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用于产品处理的工业装置的制作方法

来源: 浏览: 17次  更新时间:2021-12-13 19:23

用于产品处置的产业安装的创造办法

穿插参照的相闭请求

本请求乞求2018年7月27日提接的美国姑且博利请求号62/711,384的优先权和权力本来质完全上经过参照引入本文。

本创造波及经安排来促进产品、农产品和其他物品的处置的产业安装及其创造和运用办法。



背景本领:

常睹的农产品比方生鲜产品在揭穿于情况时格外容易降解和领会(即腐坏)。动作水分从农产品的外表面蒸发破坏到大气被从情况分别到农产品中的氧气氧化中华人民共和国司法部被从情况分别到农产品中的氧气氧化表面的板滞破坏和/大概光激励的降解(即光临解)的截止农产品的降解大概经过非生物办法爆发。其他生物应激物比方细菌、真菌、病毒和/大概有害生物也会洪量生长并领会农产品。

在收割之后产品和其他农产品常常送到加工厂中国安全生产协会产品和其他农产品常常送到加工厂在此地将它们进行分选和包装。在许多贸易包装流水线上农产品不妨比方用保护该产品的蜡来处置用缩小大概取消细菌大概其他生物应激物的消毒剂来处置和/大概用能在产品上产生保护性涂层的溶液来处置。虽然这些办法中的一些不妨手工进行然而是使该办法自动化大概者更容易促进该办法进行的产业安装会是格外有益的。



本领实行因素:

本文刻画了用于处置产品、农产品大概其他物品(比方在其上产生保护性涂层)的产业施涂体系。因此一种用于在易腐物品上产生保护性涂层的施涂体系不妨包括:包括多个辊的床个中每个辊经摆设来以预定的转速转化由此使该床上的该易腐物品转化。该施涂体系不妨进一步包括在该床的第一局部上方的一个大概多个喷洒器和在该床的第二局部上方的一个大概多个送风机。该施涂体系不妨进一步包括混共体系和液体传输体系该混共体系经摆设来制备包括在溶剂中的涂覆剂的混共物该液体传输体系在该混共体系与该一个大概多个喷洒器之间线内(inline)对接。

本文所述的所有施涂体系不妨包括一个大概多个径骄气概彼此拉拢的以下特性。该施涂体系不妨经摆设以在易腐物品转化并处于床的第一局部之上时将混共物经过一个大概多个喷洒器施涂至该易腐物品。该施涂体系不妨经摆设以在混共物施涂至易腐物品之后该易腐物品挪动到床的第二局部之上和在该易腐物品转化并处于床的第二局部之上时一个大概多个送风机从该易腐物品的表面起码局部地取消溶剂由此使该易腐物品上产生保护性涂层。在混共物已经在混共体系中混共5-30分钟之后该混共体系不妨使该混共物中起码95%的涂覆剂颗粒具备50nm-2000nm大概75nm-1000nm的尺寸。辊不妨包括刷床辊(brushbedroller)。床的第一局部中的一个大概多个辊不妨包括第一典型的刷床辊和床的第二局部中的一个大概多个辊不妨包括与第一典型的刷床辊不共的第二典型的刷床辊。送风机不妨经摆设来加热由其调配的氛围大概气体。床的第二局部的长度不妨小于12英尺。床的全长不妨小于20英尺。一个大概多个送风机不妨经摆设来在300秒大概更少的时间内使每个易腐物品基础上搞燥。

一种在多个易腐物品上产生保护性涂层的办法不妨包括办法:

(i)将该易腐物品置于施涂体系的床上个中该施涂体系包括:

该床个中该床包括多个辊个中每个辊经摆设来以预定的转速转化由此使该床上的该易腐物品转化;

在该床的第一局部上方的一个大概多个喷洒器;

在该床的第二局部上方的一个大概多个送风机;

混共体系其经摆设来制备包括在溶剂中的涂覆剂的混共物;和

液体传输体系其在该混共体系与该一个大概多个喷洒器之间线内对接;

