原材料的水分含量是决定生物质压块结构完整性和安全性的关键因素。为确保挤压过程成功，您必须将水分含量严格控制在 8% 至 12% 之间。偏离此精确范围将导致不可避免的缺陷，从结合不良到压块的物理破坏。
水分控制是一项平衡工作：您需要足够的水来激活天然粘合剂，但又要足够低以防止破坏性的内部压力。精确干燥是保证最终产品可用的唯一方法。
水分与结合的力学原理
木质素的关键作用
生物质材料包含一种称为木质素的天然聚合物，它在压块中充当粘合剂（胶水）。
为了让木质素发挥作用，它必须在挤压过程中被化学激活。
这种激活需要最低的水分阈值。如果水分含量低于 8%，木质素将保持休眠状态，无法有效地将纤维结合在一起。
加热挤压的动力学
压块挤压涉及显著的热量和压力。
当原材料进入挤压机时，任何存在的水分都会迅速被加热。
如果水分含量在 8% 至 12% 的范围内，这种热量有助于软化木质素，而不会产生过度的蒸汽压力。
理解权衡
过高水分（>12%）的风险
当水分含量超过 12% 的上限时，挤压的热量会将多余的水转化为蒸汽。
这种蒸汽在压缩材料内部迅速膨胀，寻找逃逸的途径。
结果是严重的结构损坏，表现为表面开裂，或者在严重情况下，压块因蒸汽将材料撑开而发生爆炸。
水分不足（<8%）的风险
当水分含量低于 8% 的下限时，材料缺乏使木质素塑化的必要介质。
没有这种激活的粘合剂，压块就无法保持其形状。
这会导致结构完整性不足，产生松散、易碎的压块，在搬运或运输过程中容易碎裂。
控制干燥的必要性
由于天然生物质很少能自然地落入这个狭窄的范围内，因此依赖自然空气干燥存在风险。
为了达到工业挤压所需的稠度，您必须使用干燥设备。
这确保了在原料进入挤压机之前，其状态已精确调整到 8-12% 的规格。
为您的目标做出正确的选择
实现一致的压块质量更多地取决于原料的准备，而不是压机本身。
- 如果您的主要关注点是结构完整性：确保水分永远不会低于 8%，因为这是激活将压块结合在一起的木质素所必需的。
- 如果您的主要关注点是表面质量和安全性：确保水分永远不会超过 12%，以防止产生导致开裂和危险膨胀的蒸汽。
高价值燃料产品与废料之间的区别严格取决于是否保持在这个 4% 的水分范围内。
总结表：
| 水分含量 | 对木质素的影响 | 结构影响 | 风险因素 |
|---|---|---|---|
| 低于 8% | 休眠/不活跃 | 结合不良；松散易碎 | 压块在运输过程中碎裂 |
| 8% - 12% | 化学激活 | 高完整性和耐用性 | 挤压的最佳区域 |
| 超过 12% | 过量蒸汽压力 | 表面开裂和膨胀 | 蒸汽爆炸；物理破坏 |
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参考文献
- Nagini Yarramsetty, Neverov V.S.. Sustainable Energy from Biomass Waste: Design and Fabrication of a Screw Briquetting Machine with Calorific Value Assessment. DOI: 10.14445/23488360/ijme-v12i11p105
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
