做干燥,都知道凍干機(jī)的優(yōu)點(diǎn)好處很多,但是也都知道凍干機(jī)的缺點(diǎn),那就是凍干機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格高,周期長(zhǎng),成本大。因此凍干機(jī)確定以后,提高凍干效率,也就是縮短凍干機(jī)的干燥周期是非常關(guān)鍵的,能夠節(jié)約成本,創(chuàng)造效益。
那么如何能降低凍干周期,獲得優(yōu)質(zhì)的凍干制品?
要降低干燥時(shí)間,那么就要從凍干的原理和凍干機(jī)的特點(diǎn)出發(fā)去考慮,分析影響凍干周期的因素有哪些?
首先預(yù)凍貌似和干燥時(shí)間關(guān)系不大,其實(shí)這是一個(gè)關(guān)鍵的因素。預(yù)凍的時(shí)間一般不是很長(zhǎng),也就是說(shuō)預(yù)凍達(dá)到我們?cè)O(shè)定的溫度一般也就是3~8小時(shí),那么就是這個(gè)預(yù)凍出來(lái)的制品的結(jié)構(gòu)影響干燥的周期。慢凍的話形成的是大的冰晶,在升華階段就會(huì)成為大的升華通道,干燥時(shí)間就能縮短。但是慢凍有一個(gè)缺點(diǎn)也就是干燥后復(fù)水慢,因此選擇合適的預(yù)凍速率是關(guān)鍵,合適的預(yù)凍速率是要結(jié)合干燥的升華和樣品的行業(yè)特點(diǎn)要求進(jìn)行選擇的。
其次是冷阱的溫度的選擇。一般的凍干機(jī)可以做到冷阱溫度-55,-85,如果你的制品的有機(jī)溶劑比較多,而且比較難升華的話,那么就要選擇低的冷阱溫度,可以定做-110℃,-135℃這樣的低溫型。冷阱的溫度和凍干箱溫度差越大,效率越高,冷阱越大,補(bǔ)集量越大。由于凍干機(jī)工作的時(shí)候真空泵吸真空到相對(duì)真空值,水汽處于粘滯留狀態(tài),幾乎不會(huì)流動(dòng),所以真空泵這時(shí)的作用只是保持真空度并不能把水汽吸出來(lái),而水汽的特性是往溫度低的地方去的,這時(shí)就要靠冷阱和產(chǎn)品的梯度差來(lái)把物質(zhì)升華的水分捕住,也就是我們常說(shuō)的冷阱的捕霜能力,這個(gè)溫度差能控制在十度以上水汽的流通就很好了,當(dāng)然溫度差越大捕霜效果越好,干燥效率越高,但是能耗相對(duì)也越高。
很多人認(rèn)為凍干的水分是靠真空泵吸出來(lái)的,真空泵功率越大效率越高,這真的是一個(gè)很大的誤區(qū)。真空泵只能吸收不可凝性的氣體,主要起到真空作用的是冷阱,只有冷阱將升華出來(lái)的水汽吸收冷凝在冷阱的表明,真空泵才能正常工作,如果冷阱不工作,只是靠真空泵吸收的話,很快真空泵就會(huì)壞掉。
后就是凍干曲線的設(shè)計(jì)。凍干曲線設(shè)計(jì)的好壞直接影響凍干制品的質(zhì)量和凍干的周期。凍干曲線的設(shè)計(jì)要考慮共晶點(diǎn)溫度、共熔點(diǎn)溫度、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度,塌陷溫度,真空度控制,溫度控制。溫度的設(shè)計(jì)就大大影響凍干周期,因?yàn)樯A溫度越高,升華越快,而升華溫度與板層溫度,凍干箱內(nèi)真空度有關(guān),與凍干制品的容器有關(guān),有制品的厚度有關(guān),因此凍干曲線的設(shè)計(jì)要結(jié)合制品本分,制品的特點(diǎn),制品內(nèi)的保護(hù)劑,賦形劑,板層溫度設(shè)計(jì),真空度設(shè)計(jì),時(shí)間設(shè)計(jì)。只有這些相互配合設(shè)計(jì)好了才會(huì)有高的效率,好的質(zhì)量。