颗粒饲料单模孔挤压成型装置设计与试验研究

■ 彭 飞 王红英 方 芳 方 鹏 孔丹丹 金 楠 段恩泽

(1.中国农业大学工学院，北京100083；2.北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048；3.郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001)

制粒成型是饲料成型技术之一，是指粉状饲料原料或粉状饲料经过水、热调质，经由模辊等机械部件挤压作用，强制通过模孔并聚合成型的过程。经过制粒加工的颗粒饲料，相对于粉料具有以下优点：能够改善动物挑食情况，提高饲料报酬率，贮存运输更为经济、管理方便，避免不同成分分层，减少因粉尘引起的对动物饮水及环境的污染，杀灭部分有害微生物，提高动物适口性，提高饲料利用率和动物生产性能等。

颗粒饲料的挤压成型过程，是建立在粉粒体间存在间隙的基础上，在摩擦力、挤压力和温度等综合因素的作用，粉粒体的空隙缩小，最后形成具有一定密度和强度的颗粒。在饲料粉料由松散到致密这个成型过程中，力学行为较为复杂，大致可以分为供料区、变形压紧区和挤压成型区[1]。影响饲料粉料成型的因素分为两个方面：一是内部因素，即粉料的物料特性，如原料成分及配比、含水率[2]、物料温度[3-5]等；二是外部因素，即加工设备的技术参数，如喂入量、模孔几何尺寸、压缩载荷等[6-8]。由于制粒机结构空间的封闭性以及工作时模辊高速旋转的特点，其挤压作业过程中的力学行为很难用仪器直接进行测定[9]。为研究挤压成型规律及物料特性、加工工艺参数对颗粒成型品质的影响，本文借鉴国内外学者有关生物质等物料挤压成型研究理论与方法[10-12]，重点研究单个模孔内颗粒饲料的致密成型过程。……