압축 성형 다이에 전기 발열체를 감싸야 하는 이유는 무엇인가요? 귀리짚 펠릿 품질 향상

전기 발열체는 압축 성형 다이를 일반적으로 95°C로 설정된 정밀한 목표 온도로 유지하는 데 중요합니다. 이 외부 열원은 단순히 건조용이 아니라 성공적인 펠릿 형성을 보장하기 위해 귀리짚의 화학적 특성을 열적으로 활성화하는 데 필요합니다.

다이를 리그닌의 유리 전이 온도까지 가열함으로써, 이 공정은 짚의 천연 구조를 강력한 접착제로 전환시켜 우수한 강도와 안정성을 가진 펠릿을 만듭니다.

천연 결합의 메커니즘

리그닌 활성화

귀리짚에는 식물에 구조적 지지를 제공하는 복잡한 유기 고분자인 리그닌이 포함되어 있습니다. 상온에서 리그닌은 단단하며 결합 특성을 가지고 있지 않습니다.

그러나 외부 발열체가 다이의 온도를 높이면 리그닌이 부드러워집니다. 이 상 변화는 리그닌이 압축된 짚 내에서 천연 접착제 또는 접착제 역할을 할 수 있도록 합니다.

유리 전이 온도 도달

다이 주위에 발열체를 감싸는 구체적인 목표는 리그닌의 유리 전이 온도에 도달하는 것입니다.

이것은 고분자가 단단하고 유리질인 상태에서 부드럽고 고무 같은 상태로 전환되는 뚜렷한 지점입니다. 이 상태가 달성되면 리그닌은 짚 입자를 효과적으로 결합하고 함께 묶을 수 있습니다.

정밀도의 중요성

정확한 온도 유지

펠릿화 공정은 높은 정밀도를 요구하며, 종종 다이 온도가 95 ± 0.3°C여야 합니다.

전기 발열체는 제어 가능한 변수로 작용하여 이 좁은 온도 범위를 일관되게 유지할 수 있기 때문에 선호됩니다.

균일한 가열 보장

발열체를 다이에 직접 감싸면 열이 통과하는 귀리짚으로 효율적이고 고르게 전달됩니다.

이 직접적이고 일관된 열 적용 없이는 짚의 일부가 리그닌을 부드럽게 하는 데 필요한 온도에 도달하지 못할 수 있습니다.

최종 제품 품질에 미치는 영향

인장 강도 향상

리그닌의 활성화는 펠릿의 기계적 특성을 크게 향상시킵니다.

리그닌이 가열된 다이를 통과한 후 냉각되고 다시 단단해지면서 짚 섬유를 제자리에 고정합니다. 이는 펠릿이 장력 하에서 부서질 가능성이 적다는 것을 의미하는 더 높은 인장 강도로 이어집니다.

치수 안정성 향상

열 보조 펠릿화는 제품이 시간이 지나도 모양을 유지하도록 보장합니다.

리그닌이 분자 수준에서 재료를 결합했기 때문에 펠릿은 더 큰 치수 안정성을 나타내며 보관 및 운송 중에 팽창하거나 부서지기 쉽지 않습니다.

절충안 이해

열 불일치의 위험

발열체가 목표 온도를 유지하지 못하면(예: 유리 전이점 이하로 떨어짐) 리그닌은 단단하게 유지됩니다.

이 시나리오에서는 짚이 기계적 압축에만 의존하게 되며, 이는 과도한 먼지와 미분을 생성하는 약하고 부서지기 쉬운 펠릿으로 이어집니다.

에너지 소비

전기 발열체를 사용하면 생산 공정에 추가적인 에너지 비용이 발생합니다.

그러나 이 에너지 소비는 상업적 용도로 사용하기에 충분한 밀도나 내구성을 가진 펠릿을 생산하지 못하는 경우가 많은 가열되지 않은 다이의 경우, 사용 가능한 제품을 달성하기 위한 필요한 절충안입니다.

펠릿화 설정 최적화

귀리짚 펠릿화 공정에서 최대한의 이점을 얻으려면 특정 생산 목표를 고려하십시오.

주요 초점이 물리적 내구성인 경우: 최대 결합을 위해 리그닌을 완전히 활성화하기 위해 95°C를 정확하게 유지하도록 발열체를 보정하십시오.
주요 초점이 공정 일관성인 경우: 발열체의 변동을 모니터링하십시오. ± 0.3°C보다 큰 변동은 불일치하는 배치로 이어질 수 있습니다.

정밀한 열 제어는 느슨한 짚과 고품질의 내구성 있는 연료 펠릿의 차이입니다.

요약 표:

매개변수	목표 값 / 상태	펠릿화에서의 역할
목표 온도	95°C (± 0.3°C)	리그닌의 유리 전이 온도에 도달합니다.
결합제	천연 리그닌	짚 입자의 접착제로 작용하기 위해 부드러워집니다.
가열 방법	전기 발열체	균일한 열 전달과 정밀한 제어를 보장합니다.
주요 결과	인장 강도	운송 중 파손 및 먼지 발생을 방지합니다.
제품 품질	치수 안정성	펠릿이 모양과 밀도를 유지하도록 보장합니다.

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참고문헌

Wei Gao, Rongfei Zhao. Biological Pretreatment by Solid-State Fermentation of Oat Straw to Enhance Physical Quality of Pellets. DOI: 10.1155/2020/3060475

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