阴阳转子型双螺杆结构的实验研究

为了设计出更加高效的双螺杆,提升挤出膨化机的工作效率;提出了一种引进阴阳转子的非对称双螺杆模型,基于螺旋式的螺杆模型,设计了阴阳转子型双螺杆,与传统双螺杆进行了仿真对比分析,并对新型双螺杆的准确性进行了实验验证;采用SolidWorks软件建模,利用ANSYS模拟流道数值,求得物料在机筒内的工作状态,分析阴阳转子型双螺杆的宏观压力、速度矢量和速度流线,并研究了不同转速对阴阳转子型双螺杆输送速度和挤出量的影响。研究结果表明:阴阳转子型双螺杆的宏观压力呈递增状态,速度矢量分布不均匀,速度流线混乱,能增加机筒内物料的传输速度,改变物料输送状态,提高物料挤出量。研究结果丰富了双螺杆的研究思路,为高效率挤出膨化机的设计与应用提供了理论依据。

通过挤出反应制备耐老化的高熔体强度聚丙烯

在引发剂双25作用下,采用聚丙烯(PP)与二乙烯基苯(DVB)进行挤出反应,利用双螺杆挤出机制备耐老化高熔体强度聚丙烯。结果表明,增加反应单体DVB含量、降低双螺杆挤出机的螺杆转速、提高给料速率,均能提高挤出反应产物的熔体强度,同时降低产物的熔体流动速率(MFR),其中,螺杆转速对产物的熔体强度影响较大;当抗氧剂含量为0.3%时,挤出反应可以在双螺杆挤出机中稳定持续地进行;加入的引发剂已经在挤出过程中完全反应,挤出反应产物的氧化诱导期可达到13 min,具有长期稳定性;与原料PP的测量值(480 Pa·s)相比,采用MFR法得到的产物熔体强度(5500 Pa·s)明显提高。

一种折流板双螺杆构型挤出压力脉动响应

文中提出了一种带有折流板的双螺杆结构,旨在混炼过程中引入对称破缺机理并降低挤出过程的压力波动。为探索折流板双螺杆的挤出特性,自行研制了全程可视化的实验样机。以常温黏弹流体羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为实验流体,测量了传统及折流板双螺杆流道机头处的压力响应。首次通过傅里叶变换方法分析了压力脉动的产生机理,探究了螺杆构型、转速及喂料量对压力脉动的影响。结果表明,在较低螺杆转速和喂料量条件下,全充满状态下挤出压力的脉动周期与螺杆转动的周期一致,压力波动幅度随着螺杆转速的增加而增加;压力随喂料量增加而增加,但波动随着喂料量的增加而减小;螺杆旋转1周,传统双螺杆压力呈现双峰曲线,而折流板双螺杆为单峰分布,且峰值更小。粒子图像测速(PIV)显示,折流板双螺杆内啮合区存在物料相互交汇现象,保持啮合的同时实现横向和纵向开放连通,因而导致了压力脉动幅度较小。

气固相法CPVC工业管配混料挤出工艺研究

对新疆天业(集团)有限公司研发的工业管配混料挤出工艺进行了研究,确定了最佳的挤出工艺参数(芯棒温度210℃,熔体压力20.1 MPa,冷却水温20℃,牵引速度6.41 r/min)。在此参数下,生产出了符合国家标准的CPVC工业管材。

挤压膨化工艺参数对产品质量影响概述

挤压膨化加工工艺参数指在挤压膨化加工过程中能够人为改变且影响产品质量的一系列参数,包括加工温度、物料含水量、喂料速度和螺杆转速等。膨化产品质量的评价指标包括膨化率、吸水性和质构等物性指标,以及产品的营养成分。大量研究表明,膨化加工工艺对产品质量有重要影响。本文根据国内外研究论文和报告,从膨化加工工艺对产品质量影响的角度,介绍了挤压膨化技术的研究现状和进展。

玉米籽粒品质性状与挤压膨化特性的关系

以黄淮海平原玉米主产区53份玉米品种为材料,以德国布拉本德食品仪器公司DSE-25型双螺杆挤压膨化实验室工作站为膨化设备,研究了玉米籽粒品质性状与挤压膨化特性的关系。结果表明,在相同挤压膨化工艺条件下,不同玉米品种挤压膨化物的径向膨化率、容积密度、水溶性指数、吸水性指数、硬度差异较大。与夏玉米品种相比,春玉米品种挤压膨化物具有较高的径向膨化率、吸水性指数和产量,较低的水溶性指数和机械能耗。玉米容重与挤压膨化物质量指标之间无显著相关性,而百粒重、百粒体积与径向膨化率、扭矩、五区压力以及产量呈显著或极显著负相关。淀粉含量高、蛋白质含量和脂肪含量低的玉米品种,其挤压膨化物有较大径向膨化率,较小容积密度和硬度,挤压膨化时的扭矩、五区压力以及机械能耗较大。玉米品种的糊化特性与挤压膨化特性之间有相关性。糊化参数可用来预测挤压膨化物的质量。

