一种连续生产细菌纤维素膜的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种连续生产细菌纤维素膜的装置，包括：中空腔体，发酵池，卷膜，一级牵引装置、灭菌池，二级牵引装置，所述发酵池、一级牵引装置、灭菌池、二级牵引装置通过卷膜依次相连，所述发酵池中设置有培养液，所述卷膜在发酵池中的部分位于培养液液面以下，所述灭菌池中设置有灭菌液，所述卷膜在灭菌池的部分浸入灭菌液中；所述卷膜在所述一级、二级牵引装置的牵引下穿过发酵池、灭菌池输出；所述发酵池、一级、二级牵引装置、灭菌池、卷膜位于中空腔体内。该设备可以连续发酵一个月以上，生产出宽度、厚度可控、长度自由选择的细菌纤维素湿膜，在后续的加工处理中，有更大的可操作空间。生产过程可以持续的自动化控制，节省人力成本。

Device for continuously producing bacterial cellulose membrane

The utility model provides a device for the continuous production of bacterial cellulose membrane comprises a hollow cavity, fermentation tank, roll film, a traction device, a sterilization tank, two level traction device, the fermentation tank, a traction device, sterilization pool, two level traction device connected through roll film, the fermentation the pool is arranged in the medium, part of the film in a fermenter in culture liquid, a sterilizing liquid is provided with the sterilization tank, the partial immersion sterilizing liquid film in the sterilizing pool; the film on the one level and two level traction device under through the fermentation pool, pool sterilization output; the fermentation pool, grade one and grade two, traction device, sterilization tank, film is located in the cavity. The device can be fermented continuously for more than one month, and produces a bacterial cellulose wet film with a width, a controllable thickness and a free selection of length, and has more operable space in the subsequent processing. The production process can be continuously controlled automatically to save labor cost.

【技术实现步骤摘要】
一种连续生产细菌纤维素膜的装置
本技术属于细菌纤维素发酵领域，特别涉及一种连续生产细菌纤维素膜的装置。
技术介绍
静置培养时，细菌纤维素膜的形成是一个非常特殊的过程，纤维素膜总是在培养液的表面形成。这是由于细菌对氧气的需求量很大，在气液接触面上可以得到充分的氧气供应。所以纤维素膜总是在培养液表面形成。细菌在膜内继续繁殖和分泌纤维素，新生成的纤维素依然在膜最上方，老的纤维素膜在液面下，纤维素膜便不断加厚。当纤维膜厚到一定程度时，把培养液和细菌分开，培养液供应不足，导致产量开始下降。再加上副产物乙酸会降低pH，纤维素膜的厚度就不再增加。现阶段制约着细菌纤维素实现产业化的技术障碍主要有：1、发酵水平较低，产量低、成本高、价格不抵普通植物纤维素；2、进一步研究和利用细菌纤维素的成模和成型的工艺技术还没有解决。中国专利CN201210575564.9公开了一种连续生产细菌纤维素的方法，通过将发酵培养细菌纤维素的过程分为预培养阶段、连续培养和后处理三个阶段，将规模化生产细菌纤维素时所存在的零产量时间基本排除，提高了生产效率，能够明显降低长时间生产细菌纤维素的成本。中国专利CN201220021360.6公开了一种快速规模化制备细菌纤维素复合材料的装置，实现了细菌纤维素膜片的动态连续化发酵和在线收获的高效机械化生产作业。但上述方法皆采用转鼓以实现连续发酵，细菌纤维素膜的分离较为复杂。
技术实现思路
为了克服上述不足，本技术提供一种连续生产细菌纤维素膜的设备。该设备可以连续发酵一个月以上，生产出宽度、厚度可控、长度自由选择的细菌纤维素湿膜，在后续的加工处理中，有更大的可操作空间。生产过程可以持续的自动化控制，节省人力成本。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种连续生产细菌纤维素膜的装置，包括：中空腔体，发酵池，一级牵引装置、灭菌池，二级牵引装置；所述发酵池、一级牵引装置、灭菌池、二级牵引装置依次相连；所述发酵池、一级牵引装置、二级牵引装置、灭菌池位于中空腔体内，所述发酵池的一端设置有与外界进行液体交换的管道；所述一级牵引装置用于牵引发酵池内形成的湿膜沿发酵池液面水平运动，所述二级牵引装置用于牵引湿膜沿灭菌池内壁U型运动。工作时，首先，将培养液接种在发酵池，进行静止发酵，形成细菌纤维素湿膜，当湿膜达到目标厚度后，启动一级牵引装置，将湿膜从发酵池平稳拉出，注意控制牵引速度，保证发酵液液面不产生波动、湿膜不发生断裂。然后，将牵引出的湿膜在静止一段时间后(将湿膜转接到二级牵引装置)，通过二级牵引装置浸入灭菌池中进行灭菌，达到灭菌要求后，继续由二级牵引装置将其引出，进行后续处理，即得细菌纤维素膜成品。所述一级牵引装置/二级牵引装置可通过人工牵引，或在湿膜两端插入带有倒刺的小钩等常规方式与所述一级牵引装置/二级牵引装置相连。研究中我们还发现：随着生产的进行，发酵液液面逐渐下降，此时会有部分细菌纤维素湿膜残留在发酵池的侧壁上，不仅浪费原料，还会因为局部的牵拉影响湿膜厚度的均匀性，为此，本技术通过多次试验的反复研究，提出将发酵池的横截面设置为梯形，避免了湿膜在发酵池侧壁残留，保证了湿膜厚度的均匀性。优选的，所述发酵池的横截面为梯形，所述梯形的腰与下底边的夹角为60°～72°，在梯形发酵池内，随着液面的下降，液面的宽度逐渐增大，若梯形的腰与下底边的夹角过小，单位时间内的液面宽度增幅过大，新增区域的湿膜厚度较薄，湿膜厚度的均匀性下降；若梯形的腰与下底边的夹角过大，又不可避免地造成湿膜在发酵池侧壁的残留。为此，本技术通过大量实验摸索后发现：若所述梯形的腰与下底边的夹角为60°～72°可保证湿膜平稳、均匀、连续地输出。优选的，所述一级牵拉装置或二级牵拉装置为卷膜装置或传送带。工作中，所述一级牵拉装置的线速度恒定为其中，a为发酵池的长度，t1为发酵到目标厚度的时间。优选的，所述卷膜装置中卷膜轴的初始直径为r2，每一圈的直径为r2+2b×(n-1)，n为圈数，每一圈的周长为2π[r2+2b×(n-1)]，卷轴转速为本技术还提供了一种连续生产细菌纤维素膜的装置，包括：中空腔体，发酵池，牵引装置，所述发酵池与牵引装置相连；所述发酵池、牵引装置位于中空腔体内，所述发酵池的一端设置有与外界进行液体交换的管道；所述牵引装置用于牵引发酵池内形成的湿膜沿发酵池液面水平运动。工作时，首先，将培养液接种在发酵池，进行静止发酵，形成细菌纤维素湿膜，当湿膜达到目标厚度后，启动牵引装置，将湿膜平稳拉出，注意控制牵引速度，保证发酵液液面不产生波动、湿膜不发生断裂。其次，对湿膜进行灭菌、干燥等后续处理，即得细菌纤维素膜成品。本技术中静止发酵的湿膜具有一定的韧性和强度，能够满足适度牵引的要求。研究中我们还发现：随着生产的进行，发酵液液面逐渐下降，会有部分细菌纤维素湿膜残留在发酵池的侧壁上，不仅浪费原料，还会因为局部的牵拉影响湿膜厚度的均匀性。为此，本技术通过多次试验的反复研究，提出将发酵池设置为梯形，避免了湿膜在发酵池侧壁残留，保证了湿膜厚度的均匀性。优选的，所述发酵池的横截面为梯形，所述梯形的腰与下底边的夹角为60°～72°，在梯形发酵池内，随着液面的下降，液面的宽度逐渐增大，若梯形的腰与下底边的夹角过小，单位时间内的液面宽度增幅过大，新增区域的湿膜厚度较薄，湿膜厚度的均匀性下降；若梯形的腰与下底边的夹角过大，又不可避免地造成湿膜在发酵池侧壁的残留。为此，本技术通过大量实验摸索后发现：若所述梯形的腰与下底边的夹角为60°～72°可保证湿膜平稳、均匀、连续地输出。所述牵拉装置为卷膜装置。工作中，所述牵拉装置的线速度恒定为其中，a为发酵池的长度，t1为发酵到目标厚度的时间。若所述卷膜装置中卷膜轴的初始直径为r2，每一圈的直径为r2+2b×(n-1)，n为圈数，每一圈的周长为2π[r2+2b×(n-1)]，卷轴转速为本技术的有益效果(1)本技术是一种连续生产细菌纤维素膜的设备。该设备可以连续发酵一个月以上，生产出宽度、厚度可控、长度自由选择的细菌纤维素湿膜，在后续的加工处理中，有更大的可操作空间。生产过程可以持续的自动化控制，节省人力成本。(2)本技术装置结构简单、生产效率高、实用性强，易于推广。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本技术的装置图，其中，1.发酵池、2.牵拉板、3.灭菌池、4.卷轴、5.进液泵、6.出液泵、7.外罩；图2是本技术发酵池的横截面图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。实施例1一种连续生产细菌纤维素膜的装置，包括：中空腔体，发酵池1，牵拉板2、灭菌池3，卷膜轴(卷轴)4，所述发酵池1、牵拉板2、灭菌池3、卷膜轴4依次相连，所述发酵池1、牵拉板2、卷膜轴4、灭菌池3位于中空腔体内，所述发酵池1的一端设置有与外界进行液体交换的管道，所述液体交换的管道为进液管和出液管，所述进液管和出液管上分别设置有进液泵5、出液泵6。所述牵拉板2用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续生产细菌纤维素膜的装置，包括：中空腔体，发酵池，一级牵引装置、灭菌池，二级牵引装置；其特征在于，所述发酵池、一级牵引装置、灭菌池、二级牵引装置依次相连；所述发酵池、一级牵引装置、二级牵引装置、灭菌池位于中空腔体内，所述发酵池的一端设置有与外界进行液体交换的管道；所述一级牵引装置用于牵引发酵池内形成的湿膜沿发酵池液面水平运动，所述二级牵引装置用于牵引湿膜沿灭菌池内壁U型运动。

【技术特征摘要】
1.一种连续生产细菌纤维素膜的装置，包括：中空腔体，发酵池，一级牵引装置、灭菌池，二级牵引装置；其特征在于，所述发酵池、一级牵引装置、灭菌池、二级牵引装置依次相连；所述发酵池、一级牵引装置、二级牵引装置、灭菌池位于中空腔体内，所述发酵池的一端设置有与外界进行液体交换的管道；所述一级牵引装置用于牵引发酵池内形成的湿膜沿发酵池液面水平运动，所述二级牵引装置用于牵引湿膜沿灭菌池内壁U型运动。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发酵池的横截面为梯形。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述梯形的腰与底边的夹角为60°～72°。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一级牵引装置或二级牵引装置为卷膜装置。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，工作中，所述一级牵拉装置的线速度恒定为其中，a为发酵池的长度，t1为发酵到目标厚度的时间；或所述卷膜装置中卷膜轴的初始直径为r2，每一圈的直径为r2+2b×...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚明，孙焕儒，孔蕊，
申请(专利权)人：山东纳美德生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37