Name: twin-screw extrusion process to produce renewable fiberboards
Uploaded: 2021-01-27T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Twin-Screw Extrusion Process to Produce Renewable Fiberboards at JoVE.com

1. تحضير المواد الخام
<ol><li>استخدام ألياف الكتان oleaginous، والتي هي نتيجة لمرحلة أولية من الاستخراج الميكانيكي للألياف باست من القش في جهاز استخراج "جميع الألياف"51. استخدم منخل تهتز لإزالة ألياف النسيج القصيرة التي قد لا تزال تحتوي. ملاحظة: كما إزالة هذه الألياف النسيج قصيرة قد ?...

يصف البروتوكول المبين هنا كيفية معالجة تنقية البثق للألياف الليجنوسيلولوسية قبل استخدامها كتعزيز ميكانيكي في المجالس المتجددة. هنا ، فإن البثق التوأم المسمار المستخدمة هي آلة مقياس التجريبية. مع مسامير من 53 ملم في القطر (D)، وهي مجهزة ثماني وحدات، كل 4D في الطول، باستثناء وحدة 1 التي لديها 8...

البثق هو عملية يتم خلالها إجبار المواد المتدفقة من خلال الموت الساخن. وبالتالي، يسمح البثق بتشكيل منتجات مسخنة مسبقا تحت الضغط. ظهر أول مقذوف صناعي أحادي المسمار في عام 1873. كان يستخدم لتصنيع الكابلات المعدنية المستمرة. من عام 1930 فصاعدا، تم تكييف البثق واحد المسمار لصناعة الأغذية لإنتاج النقانق والماضي. وعلى العكس من ذلك، تم استخدام أول مقذوف مزدوج المسمار لأول مرة للتطورات في صناعة الأغذية. لم يظهر في مجال البوليمرات الاصطناعية حتى الأربعينات. لهذا الغرض، تم تصميم آلات جديدة، وتم أيضا على غرار تشغيلها1. تم تطوير نظام مع مسامير مشتركة الاختراق والمشاركة في الدوران ، مما يسمح بإجراء الاختلاط والقذف في وقت واحد. ومنذ ذلك الحين، تطورت تكنولوجيا البثق باستمرار من خلال تصميم أنواع جديدة من مسامير. اليوم، صناعة الأغذية يجعل الاستخدام المكثف للقذف المسمار التوأم على الرغم من أنه أكثر تكلفة من قذف واحد المسمار كما البثق التوأم المسمار يسمح بالوصول إلى معالجة المواد أكثر تفصيلا والمنتجات النهائية. ويستخدم بشكل خاص لقذف الطبخ من المنتجات النشوية ولكن أيضا التركيب من البروتينات وتصنيع أغذية الحيوانات الأليفة وعلف الأسماك.
في الآونة الأخيرة ، شهد البثق التوأم المسمار مجال تطبيقه يمتد إلى تجزئة الحرارية الميكانيكية والكيميائية للمادة النباتية2،3. وقد أدى هذا المفهوم الجديد إلى تطوير مفاعلات حقيقية قادرة على تحويل أو تجزئة المسائل محطة في خطوة واحدة، تصل إلى إنتاج منفصلة من استخراج وraffinate عن طريق فصل السائل /الصلبة 2،3،4. وقد سلط العمل الذي تم تنفيذه في مختبر الكيمياء الزراعية الصناعية (LCA) الضوء على الاحتمالات المتعددة لتكنولوجيا المسمار المزدوج لعملية تجزئة وتثمين الموارد الزراعية2،3. بعض الأمثلة هي: 1) الميكانيكية الملحة و / أو "الخضراء" استخراج المذيبات من الزيت النباتي5،6،7،8،9،10. 2) استخراج الهيميسيلولوز11،12، البكتين13، البروتينات14،15، ومستخلصات البوليفينول16. 3) تدهور الأنزيمية من جدران الخلايا النباتية لإنتاج الجيل الثاني من الإيثانول الحيوي17. 4) إنتاج مواد الكومبيتوسيت الحيوي مع البروتين18 أو البوليساكريد19 المصفوفات. 5) إنتاج المواد الحرارية عن طريق خلط الحبوب، والبوليستر الحيوية20،21. 6) إنتاج المكونات الحيوية عن طريق مضاعفة البوليمر الحراري، على أساس بيولوجي أم لا، والحشو النباتي22،23. 7) تدنيس المواد الليغنوسيلولوسية لإنتاج لب الورق13،24، والألواح الليفية25،26،27،28،29،30،31،32.
غالبا ما يعتبر الطارد التوأم المسمار كمفاعل حراري ميكانيكي كيميائي مستمر (TMC). في الواقع ، فإنه يجمع في خطوة واحدة الكيميائية والحرارية ، وأيضا ، والإجراءات الميكانيكية. ينتج عن المادة الكيميائية إمكانية حقن الكواشف السائلة في نقاط مختلفة على طول البرميل. الحرارية واحدة يمكن واجبة إلى التنظيم حرارية من البرميل. وأخيرا، فإن الميكانيكية واحدة يعتمد على اختيار عناصر المسمار على طول الملف الشخصي المسمار.
