用于产品涂布的装置、系统和方法制造方法及图纸

描述了一种用涂层处理易腐物品的方法。在一个实施例中，所述方法包含：识别与干燥通道相关联的操作参数；识别期望涂层要求；基于所述操作参数和所述期望涂层要求，确定最佳干燥通道参数；以及基于所述最佳干燥通道参数，操作所述干燥通道。作所述干燥通道。作所述干燥通道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产品涂布的装置、系统和方法
[0001]优先权要求
[0002]本申请根据35USC
§
119(e)要求2020年10月23日提交的第63/104,600号美国专利申请的优先权，所述申请的全部内容特此通过引用并入。


[0003]本文描述了与产品处理相关的装置、系统和方法，例如用于向易腐物品涂覆涂层的装置、系统和方法。

技术介绍

[0004]常见产品，如食品、农副产品和新鲜农产品，暴露在环境中时容易降解和分解(即，变质)。产品降解可通过非生物手段发生，这是由于农副产品外表面向大气的蒸发水分损失、从环境扩散到农副产品中的氧气氧化、表面的机械损伤和/或光诱导降解(即，光降解)。此外，生物应激源，如细菌、真菌、病毒和/或害虫，也会侵扰和分解农副产品。
[0005]许多产品在包装厂进行处理，在那里进行分拣和包装。在一些商业包装线上，农副产品可能会进行处理，例如用保存农副产品的蜡，用减少或消除细菌或其它生物应激源的消毒剂，和/或用可以在产品上形成保护涂层的溶液。虽然这些过程中的一些可以手动执行，但自动化过程或更容易促进执行这些过程的工业设备可能是有益的。

技术实现思路

[0006]本文所述的一些实施例包含用于处理物品的装置、系统和方法，例如食品、非食品产品、包装、农产品和其它易腐或可分解物品。物品的这种处理包含通过将涂布剂涂覆到物品上并干燥直到在物品表面上形成层而在物品表面形成涂层。在一些实施方案中，涂布剂是水基溶液。产品的处理可以通过各种类型的干燥设备进行，这些设备有助于从溶液中去除至少一些水。在一些实施方案中，可以使用基于加热对流的系统干燥涂覆在物品表面上的涂布剂。对物品上的涂布剂进行充分的加热蒸发干燥可以提供各种益处，例如提高产品的一致性和下游设备的清洁度和功能性。在一些实施例中，在预定义参数下干燥涂布剂可以促进具有所需特性的涂层，所述涂层在延长产品保质期的同时增强涂层的性能。
[0007]在各种示例实施例中，可以选择干燥加工参数以实现期望的干燥度或其它涂层特性。水基涂层溶液可能含有相对较高的水分含量(例如，高于一些蜡基涂层混合物)。水基涂层溶液的涂覆和干燥可以通过干燥系统内的停留时间、空气湍流、温度、湿度和其它参数来控制。可以选择水基涂层溶液和涂覆/干燥参数，以在具有一个或多个预定特性(例如涂层厚度、镶嵌度等)的物品上提供涂层。在一些可选实施例中，干燥系统可以使用相对较高的温度来促进水基涂层溶液中的水分去除，并有助于形成具有预定涂层厚度、镶嵌度等的涂层。
[0008]在一些可选实施方案中，可以使用基于物理的蒸发干燥模型基于一个或多个参数来模拟涂层特性。例如，该模型可以考虑干燥设备不同位置处的空气温度和/或湿度、产品
在干燥设备中的停留时间、干燥设备不同位置处的空气速度、输入特性，如温度、几何形状、系统中产品的质量流速、环境温度和湿度，以及影响涂层溶液在产品上的涂覆和干燥的其它特性。根据这样的数据和模型评估，可以建立并使用一组干燥加工参数要求来操作、选择和/或设计满足期望结果(例如，涂层要求)的处理系统，或者建立或修改现有的处理系统(例如，先前与不同的涂层组合物一起使用)。
[0009]在一些实施方案中，期望结果包含产品上的涂布剂的期望干燥度、涂层厚度、涂层镶嵌度、干燥时间、涂布产品在预定时段内的质量损失因子等。在示例实施例中，处理系统可以被设计、配置和/或操作以平衡竞争特性，例如涂层厚度、涂层镶嵌度、干燥度值和流量要求(例如，物品的质量/体积和停留时间)。例如，本文所述的一些实施例有助于相对快速地涂布预定体积的产品，同时在产品离开干燥通道时提供所需的干燥度，并且同时使用具有在预定范围内的温度的空气/气体(例如，足够冷以在避免损坏产品的安全范围内，以及足够热以促进水从产品表面蒸发/促进涂层形成)。另外或替代地，可以可选地至少部分地使用该模型来确定和控制其它特性，例如涂层质量的量、溶剂(例如，水)的量、涂层溶液的浓度、溶剂(例如，水)的蒸发速率、在不损坏物品的情况下干燥的时间范围、干燥涂层的厚度等。
[0010]在各种示例实施例中，基于预定加工参数的处理系统的操作可以使处理系统能够提供干燥条件(例如，干燥设备不同位置处的空气温度、湿度和/或空气速度、物品在干燥设备中的停留时间和其它合适的干燥变量)，以使期望结果(例如，干燥度、涂层厚度、涂层镶嵌度、涂布产品的质量损失因子和/或其它涂层要求)可以可预测方式实现。本文所描述的各种实施例有助于处理设备和处理设备的操作，其可以减少浪费(例如，涂层浪费、水浪费等)，提高可持续性，并减少能源消耗和碳排放，同时提供延长新鲜农产品和其它产品的保质期的涂层。替代地或另外，一些示例实施例有助于在没有进行有意“脱落(knock off)”过程(例如，强制将液体涂布剂从产品表面吹出)去除残留水分的情况下进行操作。
[0011]期望的干燥度或干燥/涂布性能可以表示为一个或多个因子。在一些实施方案中，质量损失速率可以用作干燥度或干燥/涂布性能的指示符。在产品由液体涂布剂覆盖的情况下，质量损失速率可以与涂布物品干燥和涂层水分蒸发时涂布物品的水分损失有关。在一些实施方案中，质量损失速率可以被描述为蒸发速率，因为随着液体涂层中的水蒸发，物品上的液体涂层的质量减少。在一些实施方案中，可以确定一组干燥加工参数要求，以实现表示期望干燥度或干燥/涂布性能的预定质量损失速率。
[0012]本文中所描述的装置、系统和技术的一些实施例可以提供以下优点中的一个或多个。首先，本文所述的一些实施例有助于将水基涂层溶液涂覆到易腐物品或其它产品。例如，可以配制水基涂层溶液以在产品上提供期望的涂层特性，从而延长保质期，同时不会显著影响味道、外观和触感。在一些实施例中，可以操作涂覆系统在产品上提供涂层，减少产品在更长时间段内的质量损失(例如，由于水分损失)。
[0013]其次，本文所述的一些实施例以促进涂层在产品上的有效性的方式促进水基涂层溶液的涂覆和涂布。例如，本文所述的一些实施例可以根据在期望的涂层厚度范围、涂层镶嵌度等内在产品上提供基本上均匀的涂层的参数来促进涂布系统的操作。厚度范围足以减少产品的水分损失和/或提供保护屏障，同时薄到足以允许产品自然成熟。在一些实施例中，处理系统促进了加热干燥，这可使得涂层具有增强的性能(例如，与在环境温度下干燥
形成的涂层组合物相比)。例如，相对较高的干燥温度会降低双层堆叠镶嵌度，这可能与涂层性能的提高相关联。增强的性能能够延长产品保质期(例如，与具有不同化学性质、不同厚度或在不同干燥温度下形成等等的涂层相比)。
[0014]第三，本文所述的一些实施例基于干燥系统的一个或多个已知输入来促进干燥系统的规范和配置，和/或干燥系统的操作。例如，干燥系统可以根据基于一个或多个输入的一个或多个计算参数来操作，例如(例如，要涂布的产品)通过干燥系统的质量流量、环境温度、环境湿度、热交换器后温度、热交换器后湿度、产品路径空气速度、输送机长度、输送机宽度和加热室高度、产品几何形状、密度、温度、热导率、表皮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使用处理设备用涂层混合物处理多个物品的方法，所述方法包括：识别与所述处理设备相关联的第一数据；识别与所述多个物品相关联的第二数据；识别与所述涂层混合物相关联的第三数据；确定表示所述多个物品上的涂层的期望特性的涂层要求；基于所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据和所述涂层要求，确定处理加工参数；基于所述处理加工参数，设置所述处理设备；以及操作所述处理设备用所述涂层混合物处理所述多个物品。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂层混合物包含涂布剂、水基溶液和溶剂。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述处理设备包括：输送床，其配置成支撑所述多个物品，并且能够旋转以在其上输送所述多个物品；一个或多个喷洒器，其配置成向所述输送床上的所述多个物品涂覆所述涂层混合物；一个或多个鼓风机，其配置成将空气吹送到所述多个物品上，使得所述溶剂至少部分地从所述多个物品去除，并且在所述多个物品上形成所述涂布剂的保护涂层；以及热交换器，其配置成在高于环境温度的预定温度下加热所述空气。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一数据包含以下中的至少一个：质量流量、环境温度、环境湿度、热交换器后温度、热交换器后湿度、物品路径空气速度、输送机长度、输送机宽度或加热室高度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述第二数据包含以下中的至少一个：所述物品的几何形状、所述物品的密度、所述物品的热导率、所述物品的表皮厚度、所述物品的含水量、所述物品的成分或所述物品的表面积。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第三数据包含所述第三数据包含以下中的至少一个：粘附率、动态粘度、质量扩散率、比热容、汽化潜热、热导率、密度、传热系数或传质系数。7.根据权利要求1所述的方法，其中确定处理加工参数包括：设置在所述处理设备中的停留时间；监测所述处理加工参数；确定与所述处理设备相关联的变量是否符合阈值，所述阈值表示所述涂层要求；以及基于所述变量符合所述阈值，将所述变量识别为所述处理加工参数。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中确定处理加工参数包括：基于具有所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据和所述涂层要求的输入的处理加工模型，预测所述处理加工参数。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中确定处理加工参数包括：确定处理加工模型；基于所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据和所述涂层要求，拟合所述处理加工模型；以及基于拟合的处理加工模型，预测所述处理加工参数。10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
基于所述处理设备的操作，验证所述处理加工模型。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述处理设备包含基于加热对流的干燥设备。12.根据权利要求2所述的方法，其中所述涂层混合物包括单甘油酸酯和脂肪酸盐。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述涂层混合物包括50％到99％的单甘油酸酯以及1％到50％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：阿比尔技术公司，
类型：发明
国别省市：