玉米膨化食品加工参数研究

以玉米糁为材料,采用DSE-25型双螺杆挤压膨化实验室工作站为加工设备,分析了加工温度 和物料含水量对扭矩、压力、膨化率和产品含水量的影响。结果表明,在试验设计的加工温度和物料含水量范 围内,加工温度和物料含水量对螺杆扭矩、第4区压力、第5区压力、产品膨化率和含水量都有极显著影响。加 工温度对第4区压力影响较大;物料含水量对扭矩、第5区压力、产品膨化率和含水量影响较大。随着加工温 度上升,物料含水量增加,扭矩、压力、产品膨化率降低;随着加工温度升高,物料含水量下降,产品含水量降低。

低温加酶挤压玉米淀粉糊化度的研究

为了探讨淀粉加酶挤压转化规律,以中温α-淀粉酶为外加酶,利用双螺杆挤压机对玉米淀粉进行了糊化实验研究,获得了不同糊化程度的挤出物;在单因素研究基础上,采用响应面分析方法研究了机筒温度、螺杆转速、物料水分和酶浓度对挤出物糊化度的影响规律。结果表明:在机筒温度为71.35℃、物料水分31.81%、转速133.96r/min、酶浓度3.15u/g条件下,挤压玉米淀粉糊化度的最优值为55.31%。

不同品种玉米挤压膨化特性研究

以黄淮海平原玉米主产区53个玉米品种为材料,以德国布拉本德食品仪器公司DSE-25型双螺杆挤压膨化实验室工作站为膨化设备,系统研究了不同玉米品种籽粒的挤压膨化特性。结果表明,在相同挤压膨化工艺条件下(水分为17%,五区温度180℃,螺杆转速120 r.m in-1,喂料速度16 r.m in-1),不同玉米品种籽粒挤压膨化物的产品特性差异较大,而挤压膨化时的系统参数差异较小。与夏玉米品种相比,春玉米品种籽粒挤压膨化物具有较高的径向膨化率、吸水性指数和产量以及较低的水溶性指数和机械能耗。玉米品种挤压膨化物的径向膨化率平均为1.53,容积密度为0.196g.mL-1,水溶性指数为38.44%、吸水性指数为430.00%,扭矩为151.33 N.m、四区压力为26.66bar、五区压力为10.77bar,产量为2.27 kg.h-1,机械能耗为841.4 W.h.kg-1。玉米籽粒的挤压膨化特性与其理化特性有关。

大豆蛋白高水分挤压组织化过程中工艺参数对系统压力和扭矩的影响

以食用脱脂低温豆粕为原料,用响应面分析法,研究了DSE-25型双螺杆挤压机在大豆蛋白高水分挤压组织化过程中工艺参数对系统压力和扭矩的影响。结果表明,机筒温度、物料水分含量、喂料速度和螺杆转速等操作参数对挤压机系统压力和扭矩均具有显著的影响。系统压力随着机筒温度和物料水分含量的升高而降低,随着喂料速度的增加而增加,螺杆转速对其影响较小;扭矩随物料水分含量的增加而降低,随着机筒温度和螺杆转速的升高均表现出先升后降的趋势,随喂料速度的增加则表现出先降后升的趋势。依据逐步回归分析法建立的双螺杆挤压机系统参数的统计模型,具有较高的预测精度,可用于挤压过程的控制和挤压结果的预测。

双螺杆挤压加工玉米面膨化食品的工艺和配方研究

研究了采用 BC45型双螺杆挤压机加工玉米食品的工艺和配方。通过口感评价和膨化度等对比 ,得出了较优的工艺参数和食品配方 ,即工艺参数 :螺杆转速 15 0 r/ min,模头温度 16 0℃ ,供料量 30 kg/ h;食品配方 :玉米面6 9.6 %,大米粉 17.4%,盐 1%,糖 4%,水 8%。

双螺杆挤压机工艺参数对组织蛋白的影响

本文采用新型双螺杆食品挤压机 ,进行了挤压加工大豆组织蛋白和工程肉制品的试验研究 ,获得了螺杆转速、含水量和温度对挤压过程和产品组织化质量的影响规律。研究表明 :螺杆转速在 80r/min～ 10 0r/min之间 ,含水量在 38%～ 4 4 %之间 ,大豆组织蛋白的挤压组织化质量良好 ;螺杆转速在 6 0r/min～ 80r/min之间 ,含水量在 6 0 %～ 6 5%之间 ,工程肉制品的挤压组织化质量良好 :优化的机筒温度和机头温度分布为 :30℃～4 5℃～ 80℃～ 10 0℃～ 130℃～ 150℃～ 10 0℃。

高湿挤压技术的研究进展

简要介绍了高湿挤压技术(水分含量>40%)的起源和发展及原理、设备、应用进展。高湿挤压技术是解决水产品加工利用问题的有效手段,并展望了其应用前景。

双螺杆反应挤出法制备聚乳酸的研究

利用双螺杆挤出机将低摩尔质量的乳酸预聚物在挤出机上进一步缩聚,制备出较高摩尔质量的聚乳酸。研究了反应挤出温度、催化剂用量及螺杆转速等因素对该缩聚反应的影响。结果表明,当反应温度为150℃,催化剂用量为0.5%,螺杆转速为75r/min时,聚乳酸的摩尔质量能得到最大程度的提高。DSC分析表明,采用该法制得的聚乳酸的结晶度有所降低。

双螺杆二次挤压法制备方便米饭的工艺研究

该文采用可旋转中心组合设计,综合考查机筒温度、物料湿度和螺杆转速三个变量对挤压方便米饭复水率的影响,推导出描述复水率的二次回归模型,并对变量进行响应面分析,得出最佳工艺条件为:机筒温度为120℃、物料湿度为33%,螺杆转速为200r/min。在该条件下制得的方便米饭复水3min后,复水率达285%,硬度和弹性值都达到原料籼米米饭的水平。

Polyflow软件包在聚合物挤出成型中的应用

本文回顾了近年来聚合物挤出模拟研究的最新进展 ,介绍了Polyflow软件包在挤出成型模拟研究方面的特点和优越性 ,并给出了应用Polyflow软件包在双螺杆挤出中数值模拟的研究结果。

小米挤压膨化加工工艺参数研究

以小香米、冀优2号、冀谷十七3个不同品种小米为材料,采用DSE-25型双螺杆挤压膨化机加工挤压膨化食品,研究加工温度、物料含水量、小米品种对扭矩、压力等设备系统参数和径向膨化率(SEI)、产品水分(PM)、水溶性指数(WS)、吸水性指数(WAI)等产品质量指标的影响。研究结果表明,加工温度、物料含水量、小米品种及其交互效应对小米挤压膨化产品质量和系统参数的影响达到极显著水平。随着加工温度、物料含水量升高,扭矩、4区压力、5区压力、径向膨化率呈下降趋势;随着加工温度升高,物料含水量减少,产品水溶性指数呈上升趋势,而产品水分、吸水性指数则呈下降趋势。与小米品种K2 相比,K1、K3 对应的产品水分含量低、径向膨化率小、水溶性指数高。

挤压参数对组织化大豆蛋白持水性的影响

试验以脱脂低温豆粕为原料,以德国布拉本德双螺杆挤压实验室工作站(DSE-25型)为设备,研究了挤压温度、物料含水率以及螺杆构型对产品持水性的影响。结果表明:物料含水率和螺杆构型对产品持水率有极显著影响(p<0.01);挤压温度对产品的持水率没有显著影响;挤压温度、物料含水率和螺杆构型对产品吸水率有极显著影响(p<0.01)。影响产品持水率程度的大小顺序为物料含水率、螺杆构型、挤压温度;影响产品吸水率程度的大小顺序为螺杆构型、挤压温度、物料含水率。产品吸水率随着挤压温度的升高而增加。产品的持水率和吸水率随着物料含水率的提高先增加,随后略有降低。与配备输送元件的构型相比,配备反向元件、齿型盘和捏合块的构型显著增加了产品的持水性。工艺参数和螺杆构型对大豆组织化蛋白的吸水率的影响相对较大,对持水率影响相对较小。产品良好的组织结构是提高产品持水性的必要条件。

苯乙烯反应挤出过程模拟及数值计算

在SHL-Φ35型自洁式、同向旋转双螺杆挤出机上进行了以丁基锂为引发剂的阴离子聚合苯乙烯反应挤出实验。采用静态实验法得到物料在螺杆结构中的填充度分布,在此基础上用平板模型对反应挤出过程进行了模拟。对沿螺杆轴向反应转化率,以及反应热、耗散热、机筒导热等热传递现象所致的温升进行了数值计算,计算结果与苯乙烯反应挤出实验结果比较,符合良好。

反应挤出法碱分解黑钨矿

针对目前黑钨矿碱法分解工艺中存在的反应温度高、生产效率低等问题,开发了一种黑钨矿碱分解新工艺,以双螺杆挤出机为反应器,采用反应挤出法对高黏度黑钨矿的碱分解过程进行了研究,系统考察浸出时间、温度、螺杆转速和碱用量对钨矿浸出效果的影响。在矿水质量比为2.67:1、碱用量为理论量的1.5倍、温度为120℃,螺杆转速为180 r/min和反应时间为2.5 h的条件下,浸出渣中WO3的含量为2.54%,钨矿的浸出率达99.13%。