挤压技术应用
混凝土挤压成型技术及应用
混凝土挤压成型技术及应用一、前言混凝土挤压成型技术是一种新型的混凝土施工技术,其应用范围广泛,可以用于建筑、桥梁、隧道、地铁、水利工程等领域。
本文将从混凝土挤压成型技术的基本原理、施工流程、应用案例等方面进行详细介绍。
二、混凝土挤压成型技术的基本原理混凝土挤压成型技术是利用专用设备在模具内将混凝土挤压成型的一种施工技术。
其基本原理是将混凝土从模具的一端注入,然后利用挤压机从另一端将混凝土挤压至模具的另一端,形成所需的形状。
三、混凝土挤压成型技术的施工流程1.准备工作:检查设备是否正常运转,准备好所需的混凝土、模具、钢筋等材料。
2.模具安装:将模具安装在挤压机上,并根据需要进行调整。
3.钢筋布置:在模具内布置好所需的钢筋。
4.混凝土注入:将混凝土从模具的一端注入。
5.挤压成型:启动挤压机,从另一端将混凝土挤压至模具的另一端,形成所需的形状。
6.养护:待混凝土凝固后,拆卸模具,并进行养护。
四、混凝土挤压成型技术的应用案例1.建筑领域:混凝土挤压成型技术可以用于建筑领域的各种构件制作,如梁、柱、板、墙等。
相比传统的混凝土施工技术,挤压成型技术可以大幅度提高施工效率,同时还能够保证成型件的质量和精度。
2.桥梁领域:混凝土挤压成型技术可以用于桥梁领域的各种构件制作,如桥墩、桥台、梁等。
相比传统的混凝土施工技术,挤压成型技术可以大幅度提高施工效率,同时还能够保证成型件的质量和精度。
3.隧道领域:混凝土挤压成型技术可以用于隧道领域的各种构件制作,如衬砌、拱顶等。
相比传统的混凝土施工技术,挤压成型技术可以大幅度提高施工效率,同时还能够保证成型件的质量和精度。
4.水利工程领域:混凝土挤压成型技术可以用于水利工程领域的各种构件制作,如堤坝、水闸、渠道等。
相比传统的混凝土施工技术,挤压成型技术可以大幅度提高施工效率,同时还能够保证成型件的质量和精度。
五、混凝土挤压成型技术的优势与不足1.优势:(1)施工效率高:相比传统的混凝土施工技术,挤压成型技术可以大幅度提高施工效率。
挤压技术在食品工业中的应用
收稿日期:2003-11-12.作者简介:李丽娜(1978-),女,哈尔滨商业大学轻工学院硕士研究生,研究方向:食品与包装机械设计及理论.挤压技术在食品工业中的应用李丽娜(哈尔滨商业大学轻工学院,黑龙江哈尔滨150076)摘 要:经挤压技术加工的食品,不易“回生”、营养损失少,易吸收、口感细腻、卫生水平高,易保存.经挤压技术加工的大豆粉,不仅可以去除大豆本身的豆腥味,还可以钝化大豆中的抗营养因子,提高杀菌水平和消化率.挤压技术用于油脂浸出可以提高浸出速度,降低能耗,用于酿造工业可以减少酶及酵母的用量,缩短发酵期.介绍了挤压膨化技术的特点、机理、工艺流程及该技术在食品等工业中的应用概况,分析了挤压技术的现状、发展趋势和前景.关键词:挤压膨化;双螺杆挤压机;食品挤压技术;加工工艺;生化反应器中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1672-0946(2004)02-0183-04Study on application of extrusion technique in food industryLI Li 2na(School of Light Industry ,Harbin University of C ommerce ,Harbin 150076,China )Abstract :The extruded food w ould not been rawed easily .The kind of food loss few nutrition and is easily abs orbed by body.The s oy bean powder which be extruded without s oy taste ,can passi 2vate the internutrition element ,and im prove sterilizing ability and the digested level .The kind of technique can im prove leach speed with little energy cost ,can shorten fermentation period with few ferment .This paper not only introduces the character ,the principle and the process of ex 2trusion technology applied in food industry ,but als o analyzes the present status ,trend and the future of it.K ey w ords :extruded expansion ;twin screw extruder ;food extrusion technology ;processing technology ;biochemical reactor 挤压加工技术是一种经济实用的新型加工技术.双螺杆挤压机是挤压加工技术的主要设备,它能将输送、粉碎、混合、剪切、熔融、增压和泵出等一系列的单元操作,在其螺杆上同时进行,一步完成,以一台机器装备取代了一系列由多台化工装备组成的生产线,以连续生产代替间歇生产,是一种省时、省地、高效率、低能耗的机械设备.它不仅应用于食品工业中,而且在饲料工业、油脂工业、酿造工业等领域中也有相当广泛的应用.1 食品挤压加工原理及特点食品挤压加工概括地说就是将食品物料置于挤压机的高温高压状态下,然后突然释放至常温常压中,使物料内部结构和性质发生变化的过程.具有一定水分和淀粉含量的物料,在机筒内同时受到螺杆的推动作用和节流装置的反向阻滞作用,热源包括外部加热和物料与螺杆、机筒及物料内部的摩擦热等,使物料处于3~8MPa 的高压和200℃左右的高温的状态下,此压力已超过了挤压第20卷第2期2004年4月 哈尔滨商业大学学报(自然科学版)Journal of H arbin U niversity of Commerce N atural Sciences EditionV ol.20N o.2Apr.2004温度下的饱和蒸汽压,水分不会沸腾蒸发,在此温度下,物料呈现熔融状态.物料一经模具口挤出,压力骤然降低,水分急剧蒸发,产品随之膨胀,温度骤降到80℃左右.膨化过程中谷物结构发生了变化,使生淀粉(β-淀粉)转化成熟淀粉(α-淀粉),同时变成片层状疏松的海绵体,使产品最终具有不易“回生”、营养损失少易吸收、口感细腻、风味好,食用方便、卫生水平高,易保存等特点.2 挤压技术在食品工业中的应用2.1 休闲食品中的应用膨化食品是将挤压技术应用于食品加工中最先获得成功的产品.休闲食品多以玉米、小麦、大米等谷物和马铃薯等薯类为原料,另有多种调味料,加工成多种风味,多种形状的产品.根据其制作工艺的不同,可分为直接膨化型休闲食品、共挤压型休闲食品、间接膨化型休闲食品.2.1.1 直接膨化型休闲食品直接膨化型休闲食品的消费非常广泛,制作工艺也比较简单.原料经挤压蒸煮后,膨化成型为疏松多孔状产品,再经烘烤脱水或油炸后,在表面喷涂一层美味可口的调味料即可,玉米果、膨化虾条等即属这一类.加工此类产品较完善的工艺是[1]:该工艺一般使用较先进的双螺杆挤压机,生产过程中可根据不同的原料及产品的质量要求随时调节温度、压力、物料湿度、供料量等参数.产品挤出后,水分含量一般在7%~10%左右,着味后可直接包装上市,也可以进一步干燥到水分低于5%,可延长保质期[2].K.Saknark [3]和N.wang [4]把挤压技术应用于木薯粉炸鱼等快餐食品和仿生糖果食品.2.1.2 共挤压型休闲食品共挤压加工是2种性质不同的物料在挤压模板处结合的一种技术.这两种物料可来自两台挤压机,也可来自一台挤压机和一台泵.