一、钢铁材料
普通碳钢和铸铁耐腐蚀性都不好,易生锈,更不宜直接接触有腐蚀性的食品介质,一般用于设备中承受载荷的结构。在承受干物料的磨损构件中,钢铁是理想材料,因为铁碳合金通过控制其成分和热处理,可以得到各种耐磨的金相结构。铁质本身对人体无害,但遇单宁等物质,会使食品变色。铁锈剥落于食品中会对人体造成机械损伤。
对于食品工厂设计来说，食品工业可以用涂搪瓷的钢铁容器。搪瓷的原料有长石、石英砂、硼砂、碱、荧石以及其它成分。搪瓷最大的优点是耐酸碱腐蚀,并且搪瓷表面光滑,易于清洗和保持卫生。搪瓷的致命缺点是在碰撞外力或温度的作用下,釉可能碎裂,只要极少量碎片落入食品物料中,就有可能造成严重后果。因此,搪瓷设备在食品工厂中的使用越来越少。现在代替搪瓷材料的有各种无毒树脂涂料,其涂层耐腐蚀而不易产生碎片。
二、不锈钢
不锈钢是指在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的合金钢。不锈钢的基本成分为铁一铬合金和铁一铬-镍合金,另外还可以添加其它元素,如锆、钛、钼、锰、、铂、钨、铜、氮等。由于成分不同,耐腐蚀的性能也不同。铁和铬是各种不锈钢的基本成分,实践证明,当钢中含铬量在12%以上时,就可以抵抗各种介质的腐蚀,一般不锈钢中的含铬量不超过28%。
不锈钢通常可按化学组成、性能特点和金相组织进行分类。但对不锈钢的标识规则有所了解更为实用。所谓标识即对不锈钢型号的命名规则。各国对不锈钢的命名标准有所不同。
三、有色金属材料
食品机械中的有色金属材料主要是铝合金、纯铜和铜合金等。
铝合金具有耐蚀和导热性能、低温性能、加工性能好以及重量轻等优点。铝合金适用的食品种类主要是碳水化合物类、脂肪类、乳类制品等。但有机酸等腐蚀性物质在一定的条件下可以造成对铝及铝合金的腐蚀。食品机械中铝及铝合金的腐蚀,一方面影响机械的使用寿命,另一方面因腐蚀物进入食品而危害人们的身体健康。
纯铜亦称紫铜,其特点是热导率特别高,所以常常被用作导热材料,可以制造各种换热器。虽然铜具有一定的耐蚀性,但铜对一些食品成分,如维生素C有破坏作用,另外有些产品(如乳制品)也因使用铜制容器而产生异味。所以,一般不用于直接接触食品,而是用于诸如制冷系统中的换热器或者空气加热器等的设备中。
总体而言,食品机械设备中,曾经用以上有色金属为材料制造直接与食品接触的零部件或结构材料,正日益为抗腐蚀和卫生性能良好的不锈钢或非金属材料所取代。
四、非金属材料
食品机械结构中,除使用良好的金属材料之外,还广泛地使用非金属材料。食品机械与设备中使用的非金属材料主要是塑料。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状和纤维填料的酚醛塑料、层压塑料(酚醛夹布胶木、酚醛夹玻璃纤维塑料)、环氧树脂、聚酰胺、各种规格的泡沫塑料、聚碳酸酯塑料、氯化聚醚有机玻璃等。
此外,还使用各种天然和合成的橡胶。
与传统的结构材料相比,塑料有一系列的优点:①密度不大,平均为黑色或有色金属的1/8~1/5;②机械加工余量少,使生产成本降低。例如,用注塑塑料代替金属,工时可减少为1/6~1/5,工序减少为1/0~1/5。加工费用也减少为1/6~1/2;③化学稳定性高;
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着特
性等。
塑料也存在其固有的缺点,主要表现为:耐热性和导热性低:在液体环境中工作时,有老化和膨胀的趋势等。
以上就是食品工厂设计之食品机械中常用的材料的全部内容了。
