一种渐变式木材微波膨化用谐振腔及渐变式木材制备方法技术

本发明专利技术涉及木材处理技术领域，具体公开了一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，包括主谐振腔、以及至少两组馈入口组，所述两组馈入口组沿主谐振腔的轴向布置；所述两组馈入口组的微波功率不同。本发明专利技术利用不同微波功率的馈入口组对木材进行微波辐射，改变木材不同部位的膨化率，形成大小逐渐变化的间隙，从而改变木材不同部位的渗透性能，使得后期浸注功能性材料，能在同一根木材上体现不同的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种渐变式木材微波膨化用谐振腔及渐变式木材制备方法
本专利技术涉及木材处理
，具体涉及一种渐变式木材微波膨化用谐振腔、以及一种渐变式木材制备方法。
技术介绍
微波干燥木材是以均匀的微波场使木材自身整体生热，可消除干燥过程中的温度梯度及含水率梯度，其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，这样木材在干燥过程中可最大限度避免变形、开裂、干枯、碳化等损失，能提高木材的成材率。与传统干燥方式相比，具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点，微波干燥过程中易于控制；且没有噪音和有害气体排放，属于环保干燥技术。微波加热干燥使的木材内部温度高于表面。使木材内部形成向外的压力差，加速了水分的表面迁移，所以微波干燥木材的速度远大于对流干燥速度快20–30倍。比远红外和蒸汽干燥能耗降低25％以上。微波干燥物料可使木材内部的温度高于60℃，使用木材中寄生的虫卵很快杀灭、达到防蛀、防霉的作用。对于各种不同性质的木材要先取合适的微波加热速度，达到最佳的工艺条件，可获得更佳的效益。公告号为CN103108425B的专利技术专利公开了一种用于木材微波预处理的圆柱形三口馈入谐振腔，该谐振腔虽然能够提高木材微波预处理温度分布的均匀性，但是未考虑到木材加工的多样性，木材的膨化率单一，难以满足木材后续加工的需求。
技术实现思路
为了木材膨化率单一的技术问题，本专利技术提供了一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，利用本专利技术所提供的谐振腔对木材进行微波膨化处理，能够改变木材内部的膨化率，获得渐变式木材。其具体技术方案如下：一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，其包括主谐振腔、以及至少两组馈入口组，所述两组馈入口组沿主谐振腔的轴向布置；所述两组馈入口组的微波功率不同。进一步的，所述谐振腔包括主谐振腔、第一馈入口组、第二馈入口组以及；所述第一馈入口组、第二馈入口组以及第三馈入口组沿主谐振腔的轴向布置，且微波功率逐渐增大。进一步的，所述第一馈入口组的微波功率为5～15kw；第二馈入口组的微波功率为15～25kw；第三馈入口组的微波功率为25～35kw。进一步的，所述馈入口组包括至少三个馈入口，所述三个馈入口沿主谐振腔的径向布置。进一步的，相邻所述馈入口组之间的馈入口在主谐振腔的径向方向上交错布置。本专利技术还提供了一种渐变式木材的制备方法，包括如下步骤：S1.调整木材的含水量，使木材的含水量从第一端至第二端逐渐增大；S2.利用权利要求1～5任一项所述的谐振腔对木材进行微波处理，使木材含水量较高的一端靠近微波功率较高的馈入口组，得到渐变式木材。进一步的，所述步骤S1中调整木材的含水量的过程包括：S101.将木材划分为至少两段；S102.将划分后的第一段木材浸入改性液A中，将改性液A加压至1.5～1.8MPa，保持1～2h，其中，改性液A按重量份记包括尿素20-35份、甲基丙烯酸15-25份、聚乙烯醇15-25份；S103.将划分后的第二段木材浸入改性液A中，将改性液A加压至2.5～2.8MPa，保持3～4h。进一步的，在进行所述步骤S102之前，先将木材整体浸入改性液B中，将改性液B加压至2.2MPa～2.5MPa，保持0.5～1h；其中改性液B按重量份记包括尿素15-20份、椰油酰胺丙基甜菜碱5-8份、丙烯酰胺6-8份、蔗糖酯10-20份、去离子水100-200份。有益效果：1.