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Mit der zunehmenden Verbreitung und Anwendung von Pelletfutter in der Tierhaltung (Nutztiere und Geflügel), der Aquakultur und aufstrebenden Branchen wie der Herstellung von Mehrnährstoffdüngern, Hopfen, Chrysanthemen, Holzspänen, Erdnussschalen und Baumwollsaatmehl setzen immer mehr Betriebe auf Ringmatrizen-Pelletpressen. Aufgrund unterschiedlicher Futterrezepturen und regionaler Unterschiede haben die Anwender verschiedene Anforderungen an Pelletfutter. Jeder Futtermittelhersteller benötigt eine hohe Pelletqualität und maximale Pelletiereffizienz. Entsprechend der unterschiedlichen Futterrezepturen variiert auch die Auswahl der Ringmatrizenparameter beim Pressen der Pellets. Diese Parameter betreffen hauptsächlich die Materialauswahl, den Porendurchmesser, die Porenform, das Aspektverhältnis und das Öffnungsverhältnis. Die Auswahl der Ringmatrizenparameter muss anhand der chemischen Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Rohstoffe der Futterrezeptur erfolgen. Die chemische Zusammensetzung der Rohstoffe umfasst hauptsächlich Proteine, Stärke, Fette, Zellulose usw. Zu den physikalischen Eigenschaften der Rohstoffe gehören hauptsächlich Partikelgröße, Feuchtigkeit, Kapazität usw.

Tierfutter für Nutztiere und Geflügel besteht hauptsächlich aus Weizen und Mais und zeichnet sich durch einen hohen Stärke- und einen niedrigen Ballaststoffgehalt aus. Es handelt sich um ein stärkereiches Futter. Für die Pressung dieses Futters muss sichergestellt sein, dass die Stärke vollständig verkleistert ist und die hohen Temperatur- und Verarbeitungsbedingungen erfüllt werden. Die Ringdüse ist in der Regel dickwandig und hat eine große Öffnungsweite. Das Seitenverhältnis liegt üblicherweise zwischen 1:8 und 1:10. Futter für Masthähnchen und Enten ist energiereich, hat einen hohen Fettgehalt, lässt sich leicht granulieren und weist ein relativ großes Seitenverhältnis von Länge zu Durchmesser von etwa 1:13 auf.

Wasserfutter umfasst hauptsächlich Fischfutter, Garnelenfutter, Futter für Weichschildkröten usw. Fischfutter hat einen hohen Rohfasergehalt, während Garnelenfutter und Futter für Weichschildkröten einen niedrigen Rohfasergehalt und einen hohen Proteingehalt aufweisen und somit zu den proteinreichen Futtermitteln zählen. Wasserfutter erfordert eine langfristige Stabilität der Partikel im Wasser, einen einheitlichen Durchmesser und eine gleichmäßige Länge. Dies erfordert eine feine Partikelgröße und einen hohen Reifegrad beim Granulieren des Materials. Vor- und Nachreifeverfahren kommen zum Einsatz. Der Durchmesser der für Fischfutter verwendeten Ringdüse liegt üblicherweise zwischen 1,5 und 3,5 mm, das Längen-Durchmesser-Verhältnis zwischen 1:10 und 1:12. Die Öffnungsweite der für Garnelenfutter verwendeten Ringdüse liegt zwischen 1,5 und 2,5 mm, das Längen-Durchmesser-Verhältnis zwischen 1:11 und 1:20. Die spezifischen Parameter des Längen-Durchmesser-Verhältnisses werden anhand der Nährwertangaben in der Rezeptur und der Anforderungen der Anwender festgelegt. Gleichzeitig wird bei der Gestaltung der Matrizenlochform, soweit dies die Festigkeit zulässt, weitestgehend auf Stufenlöcher verzichtet, um sicherzustellen, dass die geschnittenen Partikel eine einheitliche Länge und einen einheitlichen Durchmesser aufweisen.

Die Zusammensetzung von Mehrnährstoffdüngern besteht hauptsächlich aus anorganischem und organischem Dünger sowie Mineralien. Anorganische Dünger wie Harnstoff wirken stark korrosiv auf die Ringdüse, während Mineralien die Düsenbohrung und den inneren Konus der Ringdüse stark abrasiv angreifen. Die Extrusionskräfte sind relativ hoch. Der Düsendurchmesser von Mehrnährstoffdüngern ist in der Regel groß und liegt zwischen 3 und 6 mm. Aufgrund des hohen Verschleißkoeffizienten ist das Entleeren der Düsenbohrung schwierig, weshalb das Verhältnis von Länge zu Durchmesser relativ gering ist und üblicherweise zwischen 1:4 und 1:6 liegt. Da der Dünger Bakterien enthält, sollte die Temperatur 50–60 °C nicht überschreiten, da diese sonst absterben. Daher erfordert die Mehrnährstoffdüngung eine niedrigere Granuliertemperatur, und die Wandstärke der Ringdüse ist in der Regel relativ gering. Aufgrund des starken Verschleißes der Düsenbohrung durch den Mehrnährstoffdünger sind die Anforderungen an den Düsendurchmesser nicht allzu streng. Im Allgemeinen wird die Ringmatrize verschrottet, wenn sich der Spalt zwischen den Druckwalzen nicht einstellen lässt. Daher wird die Länge der Stufenbohrung genutzt, um das Seitenverhältnis zu gewährleisten und die Lebensdauer der Ringmatrize zu verlängern.

Der Rohfasergehalt im Hopfen ist hoch und enthält Ballaststoffe. Da die Temperatur im Allgemeinen 50 Grad nicht überschreiten darf, ist die Wandstärke der Ringmatrize zum Pressen von Hopfen relativ gering, und Länge und Durchmesser sind relativ kurz, im Allgemeinen etwa 1:5, und der Partikeldurchmesser liegt zwischen 5 und 6.

Chrysanthemen, Erdnussschalen, Baumwollsaatmehl und Sägemehl enthalten einen hohen Anteil an Rohfasern (über 20 %), der Ölgehalt ist niedrig. Dadurch ist der Reibungswiderstand beim Passieren der Matrizenöffnung hoch, die Granulierbarkeit gering und die geforderte Granulathärte niedrig. Die Partikelgröße ist relativ groß (6–8 µm) und das Aspektverhältnis liegt üblicherweise zwischen 1:4 und 1:6. Aufgrund der geringen Schüttdichte und des großen Matrizendurchmessers muss der äußere Matrizenbereich vor der Granulierung mit Klebeband abgedichtet werden. So kann das Material die Matrizenöffnung vollständig ausfüllen und die Granulate formen. Anschließend wird das Klebeband entfernt.

Bei der Granulierung verschiedener Materialien lassen sich keine starren Dogmen befolgen. Es ist notwendig, die richtigen Ringmatrizenparameter und Betriebsbedingungen entsprechend den Granuliereigenschaften des Materials und den spezifischen Gegebenheiten jedes Futtermittelherstellers auszuwählen. Nur durch die Anpassung an die lokalen Gegebenheiten kann qualitativ hochwertiges Futter hergestellt werden.

Ursachenanalyse und Verbesserungsmethode für anomale Partikel

Bei der Futtermittelproduktion kommt es häufig zu fehlerhaften Pellets, was deren Aussehen und innere Qualität beeinträchtigt und somit Absatz und Ruf des Herstellers negativ beeinflusst. Im Folgenden finden Sie eine Liste der häufigsten Ursachen für diese fehlerhaften Partikel sowie Vorschläge zur Verbesserung: