Drying
સૂકવણી એ સામૂહિક સ્થાનાંતરણ પ્રક્રિયા છે જેમાં ઘન, અર્ધ-ઘન અથવા પ્રવાહીમાંથી બાષ્પીભવન દ્વારા પાણી અથવા અન્ય દ્રાવકને દૂર કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ઘણીવાર ઉત્પાદનોના વેચાણ અથવા પેકેજિંગ પહેલાં અંતિમ ઉત્પાદન પગલા તરીકે થાય છે. "સૂકું" ગણવા માટે, અંતિમ ઉત્પાદન ઘન હોવું જોઈએ, સતત શીટ (દા. ત., કાગળ), લાંબા ટુકડાઓ (દા. ત., લાકડું), કણો (દા. ત., અનાજ અથવા મકાઈના ટુકડા) અથવા પાવડર (દા. ત., રેતી, મીઠું, વોશિંગ પાવડર, દૂધ પાવડર) ના સ્વરૂપમાં હોવું જોઈએ. ગરમીનો સ્ત્રોત અને પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વરાળને દૂર કરવા માટેનો એજન્ટ ઘણીવાર સામેલ હોય છે. ખોરાક, અનાજ અને રસીઓ જેવા ફાર્માસ્યુટિકલ્સ જેવા બાયોપ્રોડક્ટ્સમાં, દૂર કરવાના દ્રાવક લગભગ નિશ્ચિતપણે પાણી હોય છે. સૂકવણી એ સૂકવણીનો પર્યાય હોઈ શકે છે અથવા સૂકવણીનું આત્યંતિક સ્વરૂપ માનવામાં આવે છે. સૌથી સામાન્ય કિસ્સામાં, વાયુ પ્રવાહ, દા. ત. હવા, સંવહન દ્વારા ગરમી લાગુ કરે છે અને વરાળને ભેજ તરીકે દૂર કરે છે. અન્ય શક્યતાઓ વેક્યૂમ સૂકવણી છે, જ્યાં ગરમી વહન અથવા કિરણોત્સર્ગ (અથવા માઇક્રોવેવ્સ) દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે, જ્યારે આ રીતે ઉત્પન્ન થતી વરાળને વેક્યૂમ સિસ્ટમ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. અન્ય પરોક્ષ તકનીક ડ્રમ સૂકવણી છે (દાખલા તરીકે, બટાટાના ટુકડાઓના ઉત્પાદન માટે વપરાય છે), જ્યાં ગરમ સપાટીનો ઉપયોગ ઊર્જા પ્રદાન કરવા માટે થાય છે, અને એસ્પિરેટર્સ ઓરડાની બહાર વરાળ ખેંચે છે. તેનાથી વિપરીત, દ્રાવકના યાંત્રિક નિષ્કર્ષણ, દા. ત., પાણી, ગાળણ અથવા સેન્ટ્રીફ્યુગેશન દ્વારા, "સૂકવણી" નહીં પરંતુ "ડ્રેઇનિંગ" ગણવામાં આવે છે. સૂકવણીની પદ્ધતિ પ્રમાણમાં ઉચ્ચ પ્રારંભિક ભેજનું પ્રમાણ ધરાવતા કેટલાક ઉત્પાદનોમાં, સમયના કાર્ય તરીકે સરેરાશ ઉત્પાદનની ભેજનું પ્રારંભિક રેખીય ઘટાડો મર્યાદિત સમય માટે જોઇ શકાય છે, જેને ઘણીવાર "સતત સૂકવણી દર સમયગાળો" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, આ સમયગાળામાં, તે વ્યક્તિગત કણોની બહારની સપાટીનો ભેજ દૂર કરવામાં આવે છે. આ સમયગાળા દરમિયાન સૂકવવાનો દર મોટાભાગે સૂકવવામાં આવતી સામગ્રીમાં ગરમીના સ્થાનાંતરણના દર પર આધારિત હોય છે. તેથી, મહત્તમ પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવા સૂકવણી દરને હીટ-ટ્રાન્સફર મર્યાદિત માનવામાં આવે છે. જો સૂકવણી ચાલુ રહે છે, તો વળાંકનો ઢોળાવ, સૂકવણીનો દર, ઓછો તીવ્ર (ઘટતા દરનો સમયગાળો) બની જાય છે અને આખરે ખૂબ જ લાંબા સમયે લગભગ આડી બની જાય છે. ઉત્પાદનમાં ભેજનું પ્રમાણ પછી "સંતુલન ભેજનું પ્રમાણ" પર સ્થિર રહે છે, જ્યાં તે વ્યવહારમાં નિર્જલીકરણ માધ્યમ સાથે સંતુલનમાં હોય છે. ઘટતા દરના સમયગાળામાં, ઉત્પાદનના આંતરિક ભાગમાંથી સપાટી પર પાણીનું સ્થળાંતર મોટે ભાગે પરમાણુ પ્રસાર દ્વારા થાય છે, એટલે કે. પાણીનો પ્રવાહ ભેજનું પ્રમાણ ઢાળના પ્રમાણમાં હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે પાણી વધુ ભેજ ધરાવતા વિસ્તારોમાંથી નીચા મૂલ્યો ધરાવતા વિસ્તારોમાં જાય છે, જે થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમ દ્વારા સમજાવવામાં આવેલી ઘટના છે. જો પાણી દૂર કરવું નોંધપાત્ર હોય, તો ઉત્પાદનો સામાન્ય રીતે સંકોચન અને વિકૃતિમાંથી પસાર થાય છે, સિવાય કે સારી રીતે રચાયેલ ફ્રીઝ-સૂકવણી પ્રક્રિયા. ઘટતા દરના સમયગાળામાં સૂકવવાનો દર સૂકવવામાં આવતા ઘનના આંતરિક ભાગમાંથી ભેજ અથવા દ્રાવકને દૂર કરવાના દર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે અને તેને "સામૂહિક-સ્થાનાંતરણ મર્યાદિત" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ફળો અને શાકભાજી જેવા હાઇગ્રોસ્કોપિક ઉત્પાદનોમાં વ્યાપકપણે જોવા મળે છે, જ્યાં સતત સૂકવવાના દરના સમયગાળા સાથે ઘટતા દરના સમયગાળામાં સૂકવણી થાય છે જે નજીવી હોવાનું કહેવાય છે. સૂકવવાની પદ્ધતિઓ સૂકવવાની કેટલીક સામાન્ય પદ્ધતિઓ નીચે મુજબ છેઃ ગરમ હવાનો ઉપયોગ (સંવહન અથવા સીધો સૂકવણી). હવાની ગરમી ગરમીના સ્થાનાંતરણ માટે સૂકવણી બળમાં વધારો કરે છે અને સૂકવણીને વેગ આપે છે. તે હવામાં સાપેક્ષ ભેજ પણ ઘટાડે છે, જે સૂકવણી માટે પ્રેરક બળમાં વધુ વધારો કરે છે. ઘટતા દરના સમયગાળામાં, જેમ જેમ ભેજનું પ્રમાણ ઘટે છે, તેમ તેમ ઘન પદાર્થો ગરમ થાય છે અને ઊંચું તાપમાન ઘન પદાર્થના આંતરિક ભાગમાંથી સપાટી પર પાણીના પ્રસરણને ઝડપી બનાવે છે. જોકે, ઉત્પાદનની ગુણવત્તાની વિચારણાઓ હવાના તાપમાનમાં લાગુ પડતા વધારાને મર્યાદિત કરે છે. અતિશય ગરમ હવા નક્કર સપાટીને લગભગ સંપૂર્ણપણે નિર્જલીકૃત કરી શકે છે, જેથી તેના છિદ્રો સંકોચાય છે અને લગભગ નજીક આવે છે, જે પોપડાની રચના અથવા "કેસ સખ્તાઇ" તરફ દોરી જાય છે, જે સામાન્ય રીતે અનિચ્છનીય હોય છે. દાખલા તરીકે, લાકડા (લાકડા) ના સૂકવણીમાં, હવાને ગરમ કરવામાં આવે છે (જે સૂકવણીને ઝડપી બનાવે છે), જોકે તેમાં થોડી વરાળ પણ ઉમેરવામાં આવે છે (જે અમુક હદ સુધી સૂકવણીના દરને અવરોધે છે) જેથી અતિશય સપાટીના નિર્જલીકરણ અને લાકડાની જાડાઈમાં ઉચ્ચ ભેજ ઢાળને કારણે ઉત્પાદનની વિકૃતિ ટાળી શકાય. સ્પ્રે સૂકવણી આ શ્રેણીમાં આવે છે. પરોક્ષ અથવા સંપર્ક સૂકવણી (ગરમ દિવાલ દ્વારા ગરમ), ડ્રમ સૂકવણી, વેક્યૂમ સૂકવણી તરીકે. ફરીથી, દિવાલનું ઊંચું તાપમાન સૂકવણીને ઝડપી બનાવશે પરંતુ આ ઉત્પાદનના અધઃપતન અથવા કેસ-સખ્તાઈ દ્વારા મર્યાદિત છે. ડ્રમ સૂકવણી આ શ્રેણીમાં આવે છે. ડાયઇલેક્ટ્રિક સૂકવણી (રેડિયોફ્રીક્વન્સી