加工时,谷物类物料在挤压后形成中空的管状物,由奶酪、巧克力、糖等制成的有较好流动性的夹心料通过夹心泵及共挤出模具,在膨化物挤出的同时将馅料注入管状物中间,形成膨化夹心小食品,可通过调整夹心料的配方来制成各种不同的味美质高的休闲产品.工艺如下:2.1.3 间接膨化型休闲食品间接膨化型休闲食品被称为“第3代休闲食品”,它应属于一种半成品.这种食品在加工时物料在挤压机内蒸煮且温度低于100℃,这样物料通过模板时,其中的水分不能变成蒸汽而膨化,而在后期通过油炸或热空气膨化过程去处水分以获得最终质地.其工艺流程如下:2.2 加工再制食品膨化技术在再制食品的加工中也显示了它的独特之处.所谓再制食品就是先将物料膨化,再将膨化果进一步加工制成其他产品.再加工方法主要有2种:第一种方法是将用谷物制得的无味膨化果粉碎,然后将其作为面包、糕点、面条、婴儿食品等产品的生产原料.由于谷物膨化粉水分含量低,与普通谷物粉混合制做食品时,可增加原料的吸水量,延长制品的保鲜期.制做面包时,加入一定量的膨化大米粉、玉米粉,可延缓面包的老化.目前国内外生产的婴儿米粉,以及芝麻糊、花生糊等食品都是用这种方法生产的.加工婴儿食品的主要工艺如下:另一种方法是将制得的无味膨化果调味、调质、压片、干燥,其制品作为早餐速食粥、营养麦片等产品的原料.3 挤压技术在大豆蛋白加工中的应用近二、三十年以来,挤压机进入到大豆蛋白的加工中.采用挤压膨化法加工大豆蛋白,可以改善大豆蛋白的风味,保留大豆本身所含的各种营养成份,并去除大豆中的豆腥味,钝化大豆中的抗营养因子,如抗胰蛋白酶、脲酶等,提高大豆蛋白在人体・481・哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 第20卷中的消化性能,因而大大地提高了大豆蛋白的利用率.3.1 加工大豆粉大豆经过破碎、脱皮后,经加热干燥,使脂肪氧化酶钝化,调节水分,将物料喂入挤压机进行挤压加工.加工制品经冷却、干燥,粉碎后就得到营养丰富的全脂大豆粉.这种产品由于在高温高压环境条件下加工制得,具有很好的杀菌作用,并可消除大豆中的抗营养因子,提高了全脂大豆粉的食用价值.3.2 加工组织状大豆蛋白组织状大豆蛋白是将脱脂大豆粕进行挤压膨化,在一定的温度和水分下,受到较高的剪切力,在模口被挤出时,蛋白质分子形成类似纤维状的结构,产品具有类似“肉类”的外观.大豆蛋白经组织化后,改善了口感和弹性,扩大了使用范围,提高了营养价值.可用于人造肉和其他仿肉制品的制作.近年美国已将这类“肉制品”加入到汉堡牛排、肉糕、三明治中,在汉堡牛排中替代肉类的加入量高达30%[5]. 2000年在法国制成的高湿挤压烹饪机,市场流通的机型实际产量200~600kg/h,食品类型包括蔬菜比萨饼表面的配料、汉堡包、香肠、煎小牛肉片、肉饼和沙拉表面的碎肉等.产品具有与肉类极其相似的口感和弹性,它将具有很大的市场潜力[6].4 挤压技术在其他方面的应用4.1 挤压技术在饲料加工方面的应用用挤压方法将谷物及其淀粉制成膨化产品或将豆类等植物蛋白组织化是近几十年发展起来的一项饲料加工新技术.目前,已成为饲料工业的一项重要单元操作,主要应用于水产饲料和宠物饲料的生产.挤压饲料是将具有一定湿含量的粉粒状饲料原料(通常为谷物粒料或其淀粉)送入膨化机内,经过一次连续的混合、调质、升温增压熟化、挤出模孔和骤然降压过程所制得的一种膨化多孔状质构的颗粒饲料.有的还要经过粉碎、干燥、喷涂等后续处理工序以满足不同产品的营养及理化指标要求.采用挤压方法生产的水产与宠物饲料的主要特性有以下几点:1)谷物及其淀粉为基础原料,在挤压过程中,淀粉糊化(即α淀粉β化),吸水能力增强,由不可溶变为可溶,可加快淀粉的酶解速度,提高消化率.2)根据需要,通过改变工艺和配方,调节颗粒产品的松密度,从而可使饲料具有适宜的漂浮特性和水中稳定性.由这个特点可制成浮性的、沉性的或慢沉落的鱼饲料,来适于不同采食层鱼类的采食.3)挤压过程中,物料要受到高温、高压,蒸煮和膨化,可使物料中的蛋白质变性,除去抗营养因子并杀菌,提高消化率和利用率,同时大豆等一些植物蛋白组织化,可具有肉类一样的感官和质构特征.4)挤压膨化饲料可通过更换不同模具来获得不同形状的产品.4.2挤压技术在油脂浸出中的应用利用挤压技术对浸出前的油料进行膨化预处理,是溶剂浸出提油的一种新技术.其基本原理是:当油料料胚在挤压膨化过程中受到高温、高压、高剪切的作用,油料被混炼、熔融,产生组织变化.当料胚从高压状态挤出到常压状态时,造成内部超沸点水分的瞬间蒸发,油料也随之膨化成型,产生许多具有细微孔的条状体(“油路”),有利于油料的浸出[5].应用挤压膨化浸出法与传统的轧胚浸出法相比,在浸出设备的生产能力、油脂浸出速度、能耗、溶剂料胚比以及油品质量等方面有许多优越之处. 1988年,美国约有60%的大豆油厂和50%的棉籽油厂采用膨化预处理技术[7],目前已有90%的棉籽和80%的大豆都经过挤压膨化预处理.国外已把挤压膨化机作为油脂浸出厂中的标准设备[8]. 4.3 技术在酿造生产中的应用谷物膨化后,淀粉及蛋白质等大分子物质发生降解,糊精、还原糖和氨基酸等小分子物质含量增加,脂肪含量大大降低,这样的变化对发酵作用很有利.同时,物料经挤压后呈片状或蜂窝状结构,体积膨胀,增大了与酶的接触面积,因而加快了酶和酵母的作用进程,减少酶及酵母用量,缩短发酵周期.利用挤压膨化原料生产食醋,原料出品率提高40%~50%,酒母和曲的用量减少,发酵时间比传统工艺缩短10d左右,经济效益显著增加.日本龟甲万酿造株式会社还用挤压技术生产发酵制品———酱油和曲酒等[9].4.4 生化反应器近年来,把挤压机与生物、化学联系起来作为生化反应器,已成为挤压技术发展的新热点,国外学者不断研究挤压机作为反应器对蛋白质、淀粉等聚合物的生物转化.Carr和Cunningham成功地用正转双螺杆挤压机,通过对部分由于挤压产生的淀粉解聚作用产物进行缩醛反应,由淀粉生产乙二醇糖苷[10].Meuser等人在双螺杆挤压机上将淀粉衍生物生成阴离子和阳离子淀粉[11].国内学者也进行・581・第2期 李丽娜:挤压技术在食品工业中的应用了这方面的研究.此外,双螺杆挤压机可代替搅拌反应器,完成乳制品酪蛋白盐反应物的生产;可代替蒸煮器和浇模机,用于甘草、水果软糖的生产;代替精磨机用于巧克力的生产;代替烤箱用于烘烤调料、焦糖生产;代替烤炉用于面包片、饼干的生产;作为榨汁机用于生产各种果汁、油料.螺杆挤压机还可以用于其他工业制品的加工,如造纸工业、纺织工业、金属铸造业、油井钻探等.5 挤压技术的发展趋势和前景挤压膨化技术作为一种新型食品加工技术,为食品加工提供了新方法,为我国粮食加工企业开发新产品开辟了新途径,近年来得到很快的发展,并且已在很多领域里取代了传统的加工方法,这主要是由于挤压技术具有适应性强、加工范围广,产品质量高等特性,保证了生产的经济价值.据报道,美国1997年挤压膨化食品的销售额达9.319亿美元,比1996年增长9.3%[12].在今后的发展中,应注意以下几点.1)继续加强对挤压机理的深入研究目前生产用挤压膨化设备除了双螺杆挤压机外,还有单螺杆挤压机.对于单螺杆挤压机的输送及挤压机理已经了解得比较透彻,但无论是从工作能力(包括输送能力、混合能力、自洁能力等)还是从物料适应范围上来说,单螺杆挤压机都远不及双螺杆挤压机.而双螺杆挤压机工作过程中,影响因素非常多,各因素之间的交互影响又十分复杂,再加上物料本身的复杂性和多变性,就使对双螺杆挤压机挤压机理的研究非常困难.而无论是要提高生产能力和适应范围,还是改善结构、自动控制,都是以熟知挤压机理为基础的,因此进一步加强对挤压机理的研究至关重要.[13]2)提高挤压膨化过程的自动控制挤压过程中的影响因素本已很多,而加工过程中一些手工操作又会增大加工误差和质量波动,因此,实现加工过程的自动控制十分重要.对喂料速度、物料湿度、螺杆转速、加热温度等一些重要参数都由计算机来控制,减少由于人为因素给产品质量带来的影响,并可降低劳动强度,提高生产效率.3)改进挤压机结构设计,研制多功能、多用途挤压机螺杆和机筒是双螺杆挤压机的核心部件,设计时应不断改进其结构以适应工艺参数的要求.如双螺杆挤压机一般要求机筒内压力由入料口逐渐增大,到模口处达到最大,设计时不应使最大压力距模口太远,可在螺杆末端加上反螺旋结构,以提高模口压力.还可以通过改变传动箱与止推装置的结构,用径向轴承来承受轴向力,从而实现两螺杆在中心距较小的情况下,能够承受较大的扭矩和轴向力,还能够使双螺杆挤压机既可作为同向双螺杆挤出机使用,又可作为异向双螺杆挤出机使用,从而构成了多功能双向双螺杆挤出机.参考文献:[1] 刘 英.挤压膨化技术在谷物食品加工中的应用[J].西部粮油科技,1999,24(4):30-31.[2] 张裕中,王 景.食品挤压加工技术与应用[M].北京:中国轻工出版社,1998.[3] LAM BLA,LIEGE M,BE 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挤压技术的特点和膨化原理
