玻璃钢制品在发酵酿造行业中的应用

近年来随着科学技术的不断进步，作为关系国计民生的发酵行业取得了飞速发展，发酵设备也从传统向现代化更新。玻璃钢设备因其耐腐蚀性好、轻质高强、绿色环保的特点，是发酵设备较为理想的更新换代产品。
一、发酵行业对设备的要求
1)耐腐蚀
发酵行业的腐蚀性介质主要有三种：一是其产品或生产过程中的中间体及产品本身的腐蚀，如：柠檬酸、醋酸、酱油中的盐类等；二是工艺过程中所必需用的各种辅料和清洗消菌用品，如：各种盐、无机盐（盐酸、硫酸、亚硫酸等），碱类（氢氧化钠、氨水等）；三是以上两种的混合物，以及应进行环保处理的废气、废水等等。
2)材料无毒，能接触食品
设备必须满足盛装食品店品的卫生要求。
3)有利于防治污染菌
发酵过程中污染菌或噬菌体是发酵工业的大敌，染菌不仅妨碍生产菌种的生长和产物的合成，打乱正常生产管理秩序，还会影响下道工序的产品质量严重的会造成倒罐（将发酵液放入下水道），使生产遭受很大的损失，所以对设备要求作到无死角、无渗漏、而且其材质无污垢、不易滋生、滞留不良菌种等。
4)有一定的强度和刚度。
发酵行业中除了成品和原辅料的贮存罐，一些设备还有温度、压力、带搅拌器等要求，如各种发酵罐、味精工业的中和罐、离子交换柱、及制柠檬酸用的真空浓缩罐等等。因此对于制造设备的材料有一定的强度和刚度要求。
5)控制造价，满足经济性要求。
二、玻璃钢材质的特点
1)满足食品卫生的要求。能否满足食品卫生要求，这是发酵设备的最根本要求。玻璃钢产品能否符合卫生要求，关键在内衬树脂的选择，即必须选用食品级树脂。
2)轻质高强。玻璃钢的比重只有1.4-2.0，而纤维缠绕玻璃钢的拉伸强度可达300-500Mpa，超过普通钢的极限强度，如按此强度计算，也已达到或超过某些特殊合金钢，因此可作为防腐设备的主要结构材料，并且具有运输、安装和维修方便的优点。优良的耐腐蚀性。玻璃钢的最大特点之一，就是耐腐蚀性好。通过树脂的种类和牌号的选择，采用适宜的成型的工艺，可以生产出耐多种酸、碱、盐油类及有机溶剂的玻璃钢制品。
良好的表面性能和易清洗、灭菌性能。由于玻璃钢是整体成型的，无接缝，内壁光滑，与化学介质接角时，表面很少有腐蚀产物和结垢现象，更不滋生菌和微生物。因此不污染介质，极易清洗，经食品和药物管理部门专门检验，玻璃钢已达到食品酿造，医药工业的要求。
可设计性好。玻璃钢是一种可以改变其原为种类、数量比例和增强材料的排布方式，以满足不同性能要求的复合材料。
6)良好的施工工艺。未固化的树脂和增强材料有改变形状的能力，因此，可以通过不同的成型方法和模具方便地加工成所需要的形状。这一特点最适合大型、整体和结构复杂的设备和施工要求，适用于现场施工和组装。
7)抗老化、阻燃。玻璃钢是增强塑料范畴的制品，基体材料存在着自然老化和燃烧的问题。但世界上经过60多年，中国经过30多年的研究，已经得到衬步解决，增强材料加偶联剂处理，使用50年，弯曲强度可保持在64-46%，拉伸强度保留率在71.2%，如再配加防老剂，防老化性能更好；玻璃钢基体中加入阻燃剂和采用阻燃性树脂再加入阻燃剂，氧指数可达34-36，完全满足发酵设备的阻燃防火要求。
三、设计与制作时应注意的事项
1、设计
(1)安全系数：安全系数为极限强度与许用应力的比值，由于玻璃钢缺乏标准的强度值，而且其实测值分散性较大，故在确定安全系数时，要仔细分析和应力分析。受力状态计算得准确时，可用较低的安全系数（2）用不同的工艺方法制成的玻璃钢制品，应选用不同的安全系数（3）使用温度较高时，应视所选用树脂的热变形温度，选择合理的安全系数（4）如有冲击负载，疲劳负载时，应适当提高安全系数（5）对于有后固化工艺处理的，可选用较低的安全系数（6）如有可能造成人身伤亡或是关键的设备，要适当提高安全系数。一般说来，总的安全系数，不能低于6，但也不要取过高的安全系数，避免浪费材料。
(2)树脂类型：要针对所接触的介质种类和温度要求，合理地选择树脂类型，在无可靠数据时，应采用模拟实验，以确保所选用树脂在使用温度下仍具有要求的耐腐蚀性和强度。
(3)结构设计。设备的结构设计必须满足使用，安装方便的要求。如有的设备要求内外清洗方便，就要进出口，接口，喷咀及支撑处做特别考虑。另外，玻璃钢的弹性模量较低，应通过合理的结构设计满足其刚度要求。
2、 生产
应严格按工艺规程进行。尤其是耐腐蚀层的加工，要绝对保证质量，对于部分特殊要求的情况，应有针对性地严格控制和管理。如，对有食品卫生要求的容器严格控制以下部分：（1）与介质接触部分的树脂必需选取食品级的，符合GB13115标准要求，且有正式的试验报告，所用固化剂，促进剂、阻聚剂及以上助剂的溶剂也必须满足GB13225标准要求（2）在容器加工完毕后，应进行后固化处理。通常为80摄氏度下处理3h以上，或室温下固化不少于14d；（3）与介质接触表面应用水蒸气温（温度为80-120摄氏度）或80摄氏度水冲洗两次，并在处理完毕后及使用前处于密封状态。
3、安装、运输、使用
玻璃钢是一种新型材料，它有其自身特点，在安装。运输和使用过程中与原来系统材料制成的设备有所不同，应按照图纸和生产厂家的安装、运输和使用手册规定及说明进行，以保证产品质量。玻璃钢发酵设备近年来得到了广泛的使用，河北省冀州市中意玻璃钢厂作为国内第一家玻璃钢缠绕设备制造厂，在这方面进行了大量的研究、开发，并取得了一定的经验。并已在石家庄珍极、广州李锦记等国内多家大型酿造厂推广应用。随着生物技术的发展，新的工艺、技术的应用将对产品质量要求更高，我们将紧跟技术潮流，不断提高玻璃钢设备质量以满足用户的要求，为促进发酵行业的发展多做贡献。