અથવા સામગ્રીની અંદર માઇક્રોવેવ્સ શોષાય છે) આજકાલ તીવ્ર સંશોધનનું કેન્દ્ર છે. તેનો ઉપયોગ હવામાં સૂકવણી અથવા વેક્યૂમ સૂકવણીમાં મદદ કરવા માટે થઈ શકે છે. સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે માઇક્રોવેવ સમાપ્ત સૂકવણી પરંપરાગત સૂકવણી પદ્ધતિઓના અંતે અન્યથા ખૂબ ઓછા સૂકવણી દરને વેગ આપે છે. વેક્યૂમ માઇક્રોવેવ સૂકવણીનો ઉપયોગ યુ. એસ. આર્મીના પ્રાયોગિક ક્લોઝ કોમ્બેટ એસોલ્ટ રેશન માટે થાય છે. ફ્રીઝ સૂકવણી અથવા લ્યોફિલાઇઝેશન એ સૂકવણીની એક પદ્ધતિ છે જ્યાં દ્રાવકને સૂકવણી પહેલાં સ્થિર કરવામાં આવે છે અને પછી તેને સબલિમ્ડ કરવામાં આવે છે, એટલે કે, દ્રાવકના ગલનબિંદુની નીચે, ઘન તબક્કાથી સીધા જ વાયુ તબક્કામાં પસાર થાય છે. તે તેના પહેલાથી જ શાસ્ત્રીય ફાર્માસ્યુટિકલ અથવા તબીબી ઉપયોગોથી આગળ, સૂકા ખોરાક પર વધુને વધુ લાગુ કરવામાં આવે છે. તે પ્રોટીનના જૈવિક ગુણધર્મોને જાળવી રાખે છે અને વિટામિન્સ અને બાયોએક્ટિવ સંયોજનોને જાળવી રાખે છે. ઉચ્ચ વેક્યૂમ પંપ દ્વારા દબાણ ઘટાડી શકાય છે (જોકે શુષ્ક હવામાં વાતાવરણીય દબાણ પર ફ્રીઝ સૂકવણી શક્ય છે). જો વેક્યૂમ પંપનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો, સબ્લિમેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વરાળને કન્ડેન્સરમાં બરફમાં રૂપાંતરિત કરીને સિસ્ટમમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે, જે ફ્રીઝ સૂકવણી ચેમ્બરની બહાર ખૂબ જ ઓછા તાપમાને કાર્ય કરે છે. સુપરક્રિટિકલ સૂકવણી (સુપરહીટેડ વરાળ સૂકવણી) માં પાણી ધરાવતા ઉત્પાદનોને વરાળમાં સૂકવવાનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રક્રિયા શક્ય છે કારણ કે ઉત્પાદનમાં પાણી ઉકાળવામાં આવે છે, અને સૂકવણી માધ્યમ સાથે જોડાય છે, જેનાથી તેનો પ્રવાહ વધે છે. તે સામાન્ય રીતે બંધ સર્કિટમાં કાર્યરત હોય છે અને પુનઃસંપીડન દ્વારા સુપ્ત ગરમીના પ્રમાણને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે, એક લક્ષણ જે પરંપરાગત હવા સૂકવણી સાથે શક્ય નથી, ઉદાહરણ તરીકે. આ પ્રક્રિયા ખોરાકમાં ઉપયોગમાં લેવાની સંભાવના ધરાવે છે, જો ઓછા દબાણ પર હાથ ધરવામાં આવે તો, ઉત્કલન બિંદુને ઓછું કરવા માટે. કુદરતી હવા સૂકવણી ત્યારે થાય છે જ્યારે સામગ્રીને તેની કુદરતી સૂકવણી ક્ષમતાનો લાભ ઉઠાવીને ગરમ ન કરાયેલી બળજબરીથી હવા સાથે સૂકવવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા ધીમી અને હવામાન આધારિત છે, તેથી નીચેની પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં રાખીને એક સમજદાર વ્યૂહરચના "ફેન ઓફ-ફેન ઓન" તૈયાર કરવી આવશ્યક છેઃ હવાનું તાપમાન, સંબંધિત ભેજ અને ભેજનું પ્રમાણ અને સામગ્રીનું તાપમાન સૂકવવામાં આવે છે. આ તકનીકથી અનાજને વધુને વધુ સૂકવવામાં આવે છે, અને