لتدنيس المواد lignocellulosic لإنتاج الألواح الليفية، وقد استخدمت أحدث الأعمال قش الأرز25،28، قش الكزبرة26،29، الكتان oleaginous shives27 وكذلك عباد الشمس30،32 وamaranth31 النباح. ويفسر الاهتمام الحالي للكتلة الحيوية الليجنوسيلولوسية لمثل هذا التطبيق (أي التعزيز الميكانيكي) بالنضوب المنتظم للموارد الحرجية المستخدمة في إنتاج المواد الخشبية. ومخلفات المحاصيل غير مكلفة وقد تكون متاحة على نطاق واسع. وبالإضافة إلى ذلك، تختلط جزيئات الخشب الحالية مع راتنجات البتروكيماويات التي يمكن أن تكون سامة. غالبا ما تمثل أكثر من 30٪ من التكلفة الإجمالية للمواد التجارية الحالية33،وبعض الراتنجات تسهم في انبعاثات الفورمالديهايد والحد من نوعية الهواء في الأماكنالمغلقة 34. وقد تحول الاهتمام البحثي إلى استخدام المجلدات الطبيعية.
تتكون الكتلة الحيوية الليجنوسيلولوسية بشكل رئيسي من السليلوز والهيميسليلوز ، مما يشكل مجمعا غير متجانس. يتم تلقيح الهيميسليلوز بطبقات من الليغنينز التي تشكل شبكة ثلاثية الأبعاد حول هذه المجمعات. استخدام الكتلة الحيوية lignocellulosic لتصنيع الألواح الليفية عموما يتطلب قبل العلاج التدنيس. لهذا، فمن الضروري لكسر lignins التي تحمي السليلوز والهيميسيلولوز. يجب تطبيق الميكانيكية والحرارية والكيميائية35 أو حتىالأنزيمية 36،37،38 قبل العلاج. هذه الخطوات أيضا زيادة الالتصاق الذاتي من الألياف، والتي يمكن أن تعزز إنتاج لوحات binderless27 حتى لو كان الموثق الخارجية غالبا ما تضاف.
الغرض الأساسي من العلاجات المسبقة هو تحسين حجم الجسيمات من الألياف الدقيقة. طحن بسيطة توفر إمكانية تقليل حجم الألياف27،39،40. غير مكلفة، فإنه يساهم في زيادة سطح الألياف محددة. مكونات جدار الخلية الداخلية تصبح أكثر سهولة ويتم تحسين الخصائص الميكانيكية للألواح التي تم الحصول عليها. تزداد كفاءة التجرد بشكل كبير عندما يتم إنتاج لب حراري ميكانيكي ، على سبيل المثال ، عن طريق الهضم بالإضافة إلى التدنيس41، من عمليات اللب المختلفة42 أو عن طريق انفجار البخار43،44،45،46،47. في الآونة الأخيرة، وقد وضعت LCA الأصلي قبل العلاج من الألياف lignocellulosic باستخدام البثق التوأم المسمار25،26،27،28،29،30،31،32. بعد تدنيس TMC ، يمكن الطارد أيضا من التشتت المتجانس للموثق الطبيعي داخل الألياف. وpremix الناتجة على استعداد للضغط الساخنة في الألواح الليفية.
خلال تدنيس قش الأرز ، تمت مقارنة البثق التوأم المسمار بعملية الهضم بالإضافة إلى عملية التدنيس25. وكشفت طريقة البثق عن انخفاض كبير في التكلفة، أي أقل بتسع مرات من تكلفة اللب. وعلاوة على ذلك، يتم تخفيض كمية المياه المضافة (1.0 ماكس السائل / نسبة الصلبة بدلا من 4.0 دقيقة مع طريقة اللب)، ويلاحظ زيادة واضحة في متوسط نسبة العرض إلى الارتفاع من الألياف المكررة (21.2-22.6 بدلا من 16.3-17.9). هذه الألياف الحالية قدرة تعزيز الميكانيكية المحسنة للغاية. وقد تجلى ذلك بالنسبة للألواح الليفية القائمة على قش الأرز ، والتي تم فيها استخدام اللجنين النقي غير المتدهور (على سبيل المثال ، Biolignin) كموثق (ما يصل إلى 50 MPa لقوة الانحناء و 24٪ لتورم السمك بعد 24 ساعة من الغمر في الماء)28.
كما تم تأكيد مصلحة الاختلاء TMC في البثق التوأم المسمار مع قش الكزبرة26. نسبة العرض إلى الارتفاع من الألياف المكررة تتراوح بين 22.9-26.5 بدلا من 4.5 فقط للألياف الأرضية ببساطة. تم الحصول على ألواح الألياف القائمة على الكزبرة بنسبة 100٪ عن طريق إضافة كعكة من البذور إلى القش المكرر بالقذق كموثق بروتين (40٪ في الكتلة). وقد تحسنت قوتها المرنة (حتى 29 MPa) وخاصة مقاومتها للماء (تورم سمك يصل إلى 24٪) بشكل كبير مقارنة بالألواح المصنوعة من القش المسحوق ببساطة. وعلاوة على ذلك، فإن هذه الألواح لا تنبعث منها الفورمالديهايد، ونتيجة لذلك، فهي أكثر ملاءمة للبيئة وصحة الإنسان من الألواح الليفية متوسطة الكثافة (MDF) ولوح الرقائق29 الموجود تقليديا في السوق.
