用于产品涂布的装置、系统和方法与流程

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用于产品涂布的装置、系统和方法
1.优先权要求
2.本技术根据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。
技术领域
3.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。


背景技术:

4.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。
5.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。


技术实现要素:

6.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。
7.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。
8.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)。
9.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。
10.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。
11.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。
12.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)。
13.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)。
14.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、表皮厚度、含水量、成分和表面积、涂层溶液粘附率、动态粘度、质量扩散率、比热容、汽化潜热、热导率、密度、传热系数和传质系数。在一些可选实施例中,一个或多个输入可用于操作涂覆和干燥系统以可预测地处理产品以提供期望的涂层特性,从而减少在产品通过系统时主要基于观察到的特性来连续改变操作参数或选择输出参数的需要。
15.第四,本文所述的一些实施例有助于具有相对较高的含水量的涂层溶液的节能涂覆。该系统可以以高度一致性进行控制,以实现足够的干燥(例如,蒸发),从而提供具有期望特性的涂层,维持下游设备的清洁度,并且具有相对较小的长度/占据面积。在一些可选实施例中,干燥过程基本上或完全是由于蒸发干燥而发生的,有助于在干燥产品上保持高百分比的涂层溶质作为涂层,同时在穿过干燥系统时“脱落”或以其它方式损失的涂层溶质很有限。
16.第五,本文所述的一些实施例助于在一个或多个输入改变时对涂覆和干燥系统进行受控的调整/修改,同时在提供具有期望特性的一致涂层方面保持高度的可预测性。例如,当一个或多个输入改变时,例如产品类型、产品温度、质量流速、环境温度、环境湿度等,可以调整/修改系统以维持期望的涂层厚度、涂层镶嵌度,并减少能源使用等。
17.本文所述的特定实施例提供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,所述方法包含: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期望涂层特性的涂层要求;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。
18.在一些实施方案中,所述方法可以可选地包含以下特征中的一个或多个。所述涂层混合物可包含涂布剂和溶剂。所述处理设备可包含:输送床,其配置成支撑所述多个物品并且可旋转以在其上输送所述多个物品;一个或多个喷洒器,其配置成将所述涂层混合物涂覆到所述输送床上的所述多个物品上;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。所述第一数据可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、进气速率(例如,被动地和/或主动地将新鲜空气引入到系统的速率)或加热室高度。所述第二数据可包含以下中的至少一个:所述物品的温度(例如,所述物品的平均或储存温度)、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。所述第三数据可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。确定处理加工参数可包含: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。确定处理加工参数可包含: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。确定处理加工参数可包含: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。所述方法可包含基于所述处理设备的所述操作,验证所述处理加工模型。所述处理设备可包含基于加热对流的干燥设备。
19.所述涂层混合物可包含水基溶液。所述涂层混合物可包含单甘油酸酯和脂肪酸盐。在一些实施例中,所述单甘油酸酯可以以约50质量%至约99质量%的量存在于混合物中。在一些实施例中,所述单甘油酸酯可以以约90质量%至约99质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述单甘油酸酯可以以约95质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述单甘油酸酯包含碳链长度长于或等于10个碳(例如,长于11、长于12、长于14、长于16、长于18)的单甘油酸酯。在一些实施例中,所述单甘油酸酯包含碳链长度短于或等于20个碳(例如,短于18、短于16、短于14、短于12、短于11、短于10)的单甘油酸酯。在一些实施例中,所述单甘油酸酯包含c16单甘油酸酯和c18单甘油酸酯。在一些实施例中,所述脂肪酸盐可以以约1质量%至约50质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述脂肪酸盐可以以约1质量%至约10质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述脂肪酸盐可以以约5质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述脂肪酸盐包含c16脂肪酸盐、c18脂肪酸盐或其组合。在一些实施例中,所述脂肪酸盐包含c16脂肪酸盐和c18脂肪酸盐。在一些实施例中,所述c16脂肪酸盐和所述c18脂肪酸盐以大致50:50的比例存在。在一些实施例中,所述涂层混合物进一步包括添加剂,包含但不限于细胞、生物信号分子、维生素、矿物质、酸、碱、盐、色素、香料、酶、催化剂、抗真菌剂、抗菌剂、缓释药物等,或其组合。在一些实施例中,所述涂层混合物可以以溶液、悬浮液或乳液的形式涂覆到所述产品,所述涂层混合物的浓度为约1g/l至约50g/l。在一些实施例中,向所述产品涂覆单个涂层。在一些实施例中,可以向所述产品涂覆多个涂层。在一些实施例中,向所述产品涂覆2个、3个、4个或5个涂层。
20.所述停留时间可以是150秒到180秒。所述处理加工参数可包含平均系统温度,所述平均系统温度可以是65℃(例如,约65℃,正负5℃)。所述处理加工参数可包含产品路径空气速度,所述产品路径空气速度在3m/s和6m/s之间。所述处理加工参数可包含所述系统内的相对湿度,所述相对湿度小于15%。所述涂层要求可包含涂层厚度、涂层镶嵌度、双层堆叠镶嵌度等。所述物品可以是易腐物品。所述物品可以是农产品。所述物品可以是不可食用的物品。所述物品可选自由以下组成的组:鳄梨、柠檬、橙子、苹果、李子、葡萄柚、桃子、柑橘、浆果、辣椒、西红柿、叶菜、水果、蔬菜、豆类、坚果、花卉、加工食品、糖果、维生素和营养补充剂。