(ii)在该易腐物品转化并处于该床的第一局部之上时将该混共物经过该一个大概多个喷洒器施涂至该易腐物品;和

(iii)在该易腐物品转化并处于该床的第二局部之上时使该一个大概多个送风机从该易腐物品的表面起码局部地取消溶剂由此使该易腐物品上产生保护性涂层。

本文所述的所有办法不妨包括一个大概多个径骄气概彼此拉拢的以下特性。在混共物已经在混共体系中混共5-30分钟之后该混共体系不妨使该混共物中起码95%的涂覆剂颗粒具备50nm-2000nm大概75nm-1000nm的尺寸。辊不妨包括刷床辊。床的第一局部中的一个大概多个辊不妨包括第一典型的刷床辊和床的第二局部中的一个大概多个辊不妨包括与第一典型的刷床辊不共的第二典型的刷床辊。在易腐物品处于床的第二局部之上时送风机不妨加热由其调配的氛围大概气体。床的第二局部的长度不妨小于12英尺。床的全长不妨小于20英尺。在易腐物品处于床的第二局部之上时一个大概多个送风机不妨在300秒大概更少的时间内使每个易腐物品基础上搞燥。

附图证明

图1是一种示例性传递机体系的表示图。

图2是一种示例性传递机体系的表示图。

图3是一种示例性传递机体系的表示图。

图4是能用来处置产品大概其他物品的一件示例性产业安装的表示图。

图5a、5b和5c是用于处置物品比方产品的产业体系的不共角度的照片。

附图中好像的附图标记展现好像的元件。

简直实行办法

不妨在产品加工厂中运用传递机体系来将收割的产品、农产品大概其他易腐物品从加工厂的一个地区输送到另一地区。比方不妨在收货码头接收产品而后在此地比方依据尺寸、脸色和/大概老练阶段来进行分选。而后不妨将经分选的产品经过传递机体系输送到加工厂的其他地区在此地不妨比方闭于它进行处置(比方消毒用保护蜡大概其他涂层来涂覆和/大概搞燥)而后包装用于埋躲大概发送。

图1表露了一种示例性传递机体系100其不妨比方用于在加工厂内输送产品。传递机体系100包括床110其在箭头111所示的目标上挪动。将产品大概其他易腐物品120置于床110的上表面上而后从传递机体系100的第一侧132输送到第二侧134。床110不妨由干洁的材料制成大概者由不妨容易地干洁大概消毒的材料制成来预防产品揭穿于细菌、真菌、病毒大概其他生物应激物大概被其体验。床110还不妨安排成易于与体系的其他局部摆脱以简化干洁步调。在图1的传递机体系中产品120在输送过程中相闭于于床110保护不动。即相闭于于床110(大概处于其参照系内)产品120不滑动、滑动大概以其他办法挪动。

用于运用溶剂、溶液、蜡大概其他涂料来处置产品大概其他农产品的产业安装不妨在施涂该溶液大概涂料时和任选地在登时搞燥该产品时运用传递机体系来挪动该产品。闭于于如许的安装优选不妨运用如许的传递机体系其使产品在它们从床的一侧挪动到另一侧时转化以更好地促进实脚的表面弥漫和/大概搞燥。其他该产业安装还不妨包括其他零件比方喷洒器和/大概送风机其当产品在床上时直接处置产品和/大概促进产品搞燥。比方一个大概多个喷洒器不妨安置在床上并用于在产品经过该喷洒器时将溶剂大概溶液的液滴喷到该产品上。液滴不妨比方包括消毒剂比方乙醇。液滴不妨代替地包括水乙醇和水的拉拢大概者适于处置产品的其他溶剂。如底下进一步所述液滴不妨比方包括涂覆剂其在它喷到的产品大概农产品上产生保护性涂层。代替地喷洒器不妨经过将产品在其上挪动的辊浸透来间接处置大概涂覆该产品。辊不妨与挪动传递机、转化产品的戴大概链启动体系独力地挪动从而该辊运用其上的溶液来涂覆该产品。