وبالمثل، تم إنتاج لوحات تعتمد بالكامل على amaranth31 وعباد الشمس32، والجمع بين الألياف المكررة البثق من النباح كتعزيز وكعكة البذور كموثق البروتين ، بنجاح. وأظهرت نقاط القوة المرنة من 35 MPa و 36 MPa، على التوالي. ومع ذلك ، تم العثور على مقاومة المياه لتكون أقل: 71 ٪ و 87 ٪ ، على التوالي ، لتورم سمك. لوحات المستعبدين ذاتيا على أساس الشفيس المكرر البثق من قش الكتان oleaginous يمكن أيضا الحصول على27. في هذه الحالة ، فإن الكسر المهذب ، الذي تم إطلاقه أثناء تدنيس TMC التوأم ، هو الذي يساهم في الترابط الذاتي. ومع ذلك، تظهر الألواح الصلبة التي تم الحصول عليها قوة ميكانيكية أقل (فقط 12 MPa قوة مرنة)، وتورم سمك عالية جدا (127٪).
جميع الألواح القائمة على الألياف مقذوفة المقدمة أعلاه يمكن أن تجد التطبيقات الصناعية، وبالتالي، بدائل مستدامة للمواد التجارية القائمة على الخشب الحالية. وفقا لمتطلبات المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)48،49،50، ستعتمد تطبيقاتها المحددة على خصائصها الميكانيكية وحساسية المياه.
في هذه الورقة ، يتم وصف الإجراء لقذف وصقل الألياف الليجنوسيلولوسية قبل استخدامها كتعزيز ميكانيكي في لوحات الطاقة المتجددة بالتفصيل. للتذكير، هذه العملية يقلل من كمية المياه التي يمكن إضافتها بالمقارنة مع منهجيات اللب التقليدية، وأنه هو أيضا أقل استهلاكا للطاقة25. يمكن أيضا استخدام نفس آلة المسمار المزدوج لإضافة الموثق الطبيعي إلى الألياف.
وبشكل أكثر تحديدا، يتم تقديم مخطط تفصيلي لإجراء التوأم المسمار قذف التكرير من الشيش من الكتان oleaginous(Linum usitatissimum L.) القش. تم الحصول على القش المستخدمة في هذه الدراسة تجاريا. كان من مجموعة ايفرست المتنوعة، وزرعت النباتات في الجزء الجنوبي الغربي من فرنسا في عام 2018. في نفس ممر البثق ، يمكن أيضا إضافة كعكة بذر الكتان البلاستيكية (المستخدمة كموثق خارجي) في منتصف البرميل ، ثم خلطها بشكل وثيق مع الشيش المكرر على طول النصف الثاني من الملف الشخصي المسمار. يتم جمع خليط متجانس وجود شكل مادة رقيق في منفذ الجهاز. تتم عملية TMC من خطوة واحدة باستخدام جهاز مقياس تجريبي. هدفنا هو توفير إجراء مفصل للمشغلين لإجراء بشكل صحيح البثق - تكرير الشيش ، ومن ثم إضافة الكعكة. بعد هذه العملية، premix التي تم الحصول عليها جاهزة لتصنيع اللاحقة من 100٪ ألواح الصلبة المستندة إلى الكتان oleaginous باستخدام الضغط الساخن.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Analogue durometer</td>
			<td>Bareiss</td>
			<td>HP Shore</td>
			<td>Device used for determining the Shore D surface hardness of fiberboards</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ash furnace</td>
			<td>Nabetherm</td>
			<td>Controller B 180</td>
			<td>Furnace used for the mineral content determinations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Belt dryer</td>
			<td>Clextral</td>
			<td>Evolum 600</td>
			<td>Belt dryer used for the continuous drying of extrudates at the exit of the twin-screw extruder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cold extraction unit</td>
			<td>FOSS</td>
			<td>FT 121 Fibertec</td>
			<td>Cold extractor used for determining the fiber content inside solid materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Densitometer</td>
			<td>MA.TEC</td>
			<td>Densi-Tap IG/4</td>
			<td>Device used for determining apparent and tapped densities of extrudates once dried</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-helix mixer</td>
			<td>Electra</td>
			<td>MH 400</td>
			<td>Mixer used for preparing the solid mixture made of the raw shives and the plasticized linseed cake for producing board number 12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber morphology analyzer</td>
			<td>Techpap</td>
			<td>MorFi Compact</td>
			<td>Analyzer used for determining the morphological characteristics of extrusion-refined shives</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gravimetric belt feeder</td>
			<td>Coperion K-Tron</td>
			<td>SWB-300-N</td>
