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. הכן את חומרי הגלם
<ol><li>השתמש shives פשתן oleaginous, שהם תוצאה של שלב ראשוני של מיצוי מכני של סיבי מעוז מקש במכשיר מיצוי "כל הסיבים"51. השתמש מסננת רוטטת כדי להסיר סיבי טקסטיל קצרים שהם עדיין עשויים להכיל. הערה: כמו הסרת סיבי טקסטיל קצרים אלה עשוי להיות קשה, אל תהססו לחזור על פעולה זו ?...

הפרוטוקול המתואר כאן מתאר כיצד לעבד את הזיקוק שחול של סיבים ליגנוקלוסיים לפני השימוש בהם כחיזוק מכני בלוחות מתחדשים. כאן, האקסטרודר בעל הבורג התאום המשמש הוא מכונת סולם טייס. עם ברגים בקוטר 53 מ"מ (D), הוא מצויד בשמונה מודולים, כל אחד באורך 4D, למעט מודול 1 בעל 8D אורך, המתאים לאורך כולל של 36D (כלומ...

שחול הוא תהליך שבמהלכו חומר זורם נאלץ לעבור מוות חם. שחול, אם כן, מאפשר היווצרות של מוצרים שחוממו מראש תחת לחץ. האקסטרודר התעשייתי הראשון שהופיע בשנת 1873. הוא שימש לייצור כבלים רציפים מתכתיים. משנת 1930 ואילך הותאמה הבלטה חד-בורגית לתעשיית המזון כדי לייצר נקניקיות ועבר. לעומת זאת, האקסטרודר התאום-בורג הראשון שימש לראשונה לפיתוחים בתעשיית המזון. הוא לא הופיע בתחום הפולימרים הסינתטיים עד שנות ה-40. לשם כך תוכננו מכונות חדשות, ותפעולן עוצב גםהוא 1. פותחה מערכת עם ברגים חודרים ומשתפים פעולה, המאפשרת ערבוב והבלטה בו זמנית. מאז, טכנולוגיית ההבלטה התפתחה ברציפות באמצעות תכנון של סוגים חדשים של ברגים. כיום, תעשיית המזון עושה שימוש נרחב של שחול בורג תאומים למרות שזה יקר יותר מאשר שחול בורג יחיד כמו שחול בורג תאומים מאפשר גישה לעיבוד חומר משוכלל יותר ומוצרים סופיים. הוא משמש במיוחד לבישול שחול של מוצרים עמילניים, אלא גם לסמסור חלבונים וייצור מזון לחיות מחמד ולהזנת דגים.
לאחרונה, שחול בורג תאומים ראה את שדה היישום שלו מורחב לשבר התרמו-mechano-כימי של חומר צמחי2,3. תפיסה חדשה זו הובילה לפיתוח כורים אמיתיים המסוגלים להפוך או לשבר את ענייני הצמח בצעד אחד, עד לייצור נפרד של תמצית ו raffinate על ידי הפרדה נוזלית /מוצקה 2,3,4. העבודה שבוצעה במעבדה לכימיה אגרו-תעשייתית (LCA) הדגישה את האפשרויות המרובות של טכנולוגיית הבורג התאום לשברים ולהערכת אגרורסורסים2,3. חלק מהדוגמאות הן: 1) מיצוי הממס המכני ו/או "הירוק" של שמן צמחי5,6,7,8,9,10. 2) החילוץ של hemicelluloses11,12, פקטין13, חלבונים14,15, ותמציות פוליפנוליות16. 3) השפלה אנזימטית של קירות תא הצמח לייצור ביואתנול דור שני17. 4) ייצור של חומרים ביו קומפוזיציוניים עם חלבון18 או פוליסכריד19 מטריצות. 5) ייצור חומרים תרמופלסטיים על ידי ערבוב דגנים, ופוליאסטרים מבוססי ביו20,21. 6) הייצור של biocomposites על ידי הרכבה פולימר תרמופלסטי, ביו מבוסס או לא, ומילוי צמחים22,23. 7) דפיבינציה של חומרים ליגנוקלוסיים לייצור עיסת נייר13,24, ו סיבים25,26,27,28,29,30,31,32.
