I. Классификация экспериментальных сублимационных сушилок: Экспериментальные сублимационные сушилки отдают приоритет таким показателям эффективности, как малый размер, легкий вес, многофункциональность, стабильная работа, высокая точность системы тестирования и универсальность, адаптируемость к экспериментам по сублимационной сушке различных материалов. Основные методы классификации экспериментальных лиофилизационных сушилок:
1. По конструкции
① Лиофилизационная сушилка колоколообразной формы: камера лиофилизации и ловушка для холода представляют собой отдельные верхнюю и нижнюю части; камера лиофилизации не имеет функции предварительного замораживания. Этот тип лиофилизационной сушилки требует ручного управления при переходе к процессу сушки после предварительного замораживания. Большинство экспериментальных лиофилизационных сушилок имеют колоколообразную форму, простую конструкцию и низкую стоимость. Камера лиофилизации обычно закрыта прозрачной акриловой крышкой для удобного наблюдения за процессом лиофилизации.
② Лиофилизационные сушилки, устанавливаемые непосредственно в камере: камера лиофилизации и ловушка для холода представляют собой две независимые камеры. Полки в камере лиофилизации имеют функцию охлаждения. После помещения материала в камеру лиофилизации процессы предварительного замораживания и сушки не требуют ручного управления. Этот тип лиофилизационных сушилок имеет сложный производственный процесс и высокую себестоимость, но лиофилизационная сушилка, устанавливаемая непосредственно в камере, представляет собой перспективное направление развития лиофилизации и является идеальным выбором для изучения процессов лиофилизации, особенно подходящим для лиофилизации фармацевтических препаратов, биологических продуктов и других специальных продуктов.
2. Функциональная классификация
① Обычный полочный тип: Материалы размещаются насыпью в лотках, подходит для лиофилизации пищевых продуктов, традиционной китайской медицины и порошкообразных материалов.
② Тип с укупорочным устройством: Подходит для сушки материалов, упакованных в флаконы. Во время подготовки к лиофилизации материал дозируется во флаконы по мере необходимости, закрываются крышки, и проводится лиофилизация. После сушки используется механизм укупорки для затягивания крышек, предотвращая вторичное загрязнение и повторное впитывание влаги, а также облегчая длительное хранение.
③ Тип с коллектором: Флаконы соединены с внешней стороной сушильной камеры для сушки материалов, центрифугируемых на внутренней стенке флаконов. Колбы служат контейнерами, соединенными с коллектором вне сушильной камеры. Материал в колбах нагревается до комнатной температуры. Устройство переключения коллектора позволяет легко извлекать или добавлять колбы по мере необходимости без остановки машины.
④ Тип с функцией предварительного замораживания: В процессе предварительного замораживания холодная ловушка действует как камера предварительного замораживания для предварительного замораживания материала. В процессе сушки холодная ловушка действует как влагоуловитель, улавливая избыточную влагу. Благодаря функции предварительного замораживания процесс лиофилизации, включая предварительное замораживание и сушку, полностью завершается на лиофилизаторе, что обеспечивает высокую эффективность.
II. Ключевые параметры, которые следует учитывать при покупке лиофилизатора:
1. Температура холодной ловушки: Холодная ловушка — это устройство, которое улавливает влагу в процессе лиофилизации. Теоретически, чем ниже температура холодной ловушки, тем сильнее ее способность улавливать влагу. Однако более низкие температуры холодной ловушки требуют более высокой мощности охлаждения, что приводит к увеличению стоимости машины и эксплуатационных расходов. Экспериментальная серия сушилок для лиофилизации предлагает несколько температур в ловушке для влаги, включая приблизительно -50℃ и -80℃. Лиофилизация при -50℃ подходит для продуктов, которые легко поддаются лиофилизации, а лиофилизация при -80℃ — для некоторых специальных продуктов. Эксперименты показывают, что способность к удержанию влаги значительно улучшается по мере снижения температуры в ловушке для влаги от -35℃ до -55℃; однако улучшение не является существенным ниже -55℃. Поэтому, если нет особых требований, оптимальным выбором является температура в ловушке для влаги около -50℃.
2. Скорость охлаждения: Скорость охлаждения отражает холодопроизводительность холодильной системы. В условиях холостого хода температура в ловушке для влаги должна достигать заданной температуры в течение одного часа. Например, для лиофилизатора с температурой ловушки ≤ -50℃ время, необходимое для достижения температуры ловушки -50℃ с момента начала охлаждения, не должно превышать 1 часа.
3. Предельный вакуум: Предельный вакуум отражает утечку лиофилизатора и эффективность работы вакуумного насоса. Уровень вакуума в лиофилизаторе должен находиться в разумных пределах. Чрезмерный вакуум вреден для теплопередачи и может фактически снизить скорость сушки, но предельный вакуум лиофилизатора без нагрузки в любом случае должен достигать не менее 15 Па.
4. Время вакуумирования: Скорость вакуумирования лиофилизатора без нагрузки должна составлять не более получаса, чтобы снизить давление с атмосферного до 15 Па.
5. Система управления: Системы управления лиофилизаторов различаются по типу и функциям. Для экспериментальных сушилок для лиофилизации, которые в основном используются для исследования процессов лиофилизации и мелкомасштабного пилотного производства, система управления должна уметь отображать параметры процесса лиофилизации в режиме реального времени и автоматически записывать их; устанавливать, изменять и эффективно выполнять программы процесса лиофилизации; а также иметь коммуникационный интерфейс для удобного сбора и хранения данных.