			<td>Feeder used for the quantification of the oleaginous flax shives</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gravimetric screw feeder</td>
			<td>Coperion K-Tron</td>
			<td>K-ML-KT20</td>
			<td>Feeder used for the quantification of the plasticized linseed cake</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hammer mill</td>
			<td>Electra</td>
			<td>BC P</td>
			<td>Crusher used for the grinding of granules made of plasticized linseed cake</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heated hydraulic press</td>
			<td>Pinette Emidecau Industries</td>
			<td>PEI 400-t</td>
			<td>Hydraulic press used for molding the fiberboards through hot pressing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot extraction unit</td>
			<td>FOSS</td>
			<td>FT 122 Fibertec</td>
			<td>Hot extractor used for determining the water-soluble and fiber contents inside solid materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image analysis software</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td>Software used for determining the morphological characteristics of raw shives</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oleaginous flax straw</td>
			<td>Ovalie Innovation</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Raw material supplied for the experimental work</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piston pump</td>
			<td>Clextral DKM</td>
			<td>Super MD-PP-63</td>
			<td>Pump used for the water quantification and injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanner</td>
			<td>Toshiba</td>
			<td>e-Studio 257</td>
			<td>Scanner used for taking an image of raw shives in gray level</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Side feeder</td>
			<td>Clextral</td>
			<td>E36</td>
			<td>Feeder used to force the introduction of the plasticized linseed cake inside the barrel (at the level of module 5) for configuration (b)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermogravimetric analyzer</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>TGA-50</td>
			<td>Analyzer used for conducting the thermogravimetric analysis of the solids being processed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Twin-screw extruder</td>
			<td>Clextral</td>
			<td>Evolum HT 53</td>
			<td>Co-rotating and co-penetrating pilot scale twin-screw extruder having a 36D total length (D is the screw diameter, i.e., 53 mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Universal oven</td>
			<td>Memmert</td>
			<td>UN30</td>
			<td>Oven used for the moisture content determinations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Universal testing machine</td>
			<td>Instron</td>
			<td>33R4204</td>
			<td>Testing machine used for determining the bending properties of fiberboards</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilated oven</td>
			<td>France Etuves</td>
			<td>XL2520</td>
			<td>Oven used for the discontinuous drying of extrudates at the exit of the twin-screw extruder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibrating sieve shaker</td>
			<td>RITEC</td>
			<td>RITEC 600</td>
			<td>Sieve shaker used for the sieving of the plasticized linseed cake</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibrating sieve shaker</td>
			<td>RITEC</td>
			<td>RITEC 1800</td>
			<td>Sieve shaker used for removing short bast fibers entrapped inside the oleaginous flax shives</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

