Рис экструдированный что это

Что такое экструдирование?

Экструдирование – это особый способ обработки сырья, при котором зерно поддается механическому воздействию (измельчению) в винтовой части экструдера. Этот процесс происходит под воздействием высокой температуры (около 150 0 С) и давления. Далее измельченная разогретая масса под высоким давлением попадает под влияние низкого давления. В результате резкого перепада происходит т.н. «взрыв» — готовый продукт увеличивается в объеме, приобретает пористую структуру.

Технология метода

Процесс экструдирования включает в себя несколько технологий обрабатывания зерна:

1. Тепловая – влияние высоких температур (до 200 0 С) улучшает питательные и вкусовые качества. Это положительно влияет на пищеварительный тракт животных, минимизирует уровень токсичных и других опасных веществ.
2. Стерилизация – высокое давление и температура полностью уничтожают болезнетворные микроорганизмы в зерне. Это позволяет перерабатывать даже залежавшееся и частично порченое сырье.
3. Дробление и смешивание – зерно поддается интенсивному дроблению до полной однородности, все ингредиенты тщательно смешиваются, образуя единую питательную массу на выходе.
4. Денатурация – в результате разрыва на клеточном уровне происходит изменение структуры белка. Вследствие этого питательные вещества становятся максимально доступными. К примеру крахмал распадается на несколько компонентов, в результате чего ценные протеины в разы быстрее и легче усваиваются организмом животных.

Комплексное использование нескольких методов обработки позволяет получить на выходе высокопитательный, легкоусвояемый продукт (питательная ценность зерна увеличивается в два раза). В нем сохраняются незаменимые аминокислоты и витамины благодаря кратковременному воздействию применяемых процессов.

Преимущества экструдированных кормов

Применение кормов, полученных в результате инновационного метода, имеет ряд преимущественных особенностей:

• Высокая усвояемость – около 95% корма легко усваивается животными в сравнении с просто дробленным зерном (до 40%). Это повышает продуктивность, позволяет получить максимальную выгоду от животноводства (больше молока, мясной продукции, яиц). После экструдирования усвояемость бобовых культур (соя, горох, вика и др.) увеличивается до 10 раз. Это позволит организму получить максимальное количество белков, аминокислот и витаминов, которыми так богаты бобовые.
• Экономичность – экструдированный продукт расходуется в два раза меньше, по сравнению с обычным цельным зерном. Он эффективно заменяет пищу животного происхождения (экструдированный горох полностью заменяет обрат при кормлении телят старше месячного возраста).
• Минимальные затраты ресурсов – обрабатывать зерно можно без предварительного сортирования и просушивания. В сырье должна отсутствовать земля, солома, камни и т.д.
• Эффективность – экструдированию поддают даже лежавшее несколько лет в зернохранилище отсыревшее зерно. Обработка отходов зернового производства (гречневая шелуха и др.) позволяет получить питательный корм для свиней, овец и коз.
• Хорошее поедание животными за счет приятного хлебного вкуса и аромата.
• Стимуляция роста и укрепление иммунитета.
• Обеспечение организма необходимым сахаром без применения пищевых добавок.
• Гигиеничность кормления – корм можно скармливать в сухом виде без дополнительной обработки. Животные не разбрасывают и не зарываются в остатках еды. В результате не возникает дополнительной запыленности воздуха. А это способствует улучшению условий работы для персонала, защиты оборудования от преждевременных поломок.
• Длительность хранения за счет низкого уровня увлажненности.
• Снижения падежа молодняка в 2 раза от желудочно-кишечных заболеваний благодаря стерильности корма.
• Применение в качестве удобрений. Ввиду высокой степени усвояемости и переваривания организмом, помет животных не имеет лишних включений в виде семян, травы, шелухи и пр. Это позволяет сразу применять его в качестве органического удобрения.

Переработка биологических отходов

Технология экструдирования в последние годы активно используются для изготовления мясокостной муки. Сырьем выступают отходы после забоя животных и при падеже поголовья. Их можно комбинировать с зерновой составляющей. В итоге получается высокопитательный корм, сразу обогащенный белком. Высокие температурные показатели полностью уничтожают опасные микроорганизмы. За счет кратковременного воздействия температуры в продукте сохранятся основные микро и макроэлементы, витаминный комплекс. Ранее для изготовления добавки в виде мясокостной муки применялся сложный процесс. Он включал в себя длительную варку отходов (около 5 часов), последующую стерилизацию и просушивание. Итоговый продукт имел большую себестоимость. При экструдировании затрачивается минимальное количество времени. Возможность сочетать биологические отходы с зерновыми ингредиентами позволяют изготавливать разные вариации полнорационного корма.

