PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
21 (2017) | nr 4 (164) | 15--26
Tytuł artykułu

Effects of Glycerol and Diameter of Holes in Breaker Plate on Performance of Screw Mixer for Nanocomposites

Warianty tytułu
Wpływ glicerolu i średnicy otworów w płycie sitowej na wydajność miksera ślimakowego do nanokompozytów
Języki publikacji
EN
Abstrakty
Płyta sitowa mieszalnika ślimakowego jest skutecznym narzędziem mieszalniczym stosowanym do homogenizacji nanokompozytów. Prace badawcze podjęto w celu zbadania wpływu glicerolu i średnicy otworów w płycie sitowej na wydajność mieszalnika nanokompozytów. Próbki nanokompozytów powstały przez połączenie 1000 g skrobi z manioka, 45-55% glicerolu i 2% nanocząsteczek magnetytu. Zastosowano je do oceny wydajności mieszalnika przy średnicy otworów w płycie sitowej wynoszącej 5 i 7 mm. Wpływ glicerolu i średnicy otworów w płycie sitowej na wskaźnik mieszania, ilość niezmieszanych nanokompozytów i wynik/ 1000 g oceniono jako wskaźnik wydajności dla 1 godziny. Określono modele empiryczne w celu przewidzenia wydajności mieszalnika w ramach określonych kryteriów. Wyniki pokazują, że wydajność/1000 g i wskaźnik mieszania zwiększyły się razem ze wzrostem glicerolu i średnicy otworów w płycie sitowej (p< 0.05). Maksymalna wydajność/ 1000 g i wskaźnik mieszania znajdują się pomiędzy średnicą otworów wynoszącą 5 mm a 55% stężenia glicerolu przy zbliżonej pożądanej wartości wynoszącej 0.60. Przygotowane modele empiryczne były odpowiednie (R2 =0.89, p<0.05), nie odnotowano żadnych istotnych różnic pomiędzy istniejącymi a przewidywanymi wartościami. Wyniki sugerują zastosowanie otworów o średnicy 5 mm do homogenizacji nanokompozytów i osiągnięcia optymalnej wydajności.(abstrakt oryginalny)
EN
A breaker plate of a screw mixer is an efficient mixing device for use in homogenizing nanocomposites. This research was undertaken to investigate the effects of glycerol and diameter of holes in a breaker plate on performance of a screw mixer for nanocomposites. Samples of the nanocomposites were formulated by blending 1000 g cassava starch, 45-55% glycerol and 2% magnetite nanoparticles; and used to evaluate the performance of a locally developed screw mixer at 5 mm and 7 mm diameters of holes in its breaker plate. The effects of glycerol and diameter of holes in the breaker plate on mixing index, amount of unmixed nanocomposites and output/ 1000g were evaluated as performance indices for 1 hour. Empirical models were determined for predicting the performance of the mixer within the designed criteria. The results showed that the output/ 1000g and the mixing index increased with higher glycerol and diameter of holes in the breaker plate. However, the amount of unmixed nanocomposites decreases with a higher diameter of holes in the breaker plate (p<0.05). The maximum output/ 1000g and mixing index lies between 5 mm diameter of holes in the breaker plate and 55% glycerol concentration with an approximate desirability of 0.60. The empirical models developed were fit (R2 =0.89, p<0.05); and there were no significant differences between actual and predicted values. The results suggest application of 5 mm diameter of holes in the breaker plate for homogenizing nanocomposites for optimum performance.(original abstract)
Rocznik
Numer
Strony
15--26
Opis fizyczny
Twórcy
autor
  • Kwara State University, Malate, Nigeria
autor
  • Landmark University, Omuaran
autor
  • Kwara State University, Malate, Nigeria
Bibliografia
  • Anuku, A. (2012). Chemical and biochemical synthesis of magnetite nanoparticles in detection and treatment of breast cancer. A paper presented at 5 day workshop in the Federal University of Technology, Minna, Nigeria in collaboration with African University of Science and Technology, Abuja, Nigeria. pp. 1-12. https://doi.org/10.1557/jmr.2012.317.
