微波加热在工业上的应用
M. Moller, H. Linn 德国利恒热工有限公司
摘要：自从20世纪中叶发明微波加热以来，这一方法已广泛应用于多种领域。本文精选了微波加热应用实例，并阐述其优点。本文介绍的内容仅仅是微波潜在应用的一小部分。
微波加热的工业应用
微波指的是能够渗透到物体内部，使物体整体加热的一种电磁波。微波加热系统
由电磁波发生器和能将微波反射到被加热物体上的金属加热室组成。现代化的微波加热炉通常炉膛截面为圆形，这种炉膛设计比方型炉加热更均匀。
除了单一微波加热之外，还有复合式加热炉。微波加热结合以其它形式的加热，
或几种不同频率微波加热。复合以热空气的微波炉可以用于材料的加热或干燥。这种加热炉最适合于解决高温、大物流量，仅使用微波加热经济成本高的应用。
多频微波炉除了使用常规的2.454GHz 频率外，还要配以1或2种其它频率。其
优点是适用于那些形状厚薄特异，或那些不容易被微波加热的应用。 陶瓷
在陶瓷工业中微波加热主要用在干燥热敏产品上。用传统的加热方式加热则需要
很长的干燥时间，而且废品率高。新开发的微波加热去除粘合剂的方法已用于高压注浆陶瓷工艺（CIM ）。
日用瓷干燥
日用瓷自动生产线上，微波加热用于陶瓷素坯的预干燥。在此阶段，素坯本身已有足够强度不会出现变形，但仍有一定湿度，可以安装手柄和修坯。生产加工时，将软陶瓷坯料压注或浇注在石膏模具中，使坯料成型。随后，这些盘子或杯子坯料连同模具一起送入微波干燥器，干燥至需要的湿度。最后将餐具制品从模子中取出，进行下道工序。
微波干燥餐具的优点是减少了干燥时间，这样可以减少模具的需要量。同时由于
比常规干燥方法受热均匀，避免了边缘的开裂，提高产品质量，降低了废品率。
瓷画的干燥
优质瓷画的生产通常是由专业制造商制作。这些瓷画或瓷画组常由几百片瓷片构
成，是非常费事的手工劳作。由于壁厚差异很大，干燥速度需要很慢才能避免裂纹。通常干燥时间根据图画尺寸大小，从几天到几个月不等。采用微波加热干燥，即便是最大的图画，只需要几天干燥时间。这样，奇迹般地加快了发货时间，加大了生产的灵活性，降低了成本。
陶瓷催化剂载体
陶瓷催化剂载体是微孔结构，例如汽油催化剂。陶瓷原料经挤压成形后，再切成需要的形状，放到微波炉中干燥。这些特殊的陶瓷坯体由于壁特别薄，用传统的方法，受热不均极难干燥；微孔陶瓷体导热性差，必须缓慢干燥。
微波干燥有其特殊的优点，它可以深入材料，从物体内部均匀加热，缩短了干燥
时间。因此，可以微波在线干燥催化剂载体。
图1：带式微波加热炉（MDBT 55kW/20m）
高压注浆陶瓷脱黏合剂处理
陶瓷高压注浆成型是相当新的一种成型方法，它出自塑料的注塑技术。陶瓷料浆
经高压注入模具中，成型后取出。陶瓷通过模具成型，同时掺在浆料中的黏合剂使其达到半成品强度。使用注模法，即便是复杂的形状，也可以得到极佳的产品。
陶瓷体烧结前必须除去黏合剂，用传统加热法，需要500-700°C 高温，脱黏时间
需要几小时或几天不等。
复合法微波加热脱黏是用微波加热结合以热空气加热。这种方法可以降低脱黏温
度脱黏时间是传统方法的1/5至1/20。省时的准确数据取决于使用的黏合剂种类和陶瓷的类别。这样昂贵和费时的成型法由于采用微波脱黏，变得较便宜，缩短了加工时间。
图2：复合微波脱黏炉（6.4kW/550）
塑料加工
塑料加工中最早的微波加热应用之一是用在硫化橡胶上。这一方法是老化处理塑
料或树脂产品或后加工产品。有大量文献研究微波对聚合过程的影响，研究机械性能和聚合时间的影响，以及塑料性能的变化。塑料使用前可以用微波除去内含的黏合剂。不经过这一处理，塑料新产品会有气味，影响健康。
玻璃纤维强化的塑料棒
