新型抗菌TPU肉品分割輸送帶應(yīng)用研究

陳新新

摘 要：新型抗菌熱塑性聚氨酯（TPU）肉品分割輸送帶采用抗菌TPU，并通過特殊的擠出壓延工藝制成，主要用于畜類、禽類、魚類等肉品的清洗、分割加工過程中的輸送。與目前市場(chǎng)上常見的鏈板肉品分割帶、PVC或PU肉品分割帶相比，TPU肉品分割輸送帶具有抗菌、易清洗、安全、環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水等優(yōu)點(diǎn)，符合國家食品安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：抗菌TPU PVC 鏈板 肉品分割帶

1 引言

20世紀(jì)50年代，瑞士Habasit公司最早開發(fā)出將聚氯乙烯（PVC）或聚氨酯（PU）樹脂涂覆于織物骨架材料表面的輕型輸送帶，由此開辟了輸送帶的輕量化時(shí)代，隨后德國Siegling、荷蘭Ammeraal也陸續(xù)跨入輕型輸送帶行業(yè)[1]。1972年，美國Intralox公司首先應(yīng)用輕質(zhì)且節(jié)能的塑料鏈板取代金屬網(wǎng)帶，避免了金屬網(wǎng)帶易生銹、難清洗、功耗大的缺點(diǎn)[2]，自此輸送帶市場(chǎng)被PVC或PU輸送帶及鏈板輸送帶所分割。

輕型輸送帶具有平面式和模塊化的特點(diǎn)，適用于各種應(yīng)用場(chǎng)合。PVC或PU輸送帶具有優(yōu)良的電絕緣性、阻燃性、耐化學(xué)腐蝕性，且原材料價(jià)格低廉，易于改性和加工，因此生產(chǎn)廠商眾多。然而，對(duì)于畜類、禽類、魚類等肉品的清洗、分割加工過程所需的肉品分割帶，PVC或PU因含大量增塑劑等有害小分子而存在安全衛(wèi)生隱患。鏈板輸送帶因易于更換、定位精準(zhǔn)而廣泛運(yùn)用于物流行業(yè)，同時(shí)因其材質(zhì)耐切割且耐沖擊，也被廣泛用于肉品分割加工輸送。但是鏈板肉品分割帶存在耗能高、耗水多、污水排放量大和抗菌衛(wèi)生不足等缺點(diǎn)。本文研發(fā)新型抗菌熱塑性聚氨酯（TPU）肉品分割帶，能夠有效解決以上問題，故在屠宰、肉食品加工行業(yè)的應(yīng)用前景廣泛。

2 鏈板肉品分割帶的應(yīng)用

鏈板肉品分割帶是由許多模塊化鏈板通過孔和軸連接組裝而成的輸送帶，其中以塑料鏈板更為常見。鏈板材質(zhì)剛性較大、耐切割及耐沖擊，適宜輸送重的物料，其還能承受物料裝載時(shí)的沖擊，且結(jié)構(gòu)精密，傳輸定位準(zhǔn)確。但由于鏈板材質(zhì)輸送帶構(gòu)造復(fù)雜，有摩擦的動(dòng)關(guān)節(jié)多，因此耗電量較大，同時(shí)其軸孔部位、鏈板之間常常發(fā)出較大的摩擦噪音。此外，鏈板結(jié)構(gòu)中存在較多縫隙，屠宰加工過程中產(chǎn)生的肉屑、油脂、皮毛、血污等極易粘附在鏈板縫隙中，由此增加了鏈板肉品分割帶的清洗難度，既耗時(shí)耗力，又需要消耗大量的凈水進(jìn)行沖洗，顯著增加了污水的處理和排放。即便如此，少量的肉屑等污垢仍會(huì)殘留于縫隙，一方面縫隙殘留物中容易滋生細(xì)菌，如大腸桿菌、沙氏門菌、葡萄球菌等，甚至是寄生蟲卵，由此對(duì)肉品造成嚴(yán)重的污染[3]；另一方面，縫隙殘留物長(zhǎng)期存在會(huì)腐敗，產(chǎn)生尸胺等有毒物質(zhì)，并伴隨惡臭氣味，嚴(yán)重污染輸送帶及其肉品。

為了提高鏈板肉品分割帶的清洗效果，生產(chǎn)企業(yè)通常還會(huì)使用專用清洗劑，這也會(huì)增加清洗后廢水的污染程度和處理難度。另外，為防止鏈板肉品分割帶的污染，保證生產(chǎn)的肉品符合國家以及歐美等國的衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)必須對(duì)鏈板輸送帶進(jìn)行嚴(yán)格的消毒。在消毒過程中必然會(huì)使用大量的化學(xué)試劑，進(jìn)而增加了肉品化學(xué)污染的可能性，同樣也增大了輸送帶清洗水中化學(xué)品的含量，加大了廢水的污染程度和處理難度。

