Vakuumski zamrzovalni sušilniki so zelo učinkovita oprema za sušenje, ki odstranjuje vlago iz materialov z nizko-temperaturno sublimacijo. Široko se uporabljajo v prehrambeni, farmacevtski, biološki in kemični industriji. Njihovo osrednje načelo je znižanje temperature materiala pod ledišče v vakuumskem okolju, kar povzroči neposredno sublimacijo vlage iz trdnega v plinasto stanje, s čimer se izognemo poškodbam aktivnih sestavin materiala, ki jih povzročajo visoke temperature. V nadaljevanju je podrobno opisan način uporabe s treh vidikov: pred-priprava na operacijo, operativni postopki in previdnostni ukrepi.
Pred-operacija Priprava
Pregled opreme: potrdite, da hladilna past, vakuumska črpalka, ogrevalni sistem in nadzorni sistem normalno delujejo. Preverite, ali je temperatura hladne pasti dosegla prednastavljeno vrednost (običajno zahteva predhodno-hlajenje pod -40 stopinj), ali je nivo olja v vakuumski črpalki znotraj standardnega območja in ali so tesnilni obroči nepoškodovani.
Predhodna obdelava materiala: Izvedite obdelavo pred{0}}zamrzovanjem glede na lastnosti materiala. Na primer, živila je treba zamrzniti pri -30 stopinj do -40 stopinj za 12-24 ur, da zagotovite popolno zamrzovanje; farmacevtski materiali zahtevajo nadzorovane stopnje zamrzovanja, da se prepreči poškodba kristalov. Nezadostno predhodno zamrzovanje lahko privede do propada med stopnjo sublimacije, kar vpliva na kakovost končnega izdelka.
Nalaganje in postavitev: Enakomerno razporedite material na pladnje za material, s priporočeno debelino 5-10 mm. Več pladnjev za material mora imeti razmik (npr. 38 mm), da preprečite oviranje difuzije pare. Za materiale s hlapnimi komponentami uporabite embalažne materiale z dobro zračno prepustnostjo.
Delovni postopki
Stopnja pred-zamrzovanja: Nastavite temperaturo pred{1}}zamrzovanja (-40 stopinj do -50 stopinj) in čas (prilagodite glede na količino materiala, običajno 2-4 ure) prek inteligentne nadzorne plošče. Med to stopnjo zagotovite, da je temperatura hladne pasti stabilna, da preprečite prekomerno nastajanje ledenih kristalov zaradi temperaturnih nihanj.
Vakuumiranje in sublimacijsko sušenje: po pred-zamrzovanju zaženite vakuumsko črpalko, da zmanjšate sistemski tlak pod 10 Pa (doseganje standardnega vakuuma 5 Pa brez-obremenitve). Na tej točki začne led v materialu sublimirati, kar zahteva energijo iz prevodnega ogrevalnega sistema (npr. ogrevanje polic). Temperaturo ogrevanja je treba postopoma povečevati (priporočljivo je, da začnete pri -20 stopinjah, z vsako stopnjo povečate za 5-10 stopinj), da preprečite lokalno pregrevanje.
Stopnja desorpcijskega sušenja: Ko se temperatura materiala približa temperaturi okolja, se začne faza desorpcijskega sušenja. Na tej točki je treba raven vakuuma dodatno znižati (pod 2 Pa) in temperaturo police povečati na 30-50 stopinj, da odstranimo preostalo vezano vodo. V tej fazi je treba prikaz temperature vzorca stalno spremljati, da preprečimo, da bi prekomerna temperatura povzročila denaturacijo materiala.
Zaustavitev in vzorčenje: Po sušenju najprej izklopite ogrevalni sistem in nato izklopite vakuumsko črpalko, ko temperatura materiala pade na sobno temperaturo. Nazadnje vnesite sušilni dušik, da prekinete vakuum in odstranite material. Za materiale visoke-vrednosti je priporočljivo uporabiti-funkcijo električnega odmrzovanja z enim-gumbom za hitro povrnitev opreme v normalno stanje.
