一、鋼鐵材料
普通碳鋼和鑄鐵耐腐蝕性都不好,易生銹,更不宜直接接觸有腐蝕性的食品介質(zhì),一般用于設(shè)備中承受載荷的結(jié)構(gòu)。在承受干物料的磨損構(gòu)件中,鋼鐵是理想材料,因為鐵碳合金通過控制其成分和熱處理,可以得到各種耐磨的金相結(jié)構(gòu)。鐵質(zhì)本身對人體無害,但遇單寧等物質(zhì),會使食品變色。鐵銹剝落于食品中會對人體造成機(jī)械損傷。
對于食品工廠設(shè)計來說，食品工業(yè)可以用涂搪瓷的鋼鐵容器。搪瓷的原料有長石、石英砂、硼砂、堿、熒石以及其它成分。搪瓷最大的優(yōu)點是耐酸堿腐蝕,并且搪瓷表面光滑,易于清洗和保持衛(wèi)生。搪瓷的致命缺點是在碰撞外力或溫度的作用下,釉可能碎裂,只要極少量碎片落入食品物料中,就有可能造成嚴(yán)重后果。因此,搪瓷設(shè)備在食品工廠中的使用越來越少。現(xiàn)在代替搪瓷材料的有各種無毒樹脂涂料,其涂層耐腐蝕而不易產(chǎn)生碎片。
二、不銹鋼
不銹鋼是指在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的合金鋼。不銹鋼的基本成分為鐵一鉻合金和鐵一鉻-鎳合金,另外還可以添加其它元素,如鋯、鈦、鉬、錳、、鉑、鎢、銅、氮等。由于成分不同,耐腐蝕的性能也不同。鐵和鉻是各種不銹鋼的基本成分,實踐證明,當(dāng)鋼中含鉻量在12%以上時,就可以抵抗各種介質(zhì)的腐蝕,一般不銹鋼中的含鉻量不超過28%。
不銹鋼通常可按化學(xué)組成、性能特點和金相組織進(jìn)行分類。但對不銹鋼的標(biāo)識規(guī)則有所了解更為實用。所謂標(biāo)識即對不銹鋼型號的命名規(guī)則。各國對不銹鋼的命名標(biāo)準(zhǔn)有所不同。
三、有色金屬材料
食品機(jī)械中的有色金屬材料主要是鋁合金、純銅和銅合金等。
鋁合金具有耐蝕和導(dǎo)熱性能、低溫性能、加工性能好以及重量輕等優(yōu)點。鋁合金適用的食品種類主要是碳水化合物類、脂肪類、乳類制品等。但有機(jī)酸等腐蝕性物質(zhì)在一定的條件下可以造成對鋁及鋁合金的腐蝕。食品機(jī)械中鋁及鋁合金的腐蝕,一方面影響機(jī)械的使用壽命,另一方面因腐蝕物進(jìn)入食品而危害人們的身體健康。
純銅亦稱紫銅,其特點是熱導(dǎo)率特別高,所以常常被用作導(dǎo)熱材料,可以制造各種換熱器。雖然銅具有一定的耐蝕性,但銅對一些食品成分,如維生素C有破壞作用,另外有些產(chǎn)品(如乳制品)也因使用銅制容器而產(chǎn)生異味。所以,一般不用于直接接觸食品,而是用于諸如制冷系統(tǒng)中的換熱器或者空氣加熱器等的設(shè)備中。
總體而言,食品機(jī)械設(shè)備中,曾經(jīng)用以上有色金屬為材料制造直接與食品接觸的零部件或結(jié)構(gòu)材料,正日益為抗腐蝕和衛(wèi)生性能良好的不銹鋼或非金屬材料所取代。
四、非金屬材料
食品機(jī)械結(jié)構(gòu)中,除使用良好的金屬材料之外,還廣泛地使用非金屬材料。食品機(jī)械與設(shè)備中使用的非金屬材料主要是塑料。常用的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯塑料及含粉狀和纖維填料的酚醛塑料、層壓塑料(酚醛夾布膠木、酚醛夾玻璃纖維塑料)、環(huán)氧樹脂、聚酰胺、各種規(guī)格的泡沫塑料、聚碳酸酯塑料、氯化聚醚有機(jī)玻璃等。
此外,還使用各種天然和合成的橡膠。
與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料相比,塑料有一系列的優(yōu)點:①密度不大,平均為黑色或有色金屬的1/8~1/5;②機(jī)械加工余量少,使生產(chǎn)成本降低。例如,用注塑塑料代替金屬,工時可減少為1/6~1/5,工序減少為1/0~1/5。加工費用也減少為1/6~1/2;③化學(xué)穩(wěn)定性高;
④有良好的摩擦特性;⑤有良好的吸收噪音和隔音性能;⑥有好的耐振性和抗附著特
性等。
塑料也存在其固有的缺點,主要表現(xiàn)為:耐熱性和導(dǎo)熱性低:在液體環(huán)境中工作時,有老化和膨脹的趨勢等。
以上就是食品工廠設(shè)計之食品機(jī)械中常用的材料的全部內(nèi)容了。
