Jak stroj na výrobu dřevěných pilin dosahuje tvarování pelet
Co vlastně znamená formování pelet
Dřevěné štěpky obsahují přírodní lignin, vysokomolekulární -sloučeninu{1}}, která je při pokojové teplotě tvrdá a působí jako pojivo mezi dřevěnými vlákny. Když teplota v matrici stoupne na asi 70–110 stupňů, lignin měkne do roztaveného, vysoce viskózního stavu a chová se jako přírodní lepidlo. Pod vytlačovacím tlakem změkčený lignin potáhne každé vlákno a spojí dispergovaný materiál dohromady; když peleta vychladne, lignin znovu ztvrdne a tvar je uzamčen. Formování pelet je tedy dvou{7}}mechanismus: změkčit lignin a poté stlačit vlákna k sobě, dokud jsou ještě plastické.
Extruzní vytápění jako hlavní zdroj tepla
Na strojích s plochými i prstencovými matricemi je nejsilnějším zdrojem tepla tření mezi přítlačnými válečky a matricí a mezi materiálem a stěnou matrice. Toto tření zvyšuje teplotu suroviny bez použití hořáku nebo topného článku:
Ploché lisovací strojevyvinout vytlačovací tlak zhruba 10–15 MPa, který stabilizuje teplotu materiálu na přibližně 80 stupňů -, což je dostačující pro změknutí ligninu bez dalšího zahřívání.
Malé kroužkové lisovací strojepracovat při vyšším tlaku, asi 15–25 MPa, a třecí teplo dosahuje zhruba 90–100 stupňů, což zesiluje změkčující účinek a vytváří hustší peletu.
Protože teplo je vytvářeno samotným materiálem, výkon a hustota suroviny přímo ovlivňují teplotu formy. Náhlý pokles rychlosti posuvu ochlazuje matrici a pelety odcházejí měkké a drobivé.
Strukturální design, který zlepšuje lepení
Dva konstrukční detaily dělají většinu práce při přeměně tření na trvanlivé spojení:
Protiskluzové povrchy válečků.Povrchy válců s texturou nebo drážkou zvyšují tření se surovinou, zabraňují prokluzu, generují více tepla a rovnoměrněji rozkládají vytlačovací tlak po čele lisovnice.
Kuželové otvory matrice.Velký vstup a menší výstup nutí materiál, aby se při průchodu otvorem progresivně stlačoval, takže změkčený lignin úplněji vyplní mezery vláken a spojení je pevnější.
Prstencové lisovací stroje často přidávají kondicionér, který zvyšuje teplotu materiálu pomocí páry předtím, než dosáhne matrice. Před-ohřev změkčuje lignin brzy, snižuje zatížení vytlačovací zóny a zvyšuje viskozitu směsi, takže se peleta snadněji tvoří.
Kontrola vlhkosti a velikosti částic
O tom, zda lignin může dělat svou práci, rozhodují dvě proměnné vstupní suroviny:
Obsah vlhkosti, ideálně 12–15 %.Příliš mnoho vody snižuje třecí teplo, takže matrice nikdy nedosáhne teploty měknutí. Příliš málo vody zanechává materiál se špatnou soudržností a vlákna se nespojí ani po změkčení.
Velikost částic 2–5 mm.Nadměrně velké částice se zahřívají nerovnoměrně a zanechávají místa, kde lignin nikdy nezměkne. Příliš jemný materiál zvyšuje spotřebu energie a snižuje objemovou hmotnost, což snižuje výkon vytlačování.
Přizpůsobení nastavení k surovině
Jakmile pochopíte princip, lze parametry stroje a standardy předběžného{0}}úpravy nastavit záměrně, nikoli metodou pokusu a omylu. Štěpky z tvrdého dřeva obsahují méně ligninu, takže se používá mírně vyšší vytlačovací tlak nebo teplota matrice, aby bylo zaručeno úplné změkčení. Štěpky z měkkého dřeva obsahují více ligninu, takže lze snížit tlak, aby se zabránilo plýtvání energií a nadměrnému stlačování pelety. Sláma a rýžové slupky jsou mezi nimi a obvykle potřebují matrici s vyšším kompresním poměrem.
Často kladené otázky
Otázka: Proč pelety drží pohromadě bez lepidla?
Protože lignin měkne působením třecího tepla a znovu{0}}tuhne při ochlazení, čímž působí jako pojivo mezi dřevěnými vlákny.
Otázka: Jaký je nejlepší obsah vlhkosti pro tvarování?
Mezi 12 % a 15 %. Vlhčí materiál nevytváří dostatek třecího tepla a sušší materiál postrádá soudržnost potřebnou ke spojení.
Otázka: Jakou velikost částic by měly mít čipy?
Kontrolujte drcený materiál mezi 2 mm a 5 mm, aby byl třecí ohřev rovnoměrný po celé ploše matrice.
Otázka: Jaký tlak používají stroje s plochými a prstencovými matricemi?
Stroje s plochými zápustkami obvykle pracují při 10–15 MPa, zatímco malé kroužkové zápustkové stroje dosahují 15–25 MPa s úměrně vyšším třecím teplem.
Otázka: Proč jsou pelety při spuštění-měkké?
Studená matrice nemůže změkčit lignin. Před zvýšením rychlosti posuvu matrici zahřejte malým množstvím suchého materiálu nebo použijte kondicionér.
Otázka: Potřebují tvrdé a měkké dřevo různá nastavení?
Ano. Tvrdé dřevo s nízkým-ligninem těží z vyššího tlaku nebo teploty, zatímco vysoce-ligninové měkké dřevo může běžet při nižším tlaku bez ztráty kvality pelet.