玻璃纤维强化的塑料棒是通过拉延制成的，如：钓鱼杆。为了得到产品的刚度，
玻璃纤维搀杂塑料树脂必须经过固化处理，使棒完全硬化，得到最佳产品性。 由于塑料导热差，在某些情况下棒中心有可能硬化不完全。
使用微波加热就可以避免这种情况，由于微波从物体内部加热，可以保证材料完
全固化。加热这种产品使用的微波系统很小，设备加热区仅约30cm 长。
图3：MEK 微波加热炉，1.2kW ，用于固化玻璃纤维强化的塑料棒
注塑树脂的预热
高电压系统使用的塑料绝缘体是在热金属模具中注塑成型的。树脂在模具中凝固
的时间成为凝胶时间，这一时间决定了生产能力。为了缩短凝胶时间，提高生产能力，注塑树脂在进入模具之前可以预热。加热至约100ºC 效果极佳，凝胶时间可以减少到40%。为了达到这一效果，必须均匀加热注塑的塑料至上述温度。否则，树脂在短凝胶时间里不能全部凝固。传统的加热器仅靠树脂从金属管中流过，是不能实现均匀加热的，只有和管壁接触的部分才能被加热。
聚四氟乙烯管透射微波，因此，微波从外部透过管壁，渗入树脂内部，使树脂整
体加热。
微波加热除了能够减少凝胶时间外，还可以提高颜色的稳定性，提高刚度。 图4：微波流体加热器MFH ，3.6kW ，用于预热注塑树脂。
食品
食品工业中用微波可以用来加热，预热，解冻和干燥，以及杀菌。
香料的灭菌处理
香料主要生长在气候潮湿的国家，这种环境会加速霉菌生长。当原料运到目的地
时，霉菌的含量有可能大大高于当地规定标准。为了销售香料，必须经过灭菌处理。有些国家用钴60 杀灭霉菌，但这在德国是不允许的。传统加热工艺由于需要加热相当长的时间，才能杀掉香料内部的霉菌，但这样会影响香料的味道和外观。
用微波加热方法可以明显减少灭菌时间，同时效果更好，不会影响颜色和味道。
干燥水果
制作干水果，先把水果切成片、加糖水浸泡，然后送去干燥。这一加工过程主要
是在水果产地进行。通常用晒干或热风干燥的方法，根据当地技术水平确定。使用这种方法，为了保持水果的形状和味道，需要低温长时间的加工。而微波干燥水果可以实现连续加工，时间短，保持色泽和味道，提高加工量。同时，微波加热的同时还可以达到灭菌的效果。和香料干燥道理相同。
两个微波加热的重要应用
微波加热软木塞
用专门的树皮制作软木塞，材料在加工之前需要存放一段时间，在此期间细菌会
进入其中。虽然这些细菌并无害处，但会因此生成TCA （三氯氨醇）的化学物质，这种物质会影响葡萄酒的味道。
传统处理工艺是用蒸汽灭菌，减少TCA 含量。由于软木热导性也很差，所以在一
定的时间内，不可能使其内部达到所需要的温度。因此，至今软木塞的味道仍避免不了。
使用微波加热灭菌可以奇迹般的减少TCA 的含量，微波灭菌是在连续的带式传送
线上进行。功率约50-60Kw （图6*），因此很容易地避免了葡萄酒的污染。
图5：带式传送微波加热炉MDBT ，60kW ，15m ，用于处理软木塞
隔热材料的干燥
隔热材料导热性差，因此任何加热和干燥方法都需耗费很长时间，材料芯部才能达到需要的温度。
生产中常出现隔热材料干不透的情况，特别是当材料很厚时，芯部干不透会影响
产品质量。
用微波直接干燥就可以避免这个问题，干得更快，解决了芯部不干的问题。 微波干燥隔热材料有两种方法，可以全部工艺采用微波干燥，也可以在后处理工
艺使用微波干燥。（完）
Microwave Heating for Industrial Application
M. Moller, H. Linn
Linn High Therm GmbH
德国利恒热工有限公司上海代表处
上海天目西路547号联通国际大厦1402室，200070 TEL ：021-63531249/63538110 FAX ：021-63179020
