The Effects of the Type of Cereal Powder and Extruder Operation Conditions on the Barrel Temp.-distribution

원료곡분의 성상과 압출 조건이 Extruder 내부 온도분포에 미치는 영향

The heat generation at the start-up period of an autogeneous single screw extruder was determined with various feed materials, die structure and operational conditions. The highest heat generation rate was observed with defatted soybean meal, while the lowest value was obtained with rice flour, and wheat and barley flour showed the intermediate rate. As the moisture content of the flour decreased and the screw speed increased, the electric power requirement and heat generation rate increased. The temperature at compression section increased with the decrease in the particle size. The same effect was also observed as breaker plate was installed. The optimum operation was established as the temperature profile was maintained in decreasing order of metering section, die and compression section.

Extruder 조작조건에 따른 extruder 내부물질의 온도변화는 제품의 물리화학적인 특성에 큰 영향을 미치는 요소이다. 자가발열형 single screw extruder를 사용하여 원료의 종류, 입자크기 수분함량과 같은 사입원료 조건과 사출구의 형태, breaker의 형태등과 같은 extruder의 구조적인 요소 및 냉각방법과 스크류 회전속도와 같은 작동조건을 달리했을 때의 작동초기 단계에서 열발생 속도와 평형상태에서 내부온도 분포를 관찰하였다. 쌀가루, 보리가루, 밀가루, 탈지대두분을 원료로 하여 각각 압출성형했을 때 바렐내부 발열상태를 보면 탈지대두분이 가장 급격한 온도증가를 나타내었으며 쌀가루가 가장 낮게 나타났다. 수분함량이 감소함에 따라 각 부위 온도 및 동력요구량은 증가했고, 입자크기가 작을 수록 표면적이 증가하여 압축부위 온도가 높았다. 스크류 회전속도가 증가함에 따라 각 부위의 온도가 높아졌다. 또한 바렐내부 온도분포가 계량부위>사출구부위>압축 부위 순서로 이루어질 때 extruder 작동상태가 가장 양호하였다.