新型抗菌热塑性聚氨酯(TPU)肉品分割输送带采用抗菌TPU，并通过特殊的挤出压延工艺制成，主要用于畜类、禽类、鱼类等肉品的清洗、分割加工过程中的输送。与目前市场上常见的链板肉品分割带、PVC或PU肉品分割带相比，TPU肉品分割输送带具有抗菌、易清洗、安全、环保、节能、节水等优点，符合国家食品安全生产标准。
1 引言
20世纪50年代，瑞士Habasit公司z早开发出将聚氯乙烯(PVC)或聚氨酯(PU)树脂涂覆于织物骨架材料表面的轻型输送带，由此开辟了输送带的轻量化时代，随后德国Siegling、荷兰Ammeraal也陆续跨入轻型输送带行业[1]。1972年，美国Intralox公司首先应用轻质且节能的塑料链板取代金属网带，避免了金属网带易生锈、难清洗、功耗大的缺点[2]，自此输送带市场被PVC或PU输送带及链板输送带所分割。
轻型输送带具有平面式和模块化的特点，适用于各种应用场合。PVC或PU输送带具有优良的电绝缘性、阻燃性、耐化学腐蚀性，且原材料价格低廉，易于改性和加工，因此生产厂商众多。然而，对于畜类、禽类、鱼类等肉品的清洗、分割加工过程所需的肉品分割带，PVC或PU因含大量增塑剂等有害小分子而存在安全卫生隐患。链板输送带因易于更换、定位精准而广泛运用于物流行业，同时因其材质耐切割且耐冲击，也被广泛用于肉品分割加工输送。但是链板肉品分割带存在耗能高、耗水多、污水排放量大和抗菌卫生不足等缺点。本文研发新型抗菌热塑性聚氨酯(TPU)肉品分割带，能够有效解决以上问题，故在屠宰、肉食品加工行业的应用前景广泛。
2 链板肉品分割带的应用
链板肉品分割带是由许多模块化链板通过孔和轴连接组装而成的输送带，其中以塑料链板更为常见。链板材质刚性较大、耐切割及耐冲击，适宜输送重的物料，其还能承受物料装载时的冲击，且结构精密，传输定位准确。但由于链板材质输送带构造复杂，有摩擦的动关节多，因此耗电量较大，同时其轴孔部位、链板之间常常发出较大的摩擦噪音。此外，链板结构中存在较多缝隙，屠宰加工过程中产生的肉屑、油脂、皮毛、血污等极易粘附在链板缝隙中，由此增加了链板肉品分割带的清洗难度，既耗时耗力，又需要消耗大量的净水进行冲洗，显著增加了污水的处理和排放。即便如此，少量的肉屑等污垢仍会残留于缝隙，一方面缝隙残留物中容易滋生细菌，如大肠杆菌、沙氏门菌、葡萄球菌等，甚至是寄生虫卵，由此对肉品造成严重的污染[3];另一方面，缝隙残留物长期存在会腐败，产生尸胺等有毒物质，并伴随恶臭气味，严重污染输送带及其肉品。
为了提高链板肉品分割带的清洗效果，生产企业通常还会使用专用清洗剂，这也会增加清洗后废水的污染程度和处理难度。另外，为防止链板肉品分割带的污染，保证生产的肉品符合国家以及欧美等国的卫生安全标准，企业必须对链板输送带进行严格的消毒。在消毒过程中必然会使用大量的化学试剂，进而增加了肉品化学污染的可能性，同样也增大了输送带清洗水中化学品的含量，加大了废水的污染程度和处理难度。
对链板肉品分割带清洗之后的废水进行检测发现：COD约为1500mg/L;BOD约为8000mg/L;SS为600～900mg/L;pH为6.2～6.9;大肠杆菌数为5×105个/L。按照国家标准(GB 13457-92)规定的三级排放标准为：COD为500mg/L;BOD为300mg/L;SS为400mg/L;pH为6.0～8.5;大肠杆菌数为10000个/L[4]。由此对比可知，清洗链板肉品分割带的废水远远超过国标规定的排放标准，必须对废水进行处理，大幅降低COD、BOD、SS以及大肠杆菌数等指标值，达标后方可排放，而废水处理费用较高，显著增加了企业的生产成本。
由于链板肉品分割带在耗电量、耗水量、废水处理成本等方面远高于PVC或PU输送带，目前此类分割带的市场占有率明显降低。
3 PVC或PU肉品分割带的应用
PVC或PU肉品分割带是在PET织物骨架材料上涂覆PVC或PU树脂而构成。众所周知，软质PVC含有大量增塑剂，在使用过程中其会不断释放和迁移。增塑剂的迁出一方面会导致材料逐渐变硬、变脆，甚至断裂，另一方面析出的增塑剂成分对肉品的气味和味道有所影响，而且此类物质被消费者摄取后会直接影响身体健康。世界卫生组织于1995年公布的相关内容指出：PVC塑料所用的邻苯二甲酸酯类物质是一类环境雌激素，是必须控制的一类扰乱人体内分泌的化学物质[5]。欧盟于1997年公布了第三类重点化学物质风险评价，其中的6种邻苯二甲酸酯类物质也被美国EPA列入“优先监测污染的名单”，特别是邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(DEHP)。目前，DEHP对人体毒性的研究还不充分，但从已有的研究结果看，DEHP类似于环境荷尔蒙，由于其会在体内停留一段时间才能排出，长期摄入会发生类雌激素效应，导致人体雌激素或抗雄激素活性上升，对机体产生生殖和发育毒性，危害男性生殖能力，促使女孩性早熟，并造成人体内分泌失调和免疫力下降，严重的可能会引起肝癌[6]。鉴于DEHP严重危害人体健康，且不易降解，具有生物浓缩特性，世界各国都已将其列为毒性化学物质。
