1 環(huán)模孔的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)概述
1.1模孔孔徑
從制粒質(zhì)量和效率的角度來說，選用不同比例的環(huán)模孔徑和厚度可產(chǎn)生不同的影響。環(huán)模孔徑比例過小，厚度較厚，則導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，增加企業(yè)生產(chǎn)成本；環(huán)模孔徑比例過大則顆粒松散，對質(zhì)量和制粒效果產(chǎn)生影響，因此為高效和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的結(jié)果，必須科學(xué)合理選擇環(huán)模的孔徑和厚度等參數(shù)。
1.2模孔有效長度
模孔有效長度是飼料原料擠壓致密成型的模孔長度。選用有效長度越長的模孔，可使原料停留在環(huán)模內(nèi)被壓制的時間增加，使顆粒成型硬度變強(qiáng)；反之會使粉化率變高，顆粒松散，顆粒質(zhì)量下降。
1.3模孔長徑比
模孔長徑比為模孔有效工作長度與模孔直徑比。為取得良好的制粒效果，大多選用較大的長徑比，即達(dá)到顆粒硬度、顆粒密度和動態(tài)耐久性均逐漸變強(qiáng)的效果，提高顆粒質(zhì)量，但增加能耗，容易造成塞機(jī)現(xiàn)象，因此要結(jié)合成型燃料產(chǎn)品要求等因素選用合理的長徑比。
1.4模孔結(jié)構(gòu)
從圖1可見，常見的模孔結(jié)構(gòu)有5種，即直形孔、壓縮階梯孔、外錐形孔、內(nèi)錐形孔和釋放階梯孔等。直形孔加工簡單，壓縮階梯孔和外錐形孔被普遍使用，因其模孔有效長度被縮短，使物料被擠壓時間縮短，對加工直徑小于10mm的顆粒較為適合；釋放階梯孔適宜于加工直徑大于10mm質(zhì)量低及粗纖維含量高的飼料。
1.5模孔的排列
從圖2可見，傳統(tǒng)模孔可排布成2種方式，陣列相對較整齊和錯位排列。從實(shí)際使用情況上看，錯位排列使用效果更優(yōu)，可使原料更均勻進(jìn)入模孔。依據(jù)布孔相互交錯角度的差異，把錯位排列劃分成等腰三角形布孔和等邊三角形布孔。
2 環(huán)模壓縮比概述
環(huán)模孔的有效工作長度和環(huán)模孔直徑比。壓制不同物料，需選用相應(yīng)最佳比值，使之壓制成密實(shí)的顆粒制品。玉米粉所需的壓縮比為12，苜蓿草所需的壓縮比為8。使用壓縮比能反映加工料對環(huán)模結(jié)構(gòu)參數(shù)相應(yīng)的要求。因此不同顆粒選用合適的壓縮比，才能壓制出質(zhì)量相同且生產(chǎn)效率高的產(chǎn)品。不同類型飼料的適宜模孔直徑和壓縮比見表1。
3 環(huán)模孔及壓縮比對顆粒質(zhì)量的影響
3.1模孔對顆粒質(zhì)量的影響
3.1.1模孔的孔徑對顆粒質(zhì)量的影響
譚鶴群等[4]報道，調(diào)質(zhì)溫度升高，環(huán)模孔徑降低，致使飼料粉化率降低，淀粉糊化度升高，從而提高飼料轉(zhuǎn)化效率，動物也更喜愛這種顆粒料，即增強(qiáng)適口性，也得到優(yōu)良的制粒效果；從飼養(yǎng)效果角度來說，小模孔壓制的顆粒料，無論飼料是否完整，其飼喂效果都比大模孔的效果更好。制粒效果良好模孔直徑的適用范圍是2～20mm。
3.1.2模孔的長徑比對顆粒質(zhì)量的影響
谷志新[1]研究表明，長徑比越大，顆粒密度隨之變大，致使成型物料越來越緊致，其硬度變高，但消耗的能量會增多，顆粒料產(chǎn)量變少；反之結(jié)果相反。不同的長徑比適用于不同的物料類型，大多數(shù)選用5～13。試驗(yàn)證明，長徑比5～8的環(huán)模孔對于成型稻稈和稻草等粗纖維物料其制粒效果更優(yōu)；谷志新[1]玉米粉適用的最佳長徑比為12；長徑比為8的環(huán)模孔對于苜
