Le cadre théorique du séchage révèle que la position de l’échantillon influence significativement la cinétique de séchage du rachis du palmier raphia hookeri. Cette recherche, fondée sur des données expérimentales robustes, offre des perspectives nouvelles sur l’optimisation des conditions de séchage, essentielles pour l’industrie.
- – Le séchage
1.3.1- Méthodes de séchage
- – Séchage convectif
La chaleur est apportée par convection au produit, c’est à dire à l’aide d’un gaz vecteur. C’est en général de l’air sec chaud. Il vient au contact du produit et lui transmet de la chaleur. En pharmacie c’est le mode de séchage le plus utilisé. Il existe différents matériels utilisant ce mode de transfert d’énergie Rankelli et coll les divisent en deux groupes selon que l’apport de chaleur se fait sur des produits statiques ou sur des produits mis en mouvement (Rankelli, 1986).
On peut citer comme exemple de sécheur statique les étuves et comme exemple de sécheur avec produit en mouvement les tunnels de séchage ou les lits d’air fluidisés.
Les sécheurs mettant en mouvement le produit à sécher sont plus efficaces que les sécheurs statiques. En effet ils permettent une augmentation de la surface d’échange entre le gaz vecteur chaud et le produit à sécher et donc optimisent le transfert de chaleur.
Le séchage par convection nécessite un apport énergétique important et demande pour être efficace une température relativement élevée quand on élimine de l’eau (60-80°C), ce qui peut poser des problèmes avec les produits thermosensibles dégradables à ces niveaux de température.
Pour y remédier, ce mode d’apport de chaleur peut être couplé au séchage sous pression réduite afin d’abaisser la température des produits.
Le séchage convectif est le mode de séchage le plus répandu aujourd’hui. Néanmoins nous retiendrons que l’apport de chaleur est surfacique, ce qui peut dans le cas de produit épais entraîner une hétérogénéité de séchage (croûtage, apparition d’un film en surface, voire d’une couche isolante).
– Séchage par conduction
Il s’agit d’un séchage par contact direct du produit à traiter avec la source de chaleur à l’aide d’une surface conductrice de chaleur. Ce phénomène est couramment utilisé en pharmacie.
Toutefois la conduction est peu utilisée comme mode de séchage seul mais plutôt comme une aide au séchage-chauffage.
Une des applications les plus importantes se trouve dans les mélangeurs granulateurs sécheurs sous vide qui utilisent les avantages combinés du séchage sous vide et de l’apport d’énergie thermique par conduction.
Les deux modes de séchage décrits ci-dessus apportent l’énergie thermique à la surface du produit à sécher. Les durées de séchage sont souvent longues, les températures élevées et la qualité du produit pas toujours optimale (croûtage).
Ainsi un intérêt grandissant pour un apport de chaleur volumique a permis le développement du séchage par rayonnement thermique ou chauffage diélectrique.
– Séchage par rayonnement thermique
Ce mode de séchage est basé sur le rayonnement de chaleur à partir d’une source infrarouge (IR) ou une paroi chaude vers la surface du produit à sécher (Baillon, 1996).
Le domaine IR concerne les rayonnements de longueur d’onde compris entre 760 et 15000nm.
Trois types d’IR sont définis:
- IR courts (IRC) : 760 < 2000 nm
- IR moyens (IRM) : 2000 < 4000 nm
- IR longs (IRL) : 4000 < 15000 nm
La profondeur de pénétration dépend de la longueur d’onde du rayonnement: elle augmente lorsque la longueur d’onde diminue. Les IRC sont donc plus pénétrants que les IRM, eux-mêmes plus pénétrants que les IRL.
Le rayonnement est absorbé sur une profondeur pouvant atteindre, pour certains produits, plusieurs millimètres en IRC. Mais il n’est quasiment par absorbé en IRL.
Par ailleurs dans le cas de produit peu absorbant, c’est à dire de forte réflectivité et transmitivité, de géométrie complexe non plane, l’application du séchage peut être limitée. En effet l’apport de chaleur n’est plus dans ce cas que surfacique.
Le séchage par IR permet un apport de chaleur beaucoup plus puissant que le séchage convectif et permet un séchage rapide. C’est d’ailleurs cette technique qui est utilisée dans l’industrie papetière ainsi que dans l’industrie automobile pour le séchage des peintures.
Compte tenu de la puissance fournie, les températures atteintes par le produit peuvent devenir rapidement très élevées. C’est pourquoi le séchage par IR est peu employé en pharmacie ou les produits sont souvent thermosensibles.
Toutefois des travaux entrepris ces dernières années y ont fait appel pour le séchage d’enductions pharmaceutiques dans le cadre de la fabrication de dispositifs transdermiques.
Une utilisation bien gérée des IR a permis un séchage efficace d’enductions (Le Person, 1996).
1.2.3.4- Séchage par chauffage diélectrique
On entend par chauffage diélectrique le chauffage par apport d’énergie électromagnétique à un produit qui absorbe cette énergie grâce à ses propriétés diélectriques.
Les sources de cette énergie sont les hautes fréquences ou les micro-ondes. Nous aborderons le chauffage par micro-ondes, qui trouve des applications dans l’industrie pharmaceutique et dans d’autres secteurs.
Questions Fréquemment Posées
Quels sont les principaux modes de séchage du raphia hookeri?
Les principaux modes de séchage du raphia hookeri incluent le séchage convectif, le séchage par conduction et le séchage par rayonnement thermique.
Comment le séchage convectif fonctionne-t-il?
Le séchage convectif fonctionne en apportant de la chaleur au produit à l’aide d’un gaz vecteur, généralement de l’air sec chaud, qui vient au contact du produit et lui transmet de la chaleur.
Pourquoi le séchage par rayonnement thermique est-il efficace?
Le séchage par rayonnement thermique est efficace car il permet un apport de chaleur beaucoup plus puissant que le séchage convectif et permet un séchage rapide.