PU材质的肉品分割带的表面塑料中虽然不具有增塑剂析出迁移的风险，但是纤维织物骨架层会吸收血水或油脂，而PU不具备抗菌特性，易导致整个输送带的污染，同时其表面和底面受血水、油脂污染运行时会打滑不顺，并且这种输送带也难以清洗。另外，PU材质的肉品分割带制造成本高于PVC材质的肉品分割带，因此目前选用者较少。
4新型抗菌TPU肉品分割带的开发和应用
TPU是一种热塑性弹性体材料，具有硬度范围广、机械强度高、耐寒性突出、耐水、耐油等优点，经过适当的抗菌改性，又能具有持久的抗菌特性，尤其适用于制造肉品分割输送带。TPU是代替PVC或PU肉品分割带以及链板肉品分割带的良好材质，已在屠宰、肉食品加工行业应用。
新型抗菌TPU肉品分割带以凯芙拉纤维(Kevlar)单丝作为骨架层材料，通过特殊的挤出和压延工艺包覆TPU而制成的轻型齿形输送带，其结构如图1所示。与前述两类传统肉品分割带相比，新型抗菌TPU肉品分割带在节能、节水、环保、安全卫生、使用寿命长等方面均具有突出的优越性。
首先，新型抗菌TPU肉品分割带外观为封闭密合实体带，既无轴孔或链板之间的缝隙，又无含水、含油的纤维织物裸露在外，清洗方便简易,不仅节省清洗用水量，而且无需采用特殊的清洁剂、消毒剂，可降低清洗废水受到化学试剂污染，简化废水处理过程，降低生产成本。
其次，TPU材质的新型输送带质量远小于塑料链板输送带，且为整体结构，可有效避免链板输送带中轴孔的摩擦功耗，因此运行时具有能耗低的优势，进而降低使用成本。
再者，新型抗菌TPU肉品分割带具有齿形结构，直接采用塑料齿轮驱动，在其运行过程中并非像PVC或PU肉品分割带一直处于绷紧状态，因此该类输送带的使用寿命较长。
此外，新型抗菌TPU肉品分割带在肉品分割加工输送过程中不会释放塑化剂，对肉制品不会产生化学污染。与PVC肉品分割带相比，新型输送带使肉品加工更安全卫生。同时，新型输送带采用抗菌性能优异的TPU材料作包覆层，能够较大程度地抑制细菌的滋生与繁殖，减少肉品受到细菌污染的可能。青岛平度九联厂对新型抗菌TPU肉品分割带与两种传统肉品分割带进行运行后清洗前、后的细菌菌落数对比，检测结果见表1。
新型抗菌TPU肉品分割带在清洗前菌落数仅为链板肉品分割带的19.7%、PVC肉品分割带的24.1%，表明该新型输送带采用的TPU材料具有明显的抗菌效果，同时它的实体结构可有效避免肉屑、血水和污垢的残留。该新型输送带经清洗后菌落数仍为z低，仅为传统肉品分割带的25%～30%，表明该新型输送带的实体带、无缝隙和无纤维织物裸露的结构易于清洗。链板肉品分割带在清洗前后细菌含量均z高，几乎无法保证肉品安全，缩短肉制品的保质期。而PVC肉品分割带在清洗前后细菌菌落数接近于链板带，远高于新型输送带。显然新型抗菌TPU肉品分割带在加工过程中有效控制了细菌含量，能保证肉制品的安全卫生，完全满足国家标准要求。几种肉品分割带的清洗耗水量对比表明，新型抗菌TPU肉品分割带耗水量仅为链板肉品分割带的1/2，比PVC肉品分割带还节省1/3左右的耗水量。由此可见，新型抗菌TPU肉品分割带易清洗，节约清洗水量和清洗时间，减少污水排放，其应用可显著提高经济和社会效益。
5 总结与展望
中国从轻型输送带用于食品加工行业到新型抗菌TPU肉品分割带的研发应用，经历了数十年的发展。与此同时，世界各国逐渐重视节能环保、安全卫生等问题，我国也出台了相关政策，提倡低碳、节能环保、可持续发展。用于屠宰、分割、剔骨、称重、分级、分份、包装的新型抗菌TPU肉品分割带具有优异的抗菌防霉性能和耐动物油、耐切割、耐腐烂、耐热水和各类清洗剂清洗、易于清洗等特点，其应用范围日益增长。目前，该新型输送带的制造厂家不断增加，国外以美国Intralox及以色列Volta公司为主，国内只有艾艾精密工业输送系统(上海)股份有限公司生产此产品，也被认定具有国际先进水平。屠宰行业的肉品分割带必然从高耗能、高污染向轻量化、环保节能、安全卫生的方向发展，进一步提高抗菌、高强度、轻量化、易清洗的水平是对肉品分割带的市场需求。
