在喷雾干燥过程中，随着干燥的进行、温度的升高，物料会发生从液态向玻璃态的转变，即玻璃化转变，玻璃化转变时的温度称之为玻璃化转变温度，用Tg表示。当物料温度低于Tg时，物料的分子热运动能量很低，分子链和链段均处于被冻结状态，此时表现出的力学性质和玻璃相似，故称这种状态为玻璃态；当物料温度升高至某一温度，且高于Tg时，链段运动受到激发，此时物料受外力作用时可以发生形态变化，撤除外力又恢复形态，称这种状态为橡胶态，继续升高温度，物料表现出粘性流动状态，故称粘流态

　　尽管喷雾干燥整个过程很短，一般只有15~40秒钟，但根据干燥速度的高低可以把喷雾干燥的整个过程分为三个干燥阶段：料液预热阶段、料液恒速干燥阶段、降速干燥阶段，如图2所示。喷雾干燥刚开始，物料的干燥速度由0在很短的时间内升到**，即为料液的预热阶段；**的干燥速度延续很短时间，即为恒速干燥阶段，随后进入降速干燥阶段，将持续较长时间，直至干燥结束。

　　值得注意的是，过去人们往往重视干燥的结果，没有了解喷雾干燥过程中料雾的形态变化，使得喷雾干燥有些盲目。实际上喷雾干燥的三个阶段，除了减少恒速干燥段时间外，还必须对降速干燥段有足够的重视。一步分析，可以发现：在降速干燥段存在着四种情况，有可能直接影响产品的质量。**种情况：如上所述，整个雾滴形成玻璃体后排出干燥塔，属于正常降速干燥段应该达到的状态，出来的产品质量**；第二种情况：雾滴表面温度低于或接近玻璃化转变温度，颗粒若碰到干燥塔壁，往往会粘上，形成粘壁现象，另外，颗粒内的水分梯度为外低内高，此时，颗粒出干燥塔后利用冷风送至某一指定包装间，颗粒表面迅速得到冷却而降温，很快低于玻璃化转变温度，形成玻璃体进入料仓，这样形成的产品含水量过高，将直接影响产品的保质期；第三种情况：雾滴表面温度远高于玻璃化转变温度，尽管颗粒整个都已经形成玻璃体，但当颗粒表面温度进一步升高，使得颗粒本身表面软化进入粘流态，此时碰到干燥塔壁也会形成粘壁现象或出干燥塔后冷却重新形成玻璃体，这样往往使得产品中出现块状，而且产品也会因为过热出现品质破坏；第四种情况：雾滴表面温度高于玻璃化转变温度，表面形成很硬的玻璃体，此时内部水分进一步往外迁移，并受热在颗粒内部形成蒸汽，不断积聚，*后使得玻璃体壳迸裂，造成产品的颗粒的形态有裂纹，或者产品因干燥时间不够造成含水量提高，影响产品质量。

　　产品含水量与干燥时间、玻璃化转变温度关系

　　玻璃化转变温度、干燥工艺参数、产品质量的关系

　　由于对于料液干燥，*终产品处于玻璃态是一种*为稳定的物理状态，因此在喷雾干燥中为了获得高品质的产品，必须使*终产品处于玻璃态，而影响玻璃化转变温度的因素主要是水分含量、分子量大小、分子链结构形态等。实际上喷雾干燥通过调整干燥的工艺参数，能较好控制的只有产品中的残余含水量，因为喷雾干燥本身无法选择产品的分子量大小或者分子链的结构形态。

　　喷雾干燥的工艺参数有严格要求，可以从以下几个方面加以考虑：

　　1、提高喷雾干燥的出口温度，虽然降低出口温度，意味着降低了雾滴颗粒的表面温度，但是此时也意味着喷液量加大，使得雾滴的含水量相对减少缓慢，即玻璃化转变温度提高缓慢，所以，要提高出口温度，使玻璃化转变能够很快达到，形成玻璃体；

　　2、可能的情况下，产品从喷雾干燥塔或气固分离器中排出后用冷风加以处理，一来降低产品的包装温度，二来可以帮助颗粒形成玻璃体；

　　3、料液中加入一些添加剂，来提高混合液的玻璃化转变温度，再进行喷雾干燥；

　　4、喷雾干燥的*终产品必须处于玻璃态；

　　5、水作为溶剂极大地影响物料的玻璃化转变温度，良好地控制水分迁移将能获得优质的*终产品质量；   

　　6、对于喷雾干燥本身，从提高料液的含固量、进料液温度、干燥的热风温度和出口温度可以加快产品玻璃体的形成，获得良好的喷雾干燥效果，另外增加冷风输送也是一个途径。

　　7、提高料液的含固量，减少含水量，使得雾滴开始时就具有较高的玻璃化转变温度，从而在喷雾干燥时能迅速的形成玻璃体；

　　8、提高料液的进料温度，缩短预热段时间，提高蒸发速度，使得雾滴能尽快形成玻璃体；

　　9、在料液的物性允许的条件下，尽量提高喷雾干燥的热风进口温度，加快干燥速度，使玻璃体形成加快；

常州干燥设备
常州干燥机
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