小型双螺杆挤出机的性能取决于一系列关键参数,涵盖螺杆直径、长径比、螺杆转速、喂料速度、机筒温度分布以及模头压力等。这些参数不仅左右设备的生产效能,更直接关乎重组米产品的品质特性。
螺杆直径:螺杆的公称直径是决定挤出机处理能力的重要因素。直径越大,每转的容积排量越大,产量越高。实验室常用的小型双螺杆设备,螺杆直径多在十几毫米至几十毫米之间。例如哈尔技术的HTGD-11实验室双螺杆挤出机,直径仅为11 mm。较小的直径适合小批量试验,有助于节省原料并加快研发进程。

长径比:指螺杆有效长度与直径之比。长径比越大,物料在机筒内经历的螺杆元件越多,停留时间越长,能实现更充分的混合与塑化。对于需要充分糊化和混合的重组米等产品,常选用30:1以上的长径比,以保证原料完全熟化、组分均匀。
螺杆转速:螺杆转速高低直接影响剪切强度和物料滞留时长。提高转速可增强剪切作用,促进熔融与混合,但过高容易导致局部温度上升,引发原料分解或产品过度膨胀。。同时,高转速会减少停留时间,可能降低糊化水平。一般重组米生产所用的转速在每分钟几十至几百转之间,需依具体配比与品质要求予以调整。
喂料速度:指物料进入机筒的速度,通常通过调节喂料螺杆转速来控制。喂料速度需与螺杆转速和挤出能力相匹配,以保证机筒内物料的充满度稳定。过快易导致堵塞或供给不均,过慢则可能引起过度剪切或产出下降。喂料速度还会影响物料受剪切程度和滞留时间:提速将缩短停留时间并减弱物料所受剪切。因此,稳定生产质量需实现喂料与螺杆的联控。
机筒温度分布:温控对重组米的品质尤为关键,通常按“低–高–低”梯度设置:进料段低温防堵,熔融段升温促糊化与蛋白变性,挤出段稍降温以防过度膨化,维持挤出物料粘度与强度。温度不合适将导致糊化不足或过度,影响产品质构和蒸煮表现,因此需分段精确控温。
模头压力:该压力由螺杆推力和模口阻力共同作用,与转速、喂料量及模具结构有关。压力影响产品密实度和膨化率:较高压力可降低膨化,使结构更紧实;压力不足则产品松散。适当压力有助于米粒定型与表面光洁,但压力过高可能造成挤出困难甚至设备过载。在重组米生产中,常通过调节转速与喂料将模头压力控制在合适区间。
综上,小型双螺杆挤出机通过对上述参数的协同调控,可实现对重组米生产过程的精细管理。例如,温度控制和剪切调节可控制淀粉的糊化程度,提升重组米的弹性和口感;通过调整螺杆组合与转速配比,可调整米粒的紧实度和组织结构。合理设置关键参数,使实验室小型挤出机能够模拟量产条件,为重组米产品的配方开发和工艺优化提供有效支持。