twin-screw extrusion process to produce renewable fiberboards

تم تطوير عملية قذف مزدوج المسمار متعددة الاستخدامات لتوفير معالجة مسبقة فعالة حرارية ميكانيكية كيميائية على الكتلة الحيوية الليجنوسيلولوسية قبل استخدامها كمصدر للتعزيز الميكانيكي في الألواح الليفية القائمة على أساس حيوي بالكامل. وقد تم بالفعل بالفعل معالجة مختلف المنتجات الثانوية للمحاصيل الليجنوسيلولوسية بنجاح من خلال هذه العملية ، على سبيل المثال ، قش الحبوب (وخاصة الأرز) ، و قش الكزبرة ، والشيفات من قش الكتان الأولياجي ، ونباح كل من الأمارانث وينبع عباد الشمس.
تؤدي عملية البثق إلى زيادة ملحوظة في متوسط نسبة العرض إلى الارتفاع للألياف ، مما يؤدي إلى تحسين الخصائص الميكانيكية للألواح الليفية. كما يمكن تزويد الطارد التوأم بوحدة ترشيح في نهاية البرميل. الاستخراج المستمر لمختلف المواد الكيميائية (مثل السكريات الحرة، الهيميسيلولوز، المواد المتطايرة من كسور الزيت الأساسية، وما إلى ذلك) من الركيزة الليجنوسيلولوسية، وتكرير الألياف يمكن، لذلك، أن يتم في وقت واحد.
يمكن أيضا استخدام الطارد لقدرته على الاختلاط: يمكن إضافة الموثق الطبيعي (على سبيل المثال ، الأورجانوسلف ليجنين ، كعك الزيت القائم على البروتين ، النشا ، وما إلى ذلك) إلى الألياف المكررة في نهاية الملف الشخصي المسمار. وpremix التي تم الحصول عليها على استعداد لتكون مصبوب من خلال الضغط الساخن، مع الموثق الطبيعية المساهمة في التماسك الألياف. هذه العملية مجتمعة في تمريرة مقذوف واحد يحسن وقت الإنتاج، وتكلفة الإنتاج، ويمكن أن يؤدي إلى انخفاض في حجم إنتاج المصنع. نظرا لأن جميع العمليات تتم في خطوة واحدة ، يتم الحفاظ على مورفولوجيا الألياف بشكل أفضل ، وذلك بفضل تقليل وقت إقامة المادة داخل الطارد ، مما يؤدي إلى تحسين أداء المواد. وقد تكون عملية البثق هذه ذات الخطوة الواحدة مصدر تكثيف عملية صناعية قيمة.
بالمقارنة مع المواد التجارية القائمة على الخشب، هذه الألواح الليفية القائمة على أساس حيوي بالكامل لا تنبعث منها أي الفورمالديهايد، وأنها يمكن أن تجد تطبيقات مختلفة، على سبيل المثال، حاويات وسيطة، والأثاث، والأرضيات المنزلية، رفوف، والبناء العام، الخ.

