ขั้นตอนของการแปรรูปการแห้งแบบแข็ง

หลักการทํางานของเครื่องแห้งแบบแข็ง หรือที่รู้จักกันในชื่อ lyophilizer เป็นการใช้กระบวนการ sublimationการสับลิเมชั่น คือการเปลี่ยนสารจากโฉนดแข็งไปสู่โฉนดก๊าซโดยตรงโดยไม่ผ่านช่วงของเหลว

ขั้นตอนพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับหลักการทํางานของเครื่องแห้งแบบเย็นคือดังนี้:

การแช่แข็ง:

วัสดุที่จะแห้งจะถูกวางในห้องแห้งของเครื่องแห้งแบบเย็น
วัสดุจะเย็นลงถึงอุณหภูมิต่ํามาก โดยทั่วไประหว่าง -40 °C ถึง -80 °C โดยใช้ระบบเย็น
อุณหภูมิต่ํานี้ ทําให้น้ําในวัสดุแข็งเป็นคริสตัลน้ําแข็ง

การสร้างความว่าง:

จากนั้นห้องแห้งจะถูกปิด และสร้างระยะว่างภายในโดยใช้ปั๊มระยะว่าง
วัคิวัมลดความดันในห้อง โดยทั่วไปในช่วง 0.1 ถึง 0.001 mbar

สับลิเมชั่น:

ความดันต่ําและอุณหภูมิต่ําในห้องแห้ง ทําให้คริสตัลน้ําแข็ง sublimate โดยตรงในระเหยน้ํา โดยเลี่ยงช่วงของเหลว
จากนั้นลมน้ําจะถอนออกจากห้องแห้งและบดลงบนเครื่องหนาวเย็นหรือตู้หนาว ซึ่งถูกรักษาในอุณหภูมิต่ํากว่าห้องแห้ง

การแห้ง:
เมื่อน้ําถูกกําจัดจากวัสดุโดยการ sublimation วัสดุจะกลายเป็น progressively drier
กระบวนการแห้งยังคงจนกว่าจะบรรลุระดับความแห้งที่ต้องการ

ข้อดีหลักของกระบวนการแห้งแบบเย็นรวมถึง:

การรักษาโครงสร้างและคุณสมบัติเดิมของวัสดุ เนื่องจากวัสดุไม่ได้ถูกเผชิญกับอุณหภูมิสูง
การกําจัดน้ําอย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ทําให้เกิดความเสียหายต่อวัสดุที่มีความรู้สึกต่อความร้อน เช่น ยา, ตัวอย่างชีวภาพ หรือผลิตภัณฑ์อาหาร
การปรับปรุงอายุการใช้และความมั่นคงของผลิตภัณฑ์แห้ง
การผสมง่าย เนื่องจากสารแห้งสามารถเรฮิดเรทได้ง่าย โดยการเพิ่มน้ํา

เครื่องซักแห้งแบบต้มแข็งถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยา, วิชาชีววิทยา, การแปรรูปอาหาร และการวิจัยวิทยาศาสตร์ในกรณีที่การรักษาวัสดุที่อ่อนโยนและอ่อนโยนเป็นสิ่งสําคัญ.