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技術情報

2軸エクストルーダー用途例


以下に2軸エクストルーダーのメカニズムと機能、用途例をご紹介致します。
2軸エクストルーダー概要スクリューの噛み合い
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1.メカニズム(オーソドックスな使用例)

(1)連続して投入された原料(主に粉体)が、バレル(シリンダー)内部でお互いの溝と羽根が噛みあった2本のスクリューが回転することで、出口方向へ搬送されます。
(2)バレル内に入った後、液体原料(または水)を加え混練し、外側から加熱させることで、クッキング処理されつつ搬送されます。
(3)バレルで加工された原料は、出口のダイ(口金)を通過する際に、大きさ・形状を調整され、押出時に高速カッターにより成形されます。
(4)このように、1台の機械で『連続的』に『多機能』の加工ができる点が2軸エクストルーダーの特徴です。

2.機能

(1)混合・混練
バレル(シリンダー)内部でお互いの溝に噛みあった2本のスクリューが回転することで、粉体原料及び液体原料(または水)を強力に混合・混練することができます。途中のスクリューをニーディングエレメント(パドル)に変更することで、混合・混練機能を向上させることもできます。
(2) 搬送・押出
スクリューの回転により、原料が搬送され、ダイ(出口の口金)から押出されます。2本のスクリューのお互いの溝と羽根が噛みあっているため、1軸スクリューでは溝に絡みついてしまう粘度の高い原料でも、強力に送り出すことができます(セルフワイピング機能)。また、これにより、原料を定量供給すれば、定量押出を行うことができます。
(3)粉砕・せん断
混合・混練の過程で、粒度の高い原料の粉砕や、原料由来の繊維等のせん断も期待できます。途中のスクリューをニーディングエレメント(パドル)に変更することで、粉砕・せん断効果を向上させることもできます。(但し、専用機ではありませんので、粉砕またはせん断用途のみの使用には適していません。)
(4) 加熱・冷却
バレル(シリンダー)に組込んだカートリッジヒーターにより原料を加熱することができ、同じくバレルに組込んだ冷却配管により、押出前に冷却することができます。一般には、バレルの中間ゾーンでクッキングを行い、出口付近では冷却を行うことで、エクストルーダー処理後の製品のハンドリングを向上させています。
(5)殺菌
加熱ゾーンにより大腸菌群等を殺菌後、冷却ゾーンによりフレーバーを伴った水蒸気の発生を抑制することで、風味を逃さない粉体殺菌をすることができます。詳しくは、技術情報の『粉体殺菌』のページをご覧下さい。
(6) 加圧
出口(バレル端部)に設けたダイプレートの開口面積を狭めることで、搬送されてきた原料に圧力を掛けることができます。(圧力は原料の投入量とダイの開口面積、スクリューの回転数等の運転条件で目的とする製品を得るための適正な水準に調整します。)
(7) 膨化
バレル内部で高温・高圧で加工された原料が、押出後に一気に常温・常圧に晒されることで、原料内部の水蒸気が爆発的に膨らみ、膨化品が得られます。膨化品の成形例は、技術情報の『ダイ別膨化形状例』のページをご覧下さい。
逆に、非膨化の製品の場合は、クッキングと押出の際の温度と圧力に注意を払うことで安定した運転を実現します。
(8) 溶融・組織化大豆タンパク質膨化品
高温で処理することで、タンパク質の溶融を行うことにより、押出の際に組織化を行うことができます。
(9) 成形
ダイの形状を変化させ、カッタースピードを調整することで、目的に応じた成形ができます。膨化品の成形例は、技術情報の『ダイ別膨化形状例』のページをご覧下さい。

3.用途例

(1)澱粉のアルファ化処理
アルファー化澱粉の製造や原料中の澱粉のアルファ化に使用されます。
(2)造粒品(ペレット・米形状)製造
加圧され圧縮された原料をペレット品や米形状の造粒品の製造に使用されます。
(3)膨化スナック製造
高温・高圧で押出できるため、ノンフライ、低カロリー、軽い食感を持つ膨化スナック製造に使用されます。
(4)食品粉体殺菌
フレーバーを損なうことなく粉体原料の殺菌に使用されます。詳しくは、技術情報の『粉体殺菌』のページをご覧下さい。
(5)タンパク質組織化
魚のすり身からカニ足風食感の製品や、大豆タンパクから人工の代替肉製造に使用されます。
煎餅生地サンプル(6)生地成形
製菓や製パン原料の前処理機として使用されます。
(7)醸造プロセス品(麹原料)
糠などを米形状で造粒し麹原料とする醸造原料の前処理機として使用されます。
(8)養魚・家畜飼料
消化吸収しやすくするために、原料中のデンプンをアルファ化し、粉体のままでは給餌しにくい養魚用または家畜用飼料をペレット化する用途に使用されます。
(9)ペットフード
ジャーキーなど様々なタイプのペットフード製造機として使用されます。詳しくは、技術情報の『ペットフード』のページをご覧下さい。
(10)定量押出
粘度の高い原料を混練しつつ定量で押出しする装置としても使用されます。
(11)化学反応機
高温・高圧下で混合できるため、化学反応機として使用されます。



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株式会社 スエヒロEPM
三重県四日市市末広町2番4号
TEL:(059)353-7551(代表)
FAX:(059)352-6146
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