أثناء تكرير الألياف من شيش الكتان oleaginous باستخدام التكوين (الخطوة 3.1.1)، تمت إضافة الماء عمدا بنسبة سائلة / صلبة تساوي 1.0. وفقا لأعمالسابقة 25،26،27، مثل هذه النسبة السائلة / الصلبة يحافظ بشكل أفضل على طول الألياف المكررة في منفذ البثق التوأم ال...

Watch this Scientific Journal Video about Twin-Screw Extrusion Process to Produce Renewable Fiberboards at JoVE.com

Twin-Screw Extrusion Process to Produce Renewable Fiberboards

تم تطوير عملية قذف مزدوج المسمار متعددة الاستخدامات لتوفير معالجة مسبقة حرارية ميكانيكية كيميائية فعالة على الكتلة الحيوية الليجنوسيلولوسية ، مما يؤدي إلى زيادة متوسط نسبة العرض إلى الارتفاع للألياف. ويمكن أيضا أن يضاف الموثق الطبيعية باستمرار بعد تكرير الألياف، مما يؤدي إلى الألواح الليفية الحيوية مع تحسين الخصائص الميكانيكية بعد الضغط الساخن من المواد المقذوفة التي تم الحصول عليها.

التوأم المسمار عملية البثق لإنتاج الألواح الليفية المتجددة

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pre-treatment on lignocellulosic biomass before using it as ...