האקסטרודר בעל הבורג התאום נחשב לעתים קרובות לכור תרמו-מכנו-כימי מתמשך (TMC). אכן, הוא משלב בצעד אחד כימי, תרמי, וגם, פעולות מכניות. הגורם הכימי גורם לאפשרות להזריק ריאגנטים נוזליים בנקודות שונות לאורך החבית. התרמי אפשרי בשל הרגולציה התרמית של החבית. לבסוף, המכני תלוי בבחירת רכיבי הבורג לאורך פרופיל הבורג.
עבור דפיבינציה של חומרים ליגנוקלוסיים לייצור סיבים, העבודות האחרונות השתמשו קש אורז25,28, קש כוסברה26,29, פשתן oleaginous shives27 כמו גם חמניות30,32 ו amaranth31 נביחות. העניין הנוכחי של ביומסות lignocellulosic עבור יישום כזה (כלומר, חיזוק מכני) מוסבר על ידי דלדול קבוע של משאבי יער המשמשים לייצור חומרים מבוססי עץ. שאריות יבול הן זולות ועשויות להיות זמינות באופן נרחב. בנוסף, חלקיקי עץ נוכחיים מעורבבים עם שרפים פטרוכימיים אשר יכול להיות רעיל. לעתים קרובות מהווה יותר מ -30% מהעלות הכוללת של החומרים המסחריים הנוכחיים33, שרפים מסוימים תורמים לפליטות פורמלדהיד ולהפחית את איכות האוויר המקורה34. העניין המחקרי עבר לשימוש בקלסרים טבעיים.
ביומסה ליגנוקלוסית מורכבת בעיקר תאית ו hemicelluloses, יצירת קומפלקס הטרוגניים. המיצלולוזות ספוגות בשכבות של ליגנינים היוצרות רשת תלת מימדית סביב מתחמים אלה. השימוש בביומסה ליגנוקלוסית לייצור סיבים דורש בדרך כלל טיפול מקדים. בשביל זה, יש צורך לשבור את ליגנינים להגן על תאית hemicelluloses. מכני, תרמי, כימי35 או אפילו אנזימטי36,37,38 טיפולים קדם יש ליישם. צעדים אלה גם להגדיל את הדבקה עצמית של סיבים, אשר יכול לקדם את הייצור של לוחות קלסר27 גם אם קלסר אקסוגני מתווסף לרוב.
המטרה העיקרית של טיפולים מקדים היא לשפר את פרופיל גודל החלקיקים של סיבים מיקרומטריים. שחיקה פשוטה מציעה את האפשרות להקטין את גודל הסיבים27,39,40. זול, זה תורם להגדלת משטח סיב ספציפי. מרכיבי דופן התא הפנימי הופכים לנגישים יותר והתכונות המכאניות של הלוחות המתקבלים משופרות. היעילות של דפיבינציה מוגברת באופן משמעותי כאשר עיסת תרמו-מכני מיוצר, למשל, על ידי עיכול בתוספת דפיבינציה41, מתהליכי עיסת שונים42 או על ידי פיצוץ קיטור43,44,45,46,47. לאחרונה, LCA פיתחה טיפול מקדים מקורי של סיבים ליגנוקלוסיים באמצעות שחול בורג תאומים25,26,27,28,29,30,31,32. לאחר דפיביציה TMC, האקסטרודר מאפשר גם פיזור הומוגני של קלסר טבעי בתוך סיבים. Premix וכתוצאה מכך מוכן להיות חם לחוץ לתוך סיבים.
במהלך דפיביציה של קש אורז, שחול בורג תאומים הושווה לעיכול בתוספת תהליך דפיביציה25. שיטת ההבלטה חשפה עלות מופחתת משמעותית, כלומר, נמוכה פי תשעה מזו של העיסה. יתר על כן, כמות המים הנוספים מופחתת (יחס נוזלי/מוצק מרבי של 1.0 במקום 4.0 דקות בשיטת העיסה), וכן נצפתה עלייה ברורה ביחס הגובה-רוחב הממוצע של סיבים מזוקקים (21.2-22.6 במקום 16.3-17.9). סיבים אלה מציגים יכולת חיזוק מכני משופרת מאוד. זה הודגם עבור לוחות סיבים מבוססי קש אורז, שבו ליגנין טהור לא התדרדר (למשל, Biolignin) שימש קלסר (עד 50 MPa עבור כוח כיפוף ו 24% עבור נפיחות עובי לאחר טבילה 24 שעות במים)28.
