掛麵是中國的主食之一，在人們的日常飲食中占有很大的比例。由於掛麵生產附加值低，運輸半徑有限，掛麵生產很難形成方便麵那樣的產業規模，所以掛麵行業以中小企業為主。隨著勞動力成本的上升，大量中小型掛麵生產企業麵臨生存危機，掛麵的自動化機械包裝成為掛麵生產企業突破的主要途徑之一。而且，中國對掛麵包裝機械有巨大的市場需求。從技術角度來看，掛麵包裝的機械化和自動化也是提高掛麵生產全過程整體技術水平的大勢所趨。
然而，粉絲包裝機械技術的發展受到傳統成品形式的製約，一般的包裝技術和設備不適合粉絲包裝，尤其是目前主流的粉絲紙包裝。本文結合掛麵包裝的發展現狀，分析了幾種產品化包裝機械，提出了實現掛麵包裝機械化的關鍵技術問題，以期為掛麵包裝機械的創新設計和研究提供思路。
1.掛麵的包裝方式。
目前國內掛麵的包裝方式主要有手工包裝和機械自動包裝兩種。
1.1掛麵手工包裝。
在92-93層控重手動包裝過程中，首先稱取一定量的掛麵並分揀出來，然後在掛麵中插入一根定長的紮帶(以保證縱向中心)，然後纏繞在掛麵筒上，紮帶的另一側用粘合劑密封。包裝成紮條後，增加附加墩動作，最後加工頭部。整個過程都是手工操作。自20世紀70年代以來，掛麵的人工紙質包裝仍然占據著很大的市場份額，一些大型掛麵製造商仍然使用人工包裝。比如2009年科明麵業占全國總量的13.14%，達到15萬噸，2010年產量達到17萬噸，但其掛麵紙包裝基本是手工的[1]。
近年來，手工包裝的成本大幅增加。據有關部門統計，以500g掛麵為例，掛麵每包人工成本為0.03~0.06元，熟練包裝工人的離職率在50%以上，部分待遇較差的中小型掛麵生產廠家離職率高達80%~90%[2]。企業要生存，就要淘汰人工包裝。
1.2掛麵自動機械包裝。
掛麵的機械包裝是將人工包裝的各個動作分解，采取相應的機械動作來實現包裝操作。整個過程是連續高速的。為了適應機械作用，將手工包裝中使用的定長捆綁帶改為定長紙帶或連續帶，將手工包裝中使用的粘合方式改為紙/複合卷膜作為包裝材料，通過熱熔搭接實現[3]。掛麵打捆機的包裝流程圖見圖1。

目前市場上有紙質包裝機和塑料薄膜包裝機兩種。由於掛麵卷紙包裝是大眾熟知的包裝方式，近10年來很多包裝機械廠商都在嚐試開發掛麵卷紙包裝機。幾個典型的模型如下。
四川某麵粉廠生產的掛麵包裝機結構見圖2。生產過程是將掛麵放入弧形凹槽中，用膠帶紙包裹在工作台上，啟動電機滑塊向前移動，拉緊包裹帶，將掛麵提升到工作台上，然後拉緊膠帶的速度與滑塊的移動速度一致。
滑塊向前移動，膠帶拉緊，掛麵在工作台的包裝紙上滾動。碾壓一周以上，在掛麵上包上包裝紙，將包裝紙兩端粘合在一起，實現包裝。滑座推動包裹好掛麵滾下工作台，完成掛麵的包裝[4]。
這種掛麵機整體尺寸小，機構簡單。使用單張定長紙包裝，需要人工送紙。包裝效率為6包/分鍾。
目前市場上掛麵包裝機整體技術還不夠成熟，掛麵包裝的鬆緊度無法解決[5]。
掛麵塑料薄膜包裝機早在20世紀70年代就從日本引進中國，但由於設備昂貴、結構複雜、塑料薄膜價格高於紙張、包裝形式市場接受度低的問題，其早期發展緩慢。隨著石化工業的發展，薄膜材料得到了很大的發展。例如，BOPP薄膜主要用於包裝幹貨，其價格也在下降。近年來，由於包裝材料成本的降低和人工包裝成本的增加，生產和開發塑料薄膜包裝機的機械製造企業也通過技術創新開發了一些新型塑料薄膜包裝機。
青島海科佳生產的掛麵圓柱塑料封口全自動包裝機見圖。
1.3配置的高精度複合製袋機及配套的收緊輸送裝置，解決了掛麵在高速運行狀態下包裝後的快速變徑、收緊輸送等技術難題，實現了鬆散掛麵從稱重到複合塑料薄膜封口的全自動包裝。包裝產品為側柱，可部分替代目前國內主流的圓柱卷紙手工包裝和全自動矩形塑料薄膜包裝。顯然，其包裝產品的外觀接近傳統的紙質包裝掛麵[5]。