蓿草來說，顆粒質(zhì)量更佳。
3.1.3模孔結(jié)構(gòu)對顆粒質(zhì)量的影響
進(jìn)料孔包含曲線孔、錐孔和直孔3種形式，謝宇峰等[5]研究表明，進(jìn)料孔形中，曲線孔其制粒效果最優(yōu)，錐孔稍差，顆粒質(zhì)量最不完美的是直孔。通常選用的模孔有效工作深度是模孔直徑的10～12倍，對比于直 孔口，曲線形孔口降低耗電量約為26.0%，且生產(chǎn)率提高11.2%，但加工過程較難，因此直孔口或錐孔口的使用較為廣泛。選擇優(yōu)良合理的模孔結(jié)構(gòu)要結(jié)合已經(jīng)成功的試驗(yàn)、生物質(zhì)原料性質(zhì)和耗用能量等因素開展全面合理的考量和選用。大量相關(guān)試驗(yàn)證明，為牧草類體積大的物料選用模孔時，而多采用內(nèi)錐孔，較為適用；混合物料一般使用圓柱孔，制粒效果良好；對于脫脂糠等高纖維的物料模孔多方比較，得出外錐形模孔最佳。何偉等[6]研究表明，外錐形模孔適用于鯉魚顆粒飼料。
3.1.4環(huán)模開孔率對顆粒質(zhì)量的影響
谷志新[1]研究表明，通常在確定開孔率前，要在確保模孔間存在足夠抗斷能力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下。當(dāng)環(huán)模具有足夠強(qiáng)度的條件下，開孔率可被適量增大，從而使成型物料產(chǎn)量增加。在常規(guī)制粒條件下，合理選用不同大小的環(huán)模開孔率，對于環(huán)模的加工工藝及機(jī)器生產(chǎn)率起到明顯的效果，采用越大的環(huán)模開孔率進(jìn)行制粒，便可大幅提高機(jī)器生產(chǎn)率，但對加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)有更高的要求。通常要考慮環(huán)模產(chǎn)量、環(huán)模尺寸、環(huán)模使用年限和環(huán)模使用材料等綜合因素，選擇適合所制顆粒料的環(huán)模開孔率。通常能達(dá)到更好制粒效果的環(huán)模開孔率是20%～30%[2]。
3.2環(huán)模壓縮比對顆粒質(zhì)量的影響
盧曦等[7]分析不同比例環(huán)模壓縮比對南美白對蝦飼料粉化率產(chǎn)生的影響，結(jié)果表明，增加環(huán)模壓縮比會使飼料粉化率下降，壓制南美白對蝦成蝦顆粒料適用于1:22～1:26壓縮比的環(huán)模。
張遠(yuǎn)方等[8]研究表明，壓縮比小，擠壓孔有效工作長度短，方便出料，顆粒料產(chǎn)量也隨之增加，但不利于顆粒料的成型，外觀松散，偶爾有破損，表面不光滑，測定后顯示較高的含粉率，反之亦然。通常壓縮比12～14:1適合生產(chǎn)水產(chǎn)飼料。
吳穎等[9]探討適宜乳豬顆粒飼料的壓縮比，研究表明，環(huán)模壓縮比越大，顆粒硬度越次，粉化率越低，但成型率卻得到極大改善，降低生產(chǎn)率，即顆粒飼料質(zhì)量改善。
Fairfield[10]根據(jù)飼料的原料種類，選擇不同材質(zhì)的環(huán)模，相應(yīng)壓縮比也不同。不同類型飼料的環(huán)模規(guī)格見表2。
4 環(huán)模模孔及壓縮比對動物生產(chǎn)性能的影響
4.1環(huán)模模孔對動物生產(chǎn)性能的影響
4.1.1環(huán)模模孔對禽生產(chǎn)性能的影響
