Esta tecnología de extrusión de doble tornillo se puede utilizar para llevar a cabo de forma continua y eficiente el pretratamiento de biomasas lignocelulósicas antes del moldeo de tableros de fibra. Las pulpas termomecánicas homogéneas se producen a bajo costo y utilizando un volumen reducido de agua. Y la versatilidad de la extrusión permite la adición de un aglutinante natural en una sola pasada.
El uso de contenido de humedad a temperatura combinada es clave para una extrusión exitosa de doble tornillo de fibras lignocelulósicas. Así que siempre comienzas con un exceso de agua, luego disminuyes las cantidades hasta obtener la textura deseada. Como el proceso es realmente sensible, tenemos que confiar en todos los sentidos.
Así que el video agrega vista y oído al papel, el olfato y el tacto en un futuro cercano. Demostrando el procedimiento será Laurent Labonne, un ingeniero en mi laboratorio. Laurent contará con la asistencia de Saif Ullah Khan, un estudiante de doctorado en el laboratorio.
Comience usando medias abrazaderas para conectar los módulos extrusores de doble tornillo en la configuración correcta solo para la desfibración de fibra. Coloque la tubería de entrada de agua lateralmente al final del módulo dos para conectar la bomba de pistón a la máquina y compruebe el tipo de elemento de tornillo, la longitud, el paso y el ángulo de escalonamiento. Inserte los elementos del tornillo a lo largo de los dos ejes entaulados en pares, teniendo cuidado de que las roscas de cada elemento de tornillo insertado estén siempre perfectamente alineadas con los elementos previamente ensamblados.
Una vez que se haya montado todo el perfil del tornillo, atornille manualmente los puntos del tornillo en los extremos de los dos ejes. Cierre completamente el cañón de la máquina y utilice una llave de torsión para apretar los dos puntos de tornillo al par de apriete recomendado por el fabricante. Con el cañón de la máquina parcialmente reabierto y los ejes retraídos en el cañón a una distancia de aproximadamente una dimensión, gire los tornillos a un máximo de 25 revoluciones por minuto para asegurarse de que todo el perfil del tornillo esté correctamente ajustado.
Cuando ambos ejes hayan quedado completamente atrapados dentro del cañón, use medias abrazaderas para asegurar el barril a la máquina y use un probador de nivel para confirmar que el barril está perfectamente horizontal. Para el tratamiento de extrusión de doble tornillo, ingrese las temperaturas establecidas de cada uno de los módulos e inicie el control de temperatura del barril. Cuando la temperatura se haya estabilizado, gire los tornillos a un máximo de 50 revoluciones por minuto y alimente suavemente la extrusora de doble tornillo con agua a una velocidad de flujo de cinco kilogramos por hora.
Espere unos 30 segundos para que el agua salga del extremo del barril antes de introducir las aletas de lino oleaginoso en el módulo uno a un caudal de tres kilogramos por hora. Espere aproximadamente un minuto a que el sólido comience a salir de la extrusora antes de aumentar gradualmente la velocidad de los tornillos, el agua y las tasas de flujo de shive en al menos tres pasos de éxito hasta que se hayan alcanzado los puntos de ajuste deseados. Permita que la máquina se estabilice durante 10 a 15 minutos hasta que la corriente eléctrica consumida por el motor a lo largo del tiempo no varíe más del 5% del valor promedio de 125 amperios.
Para la adición de aglutinante natural, una vez que la máquina se ha estabilizado comenzar a introducir la torta de linaza plastificada a razón de 0,5 kilogramos por hora. A continuación, aumente el caudal en al menos tres pasos sucesivos hasta el punto de ajuste deseado. Una vez que la corriente eléctrica consumida por el motor extrusor de doble tornillo sea perfectamente estable, asegúrese de que el perfil de temperatura medido a lo largo del barril se ajuste a los valores establecidos por el operador y comience a muestrear las aletas extruidas en la salida.
Al final de la producción, apague las dos unidades de dosificación sólidas y la bomba de pistón, y vacíe la máquina mientras reduce gradualmente la velocidad de rotación de los tornillos a 50 revoluciones por minuto. Cuando no salga ningún muestreo adicional del extremo del barril, use agua para limpiar el interior del barril de la extrusora de doble tornillo mientras los tornillos aún están girando, hasta que los residuos sólidos desaparezcan por completo a la salida del barril. Luego, detenga la rotación de los tornillos y apague el control de calefacción de la máquina.
Inmediatamente después del proceso de extrusión de doble tornillo, seque los extruidos con flujo de aire caliente a una humedad entre el 3% y el 4% Cuando el extrusión se haya secado, coloque el material en un molde precalentado y precaliente el material. Después de tres minutos, aplique la cantidad adecuada de presión al material y moldee el material durante 150 segundos a los 200 grados Celsius ya configurados. Una vez que la prensa esté abierta, desmolde el panel y comprueba su cohesión.
Después del pretratamiento de refinación de extrusión, se puede determinar la composición química de las fibras refinadas por extrusión. En ausencia de generación de extracto líquido durante el pretratamiento de refinación por extrusión, no se observó ninguna diferencia significativa en la composición química entre las alas crudas y las extruidas. En términos de apariencia, las fibras refinadas por extrusión tienen una forma de material esponjoso, lo que indica que el proceso de extrusión, en particular la alta tasa de cizalladura aplicada, contribuye a una modificación de la estructura de la escama de lino.
Esto se confirma por las densidades aparentes y tocadas más bajas de las alas extruidas en comparación con los valores obtenidos con las alas crudas. El análisis morfológico de las fibras también confirma esta observación como un aumento muy significativo en su relación de aspecto, utilizando un dispositivo de análisis de morfología de fibras. Las placas hechas de fibras extruidas solas, sin la adición de una torta de linaza plastificada como aglutinante externo, no solo son cohesivas, sino que sobre todo presentan propiedades de uso significativamente mejoradas en comparación con las tablas obtenidas por prensado en caliente de las aletas crudas.
En general, la adición de la torta de linaza plastificada a las fibras refinadas por extrusión aumenta las propiedades de flexión de las placas de fibra obtenidas. De hecho, con la adición del 25% de este aglutinante, el tablero obtenido tiene una resistencia a la flexión de 10,6 mega pascales, en lugar de solo 3,6. Para la intensificación del proceso, el refinado de fibra y la adición de aglutinante se pueden llevar a cabo en una sola pasada.
Este proceso se adaptará a todo tipo de materias primas.
