خشک کردن اسپری، تولید میکروسفر برای استفاده صنعتی را گسترش می دهد

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چگونه ذرات پودری یکنواخت و ظریف مانند موجود در قهوه فوری، پودر شیر یا حتی مواد سرامیکی پیشرفته تولید می شوند؟پاسخ ممکن است در یک تکنولوژی به نام خشک کردن اسپری باشداین فرآیند مانند یک جادوگر میکروسکوپی عمل می کند، بلافاصله مایعات را به میکروسفر های جامد تبدیل می کند.

خشک کردن با اسپری، همان طور که از نامش معلوم است، شامل اتم کردن مواد اولیه مایع به قطرات نازک و سپس استفاده از هوا گرم برای خشک کردن سریع آنها به ذرات کروی است.اصول و تکنیک های زیربنایی بسیار پیچیده هستنداین روش اساساً با خشک کردن یخ (لیوفیلیزاسیون) که شامل یخ زدن مواد قبل از خرد کردن آنها و sublimating یخ در یک محیط خلاء است متفاوت است.خشک کردن اسپری کاملاً به انرژی حرارتی بستگی دارد.

اتم سازی (طریقۀ تبدیل مواد اولیه مایع به مه های ظریف) اولین گام حیاتی در خشک کردن اسپری است.روش های مختلف اتم سازی به طور مستقیم بر اندازه و یکنواخت ذرات نهایی تاثیر می گذاردروش های اصلی اتومیزاسیون شامل:

• اتومایزاسیون روتاری (مركزی):این روش از یک دیسک چرخش با سرعت بالا (که به هزاران یا حتی ده ها هزار دور در دقیقه می رسد) برای پرتاب مایع به بیرون استفاده می کند و قطرات را تشکیل می دهد.مزایا شامل عملکرد پایدار و کنترل عالی است، که معمولا ذرات بین ۱۰ تا ۱۵۰ میکروم تولید می کنند.
• اتم زدایی نوزل تحت فشار:با استفاده از فشار بالا برای فشار مایع از طریق نوزل با سرعت بالا، این روش ذرات بزرگتر را ایجاد می کند، به طور کلی بالاتر از 150 میکرو.
• اتم زدایی دو مایع:این روش هم هوا مایع و هم هوا فشرده را به نوزل وارد می کند و از جریان هوا با سرعت بالا برای پراکنده کردن مایع به قطرات استفاده می کند. نوزل های دو مایع می توانند کوچکترین ذرات را تولید کنند.که به طور بالقوه به اندازه ی یک عدد میکران می رسد..

قطرات ذوب شده، با سطح بزرگ و اندازه میکروسکوپی خود، می توانند در عرض چند ثانیه در معرض هوا گرم کاملا خشک شوند.این ویژگی خشک شدن سریع برای پردازش مواد حساس به گرما بسیار مفید است، به حداقل رساندن تخریب حرارتی.

یک پدیده جالب در هنگام خشک کردن اسپری رخ می دهد: ذرات حاصل به طور معمول کره های کامل را تشکیل می دهند. این تصادفی نیست بلکه نتیجه اثرات تنش سطحی است.تنش سطحی باعث می شود که آنها به شکل کروی انقباض کنند تا انرژی سطحی را به حداقل برسانندبررسی میکروسکوپی ذرات سرامیکی تولید شده با این روش نشان می دهد که مورفولوژی کروی آنها به طرز قابل توجهی یکنواخت است.

تکنولوژی خشک کردن اسپری در صنایع زیادی از مواد غذایی و داروسازی تا مواد شیمیایی و مواد پیشرفته کاربرد دارد.امکان کنترل دقیق اندازه ذرات را می دهد، مورفولوژی و ویژگی های جریان، ارائه پشتیبانی قدرتمند برای تولید و تحقیقات در بخش های مختلف.