21.本文所述的特定实施例提供一种用于用涂层混合物处理物品的方法,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。在一些实施方案中,所述涂层要求可包含涂层厚度、涂层镶嵌度、双层堆叠镶嵌度等。
22.本文所述的特定实施例提供一种用于用涂层混合物处理物品的方法,包含:确定使干燥通道能够在所述物品上产生期望涂层的最佳干燥通道参数;以及基于所述最佳干燥通道,操作所述干燥通道。
23.本文所述的特定实施例提供一种用于用涂层混合物处理物品的方法。所述方法可包含用于确定干燥通道参数的过程,所述干燥通道参数使干燥通道能够在具有一个或多个涂层要求的物品上产生涂层。在一些实施方案中,所述方法可包含用于基于所述干燥通道参数操作所述干燥通道的过程。
24.本文所述的特定实施例提供一种用于干燥涂布物品的处理系统。所述处理系统可包含由干燥通道控制器控制的干燥通道。所述干燥通道控制器可配置成将一个或多个处理加工参数维持在预定范围内。
25.在一些实施方案中,所述方法可以可选地包含以下特征中的一个或多个。所述一个或多个处理加工参数可包含平均系统温度。所述平均系统温度可以大于65℃。所述一个或多个处理加工参数可包含输送机速度。所述输送机速度可以控制成提供在所述干燥通道内90秒到240秒的产品停留时间。所述一个或多个处理加工参数可包含产品路径空气速度。所述产品路径空气速度可以维持在3m/s和6m/s之间。所述一个或多个处理加工参数可包含平均相对湿度。所述平均相对湿度可以控制成小于15%。所述处理加工参数可以基于所述产品在进入所述干燥通道之前的温度、产品几何形状、产品密度、产品热导率、产品表皮厚度、产品含水量、产品成分和产品表面积而选择。
26.所述产品可包含液体涂层。所述涂层可包含水基溶液。所述涂层混合物可包含单甘油酸酯和脂肪酸盐。所述涂层混合物可包含单甘油酸酯和脂肪酸盐。在一些实施例中,所述单甘油酸酯可以以约50质量%至约99质量%的量存在于所述混合物中。在一些实施例中,所述单甘油酸酯可以以约90质量%至约99质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述单甘油酸酯可以以约95质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述单甘油酸酯包含碳链长度长于或等于10个碳(例如,长于11、长于12、长于14、长于16、长于18)的单甘油酸酯。在一些实施例中,所述单甘油酸酯包含碳链长度短于或等于20个碳(例如,短于18、短于16、短于14、短于12、短于11、短于10)的单甘油酸酯。在一些实施例中,所述单甘油酸酯包含c16单甘油酸酯和c18单甘油酸酯。在一些实施例中,所述脂肪酸盐可以以约1质量%至约50质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述脂肪酸盐可以以约1质量%至约10质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述脂肪酸盐可以以约5质量%的量存在于所述涂层混合物中。在一些实施例中,所述脂肪酸盐包含c16脂肪酸盐、c18脂肪酸盐或其组合。在一些实施例中,所述脂肪酸盐包含c16脂肪酸盐和c18脂肪酸盐。在一些实施例中,所述c16脂肪酸盐和所述c18脂肪酸盐以大致50:50的比例存在。在一些实施例中,所述涂层混合物进一步包括添加剂,包含但不限于细胞、生物信号分子、维生素、矿物质、酸、碱、盐、色素、香料、酶、催化剂、抗真菌剂、抗菌剂、缓释药物等,或其组合。在一些实施例中,所述涂层混合物可以以溶液、悬浮液或乳液的形式涂覆到所述产品,所述涂层混合物的浓度为约1g/l至约50g/l。在一些实施例中,向所述产品涂覆单个涂层。在一些实施例中,可以向所述产品涂覆多个涂层。在一些实施例中,向所述
产品涂覆2个、3个、4个或5个涂层。