對(duì)鏈板肉品分割帶清洗之后的廢水進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：COD約為1500mg/L；BOD約為8000mg/L；SS為600～900mg/L；pH為6.2～6.9；大腸桿菌數(shù)為5×105個(gè)/L。按照國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 13457-92）規(guī)定的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)為：COD為500mg/L；BOD為300mg/L；SS為400mg/L；pH為6.0～8.5；大腸桿菌數(shù)為10000個(gè)/L[4]。由此對(duì)比可知，清洗鏈板肉品分割帶的廢水遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國標(biāo)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須對(duì)廢水進(jìn)行處理，大幅降低COD、BOD、SS以及大腸桿菌數(shù)等指標(biāo)值，達(dá)標(biāo)后方可排放，而廢水處理費(fèi)用較高，顯著增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

由于鏈板肉品分割帶在耗電量、耗水量、廢水處理成本等方面遠(yuǎn)高于PVC或PU輸送帶，目前此類分割帶的市場(chǎng)占有率明顯降低。

3 PVC或PU肉品分割帶的應(yīng)用

PVC或PU肉品分割帶是在PET織物骨架材料上涂覆PVC或PU樹脂而構(gòu)成。眾所周知，軟質(zhì)PVC含有大量增塑劑，在使用過程中其會(huì)不斷釋放和遷移。增塑劑的遷出一方面會(huì)導(dǎo)致材料逐漸變硬、變脆，甚至斷裂，另一方面析出的增塑劑成分對(duì)肉品的氣味和味道有所影響，而且此類物質(zhì)被消費(fèi)者攝取后會(huì)直接影響身體健康。世界衛(wèi)生組織于1995年公布的相關(guān)內(nèi)容指出：PVC塑料所用的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)是一類環(huán)境雌激素，是必須控制的一類擾亂人體內(nèi)分泌的化學(xué)物質(zhì)[5]。歐盟于1997年公布了第三類重點(diǎn)化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，其中的6種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)也被美國EPA列入“優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染的名單”，特別是鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯（DEHP）。目前，DEHP對(duì)人體毒性的研究還不充分，但從已有的研究結(jié)果看，DEHP類似于環(huán)境荷爾蒙，由于其會(huì)在體內(nèi)停留一段時(shí)間才能排出，長(zhǎng)期攝入會(huì)發(fā)生類雌激素效應(yīng)，導(dǎo)致人體雌激素或抗雄激素活性上升，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生生殖和發(fā)育毒性，危害男性生殖能力，促使女孩性早熟，并造成人體內(nèi)分泌失調(diào)和免疫力下降，嚴(yán)重的可能會(huì)引起肝癌[6]。鑒于DEHP嚴(yán)重危害人體健康，且不易降解，具有生物濃縮特性，世界各國都已將其列為毒性化學(xué)物質(zhì)。

PU材質(zhì)的肉品分割帶的表面塑料中雖然不具有增塑劑析出遷移的風(fēng)險(xiǎn)，但是纖維織物骨架層會(huì)吸收血水或油脂，而PU不具備抗菌特性，易導(dǎo)致整個(gè)輸送帶的污染，同時(shí)其表面和底面受血水、油脂污染運(yùn)行時(shí)會(huì)打滑不順，并且這種輸送帶也難以清洗。另外，PU材質(zhì)的肉品分割帶制造成本高于PVC材質(zhì)的肉品分割帶，因此目前選用者較少。

4新型抗菌TPU肉品分割帶的開發(fā)和應(yīng)用

TPU是一種熱塑性彈性體材料，具有硬度范圍廣、機(jī)械強(qiáng)度高、耐寒性突出、耐水、耐油等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)目咕男裕帜芫哂谐志玫目咕匦?，尤其適用于制造肉品分割輸送帶。TPU是代替PVC或PU肉品分割帶以及鏈板肉品分割帶的良好材質(zhì)，已在屠宰、肉食品加工行業(yè)應(yīng)用。

新型抗菌TPU肉品分割帶以凱芙拉纖維（Kevlar）單絲作為骨架層材料，通過特殊的擠出和壓延工藝包覆TPU而制成的輕型齒形輸送帶，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。與前述兩類傳統(tǒng)肉品分割帶相比，新型抗菌TPU肉品分割帶在節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保、安全衛(wèi)生、使用壽命長(zhǎng)等方面均具有突出的優(yōu)越性。