用于在传递机体系床上处置产品的其他典型的零件也不妨安排到产业安装中。比方不妨安置电扇、送风机大概气刀而且它们向传递机体系的床上排风而且用于将氛围大概其他气体(比方氮气大概氛围/氮气混共物)吹到产品上以促进产品搞燥。该产业安装还不妨任选地包括混共体系和液体传输体系该混共体系用于制备喷到产品上的溶液大概悬浮液该液体传输体系以适合的压力和流速将该溶液/悬浮液从该混共体系输送到喷洒器。

图2是一种示例性传递机体系200的表示图其不妨在产品、易腐物品大概其他物体从床的一侧挪动到另一侧时转化它们因此实用于将物品用液体涂覆和/大概搞燥的产业安装。传递机体系200包括由多个圆柱辊212产生的床210每个辊具备轴214其平行于每个其他辊212的轴。经过对接到每个辊的轴214的链230在笔直于它们的轴214的目标上以平移速度v牵引辊212。电机(未示出)启动链230由此控制床210的平移速度。辊212每个经摆设以经过使轴214相闭于于链230转化(即具备最小转化摩揩力)从而不妨绕着它们的轴214转化。

传递机体系200进一步包括多个转化激励安装240和250每个与床210的不共组的辊212交战。转化激励安装240和250每个激励它们与之刹时交战的辊的转化。转化激励安装240和250每个包括卷绕着一闭于滑轮的棱纹戴(ribbedbelt)252。如所示的棱纹戴252的棱纹经摆设以在每个辊212的边际地区中的齿之间产生裂缝。闭于于每个转化激励安装不妨以运用者决定的速度环绕滑轮启动棱纹戴。以此办法不妨透彻控制与转化激励安装240和250交战的辊的简直转速由此控制辊上的所有物体的转速。因此置于床上方的喷洒器(未示出)不妨用液体喷雾弥漫被处置物体的所有表面而且置于床上方的送风机(未示出)的排风口不妨更灵验地将物体搞燥。可选地如上所述喷洒器不妨用涂覆溶液来浸透辊而且被浸透的辊在产品在该辊上转化时涂覆该产品。

图3表露了另一示例性传递机体系300其不妨在产品、易腐物品大概其他物体从床的一侧挪动到另一侧时使它们转化。传递机体系300的床310由多个转化安装312构成。在传递机体系300运行过程中每个转化安装312绕着它的轴314按箭头350所示目标转化然而是不以其他办法进行所有平移疏通。置于床上的物体320按箭头340所示目标进路途度平移共时还按箭头360所示目标转化。转化安装312不妨是圆柱辊好像于传递机体系200中所示的那些。可选地转化安装312不妨每个是刷床辊每个由从轴314向外伸出的刷产生。可选地床不妨运用圆柱辊和刷床辊的拉拢和/大概不妨在不共地位包括不共典型的刷床辊。

物体320在床310上的转化疏通360由转化安装312的转化疏通350爆发。然而是取决于转化安装312的简直安排和物体320的形状和尺寸物体320的平移疏通340不妨由大概者不妨不禁转化安装312的转化疏通350引起。比方在转化安装350是实心辊和物体320是大的和不规则形状的情景中转化安装312的转化疏通350还会引起物体320程度平移。然而是假如转化安装350是刷床辊和物体320是相闭于小的和/大概相当规则的形状则转化安装312的转化疏通350大概不会独力地引起物体320在箭头340所示目标上平移。差异假如将单个物体320置于床310上则它将仅转化而不程度平移。在后者的情景中不妨经过将更多的物体持续承载到床310上以使得新增添的物体在箭头240所示目标上促成它们前方的物体来实行物体320越过床310的程度平移。比方在一些实行筹备中在传递机体系300运行过程中经过与传递机体系300线内放置的第二传递机体系(比方图1所示的传递机体系100)来持续将物体320承载到床310上。在这种情景中物体横向平移的平稳速度取决于在床310上输送的物体的品质流率。

图4是一种示例性产业体系490的表示图其不妨用于处置产品、农产品大概其他易腐物品。产业体系490包括传递机体系400其表露为与图3的传递机体系300沟通然而是可选地不妨安排为好像于图2的传递机体系200。产业体系490还包括在床的第一局部上方的喷洒器471-472和在床的第二局部上方的送风机481-485。置于床上的产品大概其他物品420开始用来自于喷洒器471-472的液体涂覆而后经过送风机排风口481-485底下这加快了物品420的搞燥。要注沉的是喷洒器471和472每个不妨包括多个喷头和送风机排风口481、482、483、484和485不妨每个对接到径自的送风机大概者不妨理想对接到单个送风机。可选地如上所述喷洒器不妨用涂覆溶液来浸透辊而且被浸透的辊在产品在该辊上转化时涂覆该产品。

如前所述产业体系490不妨用于在物品420比方产品、农产品大概其他可食用产品上产生保护性涂层(比方可食用涂层)。比方在物体420沿着床横向挪动并共时被辊转化时喷洒器471-472不妨将包括在溶剂中的涂覆剂(比方溶质)的溶液、悬浮液大概乳液喷到物体420的表面上。一朝物体被溶液、悬浮液大概乳液弥漫则它而后经过送风机排风口481-485底下这在物体420处于传递机体系400上时加快了溶剂的取消(比方蒸发)由此使留在物体420的表面上的溶质拉拢物(比方涂覆剂)在该表面上产生保护性涂层。

由溶质拉拢物产生的保护性涂层不妨用于预防因为比方水分破坏、氧化大概外来病本质体验而引起的食物腐坏。涂覆剂融化大概悬浮在个中的溶剂不妨比方是水、醇(如乙醇、甲醇、异丙醇大概其拉拢)、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃大概其拉拢。涂覆剂不妨比方包括单酰基甘油酯、脂肪酸、酯(如脂肪酸酯)、酰胺、胺、硫醇、羧酸、醚、脂族蜡、醇、脂肪酸盐、有机盐、无机盐大概其拉拢。在一些实行筹备中涂覆剂包括单体、矮聚物大概其拉拢包括由其产生的酯大概盐。用于产生保护性涂层的涂覆剂和溶剂的例子不妨在标题为“用于分子涂层的前体化合物”的美国博利请求15/330,403中找到其完全上经过参照引入本文。

喷雾器471-472以及喷洒器底下的辊不妨经优化来使物品420在喷洒器471-472底下和由喷雾液体实脚涂覆所需的停留时间最小化。比方喷洒器472底下的辊不妨每个是第一典型的刷床辊其经优化来接收经过喷洒器472喷上去的液体并登时将它“刷”到经过其之上的物品上。喷洒器471底下的辊不妨与472底下的那些沟通大概者不妨可选地是与第一典型的刷床辊不共的第二典型的刷床辊其不妨比方经优化来在物品420经过喷洒器471底下时更好地促进它转化。在产业体系490运行的一些办法中喷洒器472连接喷出液体共时在喷洒器472底下不物体来保护其底下的辊浸透和任选地鄙人面的床上有物体时不喷出液体。在其他运行办法中喷洒器472鄙人面的床上有物体和鄙人面的床上不物体时都连接喷出液体。在一些运行办法中喷洒器471鄙人面的床上有物体时喷出液体然而是鄙人面不物体时不喷。在一些运行办法中喷洒器471鄙人面的床上有物体和鄙人面的床上不物体时都连接喷出液体。

本文所述的体系中的辊不妨是所有安排而且由促进/矫正产品的挪动和/大概向产品施涂材料的所有材料制成。在一些实行筹备中体系的施涂段最亲近于物品承载于床上之处的局部(比方床在喷洒器底下的局部)含有直链聚醚砜(pse)和/大概pse/马鬃刷和施涂体系最亲近于物品从床移开之处的局部含有涟漪形(scalloped)的pse和/大概pse/马鬃刷。直刷将产品大概其他物品排齐以有帮于加入体系的物品的平移和均匀性而涟漪形的刷使产品(比方涂覆溶液/悬浮液/乳液)在排齐的产品上的交战减少这不妨使该段中的施涂效力最高。

由喷洒器471-472喷出的液体不妨在一个大概多个混共槽(图5c中的560)中制备。水和/大概所有其他溶剂不妨从产业安装490的界区之外供给到混共槽。当供水时依据水的本质还不妨包括水预处置安装。在一些实行筹备中水的电导率小于约<0.1μs/cm。槽中液体的制备不妨经过加热顺利段温度增添涂覆剂大概其他增添剂大概溶质和将未分别的混共物泵送过再轮回回路中的受控高剪切安装直到增添剂充溢分别来进行。在一些实行筹备中温度是约60℃-约80℃约60℃-约75℃约60℃-约70℃约65℃-约70℃大概约65℃。在一些实行筹备中体系达到高于10,000s-1(如高于20,000s-130,000s-140,000s-1大概50,000s-1)的剪切速率。在一些实行筹备中体系在少于约30分钟(如少于25分钟20分钟大概15分钟)内实行均匀混共。在一些实行筹备中混共物(比方溶液大概悬浮液)中起码95%(如起码96%起码97%起码98%起码99%大概基础上理想)的涂覆剂颗粒沿着每个颗粒的最长维度的粒度小于约2500nm(践约50-2000nm60-2000nm75-2000nm100-2000nm50-1500nm60-1500nm75-1500nm100-1500nm50-1000nm60-1000nm75-1000nm100-1000nm50-800nm60-800nm75-800nm100-800nm50-600nm60-600nm75-600nm大概100-600nm)。

一朝在槽中制备了溶液/悬浮液则将它送到喷洒器并喷到底下的辊上和/大概喷洒器底下的床上的所有物品上。在槽与喷洒器之间线内对接的液体传输体系不妨供给液体到喷洒器的受控的压力和流率由此不妨透彻控制喷到安装和待处置物品的液体的量和分别。不妨经过喷嘴中的启动阀大概者经过液体传输体系中的泵来控制从喷洒器喷射的液体的流率。流率设定的值不妨致少局部地取决于辊的转速和/大概物体在床上的平移速率。简直地在前述构造的一种大概多种中运用刷床辊不妨赢得高的材料运用效力和相应地矮的喷洒器流率。

床上安置有喷洒器的段的长度优选保护得尽大概小共时依然答应喷出的液体充溢弥漫物品以及使物品在喷洒器下的停留时间最小化。在一些实行筹备中床上安置有喷洒器的段的长度小于约10英尺比方小于约9英尺小于约8英尺小于约7英尺小于约6英尺大概小于约5英尺。在一些实行筹备中物品在喷洒器下的总停留时间少于约2分钟(如少于约100秒少于约90秒少于约80秒少于约70秒少于约60秒少于约50秒少于约40秒少于约30秒少于约20秒大概少于约10秒)。

在液体从喷洒器471和472施涂到物品420之后该物品而后经过搞燥体系底下该搞燥体系包括对接到它们各自的送风机(送风机的其他局部未示出)的送风机排风口481-485。虽然图4表露了5组送风机排风口然而是排风口的本质数目不妨多于大概少于5。比方搞燥体系不妨包括1个送风机排风口2个送风机排风口3个送风机排风口4个送风机排风口5个送风机排风口大概者6个大概更多个送风机排风口。对接到排风口的送风机不妨将氛围和/大概其他气体(比方氮气、氢气、氛围大概其拉拢)调配到物品420上。在一些实行筹备中送风机设备有加热器其在从送风机氛围和/大概其他气体调配时将它们加热。经加热的氛围/气体验使溶剂更快地蒸发在一些情景中不妨使来自于液体的涂覆剂在物品上产生更均匀的保护性涂层。在一些实行筹备中以致少30℃起码40℃起码50℃起码60℃起码70℃起码80℃起码90℃起码100℃30℃-110℃40℃-110℃50℃-110℃60℃-110℃70℃-110℃80℃-110℃90℃-110℃30℃-100℃40℃-100℃50℃-100℃60℃-100℃70℃-100℃80℃-100℃大概90℃-100℃的温度从送风机调配氛围/气体。

在一些实行筹备中送风机是不妨供给高速(和任选加热的)氛围/气体来经过闭于流搞燥物品的离心送风机。比方从送风机调配的氛围/气体的速度不妨是起码50ft/min起码60ft/min起码70ft/min起码80ft/min起码90ft/min起码100ft/min50-110ft/min60-110ft/min70-110ft/min80-110ft/min90-110ft/min50-100ft/min60-100ft/min70-100ft/min80-100ft/min大概90-100ft/min。不妨运用定制的氛围透气体系来施加越过床的宽度的压降以保证达到经过搞燥体系底下的理想物品的平稳的氛围流而且在物品达到床的终局之前使最洪量的流体从物品蒸发。在氛围/气体从送风机调配时送风机与底下的床之间的相闭于湿度不妨矮于50%矮于40%矮于30%大概矮于20%。在约300秒大概更少270秒大概更少240秒大概更少210秒大概更少180秒大概更少150秒大概更少大概者120秒大概更少的时间内不妨经过搞燥体系来实行物品的基础上实脚搞燥。

在床的搞燥段(比方送风机底下的段)不妨运用赶快搞燥和尼龙大概全尼龙辊的混共来使从被涂覆的物品的表面的产品(比方涂覆剂)破坏最小化共时尽大概搞燥/积聚最多的产品到表面上。这答应搞燥水与产生膜共时爆发而不取消产品。其他搞燥办法会降矮产生的保护性涂层的本能而这种办法赢得闭于涂层本能的明显矫正。结果尼龙和赶快搞燥辊的拉拢不妨答应经过搞燥段的产品大概其他物品的品质震动而无所有的物品/产品积聚的问题。换言之经过尼龙和橡胶辊的不共拉拢不妨制止与施涂的涂层大概因为物品在品质震动体系中的平移而爆发的降解有闭的所有问题和与施涂到物品的溶剂和涂覆剂的拉拢有闭的摩揩力。

床上安置有送风机排风口的段的长度不妨小于约12英尺比方小于约11英尺小于约10英尺小于约9英尺小于约8英尺大概小于约7英尺。因此床的全长不妨小于约20英尺比方小于约19英尺小于约18英尺小于约17英尺小于约16英尺小于约15英尺小于约14英尺小于约13英尺小于约12英尺大概小于约11英尺由此赢得格外紧密的安排共时依然不妨实脚涂覆和搞燥置于床上的物品。

产业体系490不妨经摆设大概经安排来处置/涂覆产品如鳄梨、柠檬、橙子、苹果、李子、柚子、桃子等。因此辊的直径不妨是约3-30cm比方5-30cm7-30cm10-30cm3-20cm5-20cm7-20cm大概10-20cm。

产业体系490不妨经过估计机和相闭软件来起码局部地受控和/大概自动化。自动化控制不妨使体系490爆发经过自动开闭到喷洒器的连接的产品流(比方用于处置物品的溶液、悬浮液大概乳液)而且不妨在配制(比方制备该产品)与将该产品输送到喷洒器来施涂到物品之间控制/切换混共体系的运行周期以使在物品处置中不中断。

图5a-5c是依据图4的产业体系490的证明建立的产业体系590的照片。产业体系590包括含有多个刷床辊的床510产生混共体系的一局部的混共槽560喷洒器570和送风机580。已经创造体系590以比常规的喷涂体系快得多的速率将溶液施涂至并搞燥产品。其他当用体系590涂覆时与用常规的喷涂体系涂覆比拟百般产品的品质破坏率出乎预见地矮得多以至当二个别系顶用于产生涂层的溶液大概悬浮液是沟通时也是如许。

已经刻画了传递机和产业涂覆体系和相闭运用办法的多种实行筹备。然而是该当领会它们仅动作示例来提出不妨闭于办法和细节进行百般变化。比方本文所述的产业体系也不妨用于处置(比方消毒、涂覆和/大概搞燥)其他典型的基质如肉、水禽、植物、纺织品/装束材料、药物、调理安装大概其他基质包括可食用和不可食用的基质。在上述办法和办法公布以某种程序爆发某些事变的情景中受益于本创造的本范围本领人员将熟悉到不妨变化某些办法的程序而且如许的变化是依据本创造的变化。因此其他实行筹备处于所附权利乞求书籍的范畴内。

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