Вакуумните сушилни за замразяване са високоефективно оборудване за сушене, което премахва влагата от материалите чрез сублимация при ниска-температура. Те се използват широко в хранително-вкусовата, фармацевтичната, биологичната и химическата промишленост. Техният основен принцип е да понижат температурата на материала под точката на замръзване във вакуумна среда, причинявайки директно сублимиране на влагата от твърдо в газообразно състояние, като по този начин се избягва увреждането на активните съставки на материала, причинено от високи температури. Следното описва подробно метода на използване от три аспекта: пред-подготовка за операция, оперативни процедури и предпазни мерки.
Подготовка за пред-операция
Проверка на оборудването: Уверете се, че студеният уловител, вакуумната помпа, отоплителната система и системата за управление са в нормално работно състояние. Проверете дали температурата на студения уловител е достигнала предварително зададената стойност (обикновено изисква предварително-охлаждане до под -40 градуса), дали нивото на маслото на вакуумната помпа е в стандартния диапазон и дали уплътнителните пръстени са непокътнати.
Предварителна обработка на материала: Извършете предварително-замразяване в съответствие с характеристиките на материала. Например хранителните материали трябва да бъдат замразени при -30 градуса до -40 градуса за 12-24 часа, за да се осигури пълно замразяване; фармацевтичните материали изискват контролирани скорости на замразяване, за да се избегне увреждане на кристалите. Недостатъчното предварително замразяване може да доведе до колапс по време на етапа на сублимация, което да повлияе на качеството на крайния продукт.
Зареждане и оформление: Разстелете материала равномерно върху тавите за материал с препоръчителна дебелина от 5-10 mm. Множеството тави за материал трябва да поддържат разстояние (напр. 38 mm), за да се избегне възпрепятстване на дифузията на парите. За материали с летливи компоненти използвайте опаковъчни материали с добра въздухопропускливост.
Оперативни процедури
Етап на предварително замразяване: Задайте температурата на предварително замразяване (-40 градуса до -50 градуса) и времето (коригирайте според количеството материал, обикновено 2-4 часа) чрез интелигентния контролен панел. По време на този етап се уверете, че температурата на студения капан е стабилна, за да избегнете прекомерно образуване на ледени кристали поради температурни колебания.
Вакуумиране и сублимационно сушене: След предварително-замразяване стартирайте вакуумната помпа, за да намалите налягането в системата до под 10Pa (постигайки стандартен вакуум от 5Pa без-натоварване). В този момент ледът в материала започва да се сублимира, изисквайки енергия от проводяща нагревателна система (напр. отопление на рафта). Температурата на нагряване трябва постепенно да се повишава (препоръчва се да се започне от -20 градуса, като се увеличава с 5-10 градуса на всеки етап), за да се избегне локално прегряване.
Етап на десорбционно сушене: Когато температурата на материала се доближи до температурата на околната среда, започва етапът на десорбционно сушене. В този момент нивото на вакуум трябва да бъде допълнително намалено (до под 2 Pa) и температурата на рафта да се увеличи до 30-50 градуса, за да се отстрани остатъчната свързана вода. По време на този етап температурният дисплей на пробата се нуждае от непрекъснато наблюдение, за да се предотврати прекомерната температура да причини денатурация на материала.
Изключване и вземане на проби: След изсушаване първо изключете отоплителната система и след това изключете вакуумната помпа, след като температурата на материала падне до стайна температура. Накрая вкарайте изсушаващ азот, за да нарушите вакуума и да отстраните материала. За материали с висока-стойност се препоръчва да използвате функцията за електрическо размразяване с един-бутон за бързо възстановяване на оборудването до нормалното му състояние.