העניין של דפיביציה TMC ב extruder בורג תאומים אושרה גם עם קש כוסברה26. יחס הגובה-רוחב של סיבים מזוקקים נע בין 22.9-26.5 במקום 4.5 בלבד עבור סיבי קרקע פשוטים. 100% סיבים מבוססי כוסברה התקבלו על ידי הוספת קשיות מעודן שחול עוגה מהזרע כמו קלסר חלבון (40% במסה). כוחם הגמישות (עד 29 MPa) ובמיוחד ההתנגדות שלהם למים (עד 24% נפיחות בעובי) שופרו באופן משמעותי בהשוואה ללוחות העשויים מקש כתוש פשוט. יתר על כן, לוחות אלה אינם פולטים פורמלדהיד, וכתוצאה מכך, הם ידידותיים יותר לסביבה ובריאות האדם מאשר סיבים בצפיפות בינונית (MDF) ו chipboard29 קלאסי נמצא בשוק.
באופן דומה, לוחות המבוססים לחלוטין על amaranth31 וחמניות32, שילוב סיבים מזוקקים שחול מקליפה כמו חיזוק עוגת זרעים כמו קלסר חלבון, יוצרו בהצלחה. הם הראו עוצמות גמישות של 35 MPa ו 36 MPa, בהתאמה. עם זאת, עמידות המים שלהם נמצאה נמוכה יותר: 71% ו 87%, בהתאמה, עבור נפיחות עובי. לוחות עם מליטה עצמית המבוססים על שבלול מעודן מקש פשתן oleaginous ניתן להשיג גם27. במקרה זה, זה שבר ligneous, שוחרר במהלך defibration TMC בורג תאומים, התורם מליטה עצמית. עם זאת, לוחות קשים המתקבלים מראים חוזק מכני נמוך יותר (רק 12 MPa חוזק flexural), ונפיחות עובי גבוה מאוד (127%).
כל לוחות מבוססי סיבים המובלטים המוצגים לעיל יכולים למצוא יישומים תעשייתיים ולכן הם חלופות בנות קיימא לחומרים מסחריים מבוססי עץ נוכחיים. על פי דרישות הארגון הבינלאומי לתקינה (ISO)48,49,50, היישומים הספציפיים שלהם יהיו תלויים במאפיינים המכניים שלהם רגישות למים.
במאמר זה, ההליך כדי להבליט ולשכלל סיבים ליגנוקלוסיים לפני השימוש בהם כחיזוק מכני בלוחות מתחדשים מתואר בפירוט. כתזכורת, תהליך זה מפחית את כמות המים שיש להוסיף בהשוואה למתודולוגיות עיסת מסורתיות, וזה גם פחות אנרגיה לצרוך25. אותה מכונת בורג תאומים יכולה לשמש גם להוספת קלסר טבעי לסיבים.
ליתר דיוק, מוצג מתווה מפורט לניהול זיקוק ההבלטה התאום-בורג של shives מפשתן oleaginous(לינום usitatissimum L.) קש. הקש ששימש במחקר זה הושג באופן מסחרי. זה היה ממגוון האוורסט, והצמחים מעובדים בחלק הדרום מערבי של צרפת בשנת 2018. באותו מעבר הבלטה, ניתן להוסיף עוגת פשתן מפלסטיק (המשמשת כקלסר אקסוגני) גם באמצע החבית, ולאחר מכן לערבב באופן אינטימי את התשישים המעודנים לאורך החצי השני של פרופיל הבורג. תערובת הומוגנית בעלת צורה של חומר רך נאספת בשקע המכונה. פעולת TMC חד-שלבית מתבצעת באמצעות מכונת קנה מידה של טייס. המטרה שלנו היא לספק הליך מפורט עבור המפעילים לנהל כראוי את זיקוק שחול של shives, ולאחר מכן את תוספת העוגה. בעקבות פעולה זו, premix המתקבל מוכן לייצור הבא של 100% הארדבורדים מבוססי פשתן oleaginous באמצעות לחיצה חמה.

