1. Strukturne karakteristike i princip rada ekstrudera
Ekstruder se uglavnom sastoji od cijevi i vijka koji se rotira u cijevi. Postoje dvije vrste ekstrudera: jednovrtalni ekstruder i dvopužni ekstruder. Tokom procesa ekstruzije, materijal ulazi u šupljinu kalupa iz ulaza za napajanje, a vijak se gura naprijed. Ekstrudirana je, miješana, stisnuta i posječena. Zbog djelovanja pogonske sile, sile trenja, sile smicanja i vanjskog zagrijavanja, materijal se zagrijava pod tlakom, a postiže visoku temperaturu i visoki tlak. Materijal je sazreo u modifikovanu pastu. Kada se materijal ekstrudira iz prednjeg otvora, jer temperatura i pritisak naglo padaju na normalnu temperaturu i pritisak, voda u materijalu brzo isparava, a volumen se brzo širi i postaje ekspanzija.
1.1 Jedinstveni ekstruder
Vijak s jednim vijkom sastoji se od osovine koja spaja vijčane jedinice različitih konstrukcija. Cijeli vijak se sastoji od tri dijela: dijela za napajanje, dijela za gnječenje i odjela za homogenizaciju taljenja. Kada materijal ulazi u bačvu iz priključka za napajanje, on se podvrgava čvrstom transportu, topljenju i homogenizaciji u vijku, što menja materijal iz labavog stanja u kontinuirani plastični oblik testa.
U ekstruzionoj komori s jednim vijkom, materijal je u osnovi blizu vijka, u obliku spiralne kontinuirane trake. Kada se vijak okrene, materijal se kreće naprijed uz vijak kao matica. Ali kada je sila trenja između materijala i vijka veća od sile trenja između materijala i cijevi, materijal će se rotirati s vijkom, koji ne može ostvariti prednje izvlačenje i transport materijala. Što je veći sadržaj vlage i ulja u materijalu, to je očigledniji trend. Kako bi se izbjegli ovi problemi, većina ekstrudera s jednim vijkom sada prihvaća kombinirani vijak i cijev za utiskivanje unutarnjeg zida s raspoređenim rasporedom jednostrukog vijka, dvostrukog vijka, tlačnog prstena i prstena za miješanje kako bi se prilagodili promjeni materijala u stroju komora.
Struktura jednog vijka je relativno jednostavna i cijena je relativno niska. Njegov razvoj je relativno rani, njegova tehnologija je relativno zrela i oprema je stabilna. Koristi se već više od 40 godina u proizvodnji proširene vodene hrane kao glavna oprema, i široko se koristi u proizvodnji ribe za odrasle ribe sa niskim sadržajem proteina, kao što su tilapija, riba, amur i šaran. Osim toga, jednovrtalni ekstruder ima očigledne prednosti u proizvodnji niskokvalitetne hrane kao što je hrana za miješane ribe u ribnjacima. Njegova sirovina ne mora prolaziti kroz ultrafini prah, a veličina čestica je 95% kroz 30-50 mesh, što uvelike smanjuje troškove ulaganja u opremu i poboljšava efikasnost proizvodnje.
1.2 Dvostruki ekstruder
Dvostruki ekstruder je jedna vrsta višepušnog ekstrudera. Razvijen je na bazi ekstrudera sa jednim vijkom. U bačvi dvopužnog ekstrudera, dva vijka su postavljena jedan pored drugog, tako da se naziva dvopužni ekstruder. Prema relativnoj poziciji vijka, može se podijeliti na tip mrežice i ne-učvršćivanje, tip meša se također može podijeliti na djelomični tip mreže i tip pune mreže, kao što je prikazano na slici 1. Prema smjeru rotacije vijak, može se podijeliti u dvije kategorije: korotirajući i protu-rotirajući, a protu-rotiranje se može podijeliti na unutra i prema van, kao što je prikazano na slici 2. Zona pritiska ko-rotirajućeg dvostrukog vijka je različita u prirodi . Materijal se rotira pomoću vijka u komori rukava, koji proizvodi zonu visokog pritiska i zonu niskog pritiska, kao što je prikazano na simbolima "+" i "-" na slici 3 (a). Očigledno, materijal će teći iz područja visokog pritiska u područje niskog pritiska u dva smjera: jedan je da formira dva materijala u obliku slova C koji teče duž unutarnje stijenke čahure duž smjera vrtnje vijka (vidi sliku 4) je glavni tok materijala; druga se formira protustrujno kroz zazor vijaka [vidi sliku 3 (b)]. Razlog protustruja je taj što lijevi vijak uvlači materijal u zazor meshinga, dok desni vijak izvlači materijal iz slobodnog prostora. Kao rezultat, materijal napreduje u obliku __ i menja smer toka materijala. To ne samo da doprinosi miješanju i homogenizaciji materijala, već uzrokuje i brušenje (tj. Striženje) i efekt valjanja između otvora vijka, što je mnogo manje od efekta valjanja obrnutog vijka. Naravno, efekat kalandriranja je mali, a trošenje vijka će se smanjiti. Materijal je tako sazreo pod dejstvom visoke temperature i visokog pritiska kroz transport, smicanje, miješanje i zagrijavanje ljuske cijevi, te na kraju istisnut iz cijevi.
Dvostruki vijčani ekstruder s obrnutim rotiranjem obično koristi dva vijka s točno istom veličinom, ali suprotnim smjerom navoja. Razlika između rotacije prema unutra i okretanja prema van je da je položaj zone pritiska različit. Pritisak koji generiše unutrašnje rotiranje dvostrukog vijka je visok i nizak. Kada materijal prođe kroz dvostruki vijak, on će proizvesti izuzetno visok pritisak na ulazu, što otežava hranjenje. Trenutno se ova rotacija prema unutra i unazad retko koristi. Pritisak koji se ostvaruje rotacijom dvostrukog vijka prema van je visok i nizak, što je korisno za hranjenje. Međutim, strujanje materijala u obliku slova C koje se formira u zavrtnju ne može da se pomera od jednog vijka do drugog, stepen mešanja materijala je značajno smanjen, a sposobnost samočišćenja materijala nije efikasna i stabilna u poređenju sa proizvodom dvostruki vijak.
Dvostruki vijak obrnutog obrtanja proizvodi silu razdvajanja F, što vijak pomiče na obje strane zbog razlike tlaka između gornjeg i donjeg. Pod djelovanjem F, vijak pritisnite na cijev, ubrzavajući trošenje bačve i vijka, i što je veća brzina, to je F veća, trošenje je gore, čime se ograničava brzina vijka; dok ko-rotirajući dvostruki vijak nema snagu da razdvoji dva vijka, tako da je trošenje manje, može da radi na velikoj brzini i može ga postići. Zbog visokog učinka, ko-rotirajući dvostruki vijak se široko koristi.
Osim istog dijela kao i pojedinačni vijak, većina topline koja je potrebna materijalu dolazi od zazora meha, koji se generira smicanjem, ekstruzijom i miješanjem mrežastih niti i čini toplinu ravnomjernom. Interstitial