微波处理中木材内温度分布的数学模拟

从热传导的物理规律出发,建立微波加热过程中木材内部热传导模型,并通过理论模拟揭示不同微波加热方式对预处理中木材内部温度分布的影响规律。结果表明:微波处理过程中,木材内部的温度分布规律及均匀性与微波加热方式直接相关;当采用单向微波辐射的方式进行加热时,沿着微波入射方向,木材温度逐渐降低,木材内部温差较大,且温度分布均匀性较差;当使用双向微波辐射的方式进行加热时,木材内能形成内高外低的温度梯度,且温度分布均匀性较好。     

微波技术在我国木材加工与产品检测中的应用

概述了微波技术在我国木材干燥、木材改性、胶粘剂合成、材料缺陷检测、竹木产品含水率检测和人造板甲醛释放量检测方面的研究成果及应用现状,微波干燥技术使木材在干燥过程中温度梯度和含水率梯度较小,具有加热时间短、干燥质量好、提高出材率等优点;通过微波改性技术,可以赋予竹木材某些特殊的功能,使低档竹木材高档化,从而有效地利用竹木材料,提高经济价值;借助微波技术进行胶粘剂合成,反应速度比传统的加热方法快数十倍;提出了微波技术在木材干燥、木材改性、无损检测、萃取甲醛释放量检测的发展方向和应用前景.     

微波加热在木材工业中的应用

引言微波是近几十年来发展起来的一门新技术,最早是在第二次世界大战中应用于雷达,此后,微波技术得到了迅速发展.50年代应用于地面通讯,60年代后应用于卫星通讯,而微波加热技术在70年代才开始应用.微波是频率约为300MHz～300KMHz即波长约为1mm～1m的电磁波总称.我国规定了微波加热使用的专用频率为890～940 MHz、2400～2500MHz、5725～5875MHz、22000～22500MHz,其中常用频率为915MHz和2450MHz.在木材工业中,微波主要用于木材软化、木材干燥、树脂固化等.     

木材微波加热厚度的确定

较之传统加热方法,微波加热是一种新型加热技术,在简述木材微波加热的机理上,阐述了影响木材介电特性的因素,指出其中木材含水率和温度是影响木材节电性质的两个最重要的因素.通过理论计算确定微波在木材中的穿透深度.计算表明:随着木材含水率和微波工作频率的增加,微波在木材中的穿透深度减少;当用频率为915 MH z和2 450 MH z的微波加热或干燥具有高含水率的木材时,木材的最大厚度应分别控制在16 cm和6 cm左右.     

木材微波处理技术与应用进展

木材在微波作用下可迅速升温超过180℃,内部水分汽化后以蒸汽形式逸出,冲破木材内部薄弱组织。处理后木材的微观结构变化分可为7级,宏观处理效果分为3型。微波技术主要用于木材干燥、膨化、弯曲和检疫等。通过微波膨化技术获得的"微波膨化木"可用于加工制造高性能的改性木、防腐木、阻燃木、木质装饰材料和高导热木材等。     

微波处理木材微观构造变化及破坏机理研究进展

利用微波技术改变木材的微观构造,提高木材渗透性,从而实现木材改性处理,改性效果在一定程度上取决于木材微观构造的破坏情况。在总结国内外微波处理木材微观构造变化及破坏机理研究进展的基础上,分析存在的问题,并从观察手段和建立微力学模型两方面,提出微波改性机理后续研究的建议。     

科技通讯

日本奈良县林业试验场小林好纪等利用微波加热的方法把中小径级的柳杉间伐材通过微波加热到100～120℃软化,然后压缩整形成方材。该项研究旨在开发一种不经过制材而直接将原木整形成方材的工艺。经过整形的木材,由于木材整体被压缩,     

间歇和连续微波干燥对木材内蒸汽压力与温度变化的影响

对间歇和连续微波干燥过程中木材内部温度、蒸汽压力的变化以及二者相互关系进行探索.结果表明:木材在连续微波干燥过程中,温度的变化大致分为快速升温段、恒温段和后期升温段;微波辐射功率增加,升温速度加快,恒温段温度提高,时间缩短;内裂通常在高含水率木材高功率连续加热时出现;在木材温度上升到100℃之后,适当减少微波功率输入,或采用间歇输入微波能的方法可有效避免内裂的发生;炭化通常出现在木材干燥后期.适当控制木材中含水率,避免过低,减少微波能输入或采用间歇输入微波能的方法,可有效防止木材炭化.     

高强度微波辐射对落叶松木材渗透性的影响

采用高强度微波辐射落叶松木材,将微波处理的木材试件与未处理试件在相同的条件下进行加压注水试验,测定吸水增重率(WAR),用于评价木材的渗透性.研究了试材初含水率、处理材心层温度、微波辐射功率、微波辐射时间等处理工艺条件与落叶松木材渗透性的关系.结果表明:适当控制上述处理条件,高强度微波辐射处理可以改善落叶松木材的渗透性.落叶松木材适宜的初含水率范围是25%～60%;适宜的微波辐射功率与落叶松木材的初含水率有关,本文条件下辐射功率可选择9～24 kW;适宜的辐射时间取决于木材的初含水率和选择的辐射功率,当落叶松木材的含水率为30%左右,9.23 kW 微波功率下辐射55 s或20～24 kW微波功率下辐射25 s时,经微波处理木材的吸水增重率是未处理材的200%以上,木材的渗透性得到显著改善. 对微波处理改善落叶松木材渗透性的机理进行讨论,认为微波能够迅速使木材内部的水汽化,在木材内部产生较大的蒸汽压,冲破木材细胞壁薄弱组织,形成细微裂隙,疏通水汽传导的途径.随着微波功率的升高有利于微细裂隙的形成,所需辐射时间缩短,但是过高的辐射功率或过长的辐射时间易造成木材开裂.     

微波处理技术在木材功能化改性研究中的应用

微波处理可以有效改善木材的渗透性能,为木材的功能化改性研究提供有利条件。文中通过分析微波处理木材的原理与特点,总结分析了近年来国内外学者利用微波处理方法进行木材功能化改性的研究进展及其存在的问题;提出微波处理木材功能化改性研究的新方向与重点,旨在为木材功能化改性处理研究提供一种新的途径。