Come funziona l'expander?
L’expander viene installato subito dopo il condizionatore a breve termine esistente ed è adatto a qualsiasi tipologia di pressa. Il condizionamento del mangime avviene prima dell'expander nel condizionatore a breve termine con l'aggiunta di vapore saturo ed eventualmente liquidi (melassa, grassi), al fine di garantire il successo del trattamento desiderato.
Come un estrusore a vite singola, l'expander è costituito da un tubo di miscelazione a parete spessa, che è diviso in singoli segmenti a spirale ed è dotato di un albero a vite senza fine al quale sono fissati elementi per la miscelazione. Il tubo è dotato di perni di arresto e ugelli per il vapore e l'albero trasporta il mangime verso la zona di compressione. Durante questa fase il prodotto viene riscaldato ulteriormente e viene aggiunto vapore.
La temperatura del prodotto in ingresso deve essere di circa 70 °C. L'aggiunta di vapore saturo fornisce l'aumento richiesto del contenuto di umidità del materiale a oltre il 17% e produce una diminuzione del fabbisogno di potenza meccanica, attraverso la produzione di energia idrotermale, pur mantenendo gli effetti desiderati per la trasformazione dei materiali.
All'uscita, la pressione scende improvvisamente a livello di quella ambiente, per cui la maggior parte dell'acqua aggiunta evapora spontaneamente (evaporazione lampo). A causa di questo fenomeno, la temperatura del prodotto scende improvvisamente (sotto i 90 °C).
La struttura del materiale espanso, che lascia direttamente la bocca di scarico dell'expander, può essere friabile o grumosa, a seconda della formula e della temperatura impostata del prodotto.
Dopo l'eventuale raffreddamento e granulazione, il prodotto può essere immesso sul mercato come prodotto finale. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, una cubettatrice è collegata a valle dell'expander. In quest'ultimo caso, l'expander garantisce un netto miglioramento delle proprietà del pellet.
La trafila frontale è mobile e, a seconda del risultato di condizionamento desiderato, la pressione viene regolata mediante un'unità idraulica sul pistone durante il funzionamento, consentendo di determinare l'intensità del miscelamento, la temperatura del prodotto e il consumo di energia in modo continuo. Girando la trafila è possibile aumentare o ridurre lo spazio in cui il prodotto lascia la macchina, modificando la pressione e l’estrusione del prodotto finale. La lama frontale può ruotare a velocità variabile, determinando la dimensione del pellet.
Lungo l’expander molti iniettori speciali aggiungono vapore ad alta pressione. La pressione massima arriva fino a 90 bar, con una temperatura di 100-120 °C, anche se solo per un breve periodo, poiché l'intero processo richiede solo pochi secondi. Questo è il motivo per cui l'espansore è chiamato anche STHT (Short Time, High Temperature).
La qualità del prodotto di materiale espanso può essere influenzata dai seguenti parametri di processo:
- produzione di energia idrotermale, condizionamento
- produzione di energia meccanica, giri dell'albero
- grado di macinazione della materia prima
- selezione degli additivi