Диэлектрический нагрев – относительно новая, одобренная к применению, технология фитосанитарной обработки материалов упаковки на основе древесины. Здесь обеззараживание дерева упаковки выполняется теплом, генерируемым электромагнитной энергией. Технику нагрева таким способом утвердили на международном уровне как дополнительный упаковочного материала на основе дерева. Установлены соответствующие стандарты по фитосанитарным действиям.
СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :
Технология диэлектрический нагрев фитосанитарной обработки
Диэлектрический нагрев – технология, использующая электромагнитные волны (микроволны или радиочастотные волны) для достижения теплового эффекта. Здесь электромагнитная энергия трансформируется в тепло в местах скопления влаги. Эффект фактически аналогичен тому, что получают при работе микроволновой печи.
Нагрев древесины до нужных значений температуры в течение некоторого времени способствует уничтожению насекомых-вредителей, присутствующих в теле древесины. Таковые подлежат уничтожению в соответствии с фитосанитарными правилами. Древесина, как правило, содержит влагу по всей площади структуры, соответственно, диэлектрический нагрев обрабатывает весь профиль упаковочного материала.
Следует отделять диэлектрический нагрев от традиционных методов термообработки — нагревания упаковки на открытом воздухе или внутри печи. Главное отличие – устоявшиеся методы термической обработки ведут к повышению температуры поверхности дерева быстрее, чем в области сердцевины.
Для передачи тепла от поверхности древесины к сердцевине требуется какое-то время. Соответственно, в условиях обычной термической обработки важным является контроль температуры в области сердцевины древесины. Достижением контрольного значения обеспечивается достаточный уровень нагрева, способствующий уничтожению насекомых-вредителей.
Если же использовать технику диэлектрического нагрева, температуру древесины допустимо измерять на поверхности путём контроля инфракрасных изображений, показывающих уровни нагрева поверхности дерева. При диэлектрическом нагреве поверхность древесины остаётся холоднее области сердцевины, потому что внешняя часть охлаждается быстрее внутренней, так как тепло излучается в окружающую среду.
По этой причине, если зафиксирована целевая температура 60°C на поверхности того же древесного поддона, с полной уверенностью можно предполагать, что температура внутри древесной структуры равна или выше зафиксированного значения.
Официальное одобрение технологии к применению
Фитосанитарные меры на диэлектрический нагрев были одобрены ещё в 2013 году. Технологию обозначили эффективным средством фитосанитарной обработки поддонов и других видом упаковки на основе древесины. Также принят к исполнению график обработки по рекомендациям Технической группы фитосанитарной обработки.
Диэлектрический нагрев рассматривается теперь одним из ряда вариантов обработки упаковочных материалов на основе дерева. Если на местах решено использовать обработку такого вида, необходимо утвердить поставщиков и указать или утвердить графики обработки, обеспечив тем самым соответствие требованиям.
Конкретная техника получения требуемой температуры (времени воздействия электромагнитной энергией) различается для каждого конкретного объекта. Соответственно, разрабатывается и тестируется инженером соответствующего фитосанитарного сооружения.
Как известно, на международном уровне в области фитосанитарных мер становится очевидной замена (отказ от применения) бромистого метила. При этом диэлектрический нагрев здесь предлагается как альтернатива против бромистого метила для фитосанитарных действий, направленных на достижение стерильности упаковочных материалов из дерева.
Диэлектрический нагрев и области применения
В дополнение к применению технологии стерильности деревянных поддонов, диэлектрический нагрев как метод рекомендован для работы с другими материалами растительного производства. Конечно же, в каждом отдельном случае требуется индивидуальный график санитарии.
Часть натуральных материалов, подлежащих дезинфекции путём диэлектрического нагрева, представляют:
- необработанную древесину (упаковки, ящики и т. д.);
- обработанную древесину (мебель, предметы искусства, картины и т. п.);
- бумагу (книжную продукцию, архивную документацию и т. п.);
- ткани (ковровые покрытия, гобелен, и т. п.);
- продукты питания (злаки, бобовые культуры, сухофрукты и т. п.).
