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畜産や養鶏、水産養殖業、複合肥料、ホップ、菊、木材チップ、落花生殻、綿実粕などの新興産業におけるペレット飼料の普及と応用に伴い、リングダイペレットミルを使用する企業が増えています。飼料の配合や地域差によって、ペレット飼料に対するユーザーの要求は異なります。各飼料メーカーは、自社で生産するペレット飼料に対して、ペレットの品質とペレット化効率の最高値を求めています。飼料の配合が異なるため、ペレット飼料をプレスする際のリングダイパラメータの選択も異なります。パラメータは主に、材料の選択、孔径、孔の形状、アスペクト比、開口率に反映されます。リングダイパラメータの選択は、飼料配合を構成するさまざまな原材料の化学組成と物理的特性に基づいて決定する必要があります。原材料の化学組成は主にタンパク質、デンプン、脂肪、セルロースなどです。原材料の物理的特性は主に粒子サイズ、水分、容量などです。

家畜や家禽の飼料は主に小麦とトウモロコシを含み、デンプン含有量が高く、繊維含有量が低い。これは高デンプン飼料である。このタイプの飼料をプレスするには、デンプンが完全に糊化し、高温および加工条件を満たしていることを確認する必要がある。リングダイの厚さは一般的に厚く、開口部の範囲は広く、アスペクト比は一般的に 1 : 8 ～ 1 : 10 である。ブロイラー鶏やアヒルは、高エネルギーで脂肪含有量が高く、造粒しやすく、半長と直径が比較的大きく、1:13 の間である。

水産飼料は主に魚類飼料、エビ類飼料、スッポン類飼料などを含む。魚類飼料は粗繊維含有量が高い一方、エビ類飼料やスッポン類飼料は粗繊維含有量が低くタンパク質含有量が高く、高タンパク質飼料に分類される。水産原料は水中での粒子の長期安定性、均一な直径と整った長さが求められるため、原料を造粒する際に微細な粒子サイズと高い熟成度が必要となり、前熟成および後熟成工程が用いられる。魚類飼料に使用されるリングダイの直径は一般的に1.5～3.5、アスペクト比は一般的に1:10～1:12である。エビ類飼料に使用されるリングダイの開口範囲は1.5～2.5、長さ対直径比は1:11～1:20である。長さ対直径比の具体的なパラメータは、配合における栄養指標とユーザーの要求に応じて決定する必要があります。同時に、切断された粒子の長さと直径が均一になるように、強度的に許容される範囲で、できる限り段差のある穴を使用しないように金型穴の形状を設計します。

複合肥料の配合は主に無機肥料、有機肥料、鉱物から構成されます。尿素などの複合肥料中の無機肥料はリングダイに対して腐食性が高く、鉱物はリングダイのダイ穴と内側の円錐穴に対して非常に摩耗性が高く、押し出し力は比較的大きくなります。複合肥料リングダイの穴径は一般的に大きく、3～6の範囲です。摩耗係数が大きいため、ダイ穴からの排出が難しく、長さ対直径比は比較的小さく、一般的に1：4～1：6です。肥料には細菌が含まれており、温度は50～60度を超えてはなりません。そうでないと細菌が死滅しやすくなります。したがって、複合肥料には低い造粒温度が必要であり、一般的にリングダイの壁厚は比較的薄くなっています。複合肥料によるリングダイ穴の激しい摩耗のため、穴径に対する要求はそれほど厳しくありません。一般的に、加圧ローラー間の隙間が調整できなくなった時点でリングダイは廃棄されます。そのため、段付き穴の長さは、アスペクト比を確保し、リングダイの最終的な耐用年数を向上させるために使用されます。

ホップには粗繊維が多く含まれており、菌株も含まれているため、温度は一般的に50度を超えてはならない。そのため、ホップを圧搾するためのリングダイの壁厚は比較的薄く、長さと直径は比較的短く、一般的に約1:5であり、粒子径は5～6の間で大きい。

菊、落花生の殻、綿実粕、おがくずは粗繊維を多く含み、粗繊維含有量は20%以上、油分含有量は低く、材料がダイ穴を通過する際の摩擦抵抗が大きく、造粒性能が悪く、顆粒の硬度が低いことが要求されるため、一般的に成形できたとしても要求を満たすことは困難です。粒子径は比較的大きく、一般的に6～8μm、アスペクト比は一般的に約1:4～1:6です。このタイプの原料はかさ密度が小さく、ダイ穴の直径が大きいため、造粒前にテープを使用してダイ穴領域の外周を密封し、材料がダイ穴に完全に充填されて成形されるようにしてから、テープを剥がす必要があります。

様々な原料の造粒においては、画一的な方法論に固執することはできません。原料の造粒特性や各飼料メーカーの特性に応じて、適切なリングダイのパラメータと運転条件を選択する必要があります。現地の状況に合わせて調整することで初めて、高品質な飼料を生産できるのです。

異常粒子発生の原因分析および改善方法

飼料製造工場では、飼料製造時に異常なペレットが発生することが多く、これはペレットの外観や内部品質に影響を与え、ひいては飼料工場の売上や評判にも悪影響を及ぼします。以下に、飼料工場でよく発生する異常粒子の原因と、改善策を提案します。