Описание экструдированных кормов

Каждая из растительных культур, применяемых в питании животных, имеет свою ценность и особенность. При экструдировании эти показатели увеличиваются в разы. Что дает применение того или иного вида – рассмотрим ниже.

Экструдированный ячмень. Содержит 114 г. сырого протеина, 4,2 г. лизина, энергетический обмен составляет 13,6 МДж. Отличается исключительными показателями вкусовых качеств. При кормлении поросят наблюдается повышение переваривания и усвоения питательных веществ до 12 %. Вводится до 50 % в состав стартерного комбикорма.

Экструдированная пшеница. Ценный энергетический ингредиент с пониженным уровнем клетчатки (до 1,5%). Имеет в составе высокие уровни лизина и протеина. Это способствует улучшению работы пищеварительного тракта. Часто комбинируется с ингредиентами с высоким уровнем клетчатки (отруби, шпрот подсолнуха и др.). В зерновую смесь рекомендовано вводить не более 45%.

Экструдированная кукуруза. Содержит около 40 г. протеина, 2,7 г. лизина. Богата на наличие незаменимых аминокислот (особенно метионина). Отличается низким уровнем клетчатки и высоким показателем обменной энергии. Преимущественно используется в стартерных комбикормах с уровнем введения до 40%. Это дает высокие показатели энергии роста. При кормлении молодняка позволяет быстрее перейти к сухой пище.

Экструдированный горох. Ценный высокопротеиновый продукт (15,5 г. лизина), содержит больше количество аминокислот и углеводов в легко доступной форме. Хороший источник белка для молодняка на откорме. Помогает экономить на рационах благодаря полной замене корма животного происхождения. Отличается высокими вкусовыми характеристиками и ароматом. Рекомендуется вводить до 30% в общую кормовую смесь. С помощью повышенного ввода в рацион можно увеличить мясную продуктивность.

Экструдированная соя. Один из самых ценных компонентов в составе комбикормов с высоким уровнем белков. Содержит 29 г лизина и около 350 г. сырого протеина. В данном продукте идеально сбалансированы незаменимые жиры и аминокислоты. Общая рекомендованная доза ввода составляет 10-30 %. Эффективна при откорме поросят, положительно влияет на репродуктивные способности свиноматок. В сочетании с подсолнечным жмыхом способствует увеличению удоев у коров благодаря поступлению в организм защищенных жира и протеина. Они расщепляются в тонком кишечнике, отдавая питательные компоненты непосредственно на выработку молока. Отмечается улучшение производственных показателей (до 20%). Помогает снизить расходы на 20-30% на корме животного происхождения.

Соевый жмых. После экструдирования этот продукт представляет собой большую питательную ценность. Характеризуется высоким содержанием белка и аминокислот (26 г. лизина). Подходит для кормления большинства домашних животных (свиньи, КРС, птица). Используется как на начальных стадиях, так и на заключительных в качестве откорма. Идеальный корм при выращивании мясных пород животных. Способствует быстрому набору мышечной и мясной ткани, активному наращиванию массы. Наблюдается увеличение энергии роста. Помогает экономить на кормах, поскольку эффективен при замене пищи животного происхождения. Уровень введения в корм составляет 10-20%.

Смесь из гороха и сои. Характеризуется наличием в составе высокого уровня аминокислот и протеина. Является ценным источником доступных углеводов и жиров. Отличается хорошими вкусовыми и ароматическими параметрами. Применяется для всех групп свиноводческого комплекса. Ввод в общий состав комбикормов – до 30%. Дает быстрые результаты прироста при кормлении молодняка.

Смесь экструдированных гороха и кукурузы. Является высокопротеиновой энергетической добавкой в рацион молодняка (особенно поросят). Уровень введения – до 50 %. Позволяет сэкономить на кормах ввиду наличия высокого уровня протеинов и легкому усвоению. Отличается хорошими вкусовыми качествами, способствует повышению съедения основной еды. Помогает в короткие сроки приучить молодняк (особенно поросят) к прикорму и последующему отказу от пищи животного происхождения.

Экструдирование – это по-настоящему инновационный метод изготовления кормов. Внедрение данной технологии позволит сэкономить и быстро получить максимальную прибыль от содержания животноводческого комплекса. Это отличный способ привлечь инвесторов для поднятия уровня развития сельского хозяйства в Беларуси и других странах СНГ.

Гарантия качества и надежности

Компания ООО «ШМ-Агро» успешно занимается производством комбикормов и пищевых добавок для основных сфер животноводческого комплекса. Мы предлагаем качественный товар, соответствующий всем требованиям безопасности. На каждом этапе производства наши специалисты проводят постоянный контроль за соблюдением установленных норм. Введение инновационных разработок позволяют получать продукцию высокого класса по доступной для потребителя цене. Нас знают, как надежного партнера в вопросах сотрудничества. Мы предоставляем качественный уровень обслуживания каждому клиенту. С каждым днем все больше покупателей выбирает нашу продукцию благодаря ряду преимуществ:

1. 100% натуральность. При производстве продукции используются натуральные ингредиенты. Мы не применяем антибиотиков, искусственных усилителей вкуса и запаха, стимуляторов роста и ГМО.
2. Идеальная сбалансированность. Метод компьютерного подбора рецепта позволяет рационально сочетать в корме все ингредиенты. Они полностью удовлетворяют питательные потребности животных. Это повышает общую производительность – вы получаете больше мяса, яиц, молока.
3. Защита. Благодаря применению обработки корма высокотемпературным паром, он является полностью стерильным. В нем убиваются все опасные и болезнетворные вещества. Ваши животные защищены от ряда желудочно-кишечных болезней (АЧС, птичий грипп и др.).
4. Цены ниже, чем у конкурентов. Наличие собственного производства и низкие накладные расходы дают возможность реализовывать высококачественную продукцию почти в два раза дешевле импортных и отечественных аналогов.
5. Товар всегда в наличии. Мы не заставим вас ждать несколько дней – товар в наличии на складе. Приезжайте и забирайте в удобное для себя время!

Для получения дополнительной информации о продукции и условиях сотрудничества звоните по телефонам: +375 (29) 615-16-03 и +375 (33) 615-15-90.

Экструзия особенно часто применяется в процессах производства готовых завтраков или корма для животных. Однако, возможности внедрения этой технологии также распространяются на производство модифицированной муки и соевого текстурата, используемого в качестве заменителей мяса.

Экструдеры — поистине универсальное оборудование: работая по принципу шнекового транспортера, они выдавливают твердую или вязкую массу под воздействием высокого давления и высокой температуры через формообразующее отверстие. Основной особенностью таких машин является объединение нескольких этапов обработки, таких как смешивание, замес, прессование и формовка, в едином непрерывном процессе. По сравнению с традиционными методами производства данная технология отличается меньшей стоимостью и гораздо большей энергоэффективностью. Важнейшим аспектом также является и точность управления технологическим процессом:

«Все параметры, такие как влагосодержание, температура или удельная механическая энергия, могут быть легко настроены и отрегулированы. Одна и та же установка может использоваться для производства различных продуктов с разными характеристиками», — объясняет Конрад Мунц, инженер по экструзионным технологиям в компании Бюлер .

Дополнительным преимуществом является высокая степень воспроизводимости результатов в процессе в процессе экструзии.

Эффективность и универсальность

Горячая или варочная экструзия преимущественно применяется при производстве продуктов питания и кормов для животных. При этом масса подвергается кратковременному нагреву до температуры свыше 100 градусов. На выходе продукта из форсунки пар испаряется и происходит быстрое расширение экструдата. Так, например, изготавливаются такие снеки, как воздушный арахис. Помимо этого, традиционные области применения технологий экструзии включают производство готовых завтраков или кормов для животных.

«Варка продукта в экструдере обеспечивает желатинизацию содержащегося в нем крахмала. Только после этого изменения структуры элементы углеводов могут быть переварены человеком и животным», — поясняет Мунц.

За последние годы всё большее количество предприятий пищевой промышленности открыли для себя экструзию как экономически выгодный и надежный процесс конечной обработки различных продуктов на основе углеводов или белков. Следовательно, стремительно увеличилось и количество областей применения этой технологии.

