압착형 냉동건조기 (냉동건조기 또는 냉동건조설비라고도 함) 는 생물제품, 약품, 식품 등 분야의 건조처리에 널리 사용되는데 특히 열민감성물질의 건조에 적합하다.그 공정 절차에는 일반적으로 샘플의 냉동, 승화 (진공 건조), 그리고 압개 포장 등의 절차가 포함된다.다음은 압축형 냉동 건조기의 일반적인 공정입니다.
1. 샘플 준비
조제 시료: 필요에 따라 건조된 물질, 건조 대기 용액 또는 부유액을 준비합니다.액체 약물, 배양기, 식품 원료 등이 될 수 있다.
샘플 적재: 조제된 샘플을 냉동 건조기의 샘플 트레이에 균일하게 분배합니다.일반적으로 샘플은 균일하게 분포하고 쌓이는 것을 피하여 균일하게 얼고 건조되도록 해야 한다.
2.저온냉동단계
샘플 냉동: 샘플을 냉동 건조기에 넣고 저온 시스템을 통해 샘플을 급속 냉동합니다.냉동 온도는 일반적으로 -40 ° C에서 -80 ° C 사이로 제어되며, 이렇게 하면 샘플의 수분이 빠르게 얼어 고체 얼음을 형성 할 수 있습니다.
동결 시간 제어: 동결 과정에서 샘플의 수분이 완전히 동결되도록 확보해야 한다.만약 시료가 생물제품이나 약품이라면 온도조절에 각별히 주의를 돌려 온도가 너무 낮아 얼음결정이 너무 커져 시료의 구조를 손상시키지 않도록 해야 한다.
3.진공 승화 단계
진공 상태 진입: 냉동 과정이 끝나면 냉동 건조기는 진공 상태로 들어간다.이때 장비 내의 기압은 0에 가까운 수준으로 낮아져 일반적으로 10-100Pa 사이로 제어된다.저기압 조건에서 고체 얼음은 액체 단계를 거치지 않고 직접 수증기로 승화하기 시작한다.
승화 과정: 진공과 적당한 가열을 통해 얼음 결정은 점차 승화되고 증발한다.이 과정은 냉동 건조의 핵심이다.승화 과정에서 샘플의 수분은 고체에서 기체로 직접 바뀌며 설비의 응축 시스템을 통해 수집된다.
승화 온도 제어: 승화 과정에서 가열 온도를 정확하게 제어해야 하며, 보통 -20 ° C에서 -40 ° C 사이에 있어 샘플이 과열로 손상되지 않도록 하고 수분의 순조로운 승화를 확보해야 한다.
4. 2차 건조 단계(완제품 건조)
2차 건조: 승화가 끝난 후에도 시료에는 여전히 소량의 결정수나 자유수가 함유되어 있을 수 있으므로 2차 건조가 필요하다.이때 냉동 건조기는 가벼운 가열을 통해 저온과 진공 상태를 유지하여 수분 함량이 매우 낮을 때까지 시료의 수분을 계속 증발시킵니다 (보통 1% 미만).
온도 제어: 2차 건조 단계의 온도 제어는 매우 중요하며 일반적으로 물질의 성질에 따라 10 ° C에서 40 ° C 사이에 설정해야합니다.샘플의 성질을 손상시키는 것을 방지하기 위해 높은 온도를 피하십시오.
5. 덮개 포장 단계
압착 포장: 건조 과정이 완료되면 건조 된 샘플은 일반적으로 수분의 재흡수를 방지하기 위해 포장해야합니다.압개형 냉동건조기의 작업원리에서"압개"과정은 하나의 관건적인 고리이다.
압착 조작: 냉동 건조를 완료한 후, 샘플 용기 (예: 앰플병, 약병, 알루미늄 포일 등) 는 진공 환경에서의 밀봉과 압착을 통해 샘플이 외부의 수분과 공기의 영향을 전혀 받지 않도록 보장한다.
밀폐 용기: 일부 냉동 건조기는 자동 압축 덮개 시스템을 설치하여 밀봉 덮개를 정확하게 눌러 무균, 밀봉 포장을 형성할 수 있다.
6. 건조 완료
샘플 추출: 압착 포장이 완료되면 냉동 건조된 샘플을 꺼낼 수 있습니다.이때 샘플은 이미 완전히 탈수되었고, 그 원래의 구조와 생물 활성 (특히 생물 제품에서) 을 유지했다.
보존조건: 냉동건조후의 견본은 저온, 건조한 환경에 저장해야 하며 일반적으로 -20°C에서 -80°C 사이에 보존하여 견본의 흡습이나 변질을 방지해야 한다.
7. 제어 시스템 및 모니터링
온도 및 압력 모니터링: 현대의 냉동 건조 설비는 온도와 압력 센서를 갖추고 있어 냉동 건조 과정의 각종 파라미터를 실시간으로 모니터링하여 각 단계의 조작이 합리적인 범위 내에 있는지 확보할 수 있다.
자동화 제어: 많은 압개형 냉동 건조기는 자동화 제어 시스템을 채택하여 온도, 압력, 진공도 등 파라미터를 자동으로 조절할 수 있으며, 무인 당직 조작을 실현하고 인위적인 오차를 줄일 수 있다.
8. 청결 및 유지 보수
청결: 냉동건조기는 사용 후 청결해야 하며, 특히 시료 트레이, 냉각 시스템, 밀봉 부품 등은 다음 사용 시 오염되지 않도록 해야 한다.
정기적인 유지 보수: 설비의 압축 덮개 시스템, 냉동 시스템, 진공 시스템 등 부품에 대해 정기적인 검사와 유지 보수를 실시하여 설비가 장기적으로 안정적으로 운행되도록 확보한다.
요약
압착형 냉동 건조기의 공정은 샘플의 냉동, 승화, 2차 건조, 압착 포장 등 여러 단계를 포함한다.모든 단계에서는 최종 건조 효과가 품질 요구 사항에 부합하고 샘플의 안정성과 유효성을 유지하기 위해 정확한 제어가 필요합니다.사용과정에 조작인원은 설비설명과 공예요구를 엄격히 준수하여 랭동건조과정의 성공과 견본품의 고품질을 확보해야 한다.