微波加热在工业上的应用
M. Moller, H. Linn 德国利恒热工有限公司
摘要：自从20世纪中叶发明微波加热以来，这一方法已广泛应用于多种领域。本文精选了微波加热应用实例，并阐述其优点。本文介绍的内容仅仅是微波潜在应用的一小部分。
微波加热的工业应用
微波指的是能够渗透到物体内部，使物体整体加热的一种电磁波。微波加热系统
由电磁波发生器和能将微波反射到被加热物体上的金属加热室组成。现代化的微波加热炉通常炉膛截面为圆形，这种炉膛设计比方型炉加热更均匀。
除了单一微波加热之外，还有复合式加热炉。微波加热结合以其它形式的加热，
或几种不同频率微波加热。复合以热空气的微波炉可以用于材料的加热或干燥。这种加热炉最适合于解决高温、大物流量，仅使用微波加热经济成本高的应用。
多频微波炉除了使用常规的2.454GHz 频率外，还要配以1或2种其它频率。其
优点是适用于那些形状厚薄特异，或那些不容易被微波加热的应用。 陶瓷
在陶瓷工业中微波加热主要用在干燥热敏产品上。用传统的加热方式加热则需要
很长的干燥时间，而且废品率高。新开发的微波加热去除粘合剂的方法已用于高压注浆陶瓷工艺（CIM ）。
日用瓷干燥
日用瓷自动生产线上，微波加热用于陶瓷素坯的预干燥。在此阶段，素坯本身已有足够强度不会出现变形，但仍有一定湿度，可以安装手柄和修坯。生产加工时，将软陶瓷坯料压注或浇注在石膏模具中，使坯料成型。随后，这些盘子或杯子坯料连同模具一起送入微波干燥器，干燥至需要的湿度。最后将餐具制品从模子中取出，进行下道工序。
微波干燥餐具的优点是减少了干燥时间，这样可以减少模具的需要量。同时由于
比常规干燥方法受热均匀，避免了边缘的开裂，提高产品质量，降低了废品率。
瓷画的干燥
优质瓷画的生产通常是由专业制造商制作。这些瓷画或瓷画组常由几百片瓷片构
成，是非常费事的手工劳作。由于壁厚差异很大，干燥速度需要很慢才能避免裂纹。通常干燥时间根据图画尺寸大小，从几天到几个月不等。采用微波加热干燥，即便是最大的图画，只需要几天干燥时间。这样，奇迹般地加快了发货时间，加大了生产的灵活性，降低了成本。
陶瓷催化剂载体
陶瓷催化剂载体是微孔结构，例如汽油催化剂。陶瓷原料经挤压成形后，再切成需要的形状，放到微波炉中干燥。这些特殊的陶瓷坯体由于壁特别薄，用传统的方法，受热不均极难干燥；微孔陶瓷体导热性差，必须缓慢干燥。
微波干燥有其特殊的优点，它可以深入材料，从物体内部均匀加热，缩短了干燥
时间。因此，可以微波在线干燥催化剂载体。
图1：带式微波加热炉（MDBT 55kW/20m）
高压注浆陶瓷脱黏合剂处理
陶瓷高压注浆成型是相当新的一种成型方法，它出自塑料的注塑技术。陶瓷料浆
经高压注入模具中，成型后取出。陶瓷通过模具成型，同时掺在浆料中的黏合剂使其达到半成品强度。使用注模法，即便是复杂的形状，也可以得到极佳的产品。
陶瓷体烧结前必须除去黏合剂，用传统加热法，需要500-700°C 高温，脱黏时间
需要几小时或几天不等。
复合法微波加热脱黏是用微波加热结合以热空气加热。这种方法可以降低脱黏温
度脱黏时间是传统方法的1/5至1/20。省时的准确数据取决于使用的黏合剂种类和陶瓷的类别。这样昂贵和费时的成型法由于采用微波脱黏，变得较便宜，缩短了加工时间。
图2：复合微波脱黏炉（6.4kW/550）
塑料加工
塑料加工中最早的微波加热应用之一是用在硫化橡胶上。这一方法是老化处理塑
料或树脂产品或后加工产品。有大量文献研究微波对聚合过程的影响，研究机械性能和聚合时间的影响，以及塑料性能的变化。塑料使用前可以用微波除去内含的黏合剂。不经过这一处理，塑料新产品会有气味，影响健康。
玻璃纤维强化的塑料棒