«Например, для зерноперерабатывающей промышленности характерен весьма невысокий коэффициент доходности. Используя экструдер, мукомольные предприятия могут с относительно небольшими затратами перерабатывать часть побочных продуктов производства, получая из них более ценный продукт, который, при использовании дополнительного функционала, позднее может быть реализован для получения большего дохода», — добавляет Карстен Петри, менеджер по продукции отдела «Экструдированные продукты» компании Бюлер.

Повышение прибыльности производства за счет использования модифицированной муки

В качестве примера применения также можно привести производство модифицированной муки. Этот вид продукции может использоваться в качестве сырья, полуфабриката или добавки к обработанным пищевым продуктам. Такая мука отличается модифицированной способностью к поглощению воды и растворимостью и используется для производства множества продуктов, например, в качестве связующих компонентов, наполнителей или пищевых добавок для продления свежести в хлебобулочных изделиях, в качестве связующих компонентов в супах или соусах или в качестве загустителя для быстрорастворимых напитков.

В процессе производства мука сначала нагревается и подвергается предварительному набуханию в предварительном кондиционере. Далее масса обрабатывается в экструдере и после сушки измельчается до необходимой крупности.

«В процессе экструзии вязкость суспензии муки в воде может быть точно отрегулирована в зависимости от назначения исходной муки», — поясняет это преимущество Мунц.

Экструзия инновационных продуктов

Помимо модифицированной муки методом экструзии могут производиться и новые, прогрессивные продукты, такие как питательная гороховая мука, которая особенно богата пищевыми волокнами и высококачественным белком. Гороховая мука, изготовленная обычным способом, т.е. путем размола сухого гороха, может стать неприятно горькой на вкус.

К тому же, такая мука содержит вредные вещества — ингибиторы протеаз и лектины. Поэтому мука должна производиться только путем обработки гороха в экструдере с последующем его измельчением, что не только снижает содержание вредных веществ, но и обеспечивает превосходные вкусовые качества продукта.

«Экструдированная гороховая мука может использоваться в качестве белковой добавки в различных хлебобулочных изделиях или в качестве основы для таких полуфабрикатов, как концентрат для приготовления хумуса», — отмечает Петри.

При помощи экструдера могут использоваться даже побочные продукты производства, обычно считающиеся отходами, такие как, например, пшеничные отруби. Сегодня, как правило, мукомольные предприятия продают отруби производителям кормов для животных.

Альтернативой этому является изготовление методом экструзии полезных полноценных готовых хлопьев для завтрака на основе отрубей с высоким содержанием клетчатки. Тепловая обработка в экструдере не только убивает бактерии, но и одновременно с этим высвобождает полезные питательные вещества и улучшает вкусовые характеристики продукта. Для мукомольных предприятий особенно привлекательным является обеспечиваемый при этом повышенный коэффициент доходности: сбытовая цена продуктов, изготовленных из отрубей методом экструзии, может быть выше, чем у обыкновенных пшеничных отрубей.

Растущий спрос на заменители мяса

Активно формирующимся рынком с точки зрения возможностей применения экструдеров является производство соевого текстурата под названием TextrudatesTM (защищенное торговое наименование компании Бюлер). Учитывая необходимость обеспечения белком увеличивающегося населения планеты, производство заменителей мяса на растительной основе является быстро развивающимся направлением. Бюлер также разрабатывает новые решения для производства заменителей мяса из растительного сырья.

В рамках такого процесса белковый концентрат подвергается сильному нагреву в экструдере. Под воздействием высоких температур происходит денатурация нативной структуры белка и разрушение непитательных веществ. На выходе из форсунки белковая цепь, в которой белки самостоятельно образуют поперечные связи, выстраивается вновь.

«Такие заменители мяса, производимые в виде сухих или влажных экструдатов, обладают волокнистой структурой, очень похожей на структуру мяса животных. В отличие, например, от тофу, такие продукты при жевании на самом деле напоминают нежирное мясо», — поясняет Мунц.

