Crepe, allentamenti e sfaldamenti sono problemi estremamente comuni nella produzione di pellet di biomassa. Questi problemi non solo riducono la resa del pellet e influenzano l'aspetto del prodotto finito, ma causano anche un potere calorifico instabile, elevate perdite di trasporto e scarsa efficienza di combustione. Nella maggior parte dei casi, la rottura del pellet non è causata da un singolo malfunzionamento dell'apparecchiatura, ma deriva principalmente da quattro fattori principali: contenuto di umidità della materia prima, finezza di macinazione, pressione di compressione e processo di raffreddamento. Identificare la causa principale è fondamentale per soluzioni efficaci.
Il contenuto di umidità sbilanciato delle materie prime è la causa principale della rottura del pellet. La formazione dei pellet di biomassa si basa sul rammollimento e sul legame della lignina nel materiale ad alta temperatura. Quando il contenuto di umidità è troppo elevato, il contenuto di acqua interna del pellet è elevato. Dopo la formatura, la continua evaporazione dell'umidità interna crea pori e spazi vuoti all'interno del pellet, portando a ritiro e screpolature. Al contrario, se la materia prima è troppo secca, la lignina non può ammorbidirsi sufficientemente, con conseguente insufficiente legame del materiale. Dopo l'estrusione, la struttura è allentata, rendendola soggetta a crepe longitudinali, rotture e sfaldamenti. Nella produzione industriale, un contenuto di umidità della materia prima compreso tra il 12% e il 18% è l’intervallo ottimale per la formazione del pellet.
Anche una finezza di macinazione inadeguata è un fattore chiave che contribuisce alla rottura del pellet. La frantumazione irregolare della materia prima e le particelle eccessivamente grandi possono portare a una compattazione insufficiente durante l'estrusione, con conseguenti ampi spazi tra i materiali e sollecitazioni irregolari sulla struttura interna. I pellet risultanti sono sciolti, privi di tenacità e soggetti a fessurazioni superficiali e rotture generali. Solo i materiali uniformemente finemente frantumati possono garantire un'estrusione uniforme, un legame stretto e pellet compatti e pieni.
Le impostazioni improprie della pressione e della temperatura dell'attrezzatura influiscono direttamente sull'effetto di stampaggio. Una pressione di pellet o un rapporto di compressione dello stampo insufficienti impediscono un'estrusione e una solidificazione sufficienti, con conseguente bassa densità dei pellet, struttura allentata e suscettibilità alla fessurazione. Le basse temperature portano ad un rammollimento incompleto della lignina, alla perdita delle proprietà leganti e ad una significativa diminuzione della stabilità del pellet. Inoltre, un raffreddamento inadeguato nella linea di produzione, dove i pellet ad alta temperatura entrano improvvisamente in contatto con l’aria a temperatura ambiente, crea eccessive differenze di temperatura, generando stress di dilatazione e contrazione termica e causando fessurazioni superficiali.
Inoltre, rapporti inadeguati delle materie prime, impurità eccessive e una grave usura dello stampo possono anche danneggiare la struttura del pellet e aggravare le fessurazioni. Pertanto, controllando con precisione i quattro aspetti chiave di umidità, finezza, pressione e raffreddamento durante la produzione e standardizzando il processo di produzione, il problema della rottura del pellet può essere completamente risolto e si possono produrre pellet di biomassa ad alta densità, senza crepe e durevoli.