જો ઠંડા વિસ્તારોમાં શિયાળામાં આરામ સહન કરી શકાય તો કુલ સમય (પંખો બંધ કરવા અને પીરિયડ્સ સહિત) એક અઠવાડિયાથી લઈને વિવિધ મહિનાઓ સુધી ટકી શકે છે. સૂકવણી ફિલ્મ રચનાના ઉપયોગો કોટિંગ્સ અને એડહેસિવ્સ ઉદ્યોગમાં, સૂકવણીનો ઉપયોગ દ્રાવક-આધારિત ફિલ્મોના ઉપચાર માટે થાય છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઉચ્ચ સંરચિત ફિલ્મો પરિણમી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હેલિકલ પોલિમર ધરાવતા દ્રાવણમાંથી દ્રાવકનું બાષ્પીભવન સ્ક્વોશ્ડ ટોરોઇડલ માળખાઓની ઉચ્ચ ક્રમાંકિત શ્રેણીમાં પરિણમે છે. માઇક્રોબાયલ વિકાસ અને ગુણવત્તાના ક્ષયને રોકવા માટે ખાદ્ય પદાર્થોને સૂકવવામાં આવે છે. જો કે, સૂકવણીની હદ ઉત્પાદનના અંતિમ ઉપયોગ પર આધારિત છે. અનાજ અને તેલીબિયાંને લણણી પછી ભેજની માત્રામાં સૂકવવામાં આવે છે જે સંગ્રહ દરમિયાન માઇક્રોબાયલ સ્થિરતાને મંજૂરી આપે છે. ઝડપથી કાળું પડતું ટાળવા માટે શાકભાજીને સૂકવતા પહેલા સાફ કરવામાં આવે છે, અને સૂકવણી માત્ર માઇક્રોબાયલ વૃદ્ધિને રોકવા માટે જ નહીં, પરંતુ સંગ્રહ દરમિયાન ભૂરા રંગને ટાળવા માટે પણ કરવામાં આવે છે. સૂકા ફળોના સંદર્ભમાં, ભેજમાં ઘટાડો તેના એસિડ અને ખાંડની સામગ્રી સાથે સંયોજનમાં કાર્ય કરે છે જે માઇક્રોબાયલ વૃદ્ધિ સામે રક્ષણ પૂરું પાડે છે. પ્રવાહની ખાતરી કરવા અને કેકિંગ ટાળવા માટે દૂધના પાવડર જેવા ઉત્પાદનોને ખૂબ ઓછા ભેજમાં સૂકવવા જોઈએ. આ ભેજ માઇક્રોબાયલ વિકાસમાં અવરોધ સુનિશ્ચિત કરવા માટે જરૂરી કરતાં ઓછો છે. ફટાકડા જેવા અન્ય ઉત્પાદનોને ચપળ રચના પ્રદાન કરવા માટે માઇક્રોબાયલ વૃદ્ધિ થ્રેશોલ્ડની બહાર સૂકવવામાં આવે છે, જે ગ્રાહકોને ગમે છે. બિન-ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં, જેમાંથી કેટલાકને નોંધપાત્ર સૂકવણીની જરૂર હોય છે તેમાં લાકડું (લાકડાની પ્રક્રિયાના ભાગરૂપે), કાગળ, શણ અને વોશિંગ પાવડરનો સમાવેશ થાય છે. પ્રથમ બે, તેમના કાર્બનિક મૂળને કારણે, જો અપૂરતા પ્રમાણમાં સૂકવવામાં આવે તો મોલ્ડ વિકસી શકે છે. સૂકવવાનો બીજો ફાયદો વોલ્યુમ અને વજનમાં ઘટાડો છે. સ્વચ્છતા પ્રક્રિયાઓમાંથી કાદવ અને મળની સામગ્રી સ્વચ્છતાના ક્ષેત્રમાં, ગટર પ્રક્રિયા પ્લાન્ટમાંથી ગટરના કાદવને સૂકવવું, પેશાબ તરફ વાળતા સૂકા શૌચાલયો (યુ. ડી. ડી. ટી.) માં એકત્રિત કરવામાં આવેલ મળ કાદવ અથવા મળ એ રોગકારક નાશ હાંસલ કરવાની એક સામાન્ય પદ્ધતિ છે, કારણ કે રોગાણુઓ માત્ર ચોક્કસ શુષ્કતાના સ્તરને સહન કરી શકે છે. વધુમાં, જો મળમૂત્ર આધારિત સામગ્રીને બાળી નાખવાની હોય તો પ્રક્રિયાના પગલા તરીકે સૂકવણી જરૂરી છે. આ પણ જુઓ નિર્જલીકરણ પ્રતિક્રિયા સૂકવણી ખંડ ગ્રંથસૂચિ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ નક્કર પદાર્થોને સૂકવવા માટેની મશીનરી