Гранулирование и формование

 

Гранулирование и формование проводят в экструдерах с целью получения готовых изделий или полуфабриката при комплексном воздействии давления, температуры, влажности и напряжения сдвига.

гранулированиеПодготовленное сырье (гранулы, порошок и др.) поступает к шнеку, перемещающему его вдоль корпуса. Продукт внутри рабочей камеры движется по сложной траектории, при которой увеличивается степень сжатия, определяемая отношением площади рабочего канала к суммарной площади фильер на выходе продукта из профилирующей матрицы.

Продукт нагревается в результате преобразования механической энергии рабочих органов машины в тепловую. Он, уплотняясь, прогревается как за счет сил трения частиц о поверхности рабочих органов и деформаций сдвига в самом продукте (автогенный режим работы), так и вследствие дополнительного нагрева от внешнего источника теплоты, например электрообогрева (политропный режим работы).

Образующаяся масса перемещается шнеком к матрице и при определенном давлении выпрессовывается через ее отверстия. Величина давления в значительной мере обусловлена сопротивлением отверстий матрицы и структурно–механическими свойствами обрабатываемой массы. Форма экструдата определяется формой отверстий в матрице, устанавливаемой на выходе из экструдера.

После выхода продукта из отверстий матрицы в результате резкого перепада температуры и давления (между зоной высокого давления (~25 МПа) и зоной атмосферного давления) происходит мгновенное испарение влаги. При этом аккумулированная продуктом энергия высвобождается со скоростью примерно равной скорости взрыва, что приводит к образованию пористой структуры и увеличению объема экструдата (вспучиванию). В результате «взрыва» продукта происходят глубокие преобразования его структуры: разрыв клеточных стенок, деструкция, гидролиз.