在生物能源、食品加工、制药等行业中，高纤维物料的造粒处理是生产流程的关键环节。高纤维物料因其纤维结构复杂、韧性强、流动性差等特性，对造粒设备的性能和工艺提出了更高要求。目前，对辊挤压和双膜挤压是较为常用的两种造粒技术，它们在高纤维物料造粒方面各有优劣。本文将深入对比对辊挤压和双膜挤压技术，剖析二者在高纤维物料造粒中的适用性。

一、对辊挤压与双膜挤压技术原理

（一）对辊挤压技术原理

对辊挤压造粒机的核心部件是两个相对旋转的压辊，压辊表面经过特殊设计，带有各种形状的凹槽、凸台或光滑表面。工作时，高纤维物料经加料装置均匀输送至两压辊之间，随着压辊的转动，物料在逐渐缩小的辊隙间受到强大的挤压力。在高压作用下，物料颗粒相互靠近、变形，纤维之间相互交织、压缩，空气被挤出，物料由松散状态变为具有一定强度和密度的片状或块状物，随后再通过破碎、整粒等工序制成所需粒度的颗粒 。

（二）双膜挤压技术原理

双膜挤压造粒机主要由料斗、螺旋输送器、模头和切刀等部件构成。高纤维物料在料斗中经螺旋输送器推送，进入模头。模头内设置有双层模具，物料在螺旋输送器的推力和模具的约束下，通过模具上的小孔挤出，形成连续的条形状物料。挤出的条状物料随即被高速旋转的切刀按照设定长度切断，从而形成颗粒。双膜挤压技术主要依靠物料的塑性流动和模具的成型作用来完成造粒过程。

二、对辊挤压在高纤维物料造粒中的适用性分析

（一）优势

1、强大的挤压能力：对辊挤压能够产生较大的挤压力，这对于高纤维物料中坚韧的纤维结构具有良好的破碎和压缩效果。可以有效克服高纤维物料的高韧性，使纤维之间紧密结合，提高颗粒的密实度和强度。例如在生物质燃料造粒中，对辊挤压可将松散的秸秆、木屑等高纤维生物质原料挤压成密度较高的颗粒燃料，便于储存和运输。

2、适应性广：对辊挤压技术对物料的湿度和粒度要求相对宽松。无论是含水量较低的干燥物料，还是具有一定湿度的物料，只要其可塑性在一定范围内，都能进行造粒处理。而且对于不同粒度的高纤维物料，无需过度细化预处理，可直接进行造粒，简化了生产流程。

3、颗粒质量稳定：通过调整压辊的压力、转速以及表面形状等参数，可以精确控制颗粒的密度、强度和粒度。生产出的颗粒形状规则，质量较为均匀，在市场上更具竞争力。

（二）局限性

1、磨损问题：高纤维物料中的硬质纤维成分在挤压过程中会对压辊表面产生较大的摩擦和磨损，导致压辊使用寿命缩短，增加了设备的维护成本和停机时间。

2、能耗较高：为了产生足够的挤压力来处理高纤维物料，对辊挤压造粒机需要配备功率较大的电机，因此在运行过程中能耗相对较高，这在一定程度上增加了生产成本。

三、双膜挤压在高纤维物料造粒中的适用性分析

（一）优势

1、连续稳定生产：双膜挤压造粒机采用螺旋输送和模具挤出的方式，能够实现物料的连续输送和造粒，生产过程稳定，生产效率较高。尤其适用于大规模工业化生产，可满足市场对高纤维颗粒产品的大量需求。

2、颗粒形状可控：通过更换不同形状和规格的模具，可以生产出各种形状的颗粒，如圆柱状、球状、片状等，满足不同应用场景对颗粒形状的特殊要求。在食品和制药行业，这种灵活的颗粒形状控制能力具有重要意义。

3、低磨损、低能耗：相较于对辊挤压，双膜挤压过程中物料与设备部件之间的摩擦较小，因此设备磨损程度低，维护成本也相对较低。同时，由于其依靠螺旋输送的推力进行造粒，不需要像对辊挤压那样产生巨大的挤压力，所以能耗较低，有利于降低生产成本。

（二）局限性

1、对物料要求高：双膜挤压技术对高纤维物料的流动性和可塑性要求较高。如果物料的纤维过于坚韧、蓬松，流动性差，容易在螺旋输送过程中出现堵塞现象，影响生产的连续性和稳定性。因此，往往需要对物料进行更多的预处理，如粉碎、添加粘结剂等，以改善物料的成型性能。

2、颗粒强度受限：由于双膜挤压主要依靠物料的塑性流动成型，在压力施加方面不如对辊挤压直接和强大，所以生产出的颗粒强度相对较低，在储存和运输过程中可能更容易出现破碎现象。

四、实际应用案例对比

（一）生物质燃料行业

在生物质燃料生产中，某企业分别采用对辊挤压和双膜挤压技术对秸秆进行造粒。采用对辊挤压技术时，尽管设备前期投入较大，但生产出的秸秆颗粒燃料密度高、强度大，在市场上售价较高，且能够适应不同湿度和粒度的秸秆原料，无需复杂的预处理。而使用双膜挤压技术，虽然能耗和设备维护成本较低，但由于秸秆纤维的高韧性，容易出现堵塞现象，需要对秸秆进行精细粉碎和添加粘结剂处理，且生产出的颗粒强度不足，在运输过程中破损率较高，影响了产品质量和销售。

（二）食品加工行业

在膳食纤维颗粒生产中，双膜挤压技术展现出独特优势。某食品企业利用双膜挤压造粒机，通过更换不同模具，生产出多种形状的膳食纤维颗粒，满足了不同食品配方和外观设计的需求。而且该技术生产过程稳定，能耗低，符合食品行业对清洁生产和成本控制的要求。相比之下，对辊挤压技术在食品行业的应用则受到颗粒形状单一、设备清洗困难等因素的限制，适用性较差。

五、结论

对辊挤压和双膜挤压技术在高纤维物料造粒中各有其适用性。对辊挤压技术凭借强大的挤压能力和广泛的物料适应性，在对颗粒强度和密度要求较高，且物料预处理条件有限的场景中表现出色；而双膜挤压技术则以连续稳定生产、灵活的颗粒形状控制和较低的能耗与磨损，更适合对颗粒形状要求多样、生产规模较大且物料流动性较好的生产环境。企业在选择高纤维物料造粒技术时，应充分考虑物料特性、产品要求、生产规模以及成本等多方面因素，合理选择最适合的造粒技术，以实现高效、优质的生产目标。随着技术的不断创新和发展，未来对辊挤压和双膜挤压技术在高纤维物料造粒领域有望进一步优化和完善，为相关行业带来更大的价值。