挤压技术的特点和膨化原理
挤压技术的特点:
1. 挤压技术可以实现高度的自动化和连续生产,能够高效地生产大批量的产品。
2. 挤压技术可以制造各种不同形状和尺寸的产品,包括实心、空心、中空等多种类型。
3. 挤压技术可以用于加工多种不同的材料,包括金属、塑料、橡胶等,具有广泛的应用范围。
4. 挤压技术可以实现高精度的产品加工,可以精确控制产品的形状和尺寸。
膨化原理:
膨化是指通过加热和压力作用,将原料在瞬间产生巨大的体积膨胀。
膨化原料通常是一种具有淀粉或蛋白质等特殊结构的生物大分子,如谷物、豆类、淀粉、蛋白质等。
在挤压机内,原料经过高温高压的条件下,水分在瞬间蒸发产生蒸汽,由于挤压机内的压力快速释放,原料内部的蒸汽会迅速膨胀,形成气泡,从而使原料发生膨化。
通过合理的挤压工艺和成型装置,可以使膨化的原料得到所需的形状和尺寸。
膨化原理是挤压技术的重要应用之一,被广泛用于制造膨化食品、膨化颗粒、填充材料等产品。
挤压技术在食品加工中的应用
挤压技术在食品加工中的应用非常广泛,主要表现在以下几个方面:
挤压膨化技术:挤压膨化技术是利用挤压机的高温、高压和高速剪切作用,将物料膨化成具有多孔结构的固态颗粒。
这种技术可以应用于生产早餐谷物、爆米花、组织蛋白、宠物食品等。
通过改变原料和加工参数,可以生产出不同形状、口感和营养成分的产品。
挤压造粒技术:挤压造粒技术是将液体或糊状物料通过挤压机进行造粒的过程。
这种技术可以应用于生产速溶茶、果汁、调味品等。
通过控制挤压机的温度、压力和螺杆转速,可以生产出形状规则、密度较高的颗粒状产品。
挤压混合技术:挤压混合技术是将多种物料通过挤压机混合均匀的过程。
这种技术可以应用于生产饼干、蛋糕、面包等烘焙食品,以及肉制品、调味品等。
通过控制挤压机的温度、压力和螺杆转速,可以生产出质地均匀、口感细腻的产品。
挤压成型技术:挤压成型技术是通过挤压机将物料挤压成各种形状的过程。
这种技术可以应用于生产饼干、蛋糕、面包等烘焙食品,以及糖果、巧克力等甜点食品。
通过控制挤压机的温度、压力和螺杆转速,可以生产出各种形状和花纹的产品。
挤压组织蛋白技术:挤压组织蛋白技术是将植物蛋白或动物蛋白通过挤压机加工成类似于肉的组织状产品。
这种技术可以应用于生产素食产品、仿肉制品等。
通过控制挤压机的温度、压力和螺杆转速,可以生产出质地柔软、口感类似于肉的产品。
总之,挤压技术在食品加工中的应用非常广泛,可以通过改变原料和加工参数来生产不同形状、口感和营养成分的产品,满足不同消费者的需求。
挤压技术及其在饲料工业中的应用716
挤压技术及其在饲料工业中的应用(1)程宗佳博士前 言挤压技术用于食品工业已有近百年历史。
按韦氏字典的定义,挤压是“迫使原料通过一个特定设计的开口而成形,事先多将原料预热”。
挤压熟化是综合了水、压力、温度和机械剪切的作用完成的。
挤压熟化中,机镗内温度可达90~200℃,挤压延续时间在2~30s范围。
挤压产物会发生一系列物理、化学变化,诸如淀粉糊化、蛋白质变性、以及酶类、有毒成分和微生物的失活等。
其结果通常会提高挤压饲料产品的养分消化率,降低一些抗营养因子含量(如大豆中的抗胰蛋白酶、棉籽中的棉酚),还会减少饲料携带细菌、霉菌和粉尘的数量,改善饲料的适口性,增进颗粒饲料的稳定性和耐藏性。
从而使得饲养的动物,特别是幼年动物的生产性能和饲料效率都得以改进。
1 挤压机类型市场上挤压机种类繁多,基本上可分为单螺杆挤压机和双螺杆挤压机。
单螺杆挤压机又可分为干熟化挤压机、湿熟化挤压机、冷成形挤压机和膨胀机。
干熟化挤压机不需添加水分,这种挤压机靠摩擦产生热、剪切力和压力,挤压后通常不需要烘干,但一般需要冷却。
目前市上的干挤压机也可带一个预调制器,在必要时往干挤压机里注水。
湿熟化挤压机都配备有预调制器,可将蒸汽或水注入加套筒的分节机头或机镗里面。
湿挤压机的产量通常比干挤压机高,湿挤压后需要烘干和冷却。
冷成形挤压机用来制造湿饲料,在冷成形挤压过程中,需要有小麦面筋或预糊化淀粉之类的黏结剂,以便使各种原料黏合在一起。
双螺杆挤压机分为同向旋转挤压机和相对旋转挤压机。
如其名所示,同向旋转意为两个螺杆同一方向旋转,相对旋转意为两个螺杆反向旋转。
蒸汽调制对单螺杆湿熟化挤压机是必要的,蒸汽可提供所需热量的一半,另一半取自机械能。
单螺杆湿熟化挤压机机镗上刻有沟槽,以使物料能够顺利通过。
但对双螺杆挤压机而言,机械能是主要的热量来源,机镗壁的套筒也能传递部分热量。
双螺杆挤压机靠两个螺杆之间的高度啮合而具备自拭功能,这使得物料移动效率更高,因此比较受欢迎。
挤压技术在食品加工中的应用
挤压技术在食品加工中的应用挤压技术在食品加工中的应用丁继峰沈善奎37挤压技术在食品加工中的应用丁继峰.沈善奎.(1.黑龙江省友谊县粮食局,黑龙江友谊155800;2.黑龙江省友谊县友谊粮库)摘要l在阐述了挤压技术的发展,原理,特点,设备及应用情况的基础上,指出了我国目前在发展挤压技术方面所存在的主要问题,最后提出了挤压技术的发展前景.关键词:挤压技术;食品加工;应用食品挤压技术是指物料经预处理(粉碎,调湿,混合等)后,经机械作用强使其通过一个专门的模具孔,以形成一定形状和组织状态的产品.该技术的应用,彻底改变了传统的谷物食品加工方法,不仅减化了谷物食品的加工工艺,缩短了生产周期,降低了产品的生产成本和劳动强度,而且还丰富了谷物食品的花色品种,改善了产品的组织状态和口感,提高了产品的质量,近几年已获得了迅速发展.l挤压技术的发展人类使用挤压技术已有很长的历史,最初使用的是纯木质柱塞式的原始结构,1879年英国Gray利用挤压原理制造出了世界上第1台螺旋挤压机,当时主要应用于橡胶工业.2O世纪3O年代,第1台谷物加工单螺旋挤压机问世,开始用于生产膨化玉米.2O世纪6O年代双螺旋挤压机用于食品加工领域,7O年代欧美市场方便食品有35是挤压技术产品,8O年代此技术已在食品行业中占据重要地位,研制开发了不同结构与功能的设备,出现了丰富多彩的挤压膨化食品.我国从2O世纪8O年代末开始对该技术进行研究,较早的研究机构有北京市食品研究所和黑龙江商学院.虽然从1980年3月北京市食品研究所试制的自热式P.1—1型谷物膨化机就开始大批量生产,但总体上研究水平与国外先进技术有较大差距.直到2O世纪9O年代后,随着国家经济形势的好转,大众消费饮食结构的变化刺激了食品工业的迅速发展,也迎来了挤压技术研究应用的机遇和挑战.2挤压技术的原理和特点2.1原理挤压技术是通过水分,热量,机械剪切,压力等综合作用,使物料在高温高压状态突然释放到常温收稿日期:2005—11—15常压状态,也是物料内部结构和性质发生变化的过程.当含有一定水分的物料在挤压机螺旋的推动力下被压缩,受到}昆合,搅拌,摩擦及高剪切力作用,使淀粉粒解体,同时温度和压力升高(温度达200℃以上,压力达3--8MPa),然后从一定形状的模孔瞬间挤出.由于高温高压突然降至常温常压,其中游离水分在此压下急骤汽化,水的体积可膨胀大约2000 倍,膨化瞬间,谷物结构发生了变化,生淀粉转化成熟淀粉(a一淀粉转化为B一淀粉),同时变成片层状疏松的海绵体,谷物体积膨大几倍到十几倍.2.2特点a.