Эти продукты особенно интересны для людей, желающих сократить употребление мяса, но пока не готовых полностью отказаться от ассоциируемых с его употреблением ощущений. Еще одним преимуществом является то, что таким образом могут обрабатываться практически все источники растительного белка, такие как горох, клейковина, рис, подсолнечник или картофель, что особенно важно, т.к. всё больше людей стараются найти альтернативу соевому белку.

Будь то модифицированная мука, утилизация побочных продуктов переработки зерна или производство заменителей мяса — в компании Бюлер вы сможете найти походящие передовые технологические решения, многолетний опыт и экспертные знания наших специалистов в области процессов экструзии.

«В наших исследовательских центрах и лабораториях экструзии мы делаем все для того, чтобы помочь нашим клиентам разрабатывать абсолютно новые процессы, отвечающие особенностям их производств, и открывать для себя новые рынки сбыта», — подводит итог Петри.

По материалам журнала «Бюлер»

Узнавайте первыми самые свежие новости агробизнеса Украины на нашей странице в Facebook, канале в Telegram, скачивайте приложение в AppStore, подписывайтесь на нас в Instagram или на нашу рассылку.

Экструзия – это способ переработки полимерных материалов непрерывным продавливанием их расплава через формующую головку, геометрическая форма выходного канала которой определяет профиль получаемого изделия или полуфабриката.

Около половины производимых термопластов перерабатываются в изделия этим способом. Экструзией получают пленки, листы, трубы, шланги, капилляры, прутки, сайдинг, различные по сложности профили, наносят полимерную изоляцию на провода, производят многослойные разнообразные по конструкции и сочетанию применяемых пластмасс гибридные погонажные изделия. Переработка вторичных полимеров и гранулирование также выполняются с применением экструзионного оборудования.

В 2006 году около 30% производимых в России термопластов были переработаны методом экструзии.

Основным оборудованием экструзионного процесса является червячный экструдер, оснащенный формующей головкой. В экструдере полимерный материал расплавляется, пластицируется и затем нагнетается в головку. Чаще всего используются различные модификации одно- и двухчервячных экструдеров.

Иногда при переработки пластмасс применяются бесшнековые, или дисковые, экструдеры, в которых рабочим органом, продавливающим расплав в головку, является диск особой формы. Дисковые экструдеры применяются, когда необходимо получить улучшенное смешение компонентов смеси. Из-за невозможности развивать высокое давление формования такие экструдеры применяются для получения изделий с относительно невысокими механическими характеристиками и небольшой точностью геометрических размеров.

Комбинированные экструдеры имеют в качестве рабочего органа устройство, сочетающее шнековую и дисковую части, и называются червячно-дисковыми. Применяются для обеспечения хорошего смесительного эффекта, особенно при переработке композитов. На них перерабатываются расплавы пластмасс, имеющие низкую вязкость и достаточно высокую эластичность.

Процессы, происходящие при экструзии.

Технологический процесс экструзии складывается из последовательного перемещения материала вращающимся шнеком в его зонах (см. рис. 1): питания (I), пластикации (II), дозирования расплава (III), а затем продвижения расплава в каналах формующей головки.

Деление шнека на зоны I-III осуществляется по технологическому признаку и указывает на то, какую операцию в основном выполняет данный участок шнека. Разделение шнека на зоны условно, поскольку в зависимости от природы перерабатываемого полимера, температурно-скоростного режима процесса и других факторов начало и окончание определенных операций могут смещаться вдоль шнека, захватывая различные зоны или переходя из одного участка в другой.
Цилиндр также имеет определенные длины зон обогрева. Длина этих зон определяется расположением нагревателей на его поверхности и их температурой. Границы зон шнека I-III и зон обогрева цилиндра могут не совпадать.

Рассмотрим поведение материала последовательно на каждом этапе экструзии.

Загрузка сырья. Исходное сырье для экструзии, подаваемое в бункер, может быть в виде порошка, гранул, лент. Равномерное дозирование материала из бункера обеспечивает хорошее качество экструдата.

Переработка полимера в виде гранул — наилучший вариант питания экструдера. Это объясняется тем, что гранулы полимера меньше склонны к образованию «сводов» в бункере, чем порошок, следовательно, исключаются пульсации потока на выходе их экструдера.

Загрузка межвиткового пространства под воронкой бункера происходит на отрезке длины шнека, равном (1 — 1,5)D. При образовании «сводов» на стенках бункера питание шнека материалом прекращается. Для устранения этого необходимо в бункер помещать ворошители.
Сыпучесть материала зависит в большой степени от влажности: чем больше влажность, тем меньше сыпучесть. Поэтому материалы должны быть вначале подсушены.