27.所述处理加工参数可以配置成在所述物品上形成厚度在0.1微米和5微米之间的干燥涂层。在一些实施例中,所述物品上的所述干燥涂层的厚度可在0.1微米和20微米之间。所述处理加工参数可以配置成在所述物品上形成展现双层堆叠镶嵌度的干燥涂层。所述物品可以是易腐物品。所述物品可以是农产品、不可食用的物品等等。所述物品可选自由以下组成的组:苹果、柑橘、浆果、甜瓜、胡椒、西红柿、叶菜、水果、蔬菜、豆类、坚果、花卉、加工食品、糖果、维生素和营养补充剂等等。在一些实施例中,所述物品可选自由以下组成的组:苹果、杏、鳄梨、香蕉、蓝莓、杨梅、樱桃、克莱门汀柑橘、黄瓜、南美番荔枝、无花果、葡萄、葡萄柚、番石榴、奇异果、酸橙、荔枝、美果榄(mamey sapote)、芒果、甜瓜、山木瓜、油桃、橙子、木瓜、桃、梨、胡椒、柿子、菠萝、李子、草莓、西红柿、西瓜及其组合。
28.一个或多个实施方案的细节在附图和下面的描述中阐述。其它特征和优点将根据说明书和附图以及权利要求而显而易见。
附图说明
29.图1a-b示出示例处理系统。
30.图2示出示例处理参数系统。
31.图3示出示例输送机系统。
32.图4a示出另一示例输送机系统。
33.图4b示意性地示出示例处理设备。
34.图5a-c示出示例表面干燥模型。
35.图6是用于确定干燥设备最佳性能的变量的示例过程的流程图。
36.图7是用于拟合产品干燥器模型的示例过程的流程图。
37.图8a-i示出基于图7过程的示例实验。
38.图9是用于拟合产品干燥器模型的另一示例过程的流程图。
39.图10a-f示出基于图9过程的示例实验。
40.图11示出示例热力学模型。
41.图12示出在产品运输通过通道时残留的水质量百分比的变化。
42.图13a-d示出已经分析的干燥设备的建议自定义的示例报告。
43.图14是可用于实施本文中描述的系统和方法的计算装置的框图。
44.图15是比较质量损失因子与处理条件的条形图。
45.图16是比较呼吸与成熟时间的散点图。
46.图17是比较硬度与成熟时间的散点图。
47.图18是比较在常温条件下皱缩(shrivel)发生率%与储存天数的散点图。
48.图19是比较热损伤%与处理条件的条形图。
49.图20是比较黄瓜表面温度与干燥室温设定点的散点图。
50.图21是比较皱缩尖端百分比、干燥室外部温度与中断时间的条形图。
51.图22是比较皱缩尖端百分比、可销售样品%与中断时间的条形图。
52.图23是比较质量损失速率、干燥室外部温度与处理条件的条形图。
53.图24是比较样品不稳定性%与处理后时间的散点图。
54.图25是比较表皮干化发生率、干燥通道中现有的水果的温度与处理条件的条形图。
具体实施方式
55.参考图1a-b,示出了示例处理设备100。处理设备100可包含干燥设备。处理设备102配置成处理物品,例如食品、收获的农产品或其它农副产品、种子、非食品物品、包装等,以形成涂层(例如,溶剂、溶液、其它涂层等)。举例来说,处理设备100可以配置成或调适成处理(例如,涂布、干燥等)产品,例如苹果、柑橘、浆果、甜瓜、辣椒、西红柿、叶菜、水果、蔬菜、豆类、坚果、花卉、加工食品、糖果、维生素、营养补充剂等。在一些实施例中,处理设备100可以配置成或调适成处理选自由以下组成的组的产品:苹果、杏、鳄梨、香蕉、蓝莓、杨梅、樱桃、克莱门汀柑橘、黄瓜、南美番荔枝、无花果、葡萄、葡萄柚、番石榴、奇异果、酸橙、荔枝、美果榄(mamey sapote)、芒果、甜瓜、山木瓜、油桃、橙子、木瓜、桃、梨、胡椒、柿子、菠萝、李子、草莓、西红柿、西瓜及其组合。
56.在示例实施例中,处理设备100有助于水基涂层溶液的涂覆,以产生具有一个或多个期望特性的涂层。处理设备100及其一个或多个操作参数可以有助于干燥涂层溶液中相对较高含量的水分,同时产生具有预定范围内特性的涂层,例如预定涂层厚度、涂层镶嵌度等。在一些实施例中,可以向产品施加相对较高的热量,以促进涂层溶液中大部分水分的蒸发,而不会损坏产品(例如,其可能对长时间暴露于热或高于阈值的温度敏感)。
57.处理设备100可包含干燥通道118和输送机系统102,所述输送机系统配置成使产品移动通过干燥通道118。处理系统还可以与进料系统、床、一个或多个涂层涂覆器和/或包装站一起使用或包含进料系统、床、一个或多个涂层涂覆器和/或包装站。进料系统可包含装载系统,在所述装载系统上手动或自动装载物品。在一些实施方案中,例如,在进料系统处可以按照尺寸、颜色和/或成熟阶段对物品进行分拣。替代地,物品可以在到达进料系统之前进行分拣。床配置成在处理设备100处运输物品,例如通过处理设备的不同组件从进料系统到包装站。床可以是各种类型的,如刷床、滚动平移输送机等。涂覆器可以用于将处理剂涂覆在床上运输的物品上。替代地或另外,可以通过将物品浸没在处理剂中来用处理剂涂布物品。处理剂可包含涂布剂。干燥通道118可以用于去除水分并干燥物品上涂覆的涂布剂。包装站可以方便地包装处理过的物品以便运输。
58.干燥通道可包含各种组件,以便于干燥物品上的涂布剂。在一些实施方案中,组件可包含位于干燥刷和带有辊式输送机的干燥通道上方的热风鼓风机。例如,干燥通道可包含将热空气推入系统的鼓风机和沿长度方向提供额外气流的风扇。在另一实例中,干燥通道可以使用具有孔板的压力积累装置(pressure buildup)来供应穿过产品路径的高速空气。在一些实施例中,干燥通道的温度设定点在45-95℃、50-90℃、55-85℃或65-80℃之间。干燥系统可以使用直燃燃烧器。可以使用阳极氧化铝辊。干燥通道可包含空气再循环,以及可选的湿度控制系统,其中增加了通风管道(ventilation duct)和调节排气口(modulating exhaust)。可以提供高压鼓风机以将空气供应到孔板。这可以提供穿过产品路径的高速度的空气。例如,空气可以从通道的两侧再循环。
59.处理设备100可以使用输送机系统102移动物品,同时将涂层混合物涂覆到物品上和/或随后干燥物品。在一些实施方案中,输送机系统102包含输送床,所述输送床配置成使
得物品在从一个部分移动到另一个部分的同时旋转,从而有利于完全的表面覆盖和/或干燥。替代地或另外,处理设备100还可包含诸如喷洒器和/或鼓风机之类的其它组件,其在物品位于输送机系统102的床上时直接处理和/或促进物品的干燥。例如,一个或多个喷洒器可以安装在床上,并用于在物品经过喷洒器时将溶剂或溶液的液滴喷洒在物品上。例如,液滴可包含消毒剂,例如乙醇。液滴可替代地包含水、乙醇和水的组合、或适合处理物品的其它溶剂。如下文进一步描述,液滴例如可包含涂布剂,所述涂布剂在被喷洒的物品上形成保护涂层。替代地,喷洒器可以通过使用来移动物品的辊湿透来间接处理或涂布物品。辊可以独立于传送带或链条驱动系统移动,所述传送带或链条驱动系统移动输送机,旋转物品,使得辊的作用是在物品上涂布溶液。
60.还可在处理设备100处提供用于处理输送机系统床上物品的其它类型的组件。例如,可以安装风扇、鼓风机或气刀,其排气口在输送机系统102的床上,并用于将空气或其它气体(例如,氮气或空气/氮气混合物)吹到物品上,以便于物品的干燥。处理设备100可包含用于制备喷洒到物品上的溶液或悬浮液的混合系统,以及以合适的压力和流速将溶液/悬浮液从混合系统运输到喷洒器的液体输送系统。
61.处理设备100的输送机系统102可包含电机104和卷取辊106,所述卷取辊配置成操作输送机系统102。可以提供辊清洁组件120来清洁输送机系统102的床(和辊)。
62.处理设备100可进一步包含用于循环调节空气以干燥由输送机系统102运输的物品的各种组件。例如,干燥设备100可包含配置成将空气吸入干燥设备100的进气鼓风机108和配置成从干燥设备100排出空气的排气鼓风机110。干燥设备100可进一步包含加热元件112,用于调整干燥设备100中的空气循环温度。一个或多个热空气再循环控制风门114可以控制再循环空气的体积和/或有助于控制一个或多个空气温度和湿度值。处理设备100可包含一个或多个气流控制面板116,所述面板安置在设备中的不同位置并且配置成控制这些位置处的气流。干燥设备100可包含一个或多个风扇组合件115,所述风扇组合件安置在设备中的不同位置并且配置成驱动空气在期望方向上流动。
63.在一些实施方案中,处理设备100可包含各种传感器,用于测量可用于确定设备中的干燥性能的各个参数。例如,处理设备100可包含温度传感器、空气速度传感器和加热器控制传感器,如图10c中所示。
64.处理设备100的一个或多个加工参数可以通过处理参数系统204(图2)确定和/或控制。处理参数系统204有助于确定处理设备100的一个或多个加工参数(例如,干燥参数),以利用特定涂布产品和处理输入实现期望结果(例如,干燥度、涂层厚度、涂层镶嵌度、涂层性能等)。例如,各种参数,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、表皮厚度和表面积、涂层溶液粘附率等,可以在处理设备100涂覆涂层溶液期间控制或考量。
65.定义涂层涂覆和干燥过程的加工参数,以及涂层溶液的化学性质、被涂布物品的特性和其它因素,可能会影响物品上干燥涂层的性能。例如,可以控制定义涂层涂覆和干燥过程的加工参数,以在物品上产生具有可预测厚度的干燥涂层。当干燥涂层厚度、涂层镶嵌度和/或其它涂层参数在预定范围内时,示例涂层组合物可以在延长产品的有效保质期方面提供增强的性能。预定厚度范围可以允许一些气体运输(例如,因此不会为物品创造厌氧
环境),同时减少物品老化时的水分损失。因此,允许一些气体运输的干燥涂层可以比防止所有气体运输穿过涂层的干燥涂层更大程度地延长物品的保质期。在示例实施例中(例如,使用本文所述的涂层组合物),约1微米的干燥涂层厚度可以有效地防止物品的水分损失,同时不会阻碍有益的气体运输。在各种示例实施例中,干燥涂层厚度为约0.1微米到5微米、0.3微米到3微米、0.5微米到2微米,或为约1微米。在替代性示例实施例中,干燥涂层厚度为约0.1微米和20微米、3微米到16微米、5微米到10微米,或为约10微米。涂层具有在预定范围内的期望涂层厚度、涂层镶嵌度等,这可以通过控制涂覆和干燥过程的一个或多个参数来可预测地提供。因此,可以控制处理设备102的一个或多个加工参数,以便于形成厚度在预定范围内的干燥涂层。
66.处理参数系统204可以有助于确定用于处理设备100的操作的一组合适的加工参数。干燥过程的各个方面可能具有相互竞争的参数(例如,使得一个参数的变化可能会影响或需要一个或多个其它参数的相应变化)。例如,具有相对较高水分含量的涂层组合物可以使用高温干燥系统更快地蒸发。当要涂布的物品已经储存在冷藏环境中时,额外的热量可能是合适的。另一方面,要处理的物品可以具有在不损坏的情况下物品能够经受的最大阈值温度或加热时间。作为另一实例,干燥系统内穿过产品路径的相对空气速度可以促进液体涂层组合物中水分的对流蒸发,但在一些实施例中,可以理想地保持在阈值以下,该阈值导致涂层组合物被吹离表面的“脱落”效应。可以依次控制一个或多个额外因素以促进期望涂层的干燥和形成。处理设备和处理参数系统204可以有助于可预测地平衡这些竞争因素,以重复生产具有一致特性和性能的干燥涂层,如在本文中进一步详细描述。
67.在一些实例中,处理设备内较低的相对湿度可以增加水分从液体涂层组合物中蒸发的速率,这可以通过系统中相对较高的新鲜空气流通率(fresh air turnover)来促进。新鲜空气的流通量反过来会影响维持系统中特定温度所需的能量输入。气流和温度可以在部分操作约束下得到平衡,例如物理空间约束、能量约束等。
68.在一些实施方案中,处理设备100可包含再包装设备、包装设备和用于涂布诸如收获的农产品或其它农副产品之类的物品的其它合适的装备、设备、装置或系统。在各种实施方案中,加工参数(例如,使用处理参数系统204确定)可用于配置或自定义处理设备100。例如,现有的处理设备(例如,在包装设施处)可以改装和/或配置成使用所确定的加工参数操作。
69.处理参数系统204可用于识别处理设备100,例如处理设备100的配置、性能特性、容量等(步骤a)。在一些实施方案中,系统204可用于识别处理设备100中的干燥设备特性(例如,干燥通道118的规格)。系统204可用于识别传入产品(步骤b)。例如,系统204可用于确定产品正在或将要装载在进料系统上。
70.系统204可用于识别产品处理剂(步骤c)。产品处理剂可包含用于涂布产品表面的涂布剂。可以使用各种涂布剂。涂层混合物的实例包含水基涂层溶液。涂层混合物的实例在本文中例如参考图4a-b进一步加以描述。
71.系统204可用于确定一个或多个处理要求(步骤d)。处理要求可包含物品上涂层混合物的期望干燥度。另外或替代地,处理要求可包含多个要求(例如,涂层要求)的组合,这些要求可能相互竞争也可能不相互竞争。例如,处理要求可能需要实现诸如干燥度要求和流量要求(物品的体积和停留时间)之类的竞争要求的平衡。例如,处理设备可能需要快速
