Սփրեյով չորացման տեխնոլոգիա և ազդող գործոններ

Սփրեյով չորացում. ամենօրյա արտադրանքի փոշիացման տեխնոլոգիա

Շատ իրեր, որոնք մենք օգտագործում ենք մեր առօրյա կյանքում, հասանելի են առանց փոշու փոշու տեսքով: Շատ ապրանքներ՝ կաթի փոշուց մինչև որոշ դեղամիջոցներ, չեն կարող դիմակայել ջրազրկման ստանդարտ գործընթացին և պահանջում են հատուկ ընթացակարգեր՝ փոշու ձևի վերածելու համար: Այս մասնագիտացված ընթացակարգը կոչվում է լակի չորացում.

Գործընթացը ներառում է հեղուկի կամ ցեխի ցրումը տաք, չոր գազի մեջ՝ մասնիկների չափի հետևողական բաշխմամբ փոշի ստանալու համար: Այս գործընթացում կարող են օգտագործվել սովորական օդ կամ իներտ գազեր: Օրինակ՝ էթանոլը և թթվածնի հետ փոխազդող այլ մթերքները օդի փոխարեն կարող են մշակվել տաք ազոտով։

Սփրեյով չորացման սարքավորումներում օգտագործվում են տարբեր պղտորիչներ կամ վարդակներ՝ հեղուկները կամ ցեխը կոտրելու համար ատոմացված կաթիլների՝ չափազանց փոքր մասնիկների չափսերով:

Մեկ հեղուկով բարձր ճնշման պտտվող վարդակները և պտտվող սկավառակի վարդակները վարդակների ամենատարածված տեսակներն են: Մասնիկների չափի ավելի լայն բաշխում կարելի է ձեռք բերել պղտորիչի անիվի միջոցով, բայց անկախ նրանից, մասնիկների հետևողական չափը կարելի է ձեռք բերել երկու մեթոդներով էլ:

10-ից 500 մկմ կաթիլների չափերը կարելի է ձեռք բերել՝ օգտագործելով հատուկ վարդակներ հատուկ գործընթացներում: 100-ից 200 մկմ տրամագծի միջակայքը ամենատարածված օգտագործվող մասնիկների չափն է:

Սփրեյով չորացման վրա ազդող հիմնական գործոնները

Մուտքի և ելքի ջերմաստիճանը

Լակի չորացման խցիկի ջերմաստիճանը սովորաբար վերաբերում է աշտարակ մտնող տաք օդի ջերմաստիճանին: Չորացման ջերմաստիճանը ամենակարևոր գործոնն է, որն ազդում է լակի չորացրած փոշու ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների վրա:

Լակի չորացման ջերմաստիճանը որոշում է կաղապարված փոշու խոնավության պարունակությունը: Սփրեյով չորացման ջերմաստիճանը 120°C-ից մինչև 200°C բարձրացնելը կարող է չորացրած փոշու մեջ ջուրը նվազեցնել 5,29%-ից մինչև 3,88%:

Սփրեյով չորացրած արտադրանքի մասնիկների չափը նույնպես կախված է տաք օդի մուտքի ջերմաստիճանից: Չորացման ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցնում է ջրի ավելի արագ գոլորշիացման, ինչը հանգեցնում է միկրոսֆերաների ավելի արագ ձևավորմանը, առանց նեղանալու բավարար ժամանակի, ինչը հանգեցնում է մասնիկների ավելի մեծ չափերի:

Քանի որ մուտքի չորացման ջերմաստիճանը բարձրացել է 138°C-ից մինչև 202°C, acai հատապտուղի փոշու մասնիկների չափն աճել է 13,38 մկմ-ից մինչև 20,11 մկմ: Նմանապես, գուավայի հյութի փոշու մասնիկների չափը զգալիորեն ավելացավ մուտքի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:

Սփրեյով չորացրած փոշու զանգվածային խտությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Ավելի մեծ մասնիկները կարող են ներսում լինել խոռոչ կամ ունենալ ծակոտկեն կամ կոտրված կառուցվածք՝ ջրի գոլորշիացման ավելի բարձր արագության պատճառով: Սովորաբար, ծակոտկեն կամ մասնատված մասնիկները ավելի ցածր փաթեթավորման խտություն են ցուցաբերում:

Բացի այդ, քանի որ մասնիկների խոնավությունը հակադարձորեն կապված է չորացման ջերմաստիճանի հետ, և ջուրն ավելի խիտ է, քան չոր սննդամթերքի պինդ նյութերը, ավելի բարձր ջերմաստիճանում արտադրված փոշիները ավելի ցածր զանգվածային խտություն ունեն, քան ավելի ցածր ջերմաստիճանում արտադրված փոշիները:

Սփրեյով չորացրած փոշու հեղուկության վրա որոշակիորեն ազդում է նաև չորացման ջերմաստիճանը: Ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց կնվազի հեղուկությունը:

Սա կարող է պայմանավորված լինել մասնիկների մորֆոլոգիայի ավելի մեծ տատանումներով, որոնք առաջանում են ջրի գոլորշիացման բարձր արագությամբ, մակերևույթի շփման ավելի փոքր անկյունով, որը պայմանավորված է ծակոտկենությամբ կամ կոտրված կառուցվածքով, ինչը մեծացնում է շփումը փոշու և մակերեսի միջև և մասնիկների միջև ներքին դիմադրությունը: մեծ, ինչը հանգեցնում է իրացվելիության նվազմանը:

Լուծելիությունը նաև փոշու արտադրանքի որակական կարևոր հատկանիշն է և կարող է ուղղակիորեն ազդել ցողացիրով չորացրած մթերքների վերականգնողական վարքի վրա: Սփրեյով չորացման ջերմաստիճանը 120°C-ից մինչև 160°C բարձրանալով, փոշու լուծելիությունը մեծանում է:

Պատի նյութ

Շաքարով հարուստ նյութերը, ինչպիսիք են հյութերը և բանջարեղենային հյութերը, դժվար է ուղղակիորեն ցողել առանց ներծծող նյութերի: Պատի նյութերը պոլիմերներ են, որոնք ներառում են ակտիվ բաղադրիչները ցողացիրով չորացման գործընթացում և ամենակարևորն են լակի չորացման մեջ: Գործոններից մեկը.

Պատի նյութերը կարող են մեծացնել ապակու անցման ջերմաստիճանը և բերքատվությունը լակի չորացման ժամանակ և նվազեցնել փոշի արտադրանքի մածուցիկությունը և հիգրոսկոպիկությունը: Ընդհանուր պատերի նյութերը ներառում են արաբական մաստակ, մալտոդեքստրին, ժելատին, օսլա, պեկտին, մեթիլցելյուլոզա, ալգինատ, տրիկալցիումի ֆոսֆատ և դրանց համակցությունները:

Պատի նյութի ընտրությունը հիմնականում կախված է լակի չորացման նպատակից և մշակված նյութի ֆիզիկական և քիմիական հատկություններից: Պատի նյութերը պետք է շատ լուծելի լինեն պրոցեսի լուծիչներում և ունենան թաղանթ ձևավորելու բավարար կարողություն՝ նույնիսկ բարձր կոնցենտրացիաներում ցածր մածուցիկությամբ լուծույթներ արտադրելու համար:

Սփրեյով չորացնելու համար դրանք պետք է ունենան բարձր մոլեկուլային քաշ և բարձր ապակու անցման ջերմաստիճան՝ վերջնական արտադրանքի հակակպչուն հատկությունները բարելավելու համար: Նրանք պետք է կարողանան պաշտպանել զգայուն միացությունները ջերմության, թթվածնի, լույսի և այլնի ազդեցությունից:

Սփրեյով չորացման համար սովորաբար օգտագործվող պատի նյութերը ածխաջրերն են:

