Kochextrusion von Stärken. Vergleich experimenteller Ergebnisse zwischen Laborextrudern und Produktionsextrudern mittels Systemanalyse

Ausgehend von einem systemanalytischen Modell zur Betrachtung der Kochextrusion von Stärken sind mit zwei gleichlaufenden Doppelschneckenextrudern mit Schneckendurchmessern von 37 und 120 mm Versuche durchgeführt worden, deren Ziel es war, die Grenzen der Vergleichbarkeit der Arbeitsbedingungen im Hinblick auf definierte Eigenschaftsänderungen an der Stärke festzustellen. Dazu wurden die Wirkungen der Arbeitsvariablen der Extruder auf die spezifischen Energieeinleitungsformen untersucht. Die Versuchsdurchführung erfolgte nach fraktionierten Faktorenversuchsplänen, deren Ergebnisse auf der Grundlage einer polynomischen Regressionsrechnung graphisch dargestellt wurden. Es zeigte sich, daß mit dem kleineren Extruder die Energieeinleitung variabler als mit dem größeren gestaltet werden konnte. Die kleinere Maschine ermöglichte auch eine erheblich größere mechanische Energieeinleitung in die Stärke als die größere. Letzteres beruhte vor allem auf Unterschieden in der Wärmeübertragung. Aus der höheren Energieeinleitung resultierte zum Beispiel eine größere Löslichkeit der extrudierten Stärke. Eine für beide Extruder vergleichbare Energieeinleitung führte jedoch jeweils zu gleichartigen Eigenschaftsänderungen, so daß für den Bereich der Verwirklichung dieser Voraussetzung ein Vergleich der Wirkungsweise der beiden Maschinen sowie eine Übertragung der Versuchsergebnisse vom kleinen auf den großen Extruder durchgeführt werden konnte. Der Ergebnisvergleich wurde am Beispiel einer modellhaften Produktoptimierung durchgeführt.