首先，新型抗菌T P U肉品分割帶外觀為封閉密合實(shí)體帶，既無軸孔或鏈板之間的縫隙，又無含水、含油的纖維織物裸露在外，清洗方便簡(jiǎn)易，不僅節(jié)省清洗用水量，而且無需采用特殊的清潔劑、消毒劑，可降低清洗廢水受到化學(xué)試劑污染，簡(jiǎn)化廢水處理過程，降低生產(chǎn)成本。

其次，TPU材質(zhì)的新型輸送帶質(zhì)量遠(yuǎn)小于塑料鏈板輸送帶，且為整體結(jié)構(gòu)，可有效避免鏈板輸送帶中軸孔的摩擦功耗，因此運(yùn)行時(shí)具有能耗低的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而降低使用成本。

再者，新型抗菌TPU肉品分割帶具有齒形結(jié)構(gòu)，直接采用塑料齒輪驅(qū)動(dòng)，在其運(yùn)行過程中并非像P VC或P U肉品分割帶一直處于繃緊狀態(tài)，因此該類輸送帶的使用壽命較長(zhǎng)。

此外，新型抗菌T P U肉品分割帶在肉品分割加工輸送過程中不會(huì)釋放塑化劑，對(duì)肉制品不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)污染。與P VC肉品分割帶相比，新型輸送帶使肉品加工更安全衛(wèi)生。同時(shí)，新型輸送帶采用抗菌性能優(yōu)異的TPU材料作包覆層，能夠較大程度地抑制細(xì)菌的滋生與繁殖，減少肉品受到細(xì)菌污染的可能。青島平度九聯(lián)廠對(duì)新型抗菌T P U肉品分割帶與兩種傳統(tǒng)肉品分割帶進(jìn)行運(yùn)行后清洗前、后的細(xì)菌菌落數(shù)對(duì)比，檢測(cè)結(jié)果見表1。

新型抗菌T P U肉品分割帶在清洗前菌落數(shù)僅為鏈板肉品分割帶的1 9 . 7 %、P V C肉品分割帶的2 4 . 1 %，表明該新型輸送帶采用的T P U材料具有明顯的抗菌效果，同時(shí)它的實(shí)體結(jié)構(gòu)可有效避免肉屑、血水和污垢的殘留。該新型輸送帶經(jīng)清洗后菌落數(shù)仍為最低，僅為傳統(tǒng)肉品分割帶的2 5 %～3 0 %，表明該新型輸送帶的實(shí)體帶、無縫隙和無纖維織物裸露的結(jié)構(gòu)易于清洗。鏈板肉品分割帶在清洗前后細(xì)菌含量均最高，幾乎無法保證肉品安全，縮短肉制品的保質(zhì)期。而P V C肉品分割帶在清洗前后細(xì)菌菌落數(shù)接近于鏈板帶，遠(yuǎn)高于新型輸送帶。顯然新型抗菌T P U肉品分割帶在加工過程中有效控制了細(xì)菌含量，能保證肉制品的安全衛(wèi)生，完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。幾種肉品分割帶的清洗耗水量對(duì)比表明，新型抗菌T P U肉品分割帶耗水量?jī)H為鏈板肉品分割帶的1 / 2，比P V C肉品分割帶還節(jié)省1 / 3左右的耗水量。由此可見，新型抗菌T P U肉品分割帶易清洗，節(jié)約清洗水量和清洗時(shí)間，減少污水排放，其應(yīng)用可顯著提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

5 總結(jié)與展望

中國從輕型輸送帶用于食品加工行業(yè)到新型抗菌TPU肉品分割帶的研發(fā)應(yīng)用，經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展。與此同時(shí)，世界各國逐漸重視節(jié)能環(huán)保、安全衛(wèi)生等問題，我國也出臺(tái)了相關(guān)政策，提倡低碳、節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展。用于屠宰、分割、剔骨、稱重、分級(jí)、分份、包裝的新型抗菌TPU肉品分割帶具有優(yōu)異的抗菌防霉性能和耐動(dòng)物油、耐切割、耐腐爛、耐熱水和各類清洗劑清洗、易于清洗等特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍日益增長(zhǎng)。目前，該新型輸送帶的制造廠家不斷增加，國外以美國Intralox及以色列Volta公司為主，國內(nèi)只有艾艾精密工業(yè)輸送系統(tǒng)（上海）股份有限公司生產(chǎn)此產(chǎn)品，也被認(rèn)定具有國際先進(jìn)水平。屠宰行業(yè)的肉品分割帶必然從高耗能、高污染向輕量化、環(huán)保節(jié)能、安全衛(wèi)生的方向發(fā)展，進(jìn)一步提高抗菌、高強(qiáng)度、輕量化、易清洗的水平是對(duì)肉品分割帶的市場(chǎng)需求。

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