在噴霧干燥過程中，隨著干燥的進行、溫度的升高，物料會發生從液態向玻璃態的轉變，即玻璃化轉變，玻璃化轉變時的溫度稱之為玻璃化轉變溫度，用Tg表示。當物料溫度低于Tg時，物料的分子熱運動能量很低，分子鏈和鏈段均處于被凍結狀態，此時表現出的力學性質和玻璃相似，故稱這種狀態為玻璃態；當物料溫度升高至某一溫度，且高于Tg時，鏈段運動受到激發，此時物料受外力作用時可以發生形態變化，撤除外力又恢復形態，稱這種狀態為橡膠態，繼續升高溫度，物料表現出粘性流動狀態，故稱粘流態

　　盡管噴霧干燥整個過程很短，一般只有15~40秒鐘，但根據干燥速度的高低可以把噴霧干燥的整個過程分為三個干燥階段：料液預熱階段、料液恒速干燥階段、降速干燥階段，如圖2所示。噴霧干燥剛開始，物料的干燥速度由0在很短的時間內升到**，即為料液的預熱階段；**的干燥速度延續很短時間，即為恒速干燥階段，隨后進入降速干燥階段，將持續較長時間，直至干燥結束。

　　值得注意的是，過去人們往往重視干燥的結果，沒有了解噴霧干燥過程中料霧的形態變化，使得噴霧干燥有些盲目。實際上噴霧干燥的三個階段，除了減少恒速干燥段時間外，還必須對降速干燥段有足夠的重視。一步分析，可以發現：在降速干燥段存在著四種情況，有可能直接影響產品的質量。**種情況：如上所述，整個霧滴形成玻璃體后排出干燥塔，屬于正常降速干燥段應該達到的狀態，出來的產品質量**；第二種情況：霧滴表面溫度低于或接近玻璃化轉變溫度，顆粒若碰到干燥塔壁，往往會粘上，形成粘壁現象，另外，顆粒內的水分梯度為外低內高，此時，顆粒出干燥塔后利用冷風送至某一指定包裝間，顆粒表面迅速得到冷卻而降溫，很快低于玻璃化轉變溫度，形成玻璃體進入料倉，這樣形成的產品含水量過高，將直接影響產品的保質期；第三種情況：霧滴表面溫度遠高于玻璃化轉變溫度，盡管顆粒整個都已經形成玻璃體，但當顆粒表面溫度進一步升高，使得顆粒本身表面軟化進入粘流態，此時碰到干燥塔壁也會形成粘壁現象或出干燥塔后冷卻重新形成玻璃體，這樣往往使得產品中出現塊狀，而且產品也會因為過熱出現品質破壞；第四種情況：霧滴表面溫度高于玻璃化轉變溫度，表面形成很硬的玻璃體，此時內部水分進一步往外遷移，并受熱在顆粒內部形成蒸汽，不斷積聚，*后使得玻璃體殼迸裂，造成產品的顆粒的形態有裂紋，或者產品因干燥時間不夠造成含水量提高，影響產品質量。

　　產品含水量與干燥時間、玻璃化轉變溫度關系

　　玻璃化轉變溫度、干燥工藝參數、產品質量的關系

　　由于對于料液干燥，*終產品處于玻璃態是一種*為穩定的物理狀態，因此在噴霧干燥中為了獲得高品質的產品，必須使*終產品處于玻璃態，而影響玻璃化轉變溫度的因素主要是水分含量、分子量大小、分子鏈結構形態等。實際上噴霧干燥通過調整干燥的工藝參數，能較好控制的只有產品中的殘余含水量，因為噴霧干燥本身無法選擇產品的分子量大小或者分子鏈的結構形態。

　　噴霧干燥的工藝參數有嚴格要求，可以從以下幾個方面加以考慮：

　　1、提高噴霧干燥的出口溫度，雖然降低出口溫度，意味著降低了霧滴顆粒的表面溫度，但是此時也意味著噴液量加大，使得霧滴的含水量相對減少緩慢，即玻璃化轉變溫度提高緩慢，所以，要提高出口溫度，使玻璃化轉變能夠很快達到，形成玻璃體；

　　2、可能的情況下，產品從噴霧干燥塔或氣固分離器中排出后用冷風加以處理，一來降低產品的包裝溫度，二來可以幫助顆粒形成玻璃體；

　　3、料液中加入一些添加劑，來提高混合液的玻璃化轉變溫度，再進行噴霧干燥；

　　4、噴霧干燥的*終產品必須處于玻璃態；

　　5、水作為溶劑極大地影響物料的玻璃化轉變溫度，良好地控制水分遷移將能獲得優質的*終產品質量；   

　　6、對于噴霧干燥本身，從提高料液的含固量、進料液溫度、干燥的熱風溫度和出口溫度可以加快產品玻璃體的形成，獲得良好的噴霧干燥效果，另外增加冷風輸送也是一個途徑。

　　7、提高料液的含固量，減少含水量，使得霧滴開始時就具有較高的玻璃化轉變溫度，從而在噴霧干燥時能迅速的形成玻璃體；

　　8、提高料液的進料溫度，縮短預熱段時間，提高蒸發速度，使得霧滴能盡快形成玻璃體；

　　9、在料液的物性允許的條件下，盡量提高噴霧干燥的熱風進口溫度，加快干燥速度，使玻璃體形成加快；

常州干燥設備
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