处理预定体积的产品,同时使用温度在预定范围内(例如,在低于在不损坏产品的情况下产品能够经受的阈值温度的情况下有利于蒸发干燥)的空气在物品上提供期望的干燥度。另外或替代地,可以考虑其它要求,例如涂覆过程所需的质量、溶剂(例如水)的量、要涂覆的涂层溶液的浓度、溶剂(例如,水)从物品上蒸发的速率,或者在不损坏产品的情况下干燥的时间范围、产品上涂层的厚度等。
72.系统204可以用于确定干燥加工参数的要求(步骤e)。在一些实施方案中,确定干燥加工参数要求以产生涂有涂层混合物的传入产品的期望结果(例如,干燥度和/或其它干燥/涂布性能(涂层要求))。与处理设备100相关联的各个参数可以经受干燥加工参数要求。例如,干燥加工参数可包含干燥设备不同位置处的空气温度、湿度和/或空气速度,和/或物品在干燥设备中的停留时间。
73.在一些实施方案中,产品干燥模型可用于确定此类干燥加工参数要求。可以基于表面干燥模型(例如,图5a-c)和从干燥设备的实际和/或实验操作收集的数据来建立产品干燥模型。产品干燥模型可用于模拟各种潜在的环境和基于供应商的场景,并用于选择或设计满足期望结果(例如涂层要求)的处理系统(例如干燥通道),或建立或修改现有的处理系统以适应期望结果。在一些实施方案中,产品干燥模型可以存储在干燥器模型数据库230中,并由例如系统204检索,以预测用于自定义现有干燥设备或用于选择或设计新干燥设备以获得期望干燥性能(包含涂层性能)的最佳参数。
74.系统204可用于自定义处理设备100(步骤f)。处理设备100可以基于在产生期望结果时确定的干燥加工参数要求来自定义。例如,可以根据干燥加工参数要求建立和/或操作干燥设备(例如,干燥通道)中的各种组件(例如,空气加热器、风扇等)。在替代实施方案中,干燥加工参数要求可用于为特定的传入产品选择或设计处理设备。
75.在一些实施方案中,系统204可用于验证干燥加工参数要求(步骤g),例如基于所测量的或观察到的使用加工参数加工的产品上的干燥涂层的特性。这样的验证数据可以进一步用于更新干燥加工参数要求和/或产品干燥模型。
76.处理设备100可配置和/或控制成根据一个或多个加工参数操作,这些参数可预测地提供期望的涂层组合物(例如,使用系统204确定的一个或多个加工参数)。在示例实施例中,涂层组合物是水基的,具有大于30%、大于50%、大于75%、大于85%、大于90%、大于95%、大于98%或更大的含水量。在一些实施例中,涂布剂的浓度可以大于水在环境温度和压力下的饱和极限的约10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%。可以控制处理设备102的一个或多个参数以提供涂布物品在干燥环境内的期望停留时间。例如,停留时间可为30秒到540秒、60秒到360秒,或150秒到180秒,其中平均系统温度大于40℃、大于45℃、大于50℃、大于55℃、大于60℃、大于65℃、大于70℃、大于75℃、大于80℃、大于85℃或90℃或更大。在一些实施方案中,停留时间可以相对较短,平均系统温度可以相对较高。在一些实施方案中,停留时间可以相对较长,平均系统温度可以相对较低。替代地或另外,可以控制一个或多个参数以提供系统内小于30%、小于20%或小于15%的相对湿度。在一些实施例中,可以通过提供大量的新鲜空气(例如,清除带走蒸发水的潮湿空气)来维持预定的湿度水平。还可控制产品路径空气速度。在示例实施例中,产品空气路径速度为2m/s到8m/s、2.5m/s到7m/s或3m/s到6m/s。替代地或另外,系统可配置成在物品平移通过系统时使物品旋转,同时保留物品的单层。因此,
在一些示例实施例中,可以控制处理设备100涂覆具有相对较高含水量的水基涂层组合物来涂布物品,并使涂布物品(在涂布物品旋转的同时)在约150-180秒的停留时间内、在约65℃的最低平均系统温度下、在15%或更低的湿度下、以约3m/s到6m/s的产品路径空气速度通过干燥环境。
