7. Twin-Screw Extruder를 이용한 붉은자루동충하초 압출성형기술 개발(5)

7. Twin-Screw Extruder를 이용한 붉은자루동충하초 압출성형기술 개발(5)

마. 밀도

스크류의 회전속도, 원료의 공급량 및 온도의 변화가 압출물의 수분함량의 변화에 미치는 영향을 표면반응분석법으로 분석하여 결과를 표 19에 놓았다. 그림 44에서 보듯이 screw type-Ⅰ에서 압출 온도 120°C인 경우 압출속도 100rpm, 150rpm, 200rpm로 증가시키면 밀도가 1.19g/cm3, 1.22g/cm3, 1.26g/cm3 으로 증가되었다. 그림 45에서 reverse kneading element 45° 1개를 첨가시킨 screw type-Ⅱ에서 동일 조건에서 스크류 속도를 증가시 1.01g/cm3, 1.04g/cm3, 1.09g/cm3 로 증가하였다.

온도를 130°C로 증가시키면서 원료공급량도 9kg/hr 증가시켰을 경우 screw type-Ⅰ에서 스크류 속도를 100rpm에서 200rpm으로 증가시 1.16g/cm3,에서 1.23g/cm3로 증가하였고, screw type-Ⅱ에서 동일조건으로 실험 시 1.08g/cm3,에서 1.17g/cm3로 증가하였다. 스크류 속도를 증가시키면 충진율이 증가하여 밀도가 증가되는 원인이 되었다. 압출물 밀도에 대한 다중회기 방정식의 상관계수는 0.9950-0.9956의 수준을 보였다. 압출물의 밀도에 영향을 미치는 독립변수는 온도, 스크류 회전속도이며 원료 공급량은 압출압력에 영향을 미치지 못하였다. Screw Type-1, Type-2에 대해서 압출물 밀도의 독립변수 변화에 의한 회기식으로 나타내면 다음과 같다. 밀도의 변화를 반응 표면 곡선으로 나타낸 Fig.44, 45을 보면 SCREW TYPE-1에서는 온도가 감소하고 screw speed가 증가 할수록 밀도가 증가한 결과를 보이고 있으나. SCREW TYPE-2에서는 온도가 증가하고 Screw speed가 증가 할수록 밀도가 증가하여 반대의 현상을 나타냈다.

 

Y = 1.2-0.016667X1+0.035X3 +0.01 X33 (Type-1)

Y = 1.085+0.04 X1+0.0425 X3 +0.0025X1*X3 +0.0025 X33 (Type-2)

Fig. 44. Response surface plot of temperature and screw speed on Density for Cordyceps Pruinosa (SCREW TYPE 1)

Fig. 45. Response surface plot of temperature and screw speed on Density for Cordyceps Pruinosa (SCREW TYPE 2)