Tyhjiöpakastuskuivaimet ovat erittäin tehokkaita kuivauslaitteita, jotka poistavat kosteuden materiaaleista matalan lämpötilan -sublimaatiolla. Niitä käytetään laajalti elintarvike-, lääke-, biologisissa tuotteissa ja kemianteollisuudessa. Niiden ydinperiaate on alentaa materiaalin lämpötilaa jäätymispisteen alapuolelle tyhjiöympäristössä, jolloin kosteus sublimoituu suoraan kiinteästä tilasta kaasumaiseen tilaan, jolloin vältetään korkeiden lämpötilojen aiheuttamat materiaalin vaikuttavien aineiden vauriot. Seuraavassa kuvataan käyttötapa kolmelta kannalta: valmistelua edeltävä-käyttö, käyttötoimenpiteet ja varotoimet.
Valmistelu-operaatioon
Laitteen tarkastus: Varmista, että kylmälukko, tyhjiöpumppu, lämmitysjärjestelmä ja ohjausjärjestelmä ovat normaalissa toimintakunnossa. Tarkista, onko kylmälukon lämpötila saavuttanut esiasetetun arvon (vaatii yleensä esijäähdytyksen alle -40 asteeseen), onko tyhjiöpumpun öljytaso standardialueella ja ovatko tiivisterenkaat ehjät.
Materiaalin esikäsittely: Suorita esi-jäädytyskäsittely materiaalin ominaisuuksien mukaan. Esimerkiksi elintarvikemateriaalit on pakastettava -30 - -40 asteeseen 12-24 tunnin ajan täydellisen jäätymisen varmistamiseksi; farmaseuttiset materiaalit vaativat kontrolloitua jäätymisnopeutta kiteiden vaurioitumisen välttämiseksi. Riittämätön esijäädytys voi johtaa romahtamiseen sublimaatiovaiheessa, mikä vaikuttaa lopputuotteen laatuun.
Lataaminen ja asettelu: Levitä materiaali tasaisesti materiaalialustalle, suositeltu paksuus 5-10 mm. Useiden materiaalialustojen tulee säilyttää etäisyys (esim. 38 mm), jotta vältetään höyryn diffuusio. Käytä haihtuvia osia sisältävien materiaalien pakkausmateriaaleja, joilla on hyvä ilmanläpäisevyys.
Käyttöohjeet
Esipakastusvaihe: Aseta esi-jäädytyslämpötila (-40 astetta - -50 astetta) ja aika (säädä materiaalin määrän mukaan, yleensä 2-4 tuntia) älykkäällä ohjauspaneelilla. Varmista tässä vaiheessa, että kylmäloukun lämpötila on vakaa, jotta vältetään liiallinen jääkiteiden muodostuminen lämpötilan vaihteluista.
Imurointi ja sublimaatiokuivaus: Käynnistä alipainepumppu esi-jäädytyksen jälkeen laskeaksesi järjestelmän paineen alle 10 Pa:n (saavutetaan 5 Pa:n vakiotyhjiö ilman-kuormitusta). Tässä vaiheessa materiaalissa oleva jää alkaa sublimoitua, mikä vaatii energiaa johtavalta lämmitysjärjestelmältä (esim. hyllylämmitys). Lämmityslämpötilaa tulee nostaa asteittain (suositellaan -20 astetta, nostamalla 5-10 astetta jokaisessa vaiheessa) paikallisen ylikuumenemisen välttämiseksi.
Desorptiokuivausvaihe: Kun materiaalin lämpötila lähestyy ympäristön lämpötilaa, desorptiokuivausvaihe alkaa. Tässä vaiheessa tyhjiön tasoa on alennettava edelleen (alle 2 Pa) ja hyllyn lämpötilaa nostettava 30-50 asteeseen jäännössidotun veden poistamiseksi. Tässä vaiheessa näytteen lämpötilan näyttöä on tarkkailtava jatkuvasti, jotta liiallinen lämpötila ei aiheuta materiaalin denaturoitumista.
Sammutus ja näytteenotto: Kuivauksen jälkeen sammuta ensin lämmitysjärjestelmä ja sitten tyhjiöpumppu, kun materiaalin lämpötila on laskenut huoneenlämpötilaan. Lisää lopuksi kuivaustyppeä tyhjiön rikkomiseksi ja materiaalin poistamiseksi. Arvokkaille-materiaaleille on suositeltavaa käyttää yhden-painikkeen sähkösulatustoimintoa laitteen palauttamiseksi nopeasti normaalitilaan.