يمكن استخدام تقنية البثق المزدوج هذه لإجراء المعالجة المسبقة للكتلة الحيوية الليجنوسيلولولوزية بشكل مستمر وفعال قبل صب الألواح الليفية. يتم إنتاج اللب الحرارية الميكانيكية متجانسة بتكلفة منخفضة واستخدام حجم أقل من المياه. وبراعة البثق تمكن من إضافة الموثق الطبيعي في تمريرة واحدة.استخدام محتوى الرطوبة في درجة الحرارة مجتمعة هو مفتاح لنجاح البثق التوأم المسمار من الألياف lignocellulosic. لذلك تبدأ دائما مع فائض من الماء، ثم يمكنك تقليل كميات حتى الحصول على الملمس المطلوب. وبما أن العملية حساسة حقا، علينا أن نعتمد على جميع الحواس.لذلك يضيف الفيديو البصر والسمع إلى الورق والرائحة واللمس في المستقبل القريب. إظهار الإجراء سيبرهن على ذلك لوران لابون، مهندس في مختبري. وسيساعد لوران سيف الله خان، وهو طالب دكتوراه في المختبر.ابدأ باستخدام المشابك النصفية لتوصيل وحدات البثق ذات المسمارين في التكوين الصحيح لتكفير الألياف فقط. ضع أنبوب مدخل الماء أفقيا في نهاية الوحدة الثانية لتوصيل مضخة المكبس بالآلة ، وتحقق من نوع عنصر المسمار والطول والملعب والزاوية المذهلة. إدراج عناصر المسمار على طول اثنين من مهاوي اللصق في أزواج، مع الحرص على أن خيوط كل عنصر المسمار إدراجها دائما تتماشى تماما مع العناصر التي تم تجميعها سابقا.مرة واحدة وقد تم تجميع ملف المسمار كامل، المسمار يدويا نقاط المسمار في نهايات اثنين من مهاوي. إغلاق تماما برميل من الجهاز واستخدام وجع عزم الدوران لتشديد نقطتي المسمار إلى عزم الدوران تشديد أوصت بها الشركة المصنعة. مع إعادة فتح برميل الجهاز جزئيا وتراجع مهاوي في برميل على مسافة بعد واحد تقريبا، وتحويل مسامير في الحد الأقصى من 25 الثورات في الدقيقة الواحدة لضمان أن يتم تركيب ملف المسمار كامل بشكل صحيح.عندما يكون كلا مهاوي قد حوصرت تماما داخل برميل، واستخدام المشابك نصف لتأمين برميل إلى الجهاز واستخدام اختبار مستوى للتأكد من أن برميل أفقي تماما. لعلاج البثق التوأم المسمار، أدخل درجات الحرارة المحددة لكل وحدة من وحدات والبدء في التحكم في درجة حرارة البرميل. عندما تستقر درجة الحرارة، قم بتشغيل البراغي بحد أقصى 50 ثورة في الدقيقة وتغذية الطارد المسماري التوأم بالماء بلطف بمعدل تدفق يبلغ خمسة كيلوغرامات في الساعة.انتظر حوالي 30 ثانية حتى يخرج الماء من نهاية البرميل قبل إدخال شيش الكتان الأولياجي في الوحدة الأولى بمعدل تدفق ثلاثة كيلوغرامات في الساعة. انتظر حوالي دقيقة واحدة حتى تبدأ الصلبة في الخروج من الطارد قبل زيادة سرعة البراغي والمياه ومعدلات التدفق الحاد تدريجيا في ثلاث خطوات نجاح على الأقل حتى يتم الوصول إلى نقاط المجموعة المطلوبة. السماح للجهاز لتحقيق الاستقرار لمدة 10 إلى 15 دقيقة حتى التيار الكهربائي المستهلكة من قبل المحرك مع مرور الوقت يختلف لا يزيد عن 5٪ من متوسط قيمة 125 أمبير.لإضافة الموثق الطبيعي، بمجرد استقرار الجهاز تبدأ إدخال كعكة بذر الكتان البلاستيكية بمعدل 0.5 كجم في الساعة. ثم قم بزيادة معدل التدفق في ثلاث خطوات متتالية على الأقل حتى نقطة المجموعة المطلوبة. بمجرد أن يكون التيار الكهربائي المستهلك بواسطة محرك البثق التوأم مستقرا تماما ، تأكد من أن ملف درجة الحرارة الذي يقاس على طول البرميل يتوافق مع القيم المحددة التي قدمها المشغل ، وابدأ في أخذ عينات من الشيش المقذوف في المنفذ.في نهاية الإنتاج، إيقاف تشغيل وحدتي التخلص من الكمية الصلبة ومضخة المكبس، وتفريغ الجهاز مع تقليل تدريجيا سرعة دوران مسامير إلى 50 ثورة في الدقيقة الواحدة. عندما لا أخذ عينات إضافية يخرج من نهاية برميل، واستخدام المياه لتنظيف داخل برميل من البثق التوأم المسمار في حين أن مسامير لا تزال تدور، حتى تختفي المخلفات الصلبة تماما في منفذ للبرميل. ثم، وقف دوران مسامير وإيقاف التحكم في التدفئة من الجهاز.مباشرة بعد عملية البثق التوأم المسمار، الجافة البثق مع تدفق الهواء الساخن إلى الرطوبة بين 3٪و 4٪عندما يكون البثق قد جفت، ووضع المواد في قالب مسخن وتسخين المواد. بعد ثلاث دقائق، وتطبيق كمية مناسبة من الضغط على المواد والعفن المواد لمدة 150 ثانية في 200 درجة مئوية بالفعل إعداد. بمجرد فتح الصحافة، فك اللوحة وتحقق من تماسكها.بعد تنقية البثق قبل المعالجة ، يمكن تحديد التركيب الكيميائي للألياف المكررة البثق. في غياب توليد استخراج السائل خلال المعالجة المسبقة لتكرير البثق ، لم يلاحظ فرق كبير في التركيب الكيميائي بين الشيش الخام والقشر. من حيث المظهر ، تحتوي الألياف المكررة على شكل مادة رقيقة ، مما يشير إلى أن عملية البثق ، ولا سيما معدل القص المرتفع المطبق ، تساهم في تعديل بنية الكتان.وهذا ما تؤكده الكثافات الظاهرة والمستغلة للشيفات الطاردة مقارنة بالقيم التي تم الحصول عليها مع الشيش الخام. التحليل المورفولوجي للألياف يؤكد أيضا هذه الملاحظة كزيادة كبيرة جدا في نسبة العرض إلى الارتفاع، وذلك باستخدام جهاز تحليل مورفولوجيا الألياف. لوحات مصنوعة من الألياف مقذوف وحدها، دون إضافة كعكة بذر الكتان البلاستيكية كموثق خارجي، ليست فقط كل ثلاثة متماسكة، ولكن قبل كل شيء الحاضر خصائص الاستخدام تحسنت بشكل ملحوظ بالمقارنة مع لوحات التي تم الحصول عليها عن طريق الضغط الساخن من الشيش الخام.وعموما، فإن إضافة كعكة بذر الكتان البلاستيكية إلى الألياف المكررة البثق يزيد من الخصائص المرنة لمجالس الألياف التي تم الحصول عليها. في الواقع ، مع إضافة 25 ٪ من هذا الموثق المجلس التي تم الحصول عليها لديها قوة مرنة من 10.6 باسكال الضخمة ، بدلا من 3.6 فقط. لتكثيف العملية، يمكن إجراء تكرير الألياف وإضافة الموثق في تمريرة واحدة.وسوف تتكيف هذه العملية مع جميع أنواع المواد الخام.