玻璃纤维强化的塑料棒是通过拉延制成的，如：钓鱼杆。为了得到产品的刚度，
玻璃纤维搀杂塑料树脂必须经过固化处理，使棒完全硬化，得到最佳产品性。 由于塑料导热差，在某些情况下棒中心有可能硬化不完全。
使用微波加热就可以避免这种情况，由于微波从物体内部加热，可以保证材料完
全固化。加热这种产品使用的微波系统很小，设备加热区仅约30cm 长。
图3：MEK 微波加热炉，1.2kW ，用于固化玻璃纤维强化的塑料棒
注塑树脂的预热
高电压系统使用的塑料绝缘体是在热金属模具中注塑成型的。树脂在模具中凝固
的时间成为凝胶时间，这一时间决定了生产能力。为了缩短凝胶时间，提高生产能力，注塑树脂在进入模具之前可以预热。加热至约100ºC 效果极佳，凝胶时间可以减少到40%。为了达到这一效果，必须均匀加热注塑的塑料至上述温度。否则，树脂在短凝胶时间里不能全部凝固。传统的加热器仅靠树脂从金属管中流过，是不能实现均匀加热的，只有和管壁接触的部分才能被加热。
聚四氟乙烯管透射微波，因此，微波从外部透过管壁，渗入树脂内部，使树脂整
体加热。
微波加热除了能够减少凝胶时间外，还可以提高颜色的稳定性，提高刚度。 图4：微波流体加热器MFH ，3.6kW ，用于预热注塑树脂。
食品
食品工业中用微波可以用来加热，预热，解冻和干燥，以及杀菌。
香料的灭菌处理
香料主要生长在气候潮湿的国家，这种环境会加速霉菌生长。当原料运到目的地
时，霉菌的含量有可能大大高于当地规定标准。为了销售香料，必须经过灭菌处理。有些国家用钴60 杀灭霉菌，但这在德国是不允许的。传统加热工艺由于需要加热相当长的时间，才能杀掉香料内部的霉菌，但这样会影响香料的味道和外观。
用微波加热方法可以明显减少灭菌时间，同时效果更好，不会影响颜色和味道。
干燥水果
制作干水果，先把水果切成片、加糖水浸泡，然后送去干燥。这一加工过程主要
是在水果产地进行。通常用晒干或热风干燥的方法，根据当地技术水平确定。使用这种方法，为了保持水果的形状和味道，需要低温长时间的加工。而微波干燥水果可以实现连续加工，时间短，保持色泽和味道，提高加工量。同时，微波加热的同时还可以达到灭菌的效果。和香料干燥道理相同。
两个微波加热的重要应用
微波加热软木塞
用专门的树皮制作软木塞，材料在加工之前需要存放一段时间，在此期间细菌会
进入其中。虽然这些细菌并无害处，但会因此生成TCA （三氯氨醇）的化学物质，这种物质会影响葡萄酒的味道。
传统处理工艺是用蒸汽灭菌，减少TCA 含量。由于软木热导性也很差，所以在一
定的时间内，不可能使其内部达到所需要的温度。因此，至今软木塞的味道仍避免不了。
使用微波加热灭菌可以奇迹般的减少TCA 的含量，微波灭菌是在连续的带式传送
线上进行。功率约50-60Kw （图6*），因此很容易地避免了葡萄酒的污染。
图5：带式传送微波加热炉MDBT ，60kW ，15m ，用于处理软木塞
隔热材料的干燥
隔热材料导热性差，因此任何加热和干燥方法都需耗费很长时间，材料芯部才能达到需要的温度。
生产中常出现隔热材料干不透的情况，特别是当材料很厚时，芯部干不透会影响
产品质量。
用微波直接干燥就可以避免这个问题，干得更快，解决了芯部不干的问题。 微波干燥隔热材料有两种方法，可以全部工艺采用微波干燥，也可以在后处理工
艺使用微波干燥。（完）
Microwave Heating for Industrial Application
M. Moller, H. Linn
Linn High Therm GmbH
德国利恒热工有限公司上海代表处
上海天目西路547号联通国际大厦1402室，200070 TEL ：021-63531249/63538110 FAX ：021-63179020