真空冷凍(dòng)幹(gān)燥法(fǎ)獲得(dé)凍幹製(zhì)品(pǐn)是(shì)目前在(zài)製藥(yào),生物(wù)診斷試劑,凍幹食品,環保,材料(liào)等(děng)各個行業(yè)應用比(bǐ)較廣(guǎng)泛的(dí),但(dàn)是(shì)由(yóu)於真空冷(lěng)凍幹燥(zào)法的工藝(yì)機理(lǐ)比較(jiào)復(fù)雜(zá),整個凍幹(gān)過程是一個動態(tài)的(dí)變化(huà)過程,因(yīn)此凍幹的工藝優(yōu)化(huà)比較復雜,而掌握凍幹過程中(zhōng)影響凍幹(gān)的升華效(xiào)率(shuài)的因素是(shì)非常關(guān)鍵的,而(ér)過(guò)冷(lěng)度與(yǔ)升(shēng)華幹燥(zào)有(yǒu)一(yī)定(dìng)關聯,影響(xiǎng)凍幹(gān)效率。
過冷(lěng)是一種現象,每(měi)一(yī)種物質(zhì)都(dū)有自(zì)己(jǐ)的平(píng)衡(héng)結晶(jīng)溫(wēn)度(dù)或(huò)者稱(chēng)為(wéi)理(lǐ)論結晶溫度,但是(shì)在(zài)實際結(jié)晶(jīng)過程中(zhōng),實際結晶溫度總是低於理(lǐ)論(lùn)結晶(jīng)溫(wēn)度(dù)的,這種(zhǒng)現(xiàn)象稱為(wéi)過冷現象(xiàng),兩(liǎng)者(zhě)的溫(wēn)度差值被稱為過冷度。過(guò)冷度的大小(xiǎo)與(yǔ)冷卻(què)速(sù)度密切相關,冷卻速度(dù)越(yuè)快(kuài),實際結晶(jīng)溫(wēn)度就越(yuè)低,過(guò)冷度(dù)就(jiù)越(yuè)大;反(fǎn)之冷卻速度越慢(màn),過冷(lěng)度就(jiù)越(yuè)小,實(shí)際結(jié)晶(jīng)溫度就更(gēng)接(jiē)近理論(lùn)結晶溫(wēn)度。
過冷度越(yuè)大,形成(chéng)的冰(bīng)晶越小,數量(liáng)越(yuè)多(duō),對於升華(huá)時形成的升(shēng)華(huá)通道(dào)就小(xiǎo),升(shēng)華(huá)就慢。而過(guò)冷(lěng)度(dù)越低,形(xíng)成的冰晶(jīng)越大,數(shù)量(liáng)越少,升華(huá)時(shí)形成(chéng)的通道越大,阻力(lì)越(yuè)小,升華越快(kuài)。同時過冷度大,意味著結(jié)晶(jīng)溫(wēn)度越(yuè)低,而溫度(dù)越低,同時(shí)導致製(zhì)品的玻(bō)璃態(tài)轉變溫(wēn)度(dù)降(jiàng)低,達(dá)到(dào)設定的平衡(héng)溫度時(shí)間更長,而(ér)升華(huá)的(dí)通道(dào)又(yòu)小,因(yīn)此升(shēng)華效率(shuài)低。
因此提(tí)高凍幹(gān)效率的(dí)方法(fǎ)之(zhī)一就是(shì)降(jiàng)低過(guò)冷(lěng)度(dù),通過降低過冷度(dù),提(tí)高製品(pǐn)的結晶(jīng)溫(wēn)度(dù),形成大(dà)的(dí)冰(bīng)晶,從而提(tí)高(gāo)升華的通道(dào),降(jiàng)低(dī)了幹燥層的傳(chuán)質阻力。而(ér)降低(dī)過(guò)冷(lěng)度就是(shì)降(jiàng)低冷(lěng)卻(què)速度,或(huò)者通過介(jiè)入成(chéng)核技術來(lái)降低(dī)過冷度。