2022-09
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
噴霧干燥法簡介及應用
噴霧干燥是利用霧化器將料液霧化成直徑微小的霧滴，并在干燥塔中與熱空氣或其它的熱介質直接接觸過程中迅速蒸發(fā)料液中的水分或其它溶劑，料液在極短的時間內干燥成粉狀或顆粒狀產品后從干燥塔排出至旋風分離塔實現(xiàn)氣固分離從而獲得干燥產品的干燥技術。
與其它干燥技術相比，噴霧干燥技術主要有以下幾個優(yōu)點：
①干燥速度快，一般只需5-15秒，具有瞬時干燥特點；
②物料短時間內完成干燥過程，適應于熱敏性物料干燥，能保持物料色、香、味；
③生產過程簡化，操作控制方便，適宜連續(xù)控制生產；
④通過改變工藝參數(shù)，可以以非常高效的方式生產出符合粉體粒度和形狀、密度、分散性、多態(tài)性和流動特性等精確粉體特性的復雜粉體。
常常利用噴霧干燥法的優(yōu)點來制備一些特殊要求微囊粉，比如香料香精微膠囊、油脂類維生素微膠囊、中藥類微膠囊等等，既能保持其的固有特性，又彌補其對耐氧、光、熱的敏感的缺點。
噴霧干燥法制備微膠囊的原理
先將芯材乳化分散于包囊材料的溶液中形成穩(wěn)定料液，然后通過霧化裝置將此料液在干燥的熱氣流中霧化成微細液滴，溶滴壁材的溶劑受熱迅速蒸發(fā)，從而使包覆在微細化芯材周圍的壁材形成一種具有篩分作用的網(wǎng)狀膜結構，分子較大的芯材被包留在形成的囊膜內，而壁材中的水或其它溶劑等小分子物質因熱蒸發(fā)而透過“網(wǎng)孔”順利移出，使膜進一步干燥固化，得到干燥的粉狀或顆粒狀微膠囊。
噴霧干燥法制備微膠囊可分為料液制備、霧化、干燥、分離等四個步驟：
①? 料液制備：將芯材穩(wěn)定地乳化分散于包囊材料的溶液中形成穩(wěn)定料液。
②? 物料霧化：料液通過霧化器的霧化作用霧化成直徑細小的霧滴，增大料液的傳熱面積。
③? 物料干燥：霧化之后的細小霧滴與高溫熱空氣直接接觸過程中迅速蒸發(fā)大部分水分，把乳液干燥成粉體或顆粒狀產品。
④? 氣固分離：干燥之后的乳液為粉末狀物料和氣體狀溶劑，生產過程中一般采用旋風分離加布袋除塵器的方法加以分離。
影響微囊粉制備的主要因素
1）、壁材
壁材是指用于包裹、制作微膠囊所需的材料，它是決定微膠囊性能的關鍵因素之一。一般對其要求主要有：成膜性好，性能穩(wěn)定、無毒、無刺激性、能與芯材配伍且不影響芯材的作用及含量、有芯材有合適的釋放速率、有一定的強度及可塑性，具有符合要求的粘度、滲透性、親水性和溶解性等。
微囊粉的常用壁材為碳水化合物，主要有：天然高分子囊材（明膠、阿拉伯膠、海藻酸鹽、殼聚糖等）；淀粉類囊材（淀粉及其衍生物、麥芽糊精、糊精和β-環(huán)糊精等）；纖維素類囊材（纖維素、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素等）；合成高分子囊材（有聚乙烯醇、聚碳酯、聚乙二醇、聚苯乙烯、聚酰胺等）。
2）、料液溫度
料液溫度指進入噴霧塔的料液實際溫度，料液實際溫度會影響料液的粘度和干燥效果，干燥時料液溫度均有一定的限制；溫度較高時會使料液中的粘度降低和更容易干燥，溫度較低時會使料液中的粘度增加和難于及時干燥。一般來說，如果不影響料液其他其物性，例如分子結構、物料穩(wěn)定性等，料液溫度盡可能設置高些，滿足快速干燥要求。
3）、料液固含
料液固含指料液中物料占比（或濃度）。一般來說，料液固含越高粘度越大，料液的粘度越大制備的微囊粉粒徑和包封率越良好；但是料液固含有一定的限制，料液粘度太大的話，會導致噴霧干燥時容易拉絲，影響噴霧干燥效果。一般來說，在噴霧干燥時不拉絲情況下，盡量提高料液固含。
4）、干燥溫度
干燥溫度指料液進入噴霧塔的干燥空氣溫度，每一種料液因其物性，例如分子結構、比重、比熱、含水率等因素，干燥時溫度均有一定的限制；溫度太高時會使料液中的部分物料高溫變質或干燥過快破壞微囊結構，太低又會使料液不能達到所需干燥條件，容易黏壁和堵塞管道等；一般來說，料液干燥溫度約60～100℃。
5）、風量
風量為帶走料液中水分的唯一媒介，風量大小會影響除濕效果的好壞。風量太大會造成回風溫度過高，造成過熱現(xiàn)象而影響其穩(wěn)定性，風量太小則無法將原料中的水分完全帶走，風量也是代表噴霧干燥機的除濕能力。一般來說，風量根據(jù)噴霧干燥設備實際功率設定。
6）、進料速度
進料速度指料液進入噴霧塔霧化的速度，每一種料液因其物性，例如粘度、比重、比熱、含水率等因素，進料速度均有一定的限制；進料速度太慢時白白損耗能量，太快又會使料液不能達到所需干燥條件，容易黏壁和堵塞管道等；一般來說，進料速度在料液穩(wěn)定及時干燥條件下，盡量提高進料速度。
7）、霧化效果
??? 霧化效果指料液進入噴霧塔霧化的液滴大小，液滴大小直接與霧化氣壓（壓力式噴霧干燥機）和離心轉速（離心式噴霧干燥機）相關。液滴太大，導致液滴難于及時干燥；液滴太小，常導致微囊粉粒徑較?。混F化效果一般根據(jù)設備情況和粒徑要求等因素綜合調節(jié)。
