Ekstruder laboratorium

Jenis-jenis Ekstruder Laboratorium

Ekstruder laboratorium terdiri dari sekrup yang berputar di dalam silinder untuk mencampur bahan makanan. Bahan-bahan tersebut didorong ke depan oleh sekrup yang berputar, yang mengubah suhu dan tekanan, mengubahnya menjadi produk baru. Contoh produk yang dibuat oleh ekstruder termasuk makanan ringan dan sereal sarapan. Ekstruder laboratorium hadir dalam berbagai jenis.

• Ekstruder laboratorium sekrup tunggal:

  Jenis ekstruder laboratorium yang paling umum dan paling sederhana adalah ekstruder sekrup tunggal. Ia menggunakan satu sekrup untuk mengangkut dan memproses bahan. Ekstruder sekrup tunggal biasanya lebih terjangkau daripada jenis lainnya dan cocok untuk tugas ekstrusi sederhana. Namun, fleksibilitas dan adaptasinya terhadap berbagai bahan terbatas.

• Ekstruder laboratorium sekrup ganda:

  Ekstruder laboratorium sekrup ganda memiliki beberapa sekrup (biasanya dua atau lebih) secara paralel atau digabungkan secara individual. Jenis ekstruder ini meningkatkan pencampuran dan pemotongan bahan, menghasilkan produk yang lebih kompleks dan berkualitas tinggi. Ekstruder sekrup ganda lebih fleksibel daripada model sekrup tunggal dan dapat menangani berbagai bahan. Pada saat yang sama, mereka dapat diadaptasi untuk mengubah persyaratan produk yang berbeda. Meskipun demikian, ekstruder sekrup ganda biasanya lebih mahal dan mengonsumsi lebih banyak energi daripada rekan-rekan mereka yang bersekrup tunggal.

• Ekstruder laboratorium sabuk:

  Jenis ekstruder laboratorium yang paling umum dan paling sederhana adalah ekstruder sekrup tunggal. Ia menggunakan satu sekrup untuk mengangkut dan memproses bahan. Ekstruder sekrup tunggal biasanya lebih terjangkau daripada jenis lainnya dan cocok untuk tugas ekstrusi sederhana. Namun, fleksibilitas dan adaptasinya terhadap berbagai bahan terbatas.

• Ekstruder laboratorium piston:

  Ekstruder piston atau ram bekerja dengan mendorong bahan melalui cetakan yang berbentuk oleh piston yang bergerak. Jenis ekstruder ini dapat menangani berbagai bahan dan menghasilkan berbagai bentuk dan ukuran. Ekstruder piston menawarkan efisiensi transportasi material yang baik, kontrol yang tepat atas proses ekstrusi, dan fleksibilitas tinggi dalam beradaptasi dengan berbagai bahan. Meskipun demikian, mereka biasanya besar, kompleks, dan mahal.

• Ekstruder laboratorium mini:

  Ekstruder laboratorium mini adalah perangkat kompak yang cocok untuk eksperimen skala kecil, pengembangan produk, dan pembuatan prototipe. Mereka portabel dan mudah digunakan, menjadikannya ideal untuk pengaturan laboratorium. Meskipun ukurannya kecil, ekstruder laboratorium mini menawarkan kemampuan pemrosesan dan fleksibilitas yang layak. Mereka memungkinkan para peneliti untuk memvalidasi konsep, mengoptimalkan parameter, dan meningkatkan skala sebelum berinvestasi dalam produksi skala lebih besar.

Spesifikasi dan persyaratan perawatan untuk ekstruder laboratorium

Spesifikasi

• Kapasitas

  Ekstruder hadir dalam berbagai kapasitas untuk mengakomodasi volume material yang berbeda. Ekstruder laboratorium skala kecil memiliki kapasitas sekitar 10g/jam, sedangkan model yang lebih besar dapat menangani hingga 100g/jam atau lebih.

• Daya motor

  Daya motor, biasanya diukur dalam kilowatt (kW) atau tenaga kuda (HP), menentukan jumlah gaya yang diberikan selama pengoperasian. Ekstruder laboratorium biasanya memiliki daya motor mulai dari 0,5kW hingga 3kW. Model yang lebih besar dan lebih canggih mungkin memiliki daya motor yang lebih besar untuk menangani throughput yang lebih tinggi dan bahan yang lebih menuntut.

• Diameter sekrup

  Seperti halnya kapasitas, diameter sekrup bervariasi dan dapat memengaruhi kualitas pencampuran dan throughput. Untuk tujuan laboratorium, diameter sekrup biasanya berkisar dari 10mm hingga 30mm.