肉雞和火雞日糧通常采用顆粒料，在常規(guī)制粒工藝基礎(chǔ)上對環(huán)模模孔加以改進(jìn)，使動物的生產(chǎn)性能明顯提高，包括降低飼料浪費(fèi)、避免選擇性攝食、降低飼料成分分級和動物采食時間減少以消滅大多數(shù)致病微生物，使淀粉被糊化，蛋白質(zhì)變性，飼料適口性得到提升。譚鶴群等[4]為探討環(huán)模孔大小對肉雞生產(chǎn)性能影響的試驗(yàn)，分別選用3.0和4.8mm模孔進(jìn)行制粒，試驗(yàn)結(jié)果證明， 3.0mm模孔制粒效果要比4.8mm模孔更優(yōu)，其試驗(yàn)肉雞日增質(zhì)量提高5.0%，料肉比下降4.5%，試驗(yàn)進(jìn)一步證明從制粒效果角度來說，大模孔不適宜制粒。
4.1.2環(huán)模模孔對豬生產(chǎn)性能的影響
關(guān)于顆粒大小對豬生長性能影響的報道并不常見。Thomas等[11]分別選用孔徑3.1、3.9和4.8mm的環(huán)模孔加工的顆粒飼料用來飼喂生長肥育豬，試驗(yàn)表明，模孔直徑3.1mm的制粒效果最佳。
4.1.3環(huán)模模孔對反芻動物生產(chǎn)性能的影響
Catillo等[12]用孔徑分別為3.5和10.0mm的環(huán)模孔徑加工的顆粒飼料飼喂生長牛觀察其對采食量和瘤胃發(fā)酵的影響。結(jié)果表明，與未加工的飼料相比，飼喂以模孔直徑3.5mm加工的顆粒料，提高瘤胃發(fā)酵率、控制底物釋放降和低pH導(dǎo)致酸中毒風(fēng)險更高。把模孔直徑提高至10.0mm，通過均勻每天攝食模式可能會減少瘤胃發(fā)酵，不影響總采食量，甚至在限飼條件飼喂。
4.2環(huán)模壓縮比對動物生產(chǎn)性能的影響
4.2.1環(huán)模壓縮比對禽生產(chǎn)性能的影響
周巖民[13]綜述，肉雞采食以適宜壓縮比加工顆粒料的生產(chǎn)性能高于未加工的顆粒料，改進(jìn)后可提高肉仔雞生長速度6.10%～12.33%；同時合適壓縮比加工的顆粒料可提高火雞生長速度5.40%～17.96%，而飼料利用率幾乎沒有提高；適宜壓縮比制粒后對禽生長性能影響，主要是進(jìn)一步提高飼料適口性，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)采食更均勻。就肉雞而言，增質(zhì)量約提高4.00%～8.00%，飼料轉(zhuǎn)化率提高3.00%～4.00%。
4.2.2環(huán)模壓縮比對豬生產(chǎn)性能的影響
焦文興等[14]報道，29～90kg階段的豬飼喂以較優(yōu)壓縮比加工的顆粒飼料可提高生長速度7.1%，飼料轉(zhuǎn)化率提高8.3%，鄧君明等[15]對2個仔豬和1個肥育豬進(jìn)行試驗(yàn)，探究普通顆粒料采用適宜壓縮比加工的顆粒料對豬生長性能的影響；結(jié)果表明，以較優(yōu)壓縮比生產(chǎn)出顆粒料比普通顆粒料提高平均日增質(zhì)量（ADG）和 肉料比（G/F）分別8%和15%。劉海鳳等[16]在肥育豬的研究中表明，較優(yōu)壓縮比制造的顆粒料可改善平均日增質(zhì)量4%和肉料比6% ，但攝入量不受影響。
5 結(jié)論
研究對影響環(huán)模壓縮機(jī)工作效率的關(guān)鍵因素進(jìn)行綜述，環(huán)模模孔、環(huán)模壓縮比及其對飼料品質(zhì)和動物生產(chǎn)性能的影響，可為同行提供參考。近年來，在傳統(tǒng)制粒工藝廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)新的趨勢；重復(fù)制粒等技術(shù)，顆粒飼料質(zhì)量得到提高，飼料的營養(yǎng)價值增加，動物生產(chǎn)性能提高，隨著飼料工業(yè)的發(fā)展，必將更大程度改進(jìn)和提升飼料制粒工藝與設(shè)備，將使顆粒飼料的品質(zhì)變得更加可靠穩(wěn)定。
