Esta tecnologia de extrusão de dois parafusos pode ser usada para conduzir continuamente e eficientemente o pré-tratamento da biomassa lignocelulósica antes da moldagem da prancha de fibras. As polpas termomecânicas homogêneas são produzidas a baixo custo e utilizam um volume reduzido de água. E a versatilidade da extrusão permite a adição de uma pasta natural em um único passe.
O uso de teor combinado de umidade de temperatura é uma chave para uma extrusão bem sucedida de fibras lignocelulósicas. Então você sempre começa com um excesso de água, então você diminui as quantidades até obter a textura desejada. Como o processo é realmente sensível, temos que confiar em todos os sentidos.
Assim, o vídeo adiciona visão e audição ao papel, cheiro e toque em um futuro próximo. Demonstrando o procedimento será Laurent Labonne, um engenheiro do meu laboratório. Laurent será auxiliado por Saif Ullah Khan, um estudante de doutorado no laboratório.
Comece usando meio grampo para conectar os módulos de extrusor de parafuso duplo na configuração correta apenas para desfiguração de fibras. Posicione o tubo de entrada de água lateralmente no final do módulo dois para conectar a bomba do pistão à máquina e verifique o tipo de elemento do parafuso, comprimento, arremesso e ângulo cambaleante. Insira os elementos do parafuso ao longo dos dois eixos talados em pares, tomando cuidado para que os fios de cada elemento de parafuso inserido estejam sempre perfeitamente alinhados com os elementos previamente montados.
Uma vez que todo o perfil do parafuso tenha sido montado, aparar manualmente os pontos do parafuso nas extremidades dos dois eixos. Feche completamente o cano da máquina e use uma chave de torque para apertar os dois pontos de parafuso ao torque de aperto recomendado pelo fabricante. Com o cano da máquina parcialmente reaberto e os eixos retraídos no barril a uma distância de aproximadamente uma dimensão, gire os parafusos em um máximo de 25 rotações por minuto para garantir que todo o perfil do parafuso esteja corretamente encaixado.
Quando ambos os eixos tiverem ficado totalmente presos dentro do barril, use meio grampo para fixar o barril à máquina e use um testador de nível para confirmar que o barril está perfeitamente horizontal. Para tratamento de extrusão de dois parafusos, digite as temperaturas definidas de cada um dos módulos e inicie o controle de temperatura do barril. Quando a temperatura estiver estabilizada, gire os parafusos a um máximo de 50 rotações por minuto e alimente suavemente a extrusora do parafuso duplo com água a uma taxa de fluxo de cinco quilos por hora.
Aguarde cerca de 30 segundos para que a água saia da extremidade do barril antes de introduzir o linho oleaginoso shives no módulo um a uma taxa de fluxo de três quilos por hora. Espere cerca de um minuto para que o sólido comece a sair da extrusora antes de aumentar gradualmente a velocidade dos parafusos, água e taxas de fluxo de shive em pelo menos três passos de sucesso até que os set points desejados tenham sido atingidos. Deixe a máquina estabilizar por 10 a 15 minutos até que a corrente elétrica consumida pelo motor ao longo do tempo varie não mais do que 5% do valor médio de 125 amp.
Para a adição de aglutinante natural, uma vez estabilizada a máquina começa a introduzir o bolo de linha plastificada a uma taxa de 0,5 kg por hora. Em seguida, aumente a vazão em pelo menos três etapas consecutivas até o set point desejado. Uma vez que a corrente elétrica consumida pelo motor de extrusor de dois parafusos esteja perfeitamente estável, certifique-se de que o perfil de temperatura medido ao longo do barril esteja de acordo com os valores definidos dados pelo operador e comece a amostragem dos shives extrudados na tomada.
No final da produção, desligue as duas unidades de dosagem sólida e a bomba de pistão, e esvazie a máquina, reduzindo gradualmente a velocidade de rotação dos parafusos para 50 rotações por minuto. Quando nenhuma amostragem adicional estiver saindo da extremidade do barril, use água para limpar o interior do barril da extrusora de parafusos duplos enquanto os parafusos ainda estão girando, até que os resíduos sólidos desapareçam completamente na saída do barril. Em seguida, pare a rotação dos parafusos e desligue o controle de aquecimento da máquina.
Imediatamente após o processo de extrusão do parafuso duplo, seque as extrudatas com fluxo de ar quente para uma umidade entre 3% e 4%Quando o extrusor secar, posicione o material em um molde pré-aquecido e pré-aqueça o material. Após três minutos, aplique a quantidade adequada de pressão ao material e molde o material por 150 segundos nos 200 graus Celsius já configurado. Uma vez que a imprensa está aberta, desmoldar o painel e verificar sua coesão.
Após o pré-tratamento de refinação da extrusão, a composição química das fibras refinadas da extrusão pode ser determinada. Na ausência de extração líquida durante o pré-tratamento de refino de extrusão, não foi observada diferença significativa na composição química entre as facas cruas e as extrudadas. Em termos de aparência, as fibras refinadas de extrusão possuem uma forma material fofa, indicando que o processo de extrusão, em particular a alta taxa de corte aplicada, contribui para uma modificação da estrutura de shive de linho.
Isso é confirmado pelas densidades aparentes e aproveitadas mais baixas dos shives extrudados em comparação com os valores obtidos com as shives cruas. A análise morfológica das fibras também confirma essa observação como um aumento muito significativo em sua proporção, utilizando um dispositivo de análise de morfologia de fibras. As placas feitas apenas de fibras extrudadas, sem a adição de bolo de linhaça plastificada como aglutinante externo, não são apenas todas as três coesas, mas acima de tudo apresentam propriedades de uso significativamente melhoradas em comparação com placas obtidas pela pressão quente das facas cruas.
No geral, a adição de bolo de linhaça plastificada às fibras refinadas extrusão aumenta as propriedades flexural das placas de fibra obtidas. De fato, com a adição de 25% deste fichário a placa obtida tem uma força flexural de 10,6 mega pascals, em vez de apenas 3,6. Para a intensificação do processo, o refino de fibras e a adição da pasta podem ser conduzidos em um único passe.
Este processo se adaptará a todos os tipos de matérias-primas.
