我国微波真空冷冻干燥设备发展脉络
国已开发出真空冷冻干燥设备,早在 20 世纪 60 年代。当时主要用于制药行业。为了拓宽应用范围,国又开发出大型真空冷冻干燥设备,计划用于保健品和农产品加工领域。但由于当时国内市场需求不旺,因此, 60 年代末至 80 年代初,真空冷冻干燥设备行业一直处于低潮。
真空冷冻干燥设备行业的市场形势趋于好转,1998 年开始。销势开始回升,处于一个较好的状态。国食品、保健品及医药行业所用的大型真空冷冻干燥设备,主要是从国外进口的产品,价格十分高贵。虽然国内有少数企业生产此类设备,但由于存在技术、工艺、质量方面的问题,使这类国产设备很难推广,这些问题主要包括:一是加热不均匀;二是真空度不够,影响干燥速度。据测定,升华干燥的真空度临界点即三相点为:压力为 4 . 7mmHg 温度为 0 ℃ 。
但多为小型设备。由于生产该种设备的技术难度很大,微波真空冷冻干燥设备在国面市已有 10 多年的时间。所以,该种设备一直未得到很好的推广。
最突出的技术难题是低气压气体的放电问题:处于真空状态下的气体,生产微波真空冷冻干燥设备的过程中。稀释到一定水平时,外界加入能量的情况下,会产生高频放电现象。低气压气体出现高频放电现象,发生的危害是微波能输送不到物料内、微波反射严重、毁坏微波炉的密封窗,继而破坏微波炉内的真空状态。
特别是实木家具产品生产中,家具中。木材干燥是最头痛的问题。国从解放初学习原苏联木材加工方式而引进的蒸气干燥木材方式一直沿用至今。这种方式虽然工艺稳定,但耗能、费时,对坚硬树种更难把握,木材干裂、变形大,导致木材的利用率下降,无法达到使用要求。针对以上情况,采用国内外最先进的高科技术手段 — 微波,来干燥木材。经过八年多时间的探索,和研究,突破了微波的强力穿透、发射场的均衡、以及微波的密封等重大课题,同时经过了小型生产性实验,和定型窑的批量生产。通过家具厂、球型门锁厂的试用,均达到客户的要求与理想水平。现介绍它一些特点:
我国微波真空冷冻干燥设备发展脉络
1、木材内外温度基本一致。
直接激化水分子,由于微波是穿透木材。发生热量,所以内部温度还略高于外部,这样可最大限度防止木材出现用传统加热法干燥木材的温度梯度而产生的变形、开裂、干缩等问题,能显著提高木材的利用率。
可直接干燥木制半成品。 2、木材定型好。
能完全消除木材内应力,经微波干燥的木材。所以能干燥经初加工的木制品。打破历来家具生产工艺是先将板、木方材干燥好后再剖成零部件进行加工的工艺,改为先将板、木方料根据家具结构的需要,先加工成各种直、曲线的规格,再进入微波干燥。这样,一方面不再将加工中的边角余料(约占30%)干燥,加工中的木屑、刨花(约占15%)均不进窑,既节约能源又提高了干燥窑的利用率;另外,因先下料再干燥使木材中原有缺陷不再扩展,可提高木材利用率15%-20%,其经济效益十分显著。
干燥速度快,3、选择性加热。节约能源。
含水率高的局部吸收微波多,微波干燥木材的一个显著特点是具有选择性。发生的热量大,反之则产生热量小,加上木材是内部整体生热,没有热惯性,也没有热传输损耗,所以干燥速度比激进蒸气加热法快10倍以上,从而大大节约能源。
4、可保持木材的原色泽亦能杀虫灭菌。
时间长,激进干燥法因湿度大。普遍存在干燥后材质降低、变色、变黑的问题,用在家具上则降低了档次,微波则因时间短,干燥的过程中同时杀虫、灭菌,且效果显著,所以木材在微波中干燥、不变色、不降等级特别是贵重木材,使用更理想。
节约设备投资及场地占用,5、可减少干燥工艺流程。便于使用者的操作。
仅需一台设备即可完成。因此,因为微波干燥木材一般不需浸泡、蒸煮、喷蒸等工艺流程。设备简化、占用场地少,同时工艺简便易实现自动化控制,操作时仅需将干燥时间设定好,时自动停机。全过程没有毒气体或有毒有害液体外排,因此,属于环保设备。
微波干燥木材特别适用于木材初含水率在25%左右,除上述五大特点外。干至终含水率10-8%或更低,其干燥成本在80元/M3左右,对成型的半成品干燥因减少开裂、变形一项就可节约木材15%以上,这对价格较贵重的木材更显出其价值来,经济效益十分显著。
国家大力提倡维护生态环境、节约木材、节约能源,因此。降低利息和消除污染的情况下,微波干燥木材以其干燥速度快、干燥质量好,木材利用率高等特点,将会被家具及木材加工行业广泛地应用而显示出美好的前景。
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