应用范围广.挤压技术既可用于加工各种膨化食品和强化食品,又可用于各种原料如豆类,谷类,薯类的加工,还可以用于加工蔬菜及某些动物蛋白.挤压技术除广泛应用于食品加工外,在饲料,酿造,医药,建筑等方向也广为应用.b.生产效率高,成本低.挤压设备连续工作能力强,生产效率高,如国外大型双螺旋挤压机每小时生产能力达数十吨,且操作简便,生产成本低,与传统蒸煮法相比有着明显的优势.c.有利于粗粮细作.许多粗粮中富含矿物质,维生素及人体必需的氨基酸等营养成分,符合人体营养需要.但是,粗粮往往因口感粗糙而受到人们的冷落.粗粮经挤压膨化处理后,能改变物料的组织结构,密度和复水性,使产品质地变软,改善了口感和风味.d.可生产多类产品.由于挤压设备简单,所以只需改变原料和模具头,就可生产出品种多类,形状各异的产品.e.物料浪费少,产品无废品.使用挤压设备生产产品时,除开机,停机时需少量原料作"引子"外, 整个生产过程几乎无废弃物排出,不存在浪费原料和出废品现象.f.营养损失少,易消化吸收.物料被挤压过程38现代化农业2006年第3期(总第320期)中由于受热时间短,营养成分破坏程度小,蒸煮挤压时,淀粉蛋白质脂肪等大分子物质的分子结构均不同程度发生降解,呈多孔疏松质结构,有利于人体消化和吸收.g.有利于长期储藏.经蒸煮挤压后的食品不易"回生",有利于长期储藏.3挤压设备的种类挤压设备的种类很多,按其螺旋数量分类,可分为单螺旋挤压机和双螺旋挤压机;按挤压机功能和特点分类,可分为高剪切蒸煮挤压机,低剪切蒸煮挤压机,高压成型挤压机,通心粉挤压机,玉米膨化果挤压机等;按挤压机热力学特性分类,又可分为自热式挤压机,等温式挤压机,多变式挤压机.4挤压技术的应用4.1在休闲食品中的应用应用挤压技术主要可生产两大类休闲食品,一类是以玉米和大米等谷物类为主要原料,根据需要可加入适量的咖喱粉,小苏打,可可粉等,经挤压蒸煮后膨化,形成疏松多孔状产品,再经烘烤脱水或油炸,在表面喷涂一层凋味料,制成如玉米果,膨化虾条,麦圈米乐等;另一类为膨化夹心小吃,通过挤压膨化制成空管状物,管中可充填馅料,即在膨化物被挤出的同时将馅料注入管状物中间,经此工艺加工的膨化夹心食品,口感酥脆,风味随夹心馅的改变而变,可通过改变夹心料的配方,加工出各种营养强化食品和功能食品.4.2在浸油中的应用利用挤压技术对浸油原料进行膨化预处理,可收到良好的效果.当原料胚被强制输送到挤压腔后,通过压延,摩擦和挤压作用产生的高温高压效果,原料胚被剪切,泥炼,熔融,使原料胚组织发生了变化.当原料胚从高压状态被挤出到常压态时,内部超沸点水分瞬间蒸发并产生巨大膨胀力,原料胚也随之膨化成型,产生许多带细微孑L的条状体(或称油路).此时的原料胚非常有利于油料的浸出,与传统轧胚浸出法相比,具有生产能力强,浸油速度快,耗能低及产品质量优等特点.4.3在酿造生产中的应用谷物经膨化处理后,淀粉和蛋白质等大分子物质的分子结构均不同程度地发生降解,糊精,还原糖和氨基酸等小分子物质含量增加,脂肪含量大大降低,这样的变化对发酵有利.同时,可溶性的小分子物质在发酵初期可供给酵母足够的营养成分,加快发酵过程.由于物料挤压后呈片状或蜂窝状结构, 体积膨胀,增大了与酶的接触面积,加快了酶与酵母的作用进程,减少了酶和酵母的用量,缩短了发酵周期,因此作为发酵工业的原料,挤压膨化后的谷物原料均优于蒸煮糊化原料.试验表明,利用挤压膨化原料生产食醋,原料出品率可提高4O~5O,而且酵母和曲的用量也要减少,发酵时间比传统工艺缩短1Od左右.将挤压膨化技术用于黄酒和啤酒生产上,可明显缩短发酵周期,减少酵母添加量,提高原料利用率,而且由于物料在挤压膨化中受到高温高压的作用,故原料中的氨基酸与还原糖发生美拉德反应所产生的物质,将给酒带来特有的香味,提高了酒的质量.4.4在早餐谷物类食品中的应用早餐谷物类食品中含有丰富的复合碳水化合物,蛋白质,维生素,矿物质,膳食纤维等,产品的主要成分是谷物,是通过蒸煮,脱水加工而成的更易于食用和消化的一种形式.目前,挤压技术已成功地应用于片状谷物食品,膨化早餐谷物食品,焙烤膨化早餐谷物食品,喷射膨化早餐谷物食品及纤维状早餐谷物食品的生产中.4.5在糖果加工中的应用传统的糖果生产技术厂房占地面积大,生产周期长,劳动强度大,生产过程难以控制.采用蒸煮挤压技术后,町大大地提高生产效率(提高1O倍左右),降低了厂房的占地面积(为原来的1/20),减少了操作人员数量(为原来的1/12)和能源的消耗.另外,山于是密闭式生产.可有效地改善产品的卫生条件.由于可对糖果生产过程中糖的转化,美拉德反应,起泡,胶凝过程中蛋白质的分解,糖的结晶,脂类物质的同素异构现象,酶的反应以及淀粉的胶凝等进行控制,故能有效地控制糖果的营养物理特性成分等.将挤压技术应用于糖果生产中,对改进传统的糖果生产工艺起着积极的促进作用,并能不断地开发出新的糖果产品,以满足不断变化的消费市场的需要.4.6在饲料生产中的应用挤压技术可对大豆粉,鱼粉,习习毛粉等饲料蛋白资源,以及鸡粪,动物内脏废弃物和某些农副产品等饲料原料进行挤压加工.挤压过程中,一些天然的抗生长因子和有毒物质被破坏,导致饲料变劣的酶挤压技术在食品加工中的应用丁继峰沈善奎39 被钝化或失活,饲料的一些质量指标得以提高.毒性成分的减少也提高了蛋白酶的消化率,蛋白质利用率得以明显改善,饲料适口性将更好.4.7在组织化植物蛋白生产上的应用组织化植物蛋白的生产是利用含植物蛋白较高的原料(50左右),如大豆,棉籽等,通过挤压剪切作用后,蛋白质三级结构被破坏,形成相对呈线性的蛋白质分子链.物料在一定温度和水分情况下,由于受高剪切力和螺杆定向流动的作用,当被挤压经过模具出口时,蛋白质分子成为类似纤维状的结构, 植物蛋白经组织化后,改善了口感和弹性,扩大了使用范围,提高了营养价值.其产品与动物蛋白相比, 具有价格低,不含胆固醇,保质期长,易着色,易增香添味等特点,并且也可作为肉类填充料或者代替肉, 鱼,禽类制成各种不同的肉类食品或仿肉类食品. 4.8在其他方面的应用挤压技术除应用于食品加工,酿造,饲料等领域外,还在医药,建筑等行业有所应用.如用膨化粉末作为压片辅料,具有填充剂,黏合剂,崩解剂的性质; 代替淀粉用于制药工业,可为沸腾法一次制粒提供良好的原料.利用挤压技术对淀粉进行深加工,可制备磷酸酯淀粉,羧甲基淀粉,作为建筑业墙体粉刷的黏合剂.5挤压技术存在的主要问题我国对于挤压技术的研究与应用与国外相比处于相对落后状态,专门从事此项技术的人员少,理论研究滞后,产品开发跟不上,设备性能不完善,生产厂家技术参差不齐,这些问题都有待于迅速解决.从整个挤压技术看,新兴挤压食品的开发是当前研究的方向.虽然技术人员对挤压理论的研究已取得了相当大的成果,但因物料在挤出过程中的随机性和复杂性使它们的前提假设条件和边界条件既多叉难于精确确定,简化条件后叉存在较大误差,只能依靠实证试验不断地修正,使挤压工艺难以达到智能化.同时在物理模型建立和数学模型求证方面存在的困难,也是挤压技术面临的最大问题.这一问题的解决,将会大大提高挤压技术的研究水平.在当今Et益激烈的商业竞争中,研制开发机电一体化自动化的技术装置将是时代的选择.各种新型挤压膨化食品更有待于进一步的开发.随着人们对挤压理论和挤压过程的不断认识和深入研究,相信在不久的将来,挤压技术将给我们带来更多更好的产品,展现它独有的无穷魅力.6挤压技术的发展前景挤压技术在很多领域取代了传统的加工方法,作为一种新型食品加工技术,已得到了迅速发展.近几年,发达国家已把蒸煮挤压食品单列为一大类食品,如美国,日本,西欧一些国家到处可见挤压食品或挤压半成品.美国的Wenger公司,意大利的Pavan?mapimpiantis公司,瑞士的布勒公司等,都是世界上比较有名的挤压设备公司.我国山东省农科院农副产品加工研究所利用本院培育的优质高蛋白大豆(如鲁豆1O号),黑豆,谷子,高赖氨酸玉米等,在挤压食品开发研究中,做了许多探索性的工作.在今后的几年中,他们将计划与有关设备生产厂家联合,共同做好挤压食品加工技术的研究,发挥其应有的技术优势.