在生物能源、食品加工、制藥等行業(yè)中，高纖維物料的造粒處理是生產(chǎn)流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高纖維物料因其纖維結(jié)構(gòu)復(fù)雜、韌性強(qiáng)、流動(dòng)性差等特性，對(duì)造粒設(shè)備的性能和工藝提出了更高要求。目前，對(duì)輥擠壓和雙膜擠壓是較為常用的兩種造粒技術(shù)，它們?cè)诟呃w維物料造粒方面各有優(yōu)劣。本文將深入對(duì)比對(duì)輥擠壓和雙膜擠壓技術(shù)，剖析二者在高纖維物料造粒中的適用性。

一、對(duì)輥擠壓與雙膜擠壓技術(shù)原理

（一）對(duì)輥擠壓技術(shù)原理

對(duì)輥擠壓造粒機(jī)的核心部件是兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的壓輥，壓輥表面經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，帶有各種形狀的凹槽、凸臺(tái)或光滑表面。工作時(shí)，高纖維物料經(jīng)加料裝置均勻輸送至兩壓輥之間，隨著壓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，物料在逐漸縮小的輥隙間受到強(qiáng)大的擠壓力。在高壓作用下，物料顆粒相互靠近、變形，纖維之間相互交織、壓縮，空氣被擠出，物料由松散狀態(tài)變?yōu)榫哂幸欢◤?qiáng)度和密度的片狀或塊狀物，隨后再通過破碎、整粒等工序制成所需粒度的顆粒 。

（二）雙膜擠壓技術(shù)原理

雙膜擠壓造粒機(jī)主要由料斗、螺旋輸送器、模頭和切刀等部件構(gòu)成。高纖維物料在料斗中經(jīng)螺旋輸送器推送，進(jìn)入模頭。模頭內(nèi)設(shè)置有雙層模具，物料在螺旋輸送器的推力和模具的約束下，通過模具上的小孔擠出，形成連續(xù)的條形狀物料。擠出的條狀物料隨即被高速旋轉(zhuǎn)的切刀按照設(shè)定長(zhǎng)度切斷，從而形成顆粒。雙膜擠壓技術(shù)主要依靠物料的塑性流動(dòng)和模具的成型作用來完成造粒過程。

二、對(duì)輥擠壓在高纖維物料造粒中的適用性分析

（一）優(yōu)勢(shì)

1、強(qiáng)大的擠壓能力：對(duì)輥擠壓能夠產(chǎn)生較大的擠壓力，這對(duì)于高纖維物料中堅(jiān)韌的纖維結(jié)構(gòu)具有良好的破碎和壓縮效果?？梢杂行Э朔呃w維物料的高韌性，使纖維之間緊密結(jié)合，提高顆粒的密實(shí)度和強(qiáng)度。例如在生物質(zhì)燃料造粒中，對(duì)輥擠壓可將松散的秸稈、木屑等高纖維生物質(zhì)原料擠壓成密度較高的顆粒燃料，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

2、適應(yīng)性廣：對(duì)輥擠壓技術(shù)對(duì)物料的濕度和粒度要求相對(duì)寬松。無論是含水量較低的干燥物料，還是具有一定濕度的物料，只要其可塑性在一定范圍內(nèi)，都能進(jìn)行造粒處理。而且對(duì)于不同粒度的高纖維物料，無需過度細(xì)化預(yù)處理，可直接進(jìn)行造粒，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程。

3、顆粒質(zhì)量穩(wěn)定：通過調(diào)整壓輥的壓力、轉(zhuǎn)速以及表面形狀等參數(shù)，可以精確控制顆粒的密度、強(qiáng)度和粒度。生產(chǎn)出的顆粒形狀規(guī)則，質(zhì)量較為均勻，在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力。

（二）局限性

1、磨損問題：高纖維物料中的硬質(zhì)纖維成分在擠壓過程中會(huì)對(duì)壓輥表面產(chǎn)生較大的摩擦和磨損，導(dǎo)致壓輥使用壽命縮短，增加了設(shè)備的維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間。

2、能耗較高：為了產(chǎn)生足夠的擠壓力來處理高纖維物料，對(duì)輥擠壓造粒機(jī)需要配備功率較大的電機(jī)，因此在運(yùn)行過程中能耗相對(duì)較高，這在一定程度上增加了生產(chǎn)成本。

三、雙膜擠壓在高纖維物料造粒中的適用性分析

（一）優(yōu)勢(shì)

1、連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)：雙膜擠壓造粒機(jī)采用螺旋輸送和模具擠出的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)物料的連續(xù)輸送和造粒，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，生產(chǎn)效率較高。尤其適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，可滿足市場(chǎng)對(duì)高纖維顆粒產(chǎn)品的大量需求。