  • Azeredo, H. M. C. (2009). Nanocomposites for food packaging applications. Food Research International, 42(9), 1240-1253.
  • Connelly, R. K., Kokini, J.L. (2007). Examination of the mixing ability of single and twin screw mixers using 2D finite element method simulation with particle tracking. Journal of Food Engineering, 79(3), 956-969.
  • De la Vara, S. R., Domínguez, D. J. (2002). Métodos de Superficie De Respuesta, Un Estudio Comparativo. Revista de Matemáticas Teoríay Aplicaciones, 1(1), 47-65.
  • Fadeyibi, A., Osunde, Z.D., Agidi, G., Egwim, E.C. (2016a). Design of single screw extruder for homogenizing bulk solids. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 18(4), 222-231.
  • Fadeyibi, A., Osunde, Z.D., Agidi, G., Egwim, E.C. (2016b). Mixing index of a starch composite extruder for food packaging application. In: Inamuddin S. (Editor): Green polymer composites technology: properties and applications. CRC press and Taylor&Francis Group. ISBN 9781498715461.
  • Fadeyibi, A., Osunde, Z.D., Agidi, G., Evans, E.C. (2014). Flow and strength properties of cassava and yam starch-glycerol composites essential in the design of handling equipment for granular solids. Journal of Food Engineering, 129, 38-46.
  • Jahani, M., Alizadeh, M., Pirozifard, M., Qudsevali, A. (2008). Optimization of Enzymatic Degumming Process for RBO Using Response Surface Methodology. LWT - Food Science and Technology, 41(10), 1892-1898.
  • Hu, D. D., Chen, J. N. (2006). Simulation of polymer melt flow fields in intermeshing co-rotating three-screw extruders, Journal of Beijing Institute of Technology, 15(3), 360-365.
  • Joe-Tools Precision Design and Manufacturing (2009). Complete design and manufacturing resource for premium quality extrusion products that include innovative and industry standard Crossheads, Tips, Dies, Screws, Barrels, Breaker Plates and all accessories. http://www.joe-tools. com/int_crossheads.html.
  • Khuri, A. A., Cornell, J. A. (1987). Response Surfaces: Designs and Analyses, Marcel Dekker Inc., New York, pp. 1-17, 254. ISBN 9780824797416.
  • Lindt, J.T., Ghosh, A.K. (1992). Fluid mechanics of the formation of polymer blends. Part I: Formation of lamellar structures. Polymer Engineering Science, 32, 1802-1813.
  • Lee, T. H., Kwon, T. H. (1999). A new representative measure of chaotic mixing in a chaos singlescrew extruder. Advances in Polymer Technology, 18(1), 53-68.
  • Milán-Carrillo, J., Montoya-Rodríguez, A., Gutiérrez-Dorado, R., Perales-Sánchez, X., ReyesMoreno, C. (2012). Optimization of Extrusion Process for Producing High Antioxidant Instant Amaranth (Amaranthus hypochondriacus L.) Flour Using Response Surface Methodology. Applied Mathematics, 3, 1516-1525.
  • Pinto, G., Tadmor, Z. (1970). Mixing and Residence Time Distribution in Melt Screw Extruders. Polymer Engineering Science, 10, 279-288.
  • Rauwendaal, C. (1986). Polymer Extrusion. Hanser Publishers, Munich. ISBN 3-446-14196-0.
  • Sau, M., Jana, S. C. (2004). A study on the effects of chaotic mixer design and operating conditions on morphology development in immiscible polymer systems. Polymer Engineering and Science, 44(3), 407-422.
  • Potente, H., Ansahl, J., Klarholz, B. (1994). Design of Tightly Intermeshing Co-Rotatin Twin Screw Extruders, Intern. Polymer Processing IX, Hanser Publishers, Munich. Book ISBN 978-1-56990-516-6.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.ekon-element-000171533156

Zgłoszenie zostało wysłane

Zgłoszenie zostało wysłane

Musisz być zalogowany aby pisać komentarze.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.