凍結乾燥のプロセス全体は、実際には熱と物質移動（水蒸気）が同時に実行されるプロセスです。熱と物質の移動速度は乾燥速度に影響を及ぼし、それによって凍結乾燥サイクル全体に影響します。熱と物質移動に影響を与えるすべての要因は、乾燥速度に影響します。要約すると、熱と物質移動に影響する主な要因は次のとおりです。
1。材料の形と構成
凍結乾燥材料の形式によれば、それは通常、固体と液体に分割されます。固体の形状と液体の濃度は、凍結乾燥速度に大きな影響を与えます。
2、凍結前のレート
凍結中に形成される結晶のサイズは、乾燥速度と乾燥後の生成物の溶解速度に大きく影響します。クイックフリーズと遅い凍結のプロセスには、次の違いがあります。クイックフリーズによって生成される氷の結晶は小さく、ゆっくり凍結することで生成される氷の結晶が大きくなります。大きな氷の結晶は昇華を助長しますが、小さな氷の結晶は昇華を助長しません。高速凍結により、昇華速度が低く、脱着率が高くなります。凍結が遅いと、昇華速度が高くなり、解像度が遅くなります。
3、数量
材料を凍結乾燥させると、容器に分割された後、材料の厚さと表面積の特定の比率があります。つまり、凍結乾燥は材料の体積に関連しています。小さな表面積と厚さは、水の昇華を助長し、凍結乾燥しやすく、理想的な品質です。乾燥するとき、トレイの単位面積あたりの乾燥湿重量は、乾燥時間を決定する重要な要因です。一般に、材料の蓄積の厚さが薄くなるほど、熱と物質移動速度が速く、乾燥時間が短くなります。ただし、材料の厚さが薄い場合、ユニットの凍結乾燥エリアごとの乾燥材料の各バッチは少なくなります。これは、ユニットの凍結乾燥エリアとユニット時間あたりの出力を改善するのには良くありません。
4。乾燥チャンバーの圧力
乾燥チャンバーの圧力は、熱と物質移動の速度に影響します。物質移動に関しては、圧力が低いほど、熱伝達が良いほど、圧力が高くなります。物質移動速度は、主に昇華界面の温度と圧力、および乾燥層の表面によって決定されます。乾燥層の水蒸気の脱出速度を上げるために、1つは昇華界面の温度を上げて、界面の水蒸気圧を上げることです。乾燥チャンバーの真空度を増やし、乾燥層の表面の蒸気圧を下げることです。
5。熱伝達方法熱伝達方法
従来の分類に応じて、伝導、対流、熱放射、中の加熱（マイクロ波加熱）に分けることができます。昇華乾燥のプロセスには熱と品質（水蒸気）の移動が含まれるため、熱が材料に移動する熱伝達方法は、より効果的に乾燥速度に大きな影響を与えます。