Cette technologie d’extrusion à deux vis peut être utilisée pour effectuer en continu et efficacement le prétraitement des biomasses lignocellulosiques avant le moulage des panneaux de fibres. Les pâtes thermomécaniques homogènes sont produites à faible coût et en utilisant un volume d’eau réduit. Et la polyvalence de l’extrusion permet l’ajout d’un liant naturel en un seul passage.
L’utilisation de la teneur en humidité de température combinée est une clé pour une extrusion réussie à deux vis de fibres lignocellulosiques. Ainsi, vous commencez toujours avec un excès d’eau, puis vous diminuez les quantités jusqu’à obtenir la texture souhaitée. Comme le processus est vraiment sensible, nous devons compter sur tous les sens.
Ainsi, la vidéo ajoute la vue et l’ouïe au papier, l’odorat et le toucher dans un proche avenir. Démonstration de la procédure sera Laurent Labonne, un ingénieur dans mon laboratoire. Laurent sera assisté de Saif Ullah Khan, doctorant au laboratoire.
Commencez par utiliser des demi-pinces pour connecter les modules d’extrudeuse à deux vis dans la configuration correcte pour la défibration des fibres uniquement. Placez le tuyau d’entrée d’eau latéralement à l’extrémité du module deux pour connecter la pompe à piston à la machine et vérifiez le type d’élément de vis, la longueur, le pas et l’angle d’échelonnement. Insérez les éléments de vis le long des deux arbres splines par paires, en prenant soin que les filetages de chaque élément de vis inséré soient toujours parfaitement alignés avec les éléments précédemment assemblés.
Une fois que tout le profil de vis a été assemblé, vissez manuellement les points de vis aux extrémités des deux arbres. Fermez complètement le canon de la machine et utilisez une clé dynamométrique pour serrer les deux points de vis au couple de serrage recommandé par le fabricant. Avec le canon de la machine partiellement rouvert et les arbres rétractés dans le canon sur une distance d’environ une dimension, tournez les vis à un maximum de 25 tours par minute pour vous assurer que l’ensemble du profil de vis est correctement ajusté.
Lorsque les deux arbres ont été entièrement piégés à l’intérieur du canon, utilisez des demi-pinces pour fixer le canon à la machine et utilisez un testeur de niveau pour confirmer que le canon est parfaitement horizontal. Pour le traitement par extrusion à deux vis, entrez les températures réglées de chacun des modules et démarrez le contrôle de la température du canon. Lorsque la température s’est stabilisée, tournez les vis à un maximum de 50 tours par minute et alimentez doucement l’extrudeuse à double vis avec de l’eau à un débit de cinq kilogrammes par heure.
Attendez environ 30 secondes que l’eau sorte de l’extrémité du canon avant d’introduire les frissons de lin oléagineux dans le premier module à un débit de trois kilogrammes par heure. Attendez environ une minute que le solide commence à sortir de l’extrudeuse avant d’augmenter progressivement la vitesse des vis, de l’eau et des débits de shive en au moins trois étapes de succès jusqu’à ce que les points de jeu souhaités aient été atteints. Laisser la machine se stabiliser pendant 10 à 15 minutes jusqu’à ce que le courant électrique consommé par le moteur au fil du temps ne varie pas plus de 5% de la valeur moyenne de 125 ampères.
Pour l’ajout de liant naturel, une fois que la machine s’est stabilisée, commencez à introduire le gâteau de lin plasturé à raison de 0,5 kilogramme par heure. Ensuite, augmentez le débit en au moins trois étapes successives jusqu’au point de jeu souhaité. Une fois que le courant électrique consommé par le moteur de l’extrudeuse à deux vis est parfaitement stable, assurez-vous que le profil de température mesuré le long du canon est conforme aux valeurs de réglage données par l’opérateur et commencez à échantillonner les frissons extrudés à la sortie.
A la fin de la production, éteignez les deux unités de dosage solides et la pompe à piston, et videz la machine tout en réduisant progressivement la vitesse de rotation des vis à 50 tours par minute. Lorsqu’aucun échantillonnage supplémentaire ne sort de l’extrémité du canon, utilisez de l’eau pour nettoyer l’intérieur du barillet de l’extrudeuse à deux vis pendant que les vis sont encore en rotation, jusqu’à ce que les résidus solides disparaissent complètement à la sortie du canon. Ensuite, arrêtez la rotation des vis et désactivez la commande de chauffage de la machine.
Immédiatement après le processus d’extrusion à deux vis, séchez les extrudats avec un flux d’air chaud à une humidité comprise entre 3% et 4%Lorsque l’extrudat a séché, placez le matériau dans un moule préchauffé et préchauffez le matériau. Après trois minutes, appliquez la quantité appropriée de pression sur le matériau et moulez le matériau pendant 150 secondes aux 200 degrés Celsius déjà installés. Une fois la presse ouverte, démoulez le panneau et vérifiez sa cohésion.
Après le prétraitement par affinage par extrusion, la composition chimique des fibres raffinées par extrusion peut être déterminée. En l’absence de génération d’extrait liquide pendant le prétraitement par affinage par extrusion, aucune différence significative dans la composition chimique n’a été observée entre les frissons bruts et les frissons extrudés. En termes d’apparence, les fibres raffinées par extrusion ont une forme de matériau moelleux, ce qui indique que le processus d’extrusion, en particulier le taux de cisaillement élevé appliqué, contribue à une modification de la structure du lin shive.
Ceci est confirmé par les densités apparentes et taraudées plus faibles des frissons extrudés par rapport aux valeurs obtenues avec les frissons bruts. L’analyse morphologique des fibres confirme également cette observation comme une augmentation très significative de leur rapport d’aspect, à l’aide d’un dispositif d’analyse de morphologie des fibres. Les planches fabriquées uniquement à partir de fibres extrudées, sans l’ajout d’un gâteau de lin plasturé comme liant externe, sont non seulement toutes les trois cohésives, mais présentent surtout des propriétés d’utilisation nettement améliorées par rapport aux planches obtenues par pressage à chaud des frissons bruts.
Dans l’ensemble, l’ajout de gâteau de graines de lin plasturé à l’extrusion de fibres raffinées augmente les propriétés de flexion des panneaux de fibres obtenus. En effet, avec l’ajout de 25% de ce liant, la planche obtenue a une résistance à la flexion de 10,6 méga pascals, au lieu de seulement 3,6. Pour l’intensification du processus, l’affinage des fibres et l’ajout de liant peuvent être effectués en une seule passe.
Ce processus s’adaptera à tous les types de matières premières.