Research

JoVE Journal

Engineering

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

كيفية اشعال على الضغط الجوي البلازما الشعلة ميكروويف دون أي اشعال إضافية

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

A Cost-effective and Reliable Method to Predict Mechanical Stress in Single-use and Standard Pumps

طريقة فعالة من حيث التكلفة ويمكن الاعتماد عليها للتنبؤ إجهاد ميكانيكي في ذات الاستخدام الواحد ومضخات قياسي

Pumps are mainly used when transferring sterile culture broths in biopharmaceutical and biotechnological production processes. However, during the pumping ...

Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing

دمج ضوء الاصطياد الفضة النانوية في مهدرج الجريزوفولفين سيليكون الخلايا الشمسية عن طريق التحويل الطباعة

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

وضع الإعداد التجريبية لقياس معامل الرد تحت ظروف الفراغ

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

عملية تصنيع عازل المرنة الأجهزة التنفيذية القائمة على السيليكون

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an ...

Adsorption Device Based on a Langatate Crystal Microbalance for High Temperature High Pressure Gas Adsorption in Zeolite H-ZSM-5

جهاز الامتصاص واستنادا إلى Langatate كريستال توازن دقيق لدرجة حرارة عالية الضغط العالي امتزاز الغاز في الزيوليت H-ZSM-5

We present a high-temperature and high-pressure gas adsorption measurement device based on a high-frequency oscillating microbalance (5 MHz langatate ...

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions &#8212; A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã‚Â A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

التحديات في الريولوجية توصيف المعلقات عالية التركيز - دراسة حالة ل-طباعة الشاشة الفضية المعاجين

A comprehensive rheological characterization of highly concentrated suspensions or pastes is mandatory for a targeted product development meeting the ...

Fabrication Procedures and Birefringence Measurements for Designing Magnetically Responsive Lanthanide Ion Chelating Phospholipid Assemblies

إجراءات تصنيع وقياسات إنكسار مزدوج لتصميم أيون لانثانيدات مغناطيسيا استجابة خالب فسفوليبيد التجميعات

Bicelles are tunable disk-like polymolecular assemblies formed from a large variety of lipid mixtures. Applications range from membrane protein structural ...

Predicting Catalyst Extrudate Breakage Based on the Modulus of Rupture

توقع محفز اكستروداتي الكسر استناداً إلى المعامل تمزق

The mechanical strength of extruded catalysts and their natural or forced breakage by either collision against a surface or by a compressive load in a ...

Combining Microfluidics and Microrheology to Determine Rheological Properties of Soft Matter during Repeated Phase Transitions

الجمع بين ميكروفلويديكس وميكرورهيولوجي لتحديد خصائص انسيابية لينة المسألة أثناء التحولات المرحلة المتكررة

The microstructure of soft matter directly impacts macroscopic rheological properties and can be changed by factors including colloidal rearrangement ...