• Panjang sekrup

  Panjang sekrup juga merupakan variabel kunci, karena sekrup yang lebih panjang memungkinkan lebih banyak pencampuran dan waktu tinggal bahan. Ekstruder laboratorium umumnya memiliki panjang sekrup mulai dari 100mm hingga 500mm untuk skala kecil tetapi cukup panjang untuk pencampuran dan pemrosesan yang efektif.

• Kontrol suhu

  Ekstruder dilengkapi dengan sistem kontrol suhu yang terdiri dari beberapa zona di sepanjang silinder. Setiap zona dapat memiliki titik pengaturan suhu sendiri, biasanya berkisar dari suhu ruangan hingga 250°C (atau lebih tinggi).

• Sistem pendingin

  Beberapa bahan mungkin memerlukan pendinginan cepat setelah ekstrusi untuk mempertahankan sifat tertentu atau mencegah degradasi. Sistem pendingin dapat mencakup pendinginan udara, jaket air, atau bak rendam.

• Material silinder

  Material silinder menentukan ketahanan suhu dan ketahanan korosi ekstrusi. Material silinder yang umum adalah baja tahan karat, karbida, dll.

Perawatan

• Pembersihan:

  Pertama-tama, pengguna harus memastikan untuk menghentikan ekstruder laboratorium dan mendinginkannya sebelum dibersihkan. Kemudian pengguna dapat dengan hati-hati menyeka permukaan silinder dan cetakan dengan kain bersih atau handuk kertas untuk menghilangkan residu atau penumpukan apa pun. Untuk pembersihan menyeluruh, pengguna dapat menggunakan sikat atau pengikis untuk mencapai area yang sulit dijangkau dan memastikan tidak ada bahan yang tertinggal di dalam.

• Pelumasan:

  Lumasi bagian yang bergerak dari ekstruder laboratorium, seperti bantalan dan ulir sekrup, sesuai dengan rekomendasi pabrikan. Oleskan sedikit pelumas untuk mengurangi gesekan dan keausan. Buang oli bekas dengan benar dan hindari pelumasan berlebihan untuk mencegah kontaminasi bahan yang diekstrusi.

• Inspeksi:

  Inspeksi secara teratur silinder, sekrup, cetakan, pemanas, pendingin, dan komponen kipas dari ekstruder laboratorium untuk tanda-tanda kerusakan atau keausan. Periksa apakah ada rintangan yang dapat memengaruhi kinerja perangkat, seperti pengencang longgar, kabel yang robek, dll. Perbaiki atau ganti bagian yang rusak segera untuk menjamin keselamatan dan pengoperasian yang benar.

Skenario aplikasi ekstruder laboratorium

Beberapa skenario aplikasi ekstruder laboratorium adalah sebagai berikut:

• Industri makanan

  Dalam industri makanan, ekstruder sekrup ganda laboratorium digunakan untuk menyelidiki formula makanan baru, memodifikasi struktur luar makanan, meningkatkan ketercernaan makanan, dan menganalisis proses pengembangan dan teksturisasi makanan, antara lain. Mereka juga digunakan dalam pengolahan pakan ternak.

• Industri plastik dan polimer

  Dalam industri plastik dan polimer, ekstruder sekrup tunggal laboratorium biasanya digunakan dalam pengembangan produk plastik dan polimer. Mereka juga banyak digunakan dalam modifikasi material untuk membuat material lebih stabil, tahan terhadap benturan, dan lebih cepat ditiup dan pencampuran polimer.

• Industri kimia

  Dalam industri kimia, ekstruder laboratorium digunakan untuk polimerisasi, katalisis dan degradasi, di antara reaksi kimia lainnya. Mereka juga digunakan untuk modifikasi material, seperti mengubah sifat fisik atau kimia material, reaksi kopling, dll.

• Penelitian biomedis

  Ekstruder laboratorium juga dapat digunakan dalam sistem organ-on-chip untuk pengiriman obat dan rekayasa jaringan. Mereka juga digunakan dalam persiapan pembawa untuk pengiriman obat.

• Penelitian farmasi

  Di bidang penelitian farmasi, ekstruder laboratorium sering digunakan dalam pengembangan formulasi obat. Mereka juga digunakan dalam pengolahan bahan farmasi aktif dan eksipien.

• Industri tekstil

  Saat berputar dalam industri tekstil, ekstruder laboratorium sering digunakan dalam produksi serat sintetis seperti poliester, nilon dan polipropilen. Mereka juga digunakan dalam pengolahan aditif tekstil dan pengawet.

