전자레인지 건조는 열전도 방향과 수분 확산 방향이 동일하다는 점에서 기존 건조 방식과 다르다. 기존의 건조방식에 비해 건조속도가 크고, 에너지가 절약되고, 생산효율이 높으며, 건조가 균일하고, 생산이 청결하며, 자동제어가 쉽고, 제품품질이 향상된 장점이 있어 다양한 건조분야에서 더욱 주목을 받고 있습니다. . 이미 1960년대부터 해외에서 마이크로웨이브 건조 기술의 응용 및 이론에 대한 많은 연구가 진행되었으며, 최근 수십 년 동안 더욱 발전해 왔습니다. 우리나라의 전자레인지 건조 기술에 대한 연구는 상대적으로 늦게 시작되어 외국에 비해 다소 격차가 있지만 좋은 결과를 얻었으며 많은 연구 및 적용 성과를 보이고 있다. 우리나라의 전자레인지 건조 기술은 현재 식품 산업, 재료 화학 산업, 제약 산업, 광물 채굴 산업, 세라믹 산업, 실험실 분석, 습식 천연 고무 가공 등에 사용되고 있습니다. [1]
전자레인지는 주파수 300MHz~300,000MHz, 파장 1mm~1m의 고주파 전자기파를 말한다. 마이크로파는 진동주기가 짧고 침투력이 강하며, 전기장 특유의 물질과 상호작용할 때 특정 효과를 낼 수 있는 특성을 갖고 있다.
화염, 열풍, 증기, 전기 가열 등의 전통적인 건조 방법은 모두 외부 가열 및 건조를 기반으로 하며 재료 표면이 열을 흡수한 후 열이 내부로 침투합니다. 열전도를 통해 재료를 가열하고 건조시킵니다. 전자레인지 건조 방식은 전혀 다릅니다. 습윤 물질이 진동 주기가 매우 짧은 마이크로파 고주파 전기장에 있을 때 내부의 물 분자는 분극화되어 마이크로파 전기장의 방향을 따라 깔끔하게 배열된 다음 내부의 상호 작용 변화에 따라 빠르게 회전합니다. 고주파 교류 전기장의 방향을 바꾸고 격렬한 충돌과 마찰(초당 최대 수억 회)을 생성하면 마이크로파 에너지의 일부가 분자 운동 에너지로 변환되어 열의 형태로 표현되어 물의 온도가 상승하여 재료를 떠나 재료를 건조시킵니다. 즉, 마이크로파가 재료에 들어가서 흡수된 후 그 에너지는 재료의 유전체 내부에서 열에너지로 변환됩니다. 따라서 마이크로웨이브 건조는 전자파를 가열원으로 하고, 건조물 자체를 발열체로 하는 건조방식이다.
전자레인지 건조장비의 핵심은 현재 전자레인지 건조 주파수는 주로 2450MHz다. 주로 화학공업, 식품, 농식품, 목재 등의 건조에 사용된다. 건축 자재, 종이 제품 및 기타 산업에도 사용할 수 있습니다. 식품, 농업 및 부업 제품 등의 살균에도 사용할 수 있습니다.
기존의 건조 공정에서는 건조 속도를 높이려면 외부 온도를 높여 온도차 구배를 높여야 하는데, 외부 코크스 및 내부 현상이 발생하기 쉽습니다. 물질의 성장. 그러나 마이크로파 가열을 사용하면 소재의 형태에 관계없이 열이 고르게 침투할 수 있고, 퍼핑 효과를 낼 수 있어 분쇄에 유리하다.
전자레인지의 작용으로 재료의 건조 속도가 일정한 경향이 있으며 가열도 균일합니다. 또한, 전자레인지 건조기술은 건조물의 색상, 향, 맛, 조직구조에 영향을 주지 않으며 유효성분이 쉽게 분해, 파괴되지 않습니다. 사천 및 한약재를 전통 건조 방식으로 건조할 때 발생하기 쉬운 건조 불균일 등의 문제를 해결하기 위해 관련 연구기관에서는 기존 오븐 건조를 대체하기 위해 전자레인지 건조를 활용하기 시작하고 있다.
전자레인지 장비는 지원시설이 적고, 공간을 적게 차지하며, 조작이 용이하고, 연속운전이 가능하며, 자동화 생산 및 기업관리에 편리하다(PLC 프로그래밍으로 제어 가능, 온도 조절 가능) ).
전자레인지 건조 공정의 에너지 활용률은 마이크로파의 열이 젖은 재료 내부에서 직접 발생하기 때문에 열 손실이 적고 열효율이 높으며 환경 및 소음 오염이 없기 때문입니다. 이는 작업 환경을 크게 향상시킬 수 있습니다. [2]
건조공정은 국민경제의 거의 모든 분야에 걸쳐 이루어지며 생산과 생활 전반에 걸쳐 널리 활용된다. 건조의 목적은 특정 원료, 반제품, 완제품에서 수분이나 용제를 제거하여 가공, 사용, 운송 및 보관을 용이하게 하는 것입니다. 일반적인 건조방법에는 기계적 방법, 화학적 방법, 가열(냉동) 방법이 있습니다. 이러한 방법은 장비가 크고 건조 비용이 높거나 건조 속도가 느리고 처리량이 적습니다. 과학기술의 발전에 따라 생물학적 제품, 신소재(다상복합재료, 나노소재, 스마트소재, 바이오의료소재 등), 첨단세라믹, 첨단식품신제품 및 신약신제품, 전통건조 등 신제품의 등장 기술과 건조기가 모두 호환되지 않을 수도 있습니다.
마이크로파 건조 기술과 마이크로파 건조기는 경공업, 화학 재료 산업, 식품 및 농산물 가공 산업 및 기타 산업 분야에서 널리 사용되어 상당한 이점을 보여 왔습니다. 전자레인지 건조는 의심할 여지 없이 신제품의 요구 사항에 적응하는 새로운 기술입니다.
우리나라는 외국에 비해 마이크로웨이브 건조 기술의 응용 연구를 늦게 시작했지만 많은 성과를 거두었지만 마이크로웨이브 건조 기술의 응용 연구 분야는 협소하고 대부분이 아직 미진한 분야에 머물고 있다. 실험 단계나 소규모 생산 단계에서는 복합 마이크로파 건조 기술에 대한 연구가 확대되어야 하며, 마이크로파 건조의 순간 질량 및 열 전달 이론에 대한 연구는 충분하지 않으며, 마이크로파 건조 기술을 지원하는 장비 및 기기의 개발이 필요합니다. 강화됩니다. 또한, 천연고무 건조에 마이크로웨이브 건조를 적용하는 이론적 연구는 큰 진전을 이루었지만 규모, 연속성, 자동화 측면에서 여전히 해결해야 할 문제가 많다. 구조, 비고무 부품 및 제품이 공정 성능 및 기타 측면에 미치는 영향에 대해서는 추가 연구가 필요합니다. 이것이 우리의 미래 연구 우선순위입니다.