Для увеличения производительности машины гранулы можно предварительно подогреть.

Применяя приспособления для принудительной подачи материала из бункера на шнек, также удается существенно повысить производительность машины (в 3-4 раза). При уплотнении материала в межвитковом пространстве шнека вытесненный воздух выходит обратно через бункер. Если удаление воздуха будет неполным, то он останется в расплаве и после формования образует в изделии полости, что является браком изделий.

Изменение уровня заполнения бункера материалом по высоте также влияет на полноту заполнения шнека. Поэтому бункер снабжен специальными автоматическими уровнемерами, по команде которых происходит загрузка бункера материалом до нужного уровня. Загрузка бункера экструдера осуществляется при помощи пневмотранспорта.

При длительной работе экструдера возможен перегрев цилиндра под воронкой бункера и самого бункера. В этом случае гранулы начнут слипаться и прекратится их подача на шнек. Для предотвращения перегрева этой части цилиндра в нем делаются полости для циркуляции охлаждающей воды (см. рис. 1, поз. 4).

Зона питания (I). Поступающие из бункера гранулы заполняют межвитковое пространство шнека зоны I и уплотняются. Уплотнение и сжатие гранул в зоне I происходит, как правило, за счет уменьшения глубины нарезки h шнека. Продвижение гранул осуществляется вследствие разности значений силы трения полимера о внутреннюю поверхность корпуса цилиндра и о поверхность шнека. Поскольку поверхность контакта полимера с поверхностью шнека больше, чем с поверхностью цилиндра, необходимо уменьшить коэффициент трения полимера о шнек, так как в противном случае материал перестанет двигаться вдоль оси шнека, а начнет вращаться вместе с ним. Это достигается повышением температуры стенки цилиндра (нагревом) и понижением температуры шнека (шнек охлаждается изнутри водой).

Нагрев полимера в зоне I происходит за счет диссипативного тепла, выделяющегося при трении материала и за счет дополнительного тепла от нагревателей, расположенных по периметру цилиндра.
Иногда количество диссипативного тепла может быть достаточным для плавления полимера, и тогда нагреватели отключают. На практике такое происходит редко.

При оптимальной температуре процесса полимер спрессован, уплотнен и образует в межвитковом пространстве твердую пробку (см. рис. 2). Лучше всего, если такая скользящая пробка образуется и сохраняется на границе зон I и II. Свойства пробки во многом определяют производительность машины, стабильность транспортировки полимера, величину максимального давления и т. д.

Зона пластикации и плавления (II). В начале зоны II происходит подплавление полимера, примыкающего к поверхности цилиндра. Расплав постепенно накапливается и воздействует на убывающую по ширине пробку. Поскольку глубина нарезки шнека уменьшается по мере продвижения материала от зоны I к зоне III, то возникающее давление заставляет пробку плотно прижиматься к горячей стенке цилиндра, происходит плавление полимера.

В зоне пластикации пробка плавится также и под действием тепла, выделяющегося вследствие внутреннего, вязкого трения в материале в тонком слое расплава (поз. 3 на рис. 2), где происходят интенсивные сдвиговые деформации. Последнее обстоятельство приводит к выраженному смесительному эффекту. Расплав интенсивно гомогенизируется, а составляющие композиционного материала перемешиваются.

Конец зоны II характеризуется распадом пробки на отдельные фрагменты. Далее расплав полимера с остатками твердых частиц попадает в зону дозирования.

Основной подъем давления P расплава происходит на границе зон I и II. На этой границе образующаяся пробка из спрессованного материала как бы скользит по шнеку: в зоне I это твердый материал, в зоне II- плавящийся. Наличие этой пробки и создает основной вклад в повышение давления расплава. Также увеличение давления происходит за счет уменьшения глубины нарезки шнека. Запасенное на выходе из цилиндра давление расходуется на преодоление сопротивления сеток, течения расплава в каналах головки и формования изделия.