<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

פותח תהליך שחול רב-תכליתי של שני ברגים כדי לספק טיפול טרום-כימי תרמו-מכני יעיל בביומסה ליגנוקלולוסית לפני השימוש בו כמקור לחיזוק מכני בסיבים מבוססי ביו מלאים. תוצרי לוואי שונים של יבולים ליגנוקלוסיים כבר טופלו בהצלחה בתהליך זה, למשל, קשיות דגנים (במיוחד אורז), קש כוסברה, שבירות מקש פשתן oleaginous, וקליפת גבעולי אמרנת וחמניות כאחד.
תהליך ההבלטה מביא לעלייה ניכרת ביחס הגובה-רוחב הממוצע של הסיבים, מה שמוביל לשיפור התכונות המכאניות של סיבים. האקסטרודר בעל הבורג התאום יכול גם להיות מצויד במודול סינון בקצה החבית. מיצוי מתמשך של כימיקלים שונים (למשל, סוכרים חינם, hemicelluloses, volatiles שברי שמן אתרי, וכו ') מן המצע lignocellulosic, ואת זיקוק סיבים יכול, אם כן, להתבצע בו זמנית.
האקסטרודר יכול לשמש גם ליכולת הערבוב שלו: קלסר טבעי (למשל, ליגני Organosolv, עוגות שמן על בסיס חלבון, עמילן וכו ') ניתן להוסיף את הסיבים מעודן בסוף פרופיל הבורג. Premix המתקבל מוכן להיות מעוצב באמצעות לחיצה חמה, עם קלסר טבעי תורם לכידות סיבים. תהליך משולב כזה במעבר אקסטרודר יחיד משפר את זמן הייצור, עלות הייצור, ועלול להוביל לירידה בגודל הייצור של המפעל. מכיוון שכל הפעולות מבוצעות בצעד אחד, מורפולוגיה סיבים נשמרת טוב יותר, הודות לזמן מגורים מופחת של החומר בתוך האקסטרודר, וכתוצאה מכך ביצועים חומריים משופרים. פעולת שחול חד-שלבית שכזו עשויה להיות במקורו של תהליך תעשייתי בעל ערך.
בהשוואה לחומרים מסחריים מבוססי עץ, סיבים מבוססי ביו מלא אלה אינם פולטים שום פורמלדהיד, והם יכולים למצוא יישומים שונים, למשל, מיכלי ביניים, רהיטים, ריצוף ביתי, מדפים, בנייה כללית וכו '.

במהלך זיקוק הסיבים של שיני פשתן oleaginous באמצעות תצורה (שלב 3.1.1), מים נוספו בכוונה ביחס נוזלי / מוצק שווה 1.0. על פי עבודותקודמות 25,26,27, יחס נוזלי / מוצק כזה שומר טוב יותר על אורך הסיבים המעודנים בשקע האקסטרודר טווין בורג מאשר יחס נמוך יותר, אשר בו ...

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

פותח תהליך אקסטרוזיה רב-תכליתי של שני ברגים כדי לספק טיפול תרמו-מכני-כימי יעיל בביומסה ליגנוקלולוסית, מה שמוביל ליחס גובה-רוחב ממוצע של סיבים. קלסר טבעי ניתן גם להוסיף ברציפות לאחר זיקוק סיבים, המוביל סיבים מבוססי ביו עם תכונות מכניות משופרות לאחר לחיצה חמה של החומר המובלט המתקבל.