参考文献[1]揭广川,贡汉坤.食品工业新技术及应用[M].北京;中国轻工业出版社,1995.[2]张裕中,王景.食品挤压加工技术与应用[M].北京: 中国轻工业出版社,1985.[3]朱国洪,彭超英,尹国.食品挤压技术及最新研究进展EJ].食品与发酵工业,2000,26(4):59—62.[4]沈正荣.挤压膨化技术及其应用概况[J].食品与发酵工业,2000,26(5):74—78.[5]刘正武+挤压技术[J].食品科学,1999(2):47.[6]刘正武.挤压技术(续)[J].食品科学,1999(3):48.[7]张炳文,郝红文.食品蒸煮挤压加:[技术及其发展趋势[J].粮油食品科技,1999(I):1012.[8]王金元.不锈钢螺杆挤压膨化技术[J].中国食品,2000 (3):31.[9]綦菁华.关于膨化技术[J].中国食品工业,1999(7): 46.[1o]蔡林昌.挤压食品生产技术EJ].食品与发酵工业, 1993(5):66—71.[11]蔡林昌.挤压食品生产技术(续)[J].食品与发酵工业,1993(6):4955.[12]林勉,芮汉明,刘通讯.食品膨化技术及其应用EJ]. 食品与发酵工业,1999(3):65.[13]杨雪.单螺杆挤压蒸煮技术的发展现状[J].食品科学,1997(6):45.[14]沈泉玉.高温膨化食品生产工艺[J].食品工业科技, 1998(2):69.(006)。
连续挤压技术在铜加工中的应用
连续挤压技术在铜加工中的应用摘要:连续挤压技术在铜加工中,是一种革命性的改进,能够给生产成本,生产工艺以及产品质量上带来改善,本文从原理,以及其所具有的优势入手,认真分析了特点,并介绍了连续挤压技术在铜加工中的铜扁线,铜包铝,铜排中的具体应用,对连续挤压技术的具体工艺和相对传统技术的优势进行了介绍。
关键词:连续挤压铜加工生产周期质量控制1.连续挤压技术原理在有色金属的加工中,挤压是最主要的方法之一,而连续挤压则是挤压法的一次革命。
连续挤压技术是由英国原子能管理局斯普林菲尔德研究所的D.Green 提出,在有色金属塑性加工上,带来了极大便利。
连续挤压技术的原理是,利用糟轮的连续运动,来替代传统的挤压筒,从而实现挤压筒的无限工作长度,坯料由旋转挤压轮带动,在挤压腔中,由轮糟的摩擦力作用提供变形力,坯料的温度和所受压力值升高到阈值后,便会从模孔挤出,并且持续不间断进行下去。
相对于传统挤压法,连续挤压技术更加充分地利用了坯料和工具之间的摩擦力,利用轮糟的旋转实现了无限工作长度。
因为不存在润滑且持续工作,摩擦力能够产生高温(500摄氏度)和高压(1000MPa),减少了能耗。
2.连续挤压技术在应用中的优势综合连续挤压技术的原理和生产实际,可以得出该技术的优势如下:2.1.能耗优势因为坯料和挤压腔之间的摩擦,且无需润滑作用,摩擦力产生的温度和压力均得到充分的利用,相对于传统的挤压法,所需的变形能耗得到极大降低。
同时连续挤压技术,无需进行传统热挤压技术中的坯料加热的程序,这一步的省略,进一步带来了能耗的降低和绿色环保。
2.2.生产优势连续挤压技术的核心优势并不在于节省能耗,而是工作长度无限的糟轮,这样在生产加工中,产品的长度可以达到数千米甚至更长,无疑带来了很大的优势。
首先生产时间得到极大的延长,生产间隙减少,劳动生产率得到提高。
其次,连续挤压,切头尾,挤压压余等废料的产生也得到极大控制,节省了大量原材料。
同时,具体加工中,小断面尺寸产品的工艺得到简化,时间缩短,而产品的整体的性能和组织的均匀性也得到极大提高。
连续挤压技术
连续挤压技术一、连续挤压技术的原理及应用挤压是有色金属、钢铁材料生产与零件生产、零件成型加工的主要生产方法之一,也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制备与加工的重要方法。
有色金属挤压制品在国民经济的各个领域获得了广泛的应用。
连续挤压技术是挤压成型技术的一项较新的技术,以连续挤压技术为基础发展起来的连续挤压复合、连续铸挤技术为有色金属管、棒、型、线及其复合材料的生产提供了新的技术手段和发展空间。
1.连续挤压技术的原理传统的挤压方法主要有正向挤压、反向挤压、静液挤压等。
以正挤压为例,如图1所示:图1.正向挤压正向挤压时,挤压杆运动方向与挤压产品的出料方向一致,坯料与挤压筒之间产生相对滑动,存在很大的摩擦,这种摩擦阻力使金属流动不均匀,从而给挤压制品的质量带来了不利影响,导致挤压制品组织性能不均匀,挤压能耗增加,由于强烈的摩擦发热作用,限制了挤压速度且加快了模具的磨损。
反向挤压和静液挤压等方法虽然从不同的角度对正向挤压进行了改进,但是这些传统的挤压方法都存在一个共同的缺点,即生产的不连续性,制品长度受到限制,前后坯料的挤压之间需要进行分离压余、填充坯料等一系列辅助操作,影响了挤压生产的效率。
为了解决传统挤压中的问题,20世纪70年代人们开始致力于挤压生产的连续性研究。
1971年,英国原子能局的D.Green发明了CONFORM连续挤压方法。
此方法以颗粒料或杆料为坯料,巧妙地利用了变形金属与工具之间的摩擦力。
如图2所示,由旋转的挤压轮上的矩形断面槽和固定模座所组成的环形通道起到普通挤压法中挤压筒的作用,当挤压轮旋转时,借助于槽壁上的摩擦力不断地将杆状坯料送入而实现连续挤压。
连续挤压时坯料与工具表面的摩擦发热较为显著,因此,对于低熔点金属,如铝及铝合金,不需进行外部加热即可使变形区的温度上升400〜500℃而实现热挤压。
图2.连续挤压原理在常规的正挤压中,变形是通过挤压轴将所需的挤压力直接施加于坯料上来实现的,由于挤压筒的长度有限,要实现无间断的连续挤压是不可能的。
挤压技术在实际生产中的应用
挤压技术在实际生产中的应用一、背景在国外,挤压技术始于1797年的英国,上世纪五、六十年代,先后传入我国和世界各国。
八十年代,日本宇部公司开发成功HVSC和VSC系列挤压铸造机,使此工艺在日本及欧美各国得到了迅速的发展。
目前,宇部挤压铸造机已销售307台,最大设备合模力达3500吨,日本丰田公司的轮毂生产厂拥有14台VSC1500—VSC1800挤压铸造设备,已形成年产400万只高档汽车铝轮的生产能力。
此外,丰田公司还拥有年产120万只复合材料活塞的生产能力,并已在23种车辆得到使用。
此外,日本的日产汽车、马自达、Art、U-mold和Tosei等公司及美国SPX、Amcast等国外大公司也拥有挤压铸造生产厂或车间。
在我国,挤压铸造是从上世纪六、七十年代开始发展的。
九十年代,曾随摩托车行业大发展,有了一个大飞跃。
仅铝轮毂就形成了年产300万只的能力。
但随着市场、利润和当时技术、质量等原因,使此生产规模很快就下来了。
近十年来,我国挤压铸造业还是得到了稳步发展。
当前,国内有一百多台设备在工作。
右图为部分挤压铸件的照片。
近年,挤压铸造工艺技术,较为突出的创新点有如下几个方面:1、双重挤压铸造形式的发展。
双重挤压铸造是继“直接挤压”和“间接挤压”之后,一种正发展的挤压铸造新形式,它实际上是将“直接挤压”和“间接挤压”两种形式结合起来,靠间接挤压法成形毛坯,用直接挤压法(闭式模锻)压实铸件,以达到其组织致密,形状尺寸精确,表面光洁度好的目的,由于其兼有直接挤压和间接挤压的优点,近年发展很快。
下图为一种杯形件的双重挤压铸造示意图,它是靠下挤压冲头5将浇入料缸4中的液态金属推入已预闭合锁模的上、中模(2、3)和预留有一定压下量(h)的上挤压冲头1组成的型腔中,并继续保压(此称为第一次挤压),然后,上挤压头1再下行施以高压,即对凝固中的铸件实施第二次挤压(锻压)直至将铸件压实并完全凝固。
此种工艺,国内也有多种名称,如“连铸连锻”,“铸锻双控成形”和“二次补压”等,其定义的范围也有所局别。
挤压工艺技术
挤压工艺技术挤压工艺技术是一种常见的金属加工工艺,用于加工金属材料,尤其是铝合金的成型。
该工艺通过对金属材料施加压力,使其通过模具的缝隙流动,并在出口处形成所需的形状和尺寸。
