Le principali forme di materiale che costituiscono lo stampaggio delle particelle di biomassa sono particelle di diverse dimensioni delle particelle e le caratteristiche di riempimento, le caratteristiche di flusso e le caratteristiche di compressione delle particelle durante il processo di compressione hanno una grande influenza sullo stampaggio a compressione della biomassa.
Lo stampaggio per compressione del pellet di biomassa è suddiviso in due fasi.
Nella prima fase, nella fase iniziale della compressione, la pressione più bassa viene trasferita alla materia prima della biomassa, in modo che la struttura originale della disposizione della materia prima allentata inizi a cambiare e il rapporto dei vuoti interni della biomassa diminuisce.
Nella seconda fase, quando la pressione aumenta gradualmente, il rullo pressore della macchina per pellet di biomassa rompe le materie prime a grana grossa sotto l'azione della pressione, trasformandole in particelle più fini e si verifica una deformazione o un flusso plastico, le particelle iniziano a riempire il vuoti e le particelle sono più compatte. Si ingranano tra loro quando sono a contatto con il terreno e una parte dello stress residuo viene immagazzinato all'interno delle particelle formate, il che rende più forte il legame tra le particelle.
Quanto più fini sono le materie prime che compongono le particelle sagomate, tanto maggiore è il grado di riempimento tra le particelle e più stretto il contatto; quando la dimensione delle particelle è piccola in una certa misura (da centinaia a diversi micron), cambierà anche la forza di legame all'interno delle particelle sagomate e anche quelle primarie e secondarie. Si verificano cambiamenti e l'attrazione molecolare, l'attrazione elettrostatica e l'adesione della fase liquida (forza capillare) tra le particelle iniziano a diventare dominanti.
Gli studi hanno dimostrato che l'impermeabilità e l'igroscopicità delle particelle stampate sono strettamente correlate alla dimensione delle particelle. Le particelle di piccole dimensioni hanno un'ampia superficie specifica e le particelle modellate assorbono facilmente l'umidità e la recuperano. Piccoli, i vuoti tra le particelle sono facili da riempire e la comprimibilità diventa maggiore, così che lo stress interno residuo all'interno delle particelle sagomate diventa più piccolo, indebolendo così l'idrofilicità delle particelle sagomate e migliorando l'impermeabilità dell'acqua.
Nello studio della deformazione delle particelle e della forma di legame durante lo stampaggio a compressione di materiali vegetali, l'ingegnere meccanico delle particelle ha effettuato l'osservazione al microscopio e la misurazione del diametro medio bidimensionale delle particelle all'interno del blocco di stampaggio e ha stabilito un modello di legame microscopico delle particelle. Nella direzione della massima tensione principale, le particelle si estendono verso l'ambiente circostante e le particelle si combinano sotto forma di ingranamento reciproco; nella direzione lungo la massima tensione principale, le particelle diventano più sottili e diventano scaglie, e gli strati di particelle si uniscono sotto forma di legame reciproco.
Secondo questo modello di combinazione si può spiegare che quanto più morbide sono le particelle della materia prima della biomassa, tanto più facilmente il diametro medio bidimensionale delle particelle diventa più grande e tanto più facile è la compressione e la modellatura della biomassa. Quando il contenuto di acqua nel materiale vegetale è troppo basso, le particelle non possono essere completamente estese e le particelle circostanti non sono strettamente combinate, quindi non possono formarsi; quando il contenuto di acqua è troppo elevato, sebbene le particelle siano completamente estese nella direzione perpendicolare alla sollecitazione principale massima, le particelle possono essere unite insieme, ma poiché molta acqua nella materia prima viene estrusa e distribuita tra gli strati di particelle, gli strati di particelle non possono essere attaccati strettamente, quindi non può essere formato.
Secondo i dati dell'esperienza, l'ingegnere appositamente incaricato è giunto alla conclusione che è meglio controllare la dimensione delle particelle della materia prima entro un terzo del diametro dello stampo e che il contenuto di polvere fine non dovrebbe essere superiore a 5%.
Orario di pubblicazione: 08-giu-2022