真空冷凍干燥技術(shù)綜合應(yīng)用了制冷、真空、自動化調(diào)節(jié)、空氣動力等多方面知識和技術(shù),凍干設(shè)備的構(gòu)成也因此相較于一般干燥設(shè)備更加復(fù)雜。因而操作凍干設(shè)備對物料進(jìn)行冷凍干燥需要提前對操作人員進(jìn)行設(shè)備使用培訓(xùn),此外還要求操作人員具有一定的凍干經(jīng)驗(yàn),對凍干工藝有基本把握。
凍干設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、凍干工藝精密嚴(yán)謹(jǐn),在凍干實(shí)驗(yàn)或凍干工藝摸索時(shí),可能會因?yàn)橐幌盗性蛟斐蓛龈尚Ч患鸦蚴 ;诙嗄陙淼膬龈蓪?shí)驗(yàn),我們總結(jié)出了以下幾個(gè)較為常見的不良效果,分析了其形成原因與優(yōu)化措施,與大家共同探討:
△ 北京四環(huán)起航LGJ-S30壓蓋型凍干機(jī)
第一組:
不良效果:產(chǎn)品抽空時(shí)有噴發(fā)現(xiàn)象。
原因分析:這是由于產(chǎn)品還沒有凍實(shí)時(shí)就抽真空的緣故,預(yù)凍溫度還沒有低于共晶點(diǎn)溫度,或者已低于共晶點(diǎn)溫度,但時(shí)間還不夠,產(chǎn)品的凍結(jié)還未完成。
優(yōu)化措施:解決方法是降低預(yù)凍溫度和延長預(yù)凍時(shí)間。
第二組:
不良效果:產(chǎn)品有干縮和鼓泡現(xiàn)象
原因分析:這是由于在升華干燥過程中出現(xiàn)了局部熔化,由液體蒸發(fā)為汽體,造成體積縮小,或者干燥產(chǎn)品溶入液體之中,造成體積縮小,嚴(yán)重的熔化會產(chǎn)生鼓泡現(xiàn)象,原因是加熱太高或局部真空不良使產(chǎn)品溫度超過了共晶點(diǎn)或崩解點(diǎn)溫度。
優(yōu)化措施:降低加熱溫度和提高凍干箱的真空度,應(yīng)控制產(chǎn)品溫度,使它低于共晶點(diǎn)或崩解點(diǎn)溫度5℃。
第三組:
不良效果:無固定形狀
原因分析:這是由于產(chǎn)品中的干物質(zhì)太少,產(chǎn)品濃度太低,沒有形成骨架,甚至已干燥的產(chǎn)品被升華汽流帶到容器的外邊。
優(yōu)化措施:增加產(chǎn)品濃度或添加賦形劑。
第四組:
不良效果:產(chǎn)品未干完
原因分析:產(chǎn)品中還有凍結(jié)冰存在時(shí)就結(jié)束凍干,出箱后凍結(jié)部分熔化成液體,少量的液體被干燥產(chǎn)品吸走,在產(chǎn)品中形成“空缺”,液體量大時(shí),干燥產(chǎn)品全部溶解到液體之中,成為濃縮的液體。這種產(chǎn)品出箱時(shí)若觸摸容器的底部,有冰涼的感覺,即使看起來產(chǎn)品良好,但殘水含量也不會合格。
優(yōu)化措施:增加熱量供應(yīng),提高板層溫度或采用真空調(diào)節(jié),也可能是干燥時(shí)間不夠,需要延長升華干燥或解析干燥的時(shí)間。
第五組:
不良效果:產(chǎn)品有結(jié)晶花紋
原因分析:這是由于冷凍速率緩慢引起的,
優(yōu)化措施:提高冷凍速率,不在0℃左右的溫度停留,使產(chǎn)品凍結(jié)成較小的晶體。
有時(shí)產(chǎn)品中能看到一圈顏色較深的分層線,這往往是升華中短時(shí)間真空不良造成的,短暫停電會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。
凍干設(shè)備較為復(fù)雜,產(chǎn)品中的成分不同,適用的凍干工藝也不同,稍有差錯(cuò)就可能造成凍干效果不理想的結(jié)果。凍干工藝的摸索和優(yōu)化是一個(gè)細(xì)致、繁瑣的過程,需要研究員潛心研究。