凍干機干燥階段塌陷崩解溫度

   凍干機在升華干燥階段，隨著升華時間的增長，產品中會出現已干層和凍結層，這兩層之間的交界面是升華面，隨著升華的進行，升華界面不斷向減小凍結層方向移動，干燥層厚度逐漸增加。已干層產品結構應該是疏松多孔的，并保持在穩定狀態，以便凍結層升華出來的水蒸氣順利通過，是全部產品都能干燥良好。

   但某些已干燥的產品當溫度升高到某一數值時，會失去剛性，變成粘性，發生類似塌方的崩解現象，使干燥產品失去疏松多孔的狀態，堵塞了凍結層產品水蒸氣升華逸出的通路，妨礙了升華的繼續進行。于是升華速率變慢，由擱板供給凍結層的熱量將有剩余，引起凍結層產品溫度上升，當溫度上升到共晶點溫度以上時，產品就會發生熔化或產生發泡現象，致使凍干失敗，這時的溫度叫崩解溫度。

   有些產品的崩解溫度高于共晶點溫度，升華時只需要控制產品溫度稍低于共晶點溫度即可；有些產品的崩解溫度低于共晶點溫度，這樣的產品應以控制崩解溫度為準，在較低的溫度下升華，勢必要延長干燥時間。產品的崩解溫度取決于產品本身的物性和保護劑的種類。混合物的崩解溫度取決于各組分的崩解溫度。因此在選擇產品的凍干保護劑時，應該選擇具有較高崩解溫度的材料，使升華干燥能在不太低的溫度下進行，以節省凍干時間和能耗，提高生產率，降低成本。

   上面我們共提到的溫度點有共晶溫度、崩解溫度和玻璃態轉化溫度。一般來說，崩解溫度Tc比共晶溫度Te稍高，也有少數產品崩解溫度Tc比共晶溫度Te低。共晶溫度Te比玻璃轉化溫度Tg高。一般Tc要比Tg高20K左右。DSC是傳統的測定Te和Tg的方法，迅速、、樣品用量少、靈敏度高。Tc只能通過凍干顯微鏡測得。值得注意的是，有些物料沒有或不需要研究Tg，有些物料沒有Tc。這幾個溫度參數只與物料的成分、性質和加入的添加劑成分、性質有關，受工藝過程參數影響不大。對于具體物料，如果查不到需要的有關數據，這時測試相關的參數是有必要的，而研究這些參數的測試方法和測試結果的正確性是很重要的。

文章原創:上海拓紛制冷設備有限公司