2.掛麵包裝加料計量裝置。
掛麵包裝的加料和計量方式主要是振動加料和稱重計量。
2.1振動給料。
如圖4所示，槽由固定在底座上的板簧支撐，電磁振動器的鐵芯和線圈固定在底座上，電樞固定在槽的底部。當工頻交流電或半波整流脈動電流引入線圈時，在電流從零上升到最大1/4的期間，電磁引力逐漸增大，吸引滑槽向左下方移動；當電流從最大值逐漸降到零時，波穀在支撐彈簧的作用下回到右上，從而不斷產生往複振動。在慣性力、重力和摩擦力的共同作用下，溜槽上的物料會從左向右上升。在實際生產中，通常通過調節電磁鐵的供電電壓來改變料鬥的振幅，使料鬥能夠以較高的進料速度平穩進料。圖中，β叫振動升角，ψ叫彈簧傾角[6]。

2.2稱重測量。
自動稱重部分主要由漏鬥、傳感器、膨脹板、刮刀和氣缸組成。傳送帶將掛麵送入料鬥。當達到規定重量時，輸送帶停止輸送，伸縮板動作。延遲一段時間後，料鬥門打開，落入下方的接收擋板，然後開始下一次包裝，如圖5所示。
2.3雙層控製稱重投料計量。
如圖6所示，掛麵同時從儲存倉供應到主供應料鬥和微供應料鬥；主進料鬥由電機驅動，離合器M1控製機械振動並送入矢量杯。量杯和升降器組成的容積給料裝置實現機器的主給料，一般為最終值的80%~90%；量杯內的物料通過緩衝鬥的過渡，減少衝量後落入稱量鬥；傳感器根據設定值和實際值的差值進行判斷，並控製離合器M是否向稱重料鬥供料。當達到設定值時，微進給停止進給；達到設定值並實現與料箱輸送線聯動後，控製驅動電機M3打開稱重料鬥，物料被輸送線帶走。稱量鬥清空時，量杯內的物料通過緩衝鬥再次落入稱量鬥，此時升降機也向矢量杯內補充新的物料，直至裝滿。然後下一個計量周期開始[7]。

3掛麵機械化包裝的若幹關鍵技術。
目前掛麵機械包裝的技術難點主要包括送紙裝置的研究、掛麵包裝技術的研究、掛麵封尾裝置的研究等。
3.1送紙裝置。
根據送紙裝置中使用的紙張類型，有兩種薄紙包裝機，卷紙和單張紙。市場上現有的薄紙包裝機多為單張紙包裝，如鄭州某設備有限公司生產的Autorongv自動(紙)包裝機，其送紙裝置由升降紙源機構、取紙機構、遞紙機構、出紙機構組成。工作時，取紙機構中取紙輪和反轉輪的旋轉方向相反，向前送紙時不會出現雙張和連續紙的現象，送紙整齊；取紙機構由另一台電機驅動，取紙和送紙分別進行[8]。卷紙式給紙裝置的研究很多，如早期的齊針等人[9]，近年來的郭超等人[10]。
對於懸掛式塑料薄膜包裝機，送膜裝置基本采用卷材，相應的送膜技術已經非常成熟。
3.2包裝設備。
掛麵包裝設備廣泛應用於掛麵紙包裝機，而塑料薄膜包裝機的包裝形式主要是用紙帶包裝，然後裝入塑料袋或全自動矩形塑料薄膜包裝。掛麵的包裹技術是利用相應的機械，經過一係列連續的機械動作，實現或模仿人手的包裹過程。市場上現有的紙質包裝機大多采用包裝帶和凹形滑槽的結構，通過調節紙張與包裝帶之間的相對速度來實現掛麵的包裹。難點是掛麵的緊實度。

3.3尾部密封裝置。
手工包裝掛麵處理兜頭時，120度折疊一次，折疊三次即可完成掛麵的末端。如果用機械實現，至少需要六個動作。市場上現有的薄紙包裝機大多是手動處理頭部與否，也有人員和單位做了一些相關技術的研究，如湖南科明塑膜包裝機的封尾處理，基本采用連續熱封或熱縮膜的形式。目前，青島某電子設備製造有限公司在這方麵做了大量的研究。
4結束語。
麵條包裝自動化技術的發展時間不是很長，但市場上的麵條包裝機種類仍然很多，一般分為紙質包裝機和塑料薄膜包裝機，有些是通用包裝機，如上海某機械設備有限公司生產的麵條包裝機，實際上更適合米通包裝。現有的掛麵包裝機還存在一些不完善之處，導致手工包裝占有一定的市場份額。但機械自動包裝取代人工包裝是必然趨勢，掛麵包裝機有很大的發展空間。

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