方倉型冷凍干燥機的凍干工藝

　更新時間：2025-08-19 點擊量：267

方倉型冷凍干燥機（通常是指使用方形倉體的冷凍干燥設(shè)備）的凍干工藝是通過低溫和真空環(huán)境，將物料中的水分升華去除的過程。下面是典型的凍干工藝步驟，適用于方倉型冷凍干燥機：

1.預(yù)處理階段

樣品準(zhǔn)備：首先，物料（如食品、藥品、細胞等）需要進行預(yù)處理。這可能包括清洗、切割、調(diào)配等，以確保物料適合凍干。

冷凍處理：將物料迅速冷凍至低于其凍結(jié)點的溫度（一般為-40°C到-80°C之間），形成固態(tài)冰。冷凍溫度越低，凍結(jié)的效果越好。

2.升華階段（主干燥階段）

真空環(huán)境建立：將冷凍后的物料放入冷凍干燥機的方倉中，通過真空泵將倉體內(nèi)的氣壓降低至較低的水平（通常為0.1-0.2mbar）。在這個真空環(huán)境下，水分不再以液態(tài)形式存在，而是直接從冰轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?，稱為升華過程。

加熱過程：在保持低溫的同時，通過熱源（如夾套加熱或輻射加熱）逐漸加熱樣品。加熱溫度需嚴(yán)格控制，一般不超過-20°C到-40°C，避免樣品在升華過程中因溫度過高而發(fā)生結(jié)構(gòu)損壞。

升華速率控制：在此階段，必須控制升華速率，以確保樣品的結(jié)構(gòu)和成分不受影響。過快的升華速率可能導(dǎo)致樣品表面凍結(jié)或形態(tài)變化。

3.干燥階段（次干燥階段）

繼續(xù)升溫：隨著升華的進行，物料內(nèi)的水分逐漸減少。進入次干燥階段時，溫度可以稍微提高，但仍需保持在物料不會損壞的范圍內(nèi)。

維持低真空：在次干燥階段，真空環(huán)境繼續(xù)維持在較低的壓力，以促進剩余水分的去除。此時，水分從樣品的固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，通過冷凝器回收。

4.冷凝與除濕

冷凝系統(tǒng)：從物料中去除的水蒸氣在冷凝器中重新變?yōu)楸?，?jīng)過降溫，凍結(jié)的水分不再回到樣品中。這是凍干過程中的重要環(huán)節(jié)，確保水分不會重新進入物料。

除濕過程：在冷凝后，濕氣被排出系統(tǒng)，通過加熱干燥機內(nèi)部的管道，進一步移除殘余的水分，直到最終達到設(shè)定的干燥目標(biāo)。

5.解凍與包裝

解凍階段：凍干完成后，樣品被從方倉中取出。如果是藥品、食品等物料，通常需要進行解凍，恢復(fù)原有形態(tài)和功能。

包裝：凍干后的物料通常會進行密封包裝，以防止吸濕、污染等問題，保持長時間的穩(wěn)定性和效力。包裝過程中需要避免高溫和潮濕的環(huán)境。

注意事項：

溫度和壓力控制：凍干工藝中，溫度和壓力需要嚴(yán)格控制，過高的溫度可能導(dǎo)致樣品結(jié)構(gòu)改變或熱敏性成分的損失。

樣品性質(zhì)差異：不同類型的樣品在凍干過程中所需的時間和條件不同，如食品、藥品、細胞的凍干工藝會有所區(qū)別。

方倉型冷凍干燥機常用于大批量的生產(chǎn)環(huán)境中，因其具有較大的處理容量和較均勻的冷凍干燥效果。調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)睦鋬?、升華和干燥參數(shù)是確保凍干效果的關(guān)鍵。