Поддувочная сушилка ускоряет испарение воды путем принудительного воздушного цикла, но неправильная работа может легко привести к сжатию образца, растрескиванию или разложению компонентов. Для достижения быстрой сушки и защиты структуры образца требуется комплексное регулирование из четырех аспектов: контроль температуры, оптимизация воздушного потока, предварительная обработка образца и управление фазой сушки.

1. Регулирование температурного градиента

Используйте стратегию « ступенчатого нагревания», чтобы избежать высокотемпературного прямого удара по образцу. Например, для термочувствительных биологических образцов (например, растительных лопастей, микробных колоний) начальная температура устанавливается на уровне 30 - 40°С, поддерживая 1 - 2 часа, чтобы поверхностная влага медленно испарялась; Затем он поднимается до 60 - 70°С со скоростью 5 - 10°С / ч, что способствует внутренней миграции воды; На заключительном этапе поддерживается низкая температура (50°C) до постоянного веса. Этот метод позволяет сократить время сушки листьев растения с традиционных 12 часов до 6 часов, а также увеличить скорость удержания клеточной структуры на 40 процентов.

2. Динамическое регулирование воздушного потока

« Субзонная сушка» достигается путем регулировки количества входного воздуха и направления ветра. Для нерегулярных образцов (например, 3D - печатных кронштейнов, геологических кернов), высокая интенсивность ветра (2 - 3 м / с) концентрируется в зоне, подверженной нагнетанию воды на поверхности образца (например, вмятины), низкая интенсивность ветра (0,5 - 1 м / с) покрывает целое, избегая местного перегрева. Эксперименты показали, что эта стратегия повышает сухость 3D - принтеров с металлическим порошком на 25% и снижает остаточное напряжение на 18%.

3. Технология предварительной обработки проб

Замена растворителя: неорганические образцы, содержащие кристаллическую воду (например, кристаллы сульфата меди), сначала заменяются водой этанолом (этанол растворяется с водой и имеет низкую температуру кипения), а затем помещаются в сухой ящик, что сокращает время сушки более чем на 50%.

Предварительная обработка замораживанием и сушкой: для биологических образцов с содержанием воды > 80% (если клей, коллагеновая губка), сначала криогенное замораживание (- 20°C), чтобы вода затвердевала, а затем помещена в сушильный ящик сублимации и сушки, можно избежать дегенерации белка, вызванной высокой температурой.

4. Поэтапное управление сушкой

Процесс сушки делится на этапы "сушки с постоянной скоростью" и "сушки с пониженной скоростью". Стадия постоянной скорости (содержание влаги > 30%) с использованием высоких температур и высокой интенсивности ветра (70°C, 3m / s); Фаза снижения скорости (содержание влаги < 30%) переключается на низкую температуру и низкий ветер (50°C, 1m / с) и продлевает время сушки на 20 - 30%, чтобы уменьшить накопление внутренних напряжений. Этот метод позволяет снизить скорость сухих трещин в керамических заготовках с 15% до менее 3%.

С помощью вышеуказанного метода, в предпосылке обеспечения структурной целостности образца, эффективность сушки в сушильных камерах для дутья воздуха может быть увеличена в 2 - 3 раза, что подходит для быстрой подготовки образцов в различных областях, таких как биология, материалы, химия и т.д.