淺談我國面粉平篩的發展和改進

　　平篩是面粉廠主要的篩理設備，常用于主流物料的分級、篩選。它的主要特點是篩理面積大，結構緊湊。在單位篩理面積相同的情況下，高方篩具有體積最小，占有空間最少以及分級的種類多等優點，是面粉加工過程中的關鍵設備。

　　1 平篩的歷史追溯

　　面粉平篩的發展過程，至少已有300多年的歷史。

　　早期的篩一般是手搖，采用簡單的木框結構，并且在篩分的過程中，人的手要不斷地接觸篩面，起到清理和攪動的作用；篩網大部分采用紙莎草、蘆葦、馬發、亞麻線、亞麻纖維和棉線等材料做成，篩孔較大。大約在1820年，史維斯開始使用篩布做篩網，直到1835年才逐漸推廣使用。這時候的手篩逐漸被手搖的旋轉輪代替，然后有了用風和水作為動力的旋轉輪加工方法，篩子上、下搖動，進行篩分工作。這些篩基本上是一層篩面。大約在1888年，一位名叫哈根麥克的磨坊主設計了水平回旋運動的多層篩組，避免了早期篩子的過度振動，它是第一個真正地利用反作用力及機械驅動的平衡系統。整個篩是從房頂用蘆葦懸吊起來，地面上設置驅動，是第一個機械動力驅動篩。這種類型的篩子在歐洲大約經過20~30年的發展，然后傳到美國，并逐漸演變成自由旋轉驅動的結構，但那時運行的速度較慢[1].

　　2 平篩設計的改善和發展

　　平篩由篩箱、驅動機構、篩體懸吊裝置和進料、出料口的軟連接料筒組成[2].

　　早期的平篩篩框比較長，也有料流運動通道和機械式的篩網清理刷。那個時候所使用的清理刷，主要是用于清理加工豆類和谷物類的篩網。直到1900年，才用平方篩代替了長方形篩。在那之后，平方篩就成為了基本篩型，一直到現在。因為平方篩的框架結構可以達到最大的柔性，占用最少的地面空間，產量也是最高的。

　　驅動系統和平衡重塊已經作了許多年的改進，原來采用地板上的動力驅動或群體的線軸式復雜系統，使用皮帶、滑輪和油盒，給環境帶來了許多污染，見圖1;現在，平篩中部自含驅動系統，大大改善了衛生、安全、維修條件，能耗也已降低。目前，國外使用符合FDA標準的油脂來潤滑軸承，并且采用新的潤滑方法，可以使傳動壽命增加3年。懸吊裝置，早期使用蘆葦或者纖維類型的柳桿支撐，在某些地方還要增加一道纜索，作為安全裝置；目前，已經不用木質的吊桿，而使用強度高、柔韌性好的高分子合成材料桿，壽命長，運動軌跡較好[1].

　　篩體的結構設計也作了許多改進，原來全部使用木質框，帶來的問題是掛粉、吸潮，容易漏粉和繁殖細菌，衛生條件差；目前使用了比較理想的合成材料做襯里，表面光滑、耐磨，與面粉接觸的所有構件全是由不銹鋼或合成材料做成，主要是為了防止與食品接觸的表面被磨損，達到不粘粉，防止昆蟲和容易清理的目的。特別是在美國，許多篩箱和支撐使用不銹鋼代替木材，外表面采用達到美學要求的保護材料，更平滑，減少了篩箱中的螺栓緊固件，以減少灰塵的沉積。為了進一步保證衛生，裝置了隔離門。

　　篩格的設計、制造也經過了許多年。目前，除了有標準深度的篩格之外，還有嵌入式空框，可以有效地增加篩框下的空間，也提高了篩分空間，為粉料向篩下運動提供了條件。現在的設備，可以隨時根據使用者的要求，配置高篩格或在標準篩格的基礎上增加一個價格低廉的隔離器具，來滿足面粉廠加工的要求[3].

　　浙江托普儀器公司在2008年生產的圓形驗粉篩，篩面格用金屬材料制造，壁厚很小，膠粘篩網處有法蘭邊，凈篩理面積比常規篩面格大，取消了鋼絲托網，平篩的篩理面積增加20%.三臂篩面清理器兼有清理篩面和推出篩下物的功能[2].

　　傳統平篩大多是使用螺栓、棘輪或者手輪鎖緊篩倉，目前是利用頂部施壓，使用一個曲柄連桿，把篩格堆積起來，形成一個完整的篩分單元。某些產品是用氣缸系統代替，這使得移動篩格的工藝既快，又安全。

　　在過去的十多年，篩網主要是用圖釘、小釘和U形釘固定在木制的篩框上。篩網及附件的固定，完全依靠人的能力、經驗和注意力，所以制造的質量不高。而一個關鍵的問題是篩網要有合適的張力，而人工很難掌握，所以做起來困難很大，不合格率較高，并且使用圖釘和U形釘會造成潛在的不安全、不衛生。目前，利用機械張緊架和氣動張緊機構，已經可以通過張力傳感器準確、合適地張緊篩網。粘貼篩網的技術已基本成熟，膠粘劑粘貼穩定性好， 1 h可以粘貼14塊篩網，效率較高。

　　目前篩網質量已得到有效改善。國外公司主要的出發點是成本和數量，檢查的標準是絲綢篩網、合成篩網和金屬篩網篩孔的一致性。除了成本低之外，化纖合成篩網和好的編織線篩網在孔的一致性和耐用性上超過了絲綢篩網[3],所以目前大部分設備均使用合成篩網。

　　當食品安全已引起面粉加工企業重視時，再篩分篩的實際使用就成為很重要的一個問題。目前許多面粉廠已經使用了再篩分篩，它是作為一個工具篩使用。面粉的重新篩分和篩理需要經常進行。當面粉從面粉廠輸送到倉庫，或者從倉庫到包裝系統，都要重新篩分，其目的是檢查面粉潛在的污染[4].目前已經實現了在線檢測篩分，這樣就提高了產品的質量和安全性。

　　3 結語

　　經過上百年的變化和發展，面粉加工設備改進的主要目的是為了改善面粉加工的質量和滿足市場的要求。篩具和篩分的設計改進工作一直在進行，每一次改進和技術的引入，都是面粉加工業的一次進步，并帶來了明顯的效益。總結以上變化，可以看出篩子的變化與技術發展是分不開的，就是不斷地采用新的設計技術和新的材料，從不停留在傳統設計的階段。從國外產品的發展可以看出，就是不停地引入新的概念和設計觀念，進行優化設計、綠色設計和優勢設計，做到除了結構可靠，還要具有實用、結構柔性化、維修成本低、安全衛生、污染少，這也是國內高方平篩今后設計的方向。