Cara memilih ekstruder laboratorium

Ekstruder laboratorium adalah mesin penting yang meneliti cara menangani ukuran sampel kecil. Pembeli perlu melihat sistem pengumpanan, desain silinder, konfigurasi sekrup, sistem pemanas dan pendingin, sistem cetakan dan pemotong, fitur keselamatan, komputerisasi, dan kemampuan pembersihan mesin ekstruder laboratorium sebelum membeli.

Sistem pengumpanan harus memungkinkan pengumpanan bahan yang sederhana dan cepat. Ia dapat memiliki hopper dengan pengumpan sekrup ukuran variabel untuk memastikan laju pengumpanan material yang seragam. Silinder adalah bagian lain yang perlu dipertimbangkan karena menahan material di bawah suhu dan tekanan tinggi. Pembeli melihat apakah silinder memiliki dinding tunggal atau ganda. Silinder berdinding ganda memungkinkan kontrol suhu yang lebih baik. Selain itu, ada berbagai desain sekrup untuk ekstruder laboratorium. Beberapa sekrup memiliki kedalaman saluran yang bervariasi di sepanjang panjang sekrup untuk memungkinkan pencampuran dan pemompaan. Yang lain memiliki saluran penghalang yang mengamankan peleburan polimer kristalin. Sekrup juga berputar pada kecepatan yang berbeda. Rotasi berkecepatan tinggi membantu untuk melelehkan dan mencampur bahan lebih baik.

Sistem pemanas dan pendingin menggunakan pita listrik atau pemanas keramik untuk mengatur suhu silinder. Ia juga memiliki sensor suhu yang menunjukkan suhu silinder pada layar komputer. Sistem cetakan dan pemotong membentuk material yang diekstrusi. Ia memiliki berbagai cetakan untuk berbagai bentuk. Selain itu, ia memiliki mekanisme pemotongan untuk memotong material yang diekstrusi hingga panjang yang diinginkan.

Keamanan adalah hal penting yang perlu dipertimbangkan saat memilih ekstruder laboratorium. Ia harus memiliki fitur keselamatan, seperti tombol penghentian darurat, perlindungan suhu berlebih, dan pelindung keselamatan. Ekstruder modern memiliki komputerisasi untuk mengontrol kecepatan motor, laju pengumpanan, suhu, tekanan, dan kecepatan sekrup. Ini membantu operator memiliki kontrol yang akurat atas proses ekstrusi. Selain itu, ekstruder harus memiliki mekanisme pembongkaran dan pembersihan yang mudah untuk memungkinkan pembersihan residu dari material sebelumnya untuk menghindari kontaminasi.

Tanya Jawab

T: Untuk apa ekstruder digunakan di laboratorium?

J: Ekstruder laboratorium digunakan untuk berbagai aplikasi seperti membuat campuran polimer, komposit, dan nano komposit. Ia juga digunakan untuk memodifikasi polimer untuk meningkatkan sifat tertentu. Selain itu, ekstruder skala laboratorium digunakan untuk eksperimen dan produk profil, lembaran, film, dan serat.

T: Apa saja komponen utama dari ekstruder laboratorium?

J: Ekstruder terdiri dari tenggorokan pengumpanan, sekrup, silinder, pita atau blok pemanas, cetakan, dan sistem pengumpulan. Setiap bagian memainkan peran penting dalam fungsi ekstruder. Misalnya, sistem pengumpulan berisi produk yang dipotong atau didinginkan, sedangkan elemen pemanas meningkatkan suhu silinder untuk melelehkan material.

T: Jenis bahan apa yang diproses menggunakan ekstruder laboratorium?

J: Ekstrusi di laboratorium dapat dilakukan menggunakan berbagai bahan termasuk polimer, biopolimer, plastik, dan komposit di antaranya. Bahan biasanya memiliki viskositas rendah dan dapat dengan mudah mengalir melalui cetakan saat dipanaskan.

T: Apa saja keuntungan menggunakan ekstruder skala laboratorium?

J: Ekstruder skala laboratorium memberikan beberapa keuntungan bagi para peneliti dan insinyur. Pertama, mereka membutuhkan lebih sedikit material untuk menjalankan eksperimen dibandingkan dengan model skala industri. Kedua, mereka hemat biaya dan mudah digunakan. Selain itu, ekstruder menawarkan kontrol proses yang lebih baik dan memungkinkan variasi parameter untuk memengaruhi produk akhir.