木材微波預(yù)處理特性研究

　　木材的交流電性質(zhì)主要是指木材在各種頻率的交流電場作用下呈現(xiàn)的各種特性，主要包括木材的介電參數(shù)（介電常數(shù)、損耗角正切、介質(zhì)損耗因數(shù)等）和交流電阻率（或電導(dǎo)率）的變化規(guī)律及影響因素。在木材工業(yè)中，用于高頻電加熱的頻率通常在1～10MHz的范圍，用于微波加熱的頻率為915MHz或2.45GHz，在射頻條件下木材會表現(xiàn)出介電性。所謂介電性，是物質(zhì)受到電場作用時，構(gòu)成物質(zhì)的帶電粒子只能產(chǎn)生微觀上的位移而不能進(jìn)行宏觀上的遷移的性質(zhì)。表現(xiàn)出介電性的物質(zhì)稱為介電體。按照木材加熱方式的不同，我們可以把木材的加熱分為兩類：一類是常規(guī)干燥方法加熱木材，該方法是通過傳導(dǎo)、對流、輻射的傳熱方式加熱固體周圍的環(huán)境或固體表面，使固體的表面得到熱量，然后再通過熱傳導(dǎo)的方式將熱量傳到固體內(nèi)部。其加熱介質(zhì)可以是熱空氣、爐氣、過熱蒸汽，也可以是遠(yuǎn)紅外線輻射等。這種加熱方式效率低，加熱時間長；另一類加熱方法是微波加熱，木材微波干燥是把濕木料作為一種電介質(zhì)置于微波交變電磁場中，在頻繁交變的電磁場作用下，木材中的極性水分子迅速旋轉(zhuǎn)、相互摩擦、產(chǎn)生熱量，從而加熱和干燥木材。其具體的發(fā)熱機(jī)理大致有3種（李賢軍，2003）：（1）木材內(nèi)的自由離子和束縛離子在微波電磁場的作用下迅速移動，引起離子導(dǎo)電損耗，從而產(chǎn)生熱量；（2）木材物質(zhì)非結(jié)晶區(qū)域存在許多羥基等極性偶極子基團(tuán)，其在交變電磁場作用下能夠發(fā)生頻繁取向運(yùn)動而引起介質(zhì)損耗，產(chǎn)生熱量（趙廣杰，1991）；（3）木材中的極化水分子隨著高頻交變電磁場方向的變化而迅速旋轉(zhuǎn)、相互摩擦、產(chǎn)生熱量，使水分子本身發(fā)熱，再將熱量傳給木材。由于木材中水的相對介電常數(shù)和損耗系數(shù)大，在微波場作用下發(fā)熱量多，所以在干燥時，一般認(rèn)為是木材中的極化水分子發(fā)生頻繁的取向運(yùn)動而產(chǎn)生熱量，從而實(shí)現(xiàn)對木材的加熱和干燥。

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