小型喷雾干燥机制备得到的粉体多数以空心颗粒为主,
也可出现实心颗粒,最终颗粒形态和进料物料性质、工艺参数直接相关。
喷雾干燥过程中料液雾化成微小液滴,液滴进入热干燥腔后,
表面溶剂快速蒸发,表层物料先固化形成外壳,内部溶剂继续汽化膨胀,
将颗粒撑成空心球壳结构,这是小型喷雾干燥机最常见的成粉状态,
部分颗粒还会出现凹陷、褶皱甚至破碎成壳状碎片。
当物料固含量较高、溶质成膜能力弱,或者干燥温度偏低、干燥速率平缓时,
液滴内外溶剂挥发速度差距缩小,外壳不会过早形成,溶质随着溶剂缓慢析出沉积,
就更容易得到实心粉体。分子量较大的多糖、蛋白类物料,成膜性强,
更容易生成空心颗粒;而无机盐类、氧化物浆料,在合理参数下更容易得到实心致密颗粒。
小型设备因为处理风量小,液滴粒径相对偏大,空心球壳现象会比大型工业设备更突出。
提高进料固含量、适当降低进风温度、增大进料速率,能够减弱液滴表面快速结壳效应,
向实心颗粒方向调整;反之进风温度过高,液滴表面瞬间成膜,
内部蒸汽膨胀,空心、瘪壳颗粒会显著变多。
同时雾化压力也会影响结果,雾化压力大,液滴细小,干燥速度极快,容易形成薄壳空心微球;
雾化压力降低,液滴变大,干燥时间变长,内部物质充分沉淀,颗粒致密度提升。
需要注意完全绝对实心的颗粒很难大批量获得,大多是相对致密的近实心颗粒,
粉体内部依然会存在少量微孔,工艺只能调整空心与致密的占比,很难做到全部为理想实心颗粒
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