挤压工艺技术具有高效、节能、低成本等优点,被广泛应用于汽车、航空航天、建筑和电子等领域。
挤压工艺技术主要包括材料准备、外形设计、模具制造、设备选择和工艺参数控制等步骤。
首先,需要准备好待加工的金属材料,如铝合金坯料。
然后,根据产品需求进行外形设计,确定成型部位和形状。
接下来,制造专用模具,以确保产品的准确性和一致性。
在挤压过程中,需要选择合适的挤压设备。
挤压机通常由主缸、挤压缸、辊道和润滑系统等部分组成。
在工艺参数控制方面,包括挤压速度、挤压压力、温度和润滑剂的使用等。
这些参数的合理控制对于确保产品质量至关重要。
挤压工艺技术具有很多优点。
首先,它可以实现大批量的生产,提高生产效率。
其次,与其他金属加工工艺相比,挤压工艺技术可以节约材料。
挤压过程中,材料没有浪费,可以最大限度地利用原材料。
此外,该工艺还具有良好的产品一致性和外观品质,可以满足各种应用要求。
然而,挤压工艺技术也存在一些挑战和限制。
首先,由于其复杂性,需要具备专业的设备和技术人员来进行操作。
其次,挤压过程中可能会出现气泡、裂纹、缺陷等问题,需要进行严密的监控和控制。
此外,挤压工艺技术通常适用于一些较简单和规则的形状,对于复杂的曲线和角度,可能需要其他加工工艺来完成。
在未来,随着科技的不断发展,挤压工艺技术将会得到进一步的完善和推广。
人们将更加注重挤压工艺技术的研究和应用,以提高产品质量和生产效率。
同时,挤压工艺技术将会与机器人技术和人工智能等相结合,实现自动化和智能化生产。
这将大大提高生产效率和产品质量,满足不断增长的市场需求。
总的来说,挤压工艺技术是一种常见且重要的金属加工工艺。
它通过施加压力,使金属材料通过模具的流动,形成所需的形状和尺寸。
挤压工艺技术具有高效、节能、低成本等优点,被广泛应用于各个领域。
铝合金挤压型材工艺及在汽车中的应用
铝合金挤压型材工艺及在汽车中的应用
铝合金挤压型材技术是一种重要的金属加工技术,广泛应用于汽车制造业和航空航天工业中,为实现更好的性能和更低的能耗提供重要技术保障。
本文将从多个角度论述铝合金挤压型材技术的原理、特性和在汽车制造中的应用。
首先,让我们来了解一下铝合金挤压型材技术的原理。
铝合金挤压型材技术将铝合金原料通过挤压的方法加工成所需的结构件,可以实现极高的加工精度和表面质量。
挤压技术分为压延技术和拉伸技术,利用模具压制铝合金材料形成所需的零件,它可以实现对复杂形状、尺寸要求较高的零件的加工,大大提高了加工效率和生产率。
其次,铝合金挤压型材技术具有出色的性能,如低密度、优异的抗腐蚀性和耐磨性、优良的电绝缘性和重量轻。
这些优势使它成为汽车制造业的最佳选择。
第三,铝合金挤压型材技术在汽车制造过程中发挥着重要作用,如车身和内饰,它们可以帮助改善汽车的整体结构和外观,提高效率,节省油耗。
此外,铝合金挤压型材技术还可以用于制造汽车发动机部件,整车悬挂系统,以及车轮、轮辋,减振器等零部件。
最后,铝合金挤压型材技术的优异性能使它在汽车制造业得到了广泛的应用,它不仅可以提高效率,减少能耗,而且可以改善汽车外观和结构,使其具有更好的性能。
所以,铝合金挤压型材技术在汽车制造过程中将起着越来越重要的作用。
综上所述,铝合金挤压型材技术是一种重要的金属加工技术,它
的优异性能使它在汽车制造业得到了广泛的应用,不仅可以提高效率,减少能耗,而且可以改善汽车外观和结构,使其具有更好的性能。
铝合金挤压型材技术在汽车制造过程中将起着越来越重要的作用,为实现更好的性能和更低的能耗提供重要技术保障。
挤压技术的应用
挤压技术作为一种经济高效的加工方法近年来在食品以及饲料行业中越来越广泛的得到应用。
而双螺杆挤压机相对于单螺杆挤压机有着不可比拟的优势,其加工范围广、高熟化、自清洁能力强、操作控制稳定等优势逐渐被大家认可。
对于要求比较高的食品行业来说双螺杆挤压机的这些优势可以得到更好的发挥,目前在早餐谷物、组织蛋白、膨化米粉、休闲食品等膨化产品的加工中,众多厂家都逐渐倾向于使用双螺杆挤压机。
目前市场上的各种类型的双螺杆挤压机很多,但其性能却相差比较大。
作为食品行业的生产厂家如何选择一台适合于自身的双螺杆挤压机?一台高标准的、性能优越的、能给使用厂家带来高回报的双螺杆挤压机具有哪些特征?本文主要从双螺杆挤压设备各方面的特征与相应的应用来探讨该问题,同时给食品行业中厂家对双螺杆挤压机的选择作出参考。
1. 调质设备是高性能双螺杆挤压机系统中必不可少的配置1.1 调质设备使挤压机的生产能力得到提高从20世纪30年代第一台挤压机用于膨化玉米以来,伴随着挤压技术的发展,挤压机的产量有了很大幅度的提升,挤压机的一个重要的性能指标——吨料电耗量与最初的挤压机相比已有成倍的下降。
究其原因,这固然和挤压技术的提升有关,但另外一个重要的因素是使用了调质设备,以及调质技术在在这些年的发展中也得到了快速的提升。
研究膨化产品在先调质后挤压最后烘干的这样的一个工艺流程中各种能量对膨化产品的作用比例时,我们可以以下为例。
经过粉碎一定细度(98%过80目)的淀粉含量在20%以上的物料在调质器中首先进行预调质3~3.5分钟,调质温度达到95℃,经调质后物料水分达到26%,保证物料达到完全的水合程度;调质后使用双螺杆挤压机进行挤压膨化,物料在挤压机中停留时间25秒,模板前的物料压力为39bar,同时保持135℃的温度;物料进入烘干设备烘干后水分为9%。
在这一个过程中产品在各个工段中得到的能量作用大致如图1。
可以看出物料在调质器中得到的能量达到占总能量的50%。
连续挤压技术
连续挤压技术文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-连续挤压技术一、连续挤压技术的原理及应用挤压是有色金属、钢铁材料生产与零件生产、零件成型加工的主要生产方法之一,也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制备与加工的重要方法。
有色金属挤压制品在国民经济的各个领域获得了广泛的应用。
连续挤压技术是挤压成型技术的一项较新的技术,以连续挤压技术为基础发展起来的连续挤压复合、连续铸挤技术为有色金属管、棒、型、线及其复合材料的生产提供了新的技术手段和发展空间。
1.连续挤压技术的原理传统的挤压方法主要有正向挤压、反向挤压、静液挤压等。
以正挤压为例,如图1所示:图1. 正向挤压正向挤压时,挤压杆运动方向与挤压产品的出料方向一致,坯料与挤压筒之间产生相对滑动,存在很大的摩擦,这种摩擦阻力使金属流动不均匀,从而给挤压制品的质量带来了不利影响,导致挤压制品组织性能不均匀,挤压能耗增加,由于强烈的摩擦发热作用,限制了挤压速度且加快了模具的磨损。
反向挤压和静液挤压等方法虽然从不同的角度对正向挤压进行了改进,但是这些传统的挤压方法都存在一个共同的缺点,即生产的不连续性,制品长度受到限制,前后坯料的挤压之间需要进行分离压余、填充坯料等一系列辅助操作,影响了挤压生产的效率。
为了解决传统挤压中的问题,20世纪70年代人们开始致力于挤压生产的连续性研究。
1971年,英国原子能局的D.Green发明了CONFORM连续挤压方法。
此方法以颗粒料或杆料为坯料,巧妙地利用了变形金属与工具之间的摩擦力。
如图2所示,由旋转的挤压轮上的矩形断面槽和固定模座所组成的环形通道起到普通挤压法中挤压筒的作用,当挤压轮旋转时,借助于槽壁上的摩擦力不断地将杆状坯料送入而实现连续挤压。
连续挤压时坯料与工具表面的摩擦发热较为显着,因此,对于低熔点金属,如铝及铝合金,不需进行外部加热即可使变形区的温度上升400~500℃而实现热挤压。
铝合金挤压发展及应用
铝合金挤压发展及应用铝合金挤压技术是一种通过挤压机将铝合金材料压制成所需形状的加工方法。
随着工业技术和市场需求的发展,铝合金挤压技术逐渐得到广泛应用。
本文将从铝合金挤压技术的发展、应用领域、优势和局限性等方面进行详细阐述。
首先,铝合金挤压技术的发展。
铝合金挤压技术起源于20世纪初,经过近百年的发展,目前已经成为一种成熟的工艺。
随着科学技术的不断进步,挤压机的结构和性能也得到了大幅提升,使得铝合金挤压技术具备更高的生产效率和品质保证。
此外,针对不同需求,也出现了多种挤压方式,如传统的直线挤出、曲线挤出以及旋转挤出等。
其次,铝合金挤压技术的应用领域。
铝合金挤压技术广泛应用于各个行业,尤其是工业领域。
首先,汽车工业是铝合金挤压技术的主要应用领域之一。
挤压成型的零部件具有轻量化、高强度和优良的表面质量等优势,满足了汽车行业对材料性能和成本的要求。
其次,建筑行业也是铝合金挤压技术的重要应用领域。
铝合金挤压材料具有优异的耐候性和抗腐蚀性,可广泛应用于建筑幕墙、窗户、门等领域。
此外,铝合金挤压技术还应用于航空航天、电子电器、交通运输等领域。
然后,铝合金挤压技术的优势。
首先,铝合金挤压制品具有轻量化的特点,可大量减少产品采购和运输成本。
其次,挤压成型能够实现复杂形状的制作,满足不同产品的设计需求。
此外,挤压工艺还可一次性完成多个工序,提高生产效率,同时减少了废品率。
再者,铝合金挤压材料具有良好的强度和耐候性,能够在多种恶劣环境下使用,并且易于进行再次加工和回收利用。
最后,铝合金挤压技术的局限性。
首先,铝合金挤压技术对原材料的要求较高,需要选择合适的铝合金材料,以保证挤压制品的质量。
其次,在挤压过程中容易产生内应力和变形问题,需要通过合理的工艺和设备来解决。
此外,随着社会对环境保护的要求不断提高,铝合金挤压过程中产生的废气和废水等环境问题也需要得到重视和解决。
综上所述,铝合金挤压技术在工业领域有着广泛的应用前景。
连续挤压技术在铜加工中的应用探讨
机械化工连续挤压技术在铜加工中的应用探讨喻土明(杭州富阳星宇铜业有限公司,浙江 富阳 311400)摘要:连续挤压工艺与现代节能金属加工技术有关,目前广泛用于铝和铜合金制成的各种截面的空心、实心、长切型材的生产。
研究了铜合金 GOST-M1(DIN-ECu-57)在圆形(ø8,24,30mm)和扁形(10×30,10×60,10×80,10×100mm)型材压制过程中,变形区金属流动性质及组织和力学性能的变化。
它是在新冶金技术有限公司和华中科技大学密西西比分校金属成形系的前提下进行的。
在压制过程中,选择了这些型材的模板,制作了进一步的实验样品,并对合金的纵向流动性质进行了研究(连铸-变形中心-成品型材)。
关键词:连续挤压技术;铜加工;应用分析随着生产可制造性水平的提高以及资源有限造成的条件,对设备和技术效率的要求不断提高。
在这方面,结合了几个生产阶段的冶金工艺相对于传统技术而言是有利可图的。
这些类型的技术包括通过模具连续挤压金属的过程,传统的压制工艺意味着大量的操作,导致生产成本的增加。
文献中引用的数字表明,使用配备连接板设备的技术可以极大地提高生产效率。
因此,生产成本和能源消耗平均比传统的压制产品生产方法低30%。
在有关金属(阴极铜)在变形区内的流动形态和直接形成的金属(阴极铜)组织和力学性能的问题上,一直没有得到充分的研究。
对 Cu-Mg 和 Cu-Cr 合金的组织演变和性能进行了较为详细的研究。
目前,创造有效的微型产品的做法很常见,包括一个完整的生产周期来生产压制产品或半成品。
通常,连续多流连铸生产线也配备了连续多流连铸机和精整拉伸生产线,以及定长切割生产线,这使得这种生产自给自足,可以控制大多数生产阶段。
新冶金技术有限公司成立于2015年,专门生产铜合金产品,在其组成中包括以下设备:感应电炉,熔体量4-5吨;10股连铸机(向上浇铸);连续挤压机 Conform 350;液压拉伸和切割线(长度达10米)。
食品工程中的挤压加工技术应用
食品工程中的挤压加工技术应用引言:食品工程作为一门交叉性学科,涉及到食品的生产、质量控制以及加工技术的研究。
挤压加工技术作为食品加工领域的一项重要技术,近年来得到了广泛应用。
本文将探讨食品工程中挤压加工技术的应用,并分析其在食品加工中的优势和未来发展趋势。
1. 挤压加工技术的基本原理挤压加工技术是一种应用力学原理与食品工程相结合的加工方法。
其基本原理是通过将食材逐渐加压,使原料经过挤压膨胀或挤压切割,达到改变原料结构、形状和质地的目的。
挤压加工技术分为冷挤压和热挤压两种方式。
冷挤压主要应用于橄榄油、果汁等液态食品的提取;而热挤压则适用于坚果类食品、大豆蛋白等高蛋白食品的加工。
2. 挤压加工技术在食品加工中的应用2.1 挤压加工技术在食品营养保留中的应用挤压加工技术能够在保持食材天然营养成分的情况下,达到高效提取和加工的效果。
例如,在果汁加工中,冷挤压技术可以更好地保留果汁中的维生素、矿物质等营养成分。
同时,挤压加工技术还能使食材中的抗氧化物质释放,并提高其生物利用率,从而提高食品的营养价值。
2.2 挤压加工技术在食品结构调控中的应用通过挤压加工技术,食品加工商可以根据消费者的需求对食材的形状、结构和质地进行调控。
例如,在面点加工中,通过调整挤压机的参数和挤压模具的形状,可以得到具有不同形状和口感的面制品。
而在肉类加工中,热挤压技术可以使肉制品更紧实,增加嚼劲,提高食品的质感。
3. 挤压加工技术在食品创新中的应用挤压加工技术具有广泛的应用前景,尤其在食品创新领域有着重要的作用。
例如,通过挤压加工技术,可以将不同种类的食材进行复合加工,产生新的食品品类。
此外,挤压加工技术还可以用于制作植物蛋白肉、果蔬酱料、速食品等,创造出具有不同口感和营养特点的食品产品。
4. 挤压加工技术的发展趋势4.1 挤压加工技术与智能化制造的结合随着智能制造技术的不断发展,挤压加工技术也将朝着数字化、自动化和智能化的方向发展。
铝合金挤压技术
铝合金挤压技术
铝合金挤压技术是一种重要的金属成形加工技术,是利用挤出机将铝合金材料加热至
一定温度后,通过挤出机挤压成型的一种技术。
铝合金挤压技术的主要优点是可以制作出
各种形状和尺寸的高强度和轻质铝合金材料,广泛应用于工程、建筑、汽车、航空航天、
电子等领域。
铝合金挤压技术的基本原理是将铝合金材料通过挤出机的料筒加热至一定温度后,通
过模具挤压成型。
在挤压过程中,铝合金材料的变形主要包括压缩变形和剪切变形。
铝合
金材料在模腔中经历表面流变变形和冷却,从而得到所需的形状和尺寸。
挤压过程中需要
严格控制挤压速度、温度和模具温度等参数,确保成品的精度和质量。
铝合金挤压技术的应用广泛,既可以制作大批量的标准化产品,也可以为客户量身定制。
在工程领域,铝合金挤压制品常用于桥梁、高速公路、地铁、轻轨、隧道、水利工程
等建设工程中,可以制作高强度的坚固、耐腐蚀的结构件。
在建筑领域,铝合金挤压制品
被广泛应用于幕墙、门窗、铁路车站、机场航站楼、商业中心等建筑物的立柱、横梁等结
构件。
在汽车工业领域,铝合金挤压制品逐渐替代了钢铁制品,用于汽车门窗、车身等组
件的制造,可以有效节约材料、降低车身重量,提高汽车整体性能。
在航空航天工业领域,铝合金挤压制品广泛用于飞机、卫星、导弹等航空航天器材的制造,具有优异的力学性能、腐蚀性能和导电性能。
总之,铝合金挤压技术是一种基础技术,可以广泛应用于各个领域,对于提高产品质量、降低成本、提高效率都具有重要意义。
随着科技的不断进步和技术的不断发展,铝合
金挤压技术也将不断得到创新和应用,为各个行业的发展和进步贡献自己的力量。
钢筋挤压连接技术的优点及适用范围
钢筋挤压连接技术的优点及适用范围
钢筋挤压连接技术(Rebar Splicing Technology)是一种常用的钢筋连接方法,它通过机械挤压将两根钢筋紧密连接在一起。
以下是钢筋挤压连接技术的一些优点及适用范围:
优点:
1. 强度可靠:钢筋挤压连接技术能够提供可靠的连接强度,连接强度能够达到或接近原始钢筋的强度,保证了结构的整体力学性能。
2. 安全可靠:挤压连接降低了连接部位的应力集中程度,避免了焊接或螺纹连接可能引起的应力集中点。
3. 节省材料:钢筋挤压连接采用机械方式将钢筋连接,不需要额外的连接材料(如焊丝或连接螺母),节省了材料成本。
4. 施工便利:挤压连接技术简单易行,不需要特殊的设备和技能,减少了施工难度和时间成本。