תהליך שחול טווין בורג לייצור סיבים מתחדשים

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

ניתן להשתמש בטכנולוגיית שחול תאומה-בורג זו כדי לנהל באופן רציף ויעיל את ההקדמה של ביומסות ליגנוקלולוסיות לפני עיצוב סיבים. עיסת תרמו-מכני הומוגני מיוצרים בעלות נמוכה באמצעות נפח מופחת של מים. ואת צדדיות של שחול מאפשר תוספת של קלסר טבעי במעבר אחד.שימוש בתכולת לחות טמפרטורה משולבת הוא מפתח להבלטה מוצלחת של סיבים ליגנוקלוליוסיים. אז אתה תמיד מתחיל עם עודף מים, ואז אתה מקטין את הכמויות עד מקבל את המרקם הרצוי. מכיוון שהתהליך ממש רגיש אנחנו צריכים להסתמך על כל החושים.אז הסרטון מוסיף ראייה ושמיעה לעיתון, ריח ומגע בעתיד הקרוב. הדגמת ההליך יהיה לורן Labonne, מהנדס במעבדה שלי. לורן יסתייע בסייף אולה חאן, דוקטורנט במעבדה.התחל על-ידי שימוש בחצי מלחציים כדי לחבר את מודולי האקסטרודר של הבורג התאום בתצורה הנכונה עבור דפיביציה של סיבים בלבד. מקם את צינור כניסת המים לרוחב בסוף מודול 2 כדי לחבר את משאבת הבוכנה למכונה, ובדוק את סוג אלמנט הבורג, אורך, גובה הצליל וזווית מדהימה. הכנס את רכיבי הבורג לאורך שני הפירים המפורקים בזוגות, תוך הקפדה על כך שהשרשורים של כל רכיב בורג שהוכנס תמיד מיושרים בצורה מושלמת עם האלמנטים שהורכבו קודם לכן.לאחר שהורכב פרופיל הבורג כולו, בורג ידני את נקודות הבורג בקצות שני הפירים. סגור לחלוטין את קנה המכונה והשתמש במפתח ברגים מומנט כדי להדק את שתי נקודות הבורג על מומנט ההידוק המומלץ על ידי היצרן. כאשר חבית המכונה נפתחה מחדש חלקית והפירים נסוגו לתוך החבית למרחק של ממד אחד בקירוב, סובבו את הברגים במהירות מקסימלית של 25 סיבובים לדקה כדי להבטיח שכל פרופיל הבורג מותאם כראוי.כאשר שני הפירים נלכדו לחלוטין בתוך החבית, השתמש בחצי מלחציים כדי לאבטח את החבית למכונה והשתמש בבודק ברמה כדי לאשר כי החבית אופקית לחלוטין. לטיפול בהבלטת בורג תאומים, הזן את הטמפרטורות שנקבעו של כל אחד מהמודולים והתחל את בקרת הטמפרטורה של החבית. כאשר הטמפרטורה התייצבה, להפוך את הברגים לכל היותר 50 סיבובים לדקה בעדינות להאכיל את הבורג התאום extruder עם מים בקצב זרימה של חמישה קילוגרמים לשעה.המתן כ-30 שניות עד שהמים יצאו מקצה החבית לפני שתכניס את שיני הפשתן האוליגיניות למודול 1 בקצב זרימה של שלושה קילוגרם לשעה. המתינו כדקה עד שהסולידי יתחיל לצאת מהאקסטרודר לפני שיגדיל בהדרגה את מהירות הברגים, המים וקצבי הזרימה של ה-shive בשלושה שלבי הצלחה לפחות עד שיגיעו הנקודות הרצויות. אפשר למכונה להתייצב במשך 10 עד 15 דקות עד שהזרם החשמלי הנצרך על ידי המנוע לאורך זמן משתנה לא יותר מ-5% מהערך הממוצע של 125 אמפר.לתוספת של קלסר טבעי, לאחר המכונה התייצבה להתחיל להציג את עוגת פשתן פלסטיק בקצב של 0.5 ק"ג לשעה. לאחר מכן, הגדל את קצב הזרימה בשלושה שלבים רצופים לפחות עד לנקודת ההגדרה הרצויה. לאחר שהזרם החשמלי הנצרך על ידי מנוע האקסטרודר של הבורג התאום יציב לחלוטין, ודא שפרופיל הטמפרטורה הנמדד לאורך החבית תואם לערכים שנקבעו על ידי המפעיל, והתחל לדגום את התשישים המובלטים בשקע.בסוף הייצור, לכבות את שתי יחידות מנון מוצק משאבת בוכנה, ולרוקן את המכונה תוך הפחתת מהירות הסיבוב בהדרגה של הברגים ל 50 סיבובים לדקה. כאשר אין דגימה נוספת יוצאת מקצה החבית, השתמש במים כדי לנקות את החלק הפנימי של החבית של האקסטרודר של הבורג התאום בזמן שהברגים עדיין מסתובבים, עד שהמשאריות המוצקות נעלמות לחלוטין בשקע החבית. לאחר מכן, לעצור את הסיבוב של הברגים ולכבות את בקרת החימום של המכונה.מיד לאחר תהליך ההבלטה של הבורג התאום, יבש את האקסטרודטים עם זרימת אוויר חם ללחות בין 3% ל -4% כאשר ההבלטה התייבשה, מקם את החומר בתבנית שחוממה מראש וחמם מראש את החומר. לאחר שלוש דקות, להחיל את כמות הלחץ המתאימה על החומר ולעצב את החומר במשך 150 שניות ב 200 מעלות צלזיוס כבר להגדיר. ברגע שהעיתונות פתוחה, demold הפאנל ולבדוק את הלכידות שלה.בעקבות זיקוק שחול טרום טיפול, ההרכב הכימי של סיבים מזוקקים שחול ניתן לקבוע. בהיעדר יצירת תמצית נוזלית במהלך טיפול מקדים זיקוק שחול, לא נצפה הבדל משמעותי בהרכב הכימי בין שיני גלם אלה המובלטים. מבחינת המראה, סיבים מזוקקים שחול יש צורה חומר רך, המציין כי תהליך ההבלטה, במיוחד שיעור הגזירה הגבוה להחיל, תורם לשינוי של מבנה shive פשתן.זה מאושר על ידי צפיפות גלויה נמוכה יותר טפח של shives extruded לעומת הערכים המתקבלים עם shives גלם. ניתוח מורפולוגי של הסיבים גם מאשר תצפית זו כעלייה משמעותית מאוד ביחס הגובה-רוחב שלהם, באמצעות מכשיר ניתוח מורפולוגיה סיבים. לוחות העשויים מסיבים מובלטים בלבד, ללא תוספת של עוגת פשתן מפלסטיק כקלסר חיצוני, הם לא רק כל שלושת מגובשים, אלא מעל לכל נוכחים תכונות שימוש משופרות באופן משמעותי בהשוואה ללוחות המתקבלים על ידי לחיצה חמה על הציפוי הגולמי.בסך הכל, תוספת של עוגת פשתן מפלסטיק לסיבים מזוקקים שחול מגביר את המאפיינים הגמישות של לוחות הסיבים המתקבלים. ואכן, עם תוספת של 25% של קלסר זה הלוח המתקבל יש חוזק גמיש של 10.6 מגה פסקל, במקום רק 3.6. עבור התעצמות תהליך, זיקוק סיבים ותוספת קלסר יכול להתבצע במעבר אחד.תהליך זה יתאים את עצמו לכל סוגי חומרי הגלם.

Research

JoVE Journal

Engineering

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

כיצד להצית לחץ האטמוספרה מיקרוגל פלזמה לפיד ללא כל igniters נוסף

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

שיטה חסכונית ואמינה לחיזוי לחץ מכאני בSingle-שימוש ומשאבות רגילים

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

שילוב של אור ננו-מבני כסף השמנה בתאים סולריים המוקשה Microcrystalline הסיליקון ידי העברת הדפסה

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

פיתוח של התקנה ניסיונית עבור המדידה של מקדם התקומה בתנאי אבק

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

תהליך ייצור של מפעילי אלסטומר דיאלקטרי מבוסס סיליקון

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

מכשיר ספיחה בהתבסס על Langatate קריסטל microbalance עבור ספיחת גז בלחץ גבוה טמפרטורה גבוהה ב זאוליט 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

אתגרים ראולוגיות אפיון השעיות מרוכזות מאוד - מקרה עבור משחות כסף הדפסת מסך

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

תהליכי ייצור ומדידות שבירה כפולה עבור תכנון יון לנתניד דיסקות מגיב Chelating פוספוליפיד להרכבות

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

שבירה Extrudate זרז נבואה על סמך המודולוס של קרע

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

שילוב מיקרופלואידיקה Microrheology כדי לקבוע מאפייני Rheological מחומר רך במהלך שלב חוזרות מעברים

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