Зона дозирования (III). Продвижение гетерогенного материала (расплав, частички твердого полимера) продолжает сопровождаться выделением внутреннего тепла, которое является результатом интенсивных сдвиговых деформаций в полимере. Расплавленная масса продолжает гомогенизироваться, что проявляется в окончательном плавлении остатков твердого полимера, усреднении вязкости и температуры расплавленной части.

В межвитковом пространстве расплав имеет ряд потоков, основными из которых являются продольный и циркуляционный. Величина продольного (вдоль оси шнека) потока определяет производительность экструдера Q, а циркуляционного — качество гомогенности полимера или смешения компонентов.
В свою очередь продольный поток складывается из трех потоков расплава: прямого, обратного и потока утечек.
Прямой поток вызван движением шнека в направлении формующей головки. Обратный поток – это воображаемое течение, вызываемое высоким давлением со стороны головки; в реальности не существует. Поток утечки происходит при перетекании расплава между цилиндром и гребнем червяка.

Производительность Q экструдера с учетом распределения скоростей различных потоков составляет
Q = Q пр — Q обр – Q ут ,
где Q пр , Q обр , Q ут — производительности экструдера от прямого потока, противотока и утечек расплава соответственно.

Q= αn – β•(∆P)/(μ•L),
где n — частота вращения шнека; ∆P — давление на выходе из шнека (в конце зоны III); μ — эффективная вязкость расплава; L – длина шнека; α – константа скорости прямого потока, β – константа скорости обратного потока, которые зависят от геометрических параметров шнека.

Основные параметры процесса экструзии. К технологическим параметрам относятся температура переработки полимера, давление расплава, температура зон головки и температурные режимы охлаждения сформованного экструдата.

При слишком высокой вязкости расплава получать изделия методом экструзии трудно из-за большого сопротивления течению расплава, возникновения неустойчивого режима движения потока. Все это приводит к образованию дефектов изделий.
Повышение температуры переработки может привести к термодеструкции расплава, а увеличение давления, мощности привода при более низких температурах — к механодеструкции, т.е. для экструзии расплавов должны применяться полимеры с довольно узким интервалом колебания вязкости.

Основными технологическими характеристиками одношнекового экструдера являются L, D, L/D, скорость вращения шнека n, геометрический профиль шнека (см. рис.3) и степень сжатия (компрессии) – отношение объема одного витка червяка в зоне загрузки к объему одного витка в зоне дозирования.

Короткошнековые экструдеры имеют L/D= 12-18, длинношнековые L/D> 30. Наиболее распространены экструдеры с L/D = 20-25.

Показателем работы экструдера является его эффективность- отношение производительности к потребляемой мощности.

Материалы. Большинство термопластов и композиций на их основе могут перерабатываться экструзией. Для этого достаточно, чтобы время пребывания расплава в экструдере при данной температуре было меньше времени термостабильности полимера при той же температуре. Наиболее широко применяется экструзия крупнотоннажных полимеров следующих типов. ПЭ, ПП, ПС ПК ПА, ПВХ (пластифицированный и непластифицированный), ПЭТФ а также смеси с неорганическими и полимерными наполнителями и более сложные композиции на их основе.

Для экструзии применяются материалы и режимы переработки при которых ПТР меняется в пределах 0,3 — 12 г/10 мин, т.к. из маловязких расплавов невозможно получить сплошную экструзионную заготовку в виде пленки, трубы, профиля. Если же используются литьевые марки полимера, то из них можно получить экструзией лишь отдельные типы изделий, так как ПТР у них находится в пределах 0,8 — 20 г/10 мин.
Так, трубы, кабельные покрытия производят из расплава полимера с ПТР от 0,3 до 1 г/10 мин. Это связано с выбором полимера большой молекулярной массы. Последняя определяет эксплуатационные свойства изделий — повышенные физико-механические характеристики.
Пленки, листы изготавливают экструзией расплава с ПТР в пределах 1 — 4 г/10 мин.
Дискретные изделия, производимые экструзией расплава с последующим раздувом в форме, получают из расплава с ПТР = 1,5 — 7,0 г/10 мин.
Ламинирование с помощью экструзии происходит при ПТР расплава в пределах 7 — 12 г/10 мин.

Изделия. Все изделия, получаемые на основе термопластов методом экструзии, могут иметь в принципе неограниченную длину. Поперечник изделий ограничивается главным образом диаметром шнека экструдера. Чем больше D, тем шире, толще могут получаться изделия.