5. 可行性广泛:钢筋挤压连接技术适用于各种规格和类型的钢筋,适用范围广泛,可以满足不同结构和工程项目的需求。
适用范围:
1. 建筑工程:钢筋挤压连接技术常用于建筑结构的钢筋连接,如梁、柱、板等,确保结构的稳定性和强度。
2. 桥梁工程:钢筋挤压连接技术在桥梁工程中广泛应用,连接梁柱、桥墩等部位的钢筋,提高结构整体性能和抗震性能。
3. 土木工程:挤压连接技术可以用于地下隧道、基础、地下室等土木工程中的钢筋连接。
4. 产业建设:钢筋挤压连接技术也适用于工业建设,如厂房、仓库等钢结构的钢筋连接。
需要根据具体工程的需求和设计要求来确定是否使用钢筋挤压连接
技术。
在采用该连接技术时,应确保合适的挤压连接设备和操作规范,以保证连接的质量和安全性。
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一、挤压技术在植物蛋白中的应用
组织化植物蛋白的生产是利用含植物蛋白较高(50%左右)的原料,物料在一定温度和水分情况下,由于受高剪切力和螺杆定向流动的作用,当被挤压经过模具出口时,蛋白质分子成为类似纤维状的结构。
植物蛋白经组织化后,改善了口感和弹性,扩大了使用范围提高了营养价值。
与动物蛋白相比,具有价格低、不含胆固醇、保质期长、易着色、易增香添味等优点,可制成多种不同的食品,或者制成仿肉类食品。
例如大豆组织蛋白的生产
组织化大豆蛋白是以脱脂大豆粉、浓缩大豆蛋白或分离大豆蛋白等为原料,利用湿法挤压技术生产高水分组织化大豆蛋白。
高水分组织化大豆蛋白可直接用于餐饮业加工素食菜肴,这项技术的开发,对传统豆制品生产是一种创新,具有现实和良好的市前景。
(刘克顺,周瑞宝,田少君,等.2006)
二、挤压技术在休闲食品中的应用
膨化食品是将挤压技术应用于食品加工中最先获得成功的产品.休闲食品多以玉米、小麦、大米等谷物和马铃薯等薯类为原料,另有多种调味料,加工成多种风味,多种形状的产品.根据其制作工艺的不同,可分为直接膨化型休闲食品、共挤压型休闲食品、间接膨化型休闲食品.同时淀粉颗粒在水分含量较低的情况下,充分溶胀、糊化和部分降解, 再加上挤出模具后, 物料由高温高压状态突变到常压状态, 便发生瞬间的“闪蒸”,这就使糊化之后的淀粉不易恢复其β-淀粉的颗粒结构, 故不易产生“回生”现象。
挤压食品加工过程时间短, 原料水分含量一般较低,不利于微生物生长繁殖。
从原料到产品, 生产工艺简单, 流水线短, 基本上无污染机会。
挤压过程温度可高达200 ℃左右, 即使时间很短(通常在
10 s 以下), 也可以破坏原料中的微生物。
膨化后的产品含水量低, 一股为
5%~8%, 这种状态也不利于微生物的生产繁殖。
因此只要保存方法得当, 便可较长时间保存。
(张泽庆.2008)
例如复合马铃薯膨化条休闲食品
以白粗皮鲜马铃薯、优质糯米粉等为原料,经过选料→清洗→去腐去皮→切片→柠檬酸钠溶液处理→蒸煮→揉碎→与辅料混合→老化→干燥(去除部分水分)→挤压膨化→调味→包装→成品
操作要点:
a.通过切片,减少蒸煮时间,利用浓度为0.1%~0.2%柠檬酸钠溶液处理,防止马
铃薯片发生酶促褐变;
b.在3~17℃、相对湿度50%下,冷却老化12 h,使淀粉高度晶格化,从而包裹住糊化吸收的水分。
在挤压膨化时这些水分就会急剧汽化喷出,从而形成多空隙的疏松结构,使成品达到一定的酥脆度
e.必须严格控制原辅料的水分含量、膨化温度、螺旋杆的转速,干燥的时间和温度。
温度过低,产品的口味口感不足;温度过高又容易造成焦糊现象。
例如经试验优化,最佳工艺为原辅料的水分含量12%,膨化温度120℃ ,螺杆转速125 r/min; (刘兴新,2007)
三挤压技术在酿造产业中的应用
谷物经膨化处理后,淀粉和蛋白质等大分子物质的分子结构均不同程度地发生降解,糊精、还原糖和氨基酸等小分子物质含量增加,脂肪含量大大降低,这样的变化对发酵有利。
同时,可溶性的小分子物质在发酵初期可供给酵母足够的营养成分,加快发酵过程。
由于物料挤压后呈片状或蜂窝状结构,体积膨胀,增
大了与酶的接触面积,加快了酶与酵母的作用进程,减少了酶和酵母的用量,缩短了发酵周期,因此作为发酵工业的原料,挤压膨化后的谷物原料均优于蒸煮糊化原料。
试验表明,利用挤压膨化原料生产食醋,原料出品率可提高40%~50%,而且酵母和曲的用量也要减少,发酵时间比传统工艺缩短10d左右,经济效益显著增加.日本龟甲万酿造株式会社还用挤压技术生产发酵制品——酱油和曲酒等。
(MULVANEY,RIZVI.1993)
四、挤压技术在微胶囊产品中的应用
例如挤压法是目前最受推崇的香精香料的微胶囊方法。
将芯材物质分散于熔化了的糖类物质中,然后将其挤压通过一系列模具并进入脱水液体,这时糖类物质凝固变硬。
同时将芯材物质包埋于其中,得到一种硬糖状的微胶囊产品。
挤压法的优点在于:微胶囊表面孔面积非常小,能防止挥发和氧气的渗入;表面油量小,货价寿命长;操作温度较低,对风味物质的损害小;具有吸引人的颜色、大小和外观,适合于对外观有较高要求的产品。
这种微胶囊香精的方法的主要优点为:
a.微胶囊表面孔面积非常小,能防止挥发和氧气的进人。
b.表面油量少,货架寿命长。
c.操作温度低,对风味物质的损害小。
d.具有吸引人的颜色。
唯一另人觉得美中不足的就是这种方法所制备的微胶囊产品的产率不高,一般仅为70%左右,而喷雾干燥一般能达到90%以上。
(王璐,许时婴.1999)
例如Swihser等人将香精油和抗氧化剂及分散剂加人DE值为42的谷物淀粉糖浆,谷物淀粉糖浆含有3-8%的水分,并将温度控制在85-125℃的范围内,将这一混合物剧烈搅拌并用氮气排除氧气,形成乳状液被挤人到不相混溶的液体中(如植物油或矿物油)。
将冷凝的固体磨成一定的颗粒大小,并用溶剂除去表面油,然后真空干燥得到含香精油8-10%的产品,其生产工艺所设计的挤压方法是目前商业生产方法的基础。
(李柱,陈正行.2004)
五、挤压技术在动物饲料中的应用
挤压技术可对大豆粉、鱼粉、羽毛粉等饲料蛋白资源,以及鸡粪、动物内脏废弃物和某些农副产品等饲料原料进行挤压加工。
是近几十年发展起来的一项饲料加工新技术。
目前,已成为饲料工业的一项重要单元操作,主要应用于水产饲料和宠物饲料的生产。
挤压过程将具有一定湿含量的粉粒状饲料原料(通常为谷物粒料或其淀粉)送入膨化机内,经过一次连续的混合、调质、升温增压熟化、挤出模孔和骤然降压过程所制得的一种膨化多孔状质构的颗粒饲料.有的还要经过粉碎、干燥、喷涂等后续处理工序以满足不同产品的营养及理化指标要求,同时一些天然的抗生长因子和有毒物质被破坏,导致饲料变劣的酶被钝化或失活,饲料的一些质量指标得以提高。
毒性成分的减少也提高了蛋白酶的消化率,蛋白质利用率得以明显改善,饲料适口性将更好。
挤压水产和宠物饲料主要特性:
a.谷物及其淀粉为基础原料,在挤压过程中,淀粉糊化(即α淀粉β化),吸水能力增强,由不可溶变为可溶,可加快淀粉的酶解速度,提高消化率。
b.通过改变工艺和配方,调节颗粒产品的松密度,从而可使饲料具有适宜的漂浮特性和水中稳定性.由这个特点可制成浮性的、沉性的或慢沉落的鱼饲料,来适于不同采食层鱼类的采食。
c.挤压过程中,物料要受到高温、高压,蒸煮和膨化,可使物料中的蛋白质变性,
除去抗营养因子并杀菌,提高消化率和利用率。
(李丽娜.2004)
六、在浸油中的应用
利用挤压技术对浸油原料进行膨化预处理,可收到良好的效果。
当原料胚被强制输送到挤压腔后,通过压延、摩擦和挤压作用产生的高温高压效果,原料胚被剪切、泥炼、熔融,使原料胚组织发生了变化。
当原料胚从高压状态被挤出到常压态时,内部超沸点水分瞬间蒸发并产生巨大膨胀力,原料胚也随之膨化成型,产生许多带细微孔的条状体(或称油路)。
此时的原料胚非常有利于油料的浸出,与传统轧胚浸出法相比,具有生产能力强、浸油速度快、耗能低及产品质量优等特点。
(丁继峰,沈善奎.2006)
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