Однако до настоящего времени лишь упаковка на основе дерева имеет полноценно утверждённый в рамках всего мира график фитосанитарной обработки. Другие варианты применения упоминаются как возможные к реализации. Обусловлено это тем, что для некоторых национальных регулирующих органов необходима координация использования установок для термообработки диэлектриков в различных целях.
Какой тип оборудования необходим для практики?
Здесь многое зависит от потребностей фитосанитарной обработки, в том числе от объёма материала. Также имеет значение фактор применения оборудования (только для упаковки на основе древесины или для иных целей). Существует два метода воздействия на материал упаковки электромагнитным излучением:
- Камерное оборудование периодического применения, когда упаковка подвергается воздействию электромагнитными волнами внутри камеры. Пакетные системы здесь стационарные или мобильные. Такой подход позволяет обрабатывать большое количество упаковочного материала из цельной древесины за один раз.
- Конвейерное оборудование транспортировки упаковки через камерный облучатель. Движение конвейера при этом регулируется, что позволяет регулировать время воздействия электромагнитных волн. Такого типа оборудование видится оптимальным для обработки небольших деревянных деталей и может быть предназначено для обработки сборных поддонов.
Обе отмеченных системы (периодическая и конвейерная) допускают установку:
- в конце производственной линии (завершающий этап изготовления упаковки на основе древесины);
- как самостоятельная операция, когда деревянная стружка, крошка, отходы (и другие материалы) отправляется на переработку.
Диэлектрический нагрев – экономические выгоды
Цена фитосанитарной дезинфекции древесной упаковки отмеченным методом варьируется в зависимости от конструкции и подхода относительно каждого объекта. В любом случае, целесообразно провести анализ затрат и результатов. Тогда есть возможность выявить преимущества и недостатки, чтобы сравнить с другими вариантами фитосанитарной стерильности.
Первоначальные затраты на запуск установки зависят от желаемого объёма производства и скорости очистки. Этими факторами также определяется число и массив генераторов электромагнитных волн. Затраты здесь варьируются в зависимости от предназначения, учитывая только санитарию тех же деревянных поддонов или включение обработки других материалов.
Региональные расценки на электроэнергию и общее потребление энергии, — факторы, зависящее от состояния деревянной упаковки, оказывающие влияние на стоимость процесса в целом. Древесный материал, содержащий много влаги, требует больших затрат энергии. Это очевидно, так как большее присутствие влаги требуется больше времени на испарение.
В общем и целом, однако, диэлектрический нагрев видится экономически эффективным способом дезинфекции материалов с использованием тепла, учитывая следующие моменты:
- быстрое достижение целевых температур, учитывая охват электромагнитными волнами полного профиля материала;
- сокращение людского ресурса на автоматизированном производственном объекте.
- малое время обработки способствует снижению потребления энергии.
Технология диэлектрический нагрев, кроме всего прочего, характеризуется процессом «точно в срок». То есть оборудование допустимо включать и выключать в соответствии с потребностями производства. Не требуется предварительный нагрев, что ведёт к ещё большему снижению потерь энергии между циклами обработки.
Варианты фитосанитарной обработки
Отмеченные ниже варианты применяются к единицам деревянного упаковочного материала (кускам дерева), которые необходимо предварительно сформировать в древесный упаковочный материал. Независимо от фитосанитарной технологии, древесная упаковка изготавливается из окоренной древесины. В частности:
- Термическая обработка. Кору допустимо удалить до или после процесса. Температуру следует контролировать в зоне наиболее холодной. Технологическая схема требует утверждения.
- Метилбромид. Кора древесины удаляется предварительно. Деревянные детали в поперечном сечении меньше 20 см. Однако, для этого варианта фитосанитарной обработки актуальна замена (ограничение) бромистого метила.
- Традиционный нагрев. Обычная паровая или сухая тепловая камера.
- Диэлектрический нагрев. Детали древесины не должны превышать 20 см в наименьшем размере (включая кору).
- Микроволны. Способ достижения заданной температуры в течение требуемого времени.
Радиочастотные волны. Глубокое, но медленное (по сравнению с микроволнами) проникновение в структуру древесины.
При помощи информации: IPPC