2、顆粒形狀可控：通過更換不同形狀和規(guī)格的模具，可以生產(chǎn)出各種形狀的顆粒，如圓柱狀、球狀、片狀等，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)顆粒形狀的特殊要求。在食品和制藥行業(yè)，這種靈活的顆粒形狀控制能力具有重要意義。

3、低磨損、低能耗：相較于對(duì)輥擠壓，雙膜擠壓過程中物料與設(shè)備部件之間的摩擦較小，因此設(shè)備磨損程度低，維護(hù)成本也相對(duì)較低。同時(shí)，由于其依靠螺旋輸送的推力進(jìn)行造粒，不需要像對(duì)輥擠壓那樣產(chǎn)生巨大的擠壓力，所以能耗較低，有利于降低生產(chǎn)成本。

（二）局限性

1、對(duì)物料要求高：雙膜擠壓技術(shù)對(duì)高纖維物料的流動(dòng)性和可塑性要求較高。如果物料的纖維過于堅(jiān)韌、蓬松，流動(dòng)性差，容易在螺旋輸送過程中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，影響生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。因此，往往需要對(duì)物料進(jìn)行更多的預(yù)處理，如粉碎、添加粘結(jié)劑等，以改善物料的成型性能。

2、顆粒強(qiáng)度受限：由于雙膜擠壓主要依靠物料的塑性流動(dòng)成型，在壓力施加方面不如對(duì)輥擠壓直接和強(qiáng)大，所以生產(chǎn)出的顆粒強(qiáng)度相對(duì)較低，在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中可能更容易出現(xiàn)破碎現(xiàn)象。

四、實(shí)際應(yīng)用案例對(duì)比

（一）生物質(zhì)燃料行業(yè)

在生物質(zhì)燃料生產(chǎn)中，某企業(yè)分別采用對(duì)輥擠壓和雙膜擠壓技術(shù)對(duì)秸稈進(jìn)行造粒。采用對(duì)輥擠壓技術(shù)時(shí)，盡管設(shè)備前期投入較大，但生產(chǎn)出的秸稈顆粒燃料密度高、強(qiáng)度大，在市場(chǎng)上售價(jià)較高，且能夠適應(yīng)不同濕度和粒度的秸稈原料，無需復(fù)雜的預(yù)處理。而使用雙膜擠壓技術(shù)，雖然能耗和設(shè)備維護(hù)成本較低，但由于秸稈纖維的高韌性，容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，需要對(duì)秸稈進(jìn)行精細(xì)粉碎和添加粘結(jié)劑處理，且生產(chǎn)出的顆粒強(qiáng)度不足，在運(yùn)輸過程中破損率較高，影響了產(chǎn)品質(zhì)量和銷售。

（二）食品加工行業(yè)

在膳食纖維顆粒生產(chǎn)中，雙膜擠壓技術(shù)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。某食品企業(yè)利用雙膜擠壓造粒機(jī)，通過更換不同模具，生產(chǎn)出多種形狀的膳食纖維顆粒，滿足了不同食品配方和外觀設(shè)計(jì)的需求。而且該技術(shù)生產(chǎn)過程穩(wěn)定，能耗低，符合食品行業(yè)對(duì)清潔生產(chǎn)和成本控制的要求。相比之下，對(duì)輥擠壓技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用則受到顆粒形狀單一、設(shè)備清洗困難等因素的限制，適用性較差。

五、結(jié)論

對(duì)輥擠壓和雙膜擠壓技術(shù)在高纖維物料造粒中各有其適用性。對(duì)輥擠壓技術(shù)憑借強(qiáng)大的擠壓能力和廣泛的物料適應(yīng)性，在對(duì)顆粒強(qiáng)度和密度要求較高，且物料預(yù)處理?xiàng)l件有限的場(chǎng)景中表現(xiàn)出色；而雙膜擠壓技術(shù)則以連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)、靈活的顆粒形狀控制和較低的能耗與磨損，更適合對(duì)顆粒形狀要求多樣、生產(chǎn)規(guī)模較大且物料流動(dòng)性較好的生產(chǎn)環(huán)境。企業(yè)在選擇高纖維物料造粒技術(shù)時(shí)，應(yīng)充分考慮物料特性、產(chǎn)品要求、生產(chǎn)規(guī)模以及成本等多方面因素，合理選擇最適合的造粒技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)目標(biāo)。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，未來對(duì)輥擠壓和雙膜擠壓技術(shù)在高纖維物料造粒領(lǐng)域有望進(jìn)一步優(yōu)化和完善，為相關(guān)行業(yè)帶來更大的價(jià)值。