• Օսլա և դրա ածանցյալները (օսլա, մալտոդեքստրին, դեքստրին և ցիկլոդեքստրին)

Օսլան և դրա ածանցյալները լավ չորացման հատկություն ունեն, ինչպիսիք են բարձր մոլեկուլային քաշը և ապակու անցման բարձր ջերմաստիճանը, ցածր մածուցիկությամբ սառը ջրում բարձր լուծելիությունը, հակակպչուն հատկությունները և համեմատաբար խիտ փոշիներ արտադրելու ունակությունը:

Այնուամենայնիվ, օսլան չունի թաղանթ ձևավորելու ունակություն, ինչը շատ վնասակար է չորացման արդյունավետության համար, հատկապես զգայուն միացությունների պահպանման համար:

• Գում (արաբական մաստակ կամ ակացիայի և կարայայի խառնուրդ)

Գում. Օսլայի համեմատ մաստակն ավելի լավ թաղանթ ձևավորելու ունակություն ունի, բայց դրա ապակե անցման ջերմաստիճանը համեմատաբար ցածր է:

•Ցելյուլոզ և դրա ածանցյալները (ցելյուլոզա, կարբոքսիմեթիլցելյուլոզա, հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզա և այլն)

Ցելյուլոզը և նրա ածանցյալները ունեն լավ թաղանթ ձևավորող հատկություն և մակերեսային ակտիվություն, բայց հեշտությամբ մարսելի չեն:

Օսլայի կամ օսլայի ածանցյալների և մաստակի համադրությունը կարող է բարելավել լակի չորացման արդյունավետությունը, սակայն մաստակի պարունակությունը պետք է ավելի ցածր լինի, քան օսլայի կամ օսլայի ածանցյալները:

Հաղորդվել է, որ սպիտակուցները, հատկապես շիճուկի սպիտակուցը, օժտված են թաղանթ ձևավորելու և սննդանյութերի պահպանման գերազանց կարողությամբ, և հաճախ օգտագործվում են օսլայի կամ օսլայի ածանցյալների հետ միասին:

Սնուցման արագություն

Լակի չորացման գործընթացում սնուցման արագությունը կարևոր գործոններից մեկն է: Սնուցման արագությունը որոշում է նյութի մնալու ժամանակը չորացման խցիկում, բաժանարարում և փոխակրիչում, ինչպես նաև ազդում է նյութի ատոմացման և կաթիլների չափի վրա:

Սնուցման արագությունը հիմնականում կախված է ատոմիզատորի արագությունից, որքան բարձր է պոմպի արագությունը, այնքան ավելի արագ է սնուցման արագությունը: Այնուամենայնիվ, սնուցման ավելի բարձր արագությունը կդանդաղեցնի ջերմության փոխանցումը, ինչը դժվարացնում է կաթիլների լրիվ չորացումը և հեշտությամբ կպչում պատին:

Բացի այդ, սնուցման չափազանց բարձր արագությունը կհանգեցնի կաթիլների անկմանը անմիջապես չորացման խցիկի մեջ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ տաք օդը հագեցած է եղել, և բարձր արագությամբ կաթիլները չեն կարող լիովին ատոմիզացվել, ինչը, ի վերջո, հանգեցնում է փոշու բերքատվության նվազմանը:

Սնուցման ավելի բարձր արագությունը հանգեցնում է կաթիլների և տաք օդի միջև փոխազդեցության անբավարար ժամանակի, ինչը մեծացնում է ցողացիրով չորացրած փոշու խոնավության պարունակությունը:

Սնուցման չափազանց բարձր արագությունը ոչ պատշաճ գործողություն է, որը պետք է խուսափել լակի չորացման գործընթացում: Սնուցման չափազանց բարձր արագությունը հաճախ կարևոր գործոն է փոշու պատերին կպչելու, խոնավությունը կլանելու և խողովակների խցանման համար: Բացի փոշու բերքատվությունը նվազեցնելուց, այն նաև լրացուցիչ դժվարություններ է բերում տեղում մաքրմանը: