥木材时渗透性增加，在干燥过程中，加热均匀，木材中水分由内向外同时排出，使木材的膨胀收缩系数基本一致，这样可以最大限度地避免木材在干燥过程中出现的变形、开裂等缺陷，且干燥均匀，残余应力小。

  3、可保持木材原有的色泽。温度越高、作用时间越长、含水率越高则木材变色越快。木材微波干燥周期与常规干燥相比要缩短几十至上百倍，而且每次加热要经过由低温到高温的过程，因而在高温下停留的时间更短，所以用微波干燥木材几乎不改变木材的原色泽。

  4、可直接干燥木制半成品。木材微波干燥设备最大的特点是能干燥木制品的半成品。微波直接干燥成型的木材，不变形、不开裂、不损坏木材。并且占用的场地面积小，具有一定程度的杀虫功能。

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  四、微波干燥的方法和作用微波用于木材干燥有两种方法，即利用微波快速干燥木材和利用木材的介电性质均衡其含水率。微波再干可以防止过干，并使单板较为柔软，干燥后因劈裂或破坏的降等，微波再干单板少于热空气再干单板。

  微波干燥木材今后可能用在两段干燥的第二阶段，即用于干燥低含水率阶段，可充分发挥其干燥的特长，又能适当降低能耗。

  提高木材干燥质量、减少木材降等、降低能耗、提高设备生产率、改善劳动环境和减少环境污染、降低干燥成本是木材干燥发展的主题。微波干燥是以清洁的电作能源，由于我国电力曰趋丰富，已步入世界电力大国，电价与煤价的比相对在逐渐降低，故微波干燥等以电为能源的干燥方法在21世纪预计会有明显的增长趋势。微波干燥未来在解决厚材、珍贵材和难干材方面可能发挥重要作用。当然，微波干燥也可用于卸原木、单板、薄木及碎料的干燥。

  五、结束语微波技术作为一种将电磁能转化为热能的特殊导热方式，不仅在食品加热、杀虫灭菌、干燥保鲜等方面用途广泛，同时，更向催化化学反应、新材料微波处理等应用发展。随着微波干燥技术在木材加工中的不断深入发展和完善，将会使木材加工后更加的安全、节能、高效、环保，从而带动我国木材工业的经济增长，促进环境友好型社会的快速发展。


   

   来源：批木网整理

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