本专利技术所提供的一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，通过在主谐振腔的轴向布置多组馈入口组，将各个馈入口组设置不同的微波功率，从而使木材的不同部位膨化率不同，形成一种膨化率渐变的木材；而不同的膨化率使得木材内部的间隙大小发生改变，从而使木材各部位的渗透性能不同，使得后期浸注功能性材料，能在同一根木材上体现不同的效果。2.本专利技术所提供的一种渐变式木材的制备方法，将木材划分多段，分别将所划分的各段木材浸入改性液A中，并改变浸入条件，利用改性液A与木材纤维中的羟基发生酯化反应，从而消耗亲水的羟基，改变木材的含水量，通过改变对各段木材的压力环境和保持时间，使得木材不同部位的含水量发生改变；而膨化率越高的木材本身膨胀程度越大，在进行微波处理时，含水量越低微波穿透越深，通过使木材不同部位的含水量不同，保证木材膨化率高的部位，微波穿透也越深，从而保证了所制备的渐变式木材的均匀性。附图说明图1为本专利技术实施例1中谐振腔的结构示意图；图2为本专利技术实施例1中谐振腔的径向截面示意图；图3为本专利技术实施例1中渐变式木材微波膨化后的内部示意图。附图标记：1、主谐振腔；101、第一馈入口组；102、第二馈入口组；103、第三馈入口组。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例1如图1所示，本实施例公开了一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，包括主谐振腔1、以及第一馈入口组101、第二馈入口组102和第三馈入口组103，第一馈入口组101、第二馈入口组102和第三馈入口组103分别沿着主谐振腔1的轴向方向布置，且分别与主谐振腔1连通，设置第一馈入口组101、第二馈入口组102和第三馈入口组103的微波功率逐渐增大。在对木材进行微波膨化时，将木材至于主谐振腔1内，利用三组馈入口馈入微波能量，微波与木材中的水分相互作用引起的电磁损耗被转换为热能从而加热木材，对木材进行干燥。在水分脱离木材的过程中，在木材的内部产生间隙，实现木材的膨化。为了得到渐变式的木材，在本实施例中分别将第一馈入口组101、第二馈入口组102和第三馈入口组103的微波功率逐渐增大，通过增大微波功率加快水分在木材内部的移动速度，从而提高木材的膨化程度，通过不同微波功率的馈入口组来获得渐变式木材。由于所获得的渐变式木材内部的膨化率不一样，因此在后续浸注其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，其特征在于：包括主谐振腔(1)、以及至少两组馈入口组，所述两组馈入口组沿主谐振腔(1)的轴向布置；所述两组馈入口组的微波功率不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，其特征在于：包括主谐振腔(1)、以及至少两组馈入口组，所述两组馈入口组沿主谐振腔(1)的轴向布置；所述两组馈入口组的微波功率不同。


2.根据权利要求1所述的一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，其特征在于：所述谐振腔包括主谐振腔(1)、第一馈入口组(101)、第二馈入口组(102)以及第三馈入口组(103)；所述第一馈入口组(101)、第二馈入口组(102)以及第三馈入口组(103)沿主谐振腔(1)的轴向布置，且微波功率逐渐增大。


3.根据权利要求2所述的一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，其特征在于：所述第一馈入口组(101)的微波功率为5～15kw；第二馈入口组(102)的微波功率为15～25kw；第三馈入口组(103)的微波功率为25～35kw。


4.根据权利要求1所述的一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，其特征在于：所述馈入口组包括至少三个馈入口，所述三个馈入口沿主谐振腔(1)的径向布置。


5.根据权利要求4所述的一种渐变式木材微波膨化用谐振腔，其特征在于：相邻所述馈入口组之间的馈入口在主谐振腔(1)的径向方向上交错布置。

【专利技术属性】
技术研发人员：贺霞，邓曙光，周理，李曼，周文雪，陆志强，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43