77.可以控制处理设备100在产品上产生具有一个或多个预定特性的涂层。例如,干燥温度(例如,平均系统温度)可能会影响涂层的镶嵌度,继而影响涂层性能,从而实现适当的质量损失速率/延长产品保质期。镶嵌度是双层相对于基材平面的相对定向的概率的度量。双层堆叠镶嵌度也是一种晶体缺陷,它为水和气体的运输创造了途径。较低的镶嵌度意味着更多的双层更平行于基材平面。干燥温度的升高大大降低了双层堆叠的镶嵌度,从而提高了阻隔性能。相关地,干燥温度会影响气体的扩散比。在一些实施方案中,此类特征可以通过涂覆的涂层的x射线散射图像来表征。
78.图3示出示例输送机系统300。在一些实施例中,输送机系统300的一个或多个特征可用于实施图1a-1b的传递输送机102。输送机系统300可包含在方向311上移动的床310。位于床310的上部表面上的一个或多个物品320可以从输送机系统300的第一侧332运输到第二侧334。在一些实施方案中,床310可包含卫生材料,或者可被轻松消毒或杀菌的材料,以防物品暴露于细菌、真菌、病毒或其它生物应激源或被其感染。在一些实施方案中,物品320可以在运输过程中相对于床310保持静止。例如,物品320在床310上运输时不会滚动或滑动。
79.图4a示出在物品从床的一侧移动到另一侧时能够使物品(例如,农产品、易腐物品或其它物体)旋转的另一示例输送机系统400。输送机系统400包含床402,所述床包含多个旋转装置404。在输送机系统400的操作期间,每个旋转装置404在前向旋转方向412上旋转(例如,围绕轴线406)。在示例实施例中,旋转装置404不具有任何平移运动。位于床402上的物品408在前向输送方向410上水平平移,同时也在后向旋转方向414上旋转。在一些实施方案中,旋转装置404可以是圆柱形辊。替代地,旋转装置404可包含每个都具有刷子(例如从轴线406向外延伸)的刷辊。替代地或另外,床402可以使用圆柱形辊和刷辊的组合,和/或可以在一个或多个不同位置包含不同类型的刷床辊。
80.物品408在床402上的旋转运动414由旋转装置404的旋转运动412产生。在一些实施方案中,取决于旋转装置404的具体设计以及物品408的形状和尺寸,物品408的平移运动410可以由旋转装置404的旋转运动412引起,也可以不由旋转装置的旋转运动引起。例如,在旋转装置412是实心辊并且物品408较大和/或具有不规则形状的情况下,旋转装置404的旋转运动412也可以使物品408水平平移。然而,如果旋转装置412是刷辊,并且物品408相对较小和/或形状相当规则,那么旋转装置404的旋转运动412可能无法独立使物品408在前向输送方向410上平移。通过将物品连续/一致地装载到床402上,使得新添加的物品在前向输送方向410上将先前装载的物品向前推动,可以促进物品408在床402上的水平平移。例如,在输送机系统400的操作期间,物品408经由与输送机系统400成直线放置的第二输送机系统(例如,图3所示的输送机系统300)被连续地装载到床402上。物品横向平移的平均速度可以由输送到床402上的物品的质量流速来确定。
81.图4b示意性地示出可用于处理物品(例如,农产品、农副产品或其它易腐物品)的示例处理设备470。在一些实施例中,处理设备470的一个或多个特征可用于实施处理设备
100、200。处理设备470可包含输送机系统450,例如图4a的输送机系统400、图3的输送机系统300等。处理设备470还包含位于床的至少第一部分上的喷洒器454a-454b和位于床的至少第二部分上的鼓风机460a-460e。位于床上的物品452首先用来自喷洒器454a-454b的液体涂布,然后在鼓风机排气口460a-460e下方通过,这有助于物品452的受控干燥。在示例实施例中,物品452首先由喷洒器454a-454b涂布(例如,完全涂布),然后通过鼓风机排气口460a-460e进行排气。应注意,喷洒器454a和454b可以各自包含多个喷头,并且鼓风机排气口460a、460b、460c、460d和460e可以各自连接到单独的鼓风机,或者可以全部连接到单个鼓风机。替代地或另外,如上所述,喷洒器可以用涂层溶液使辊湿透,并且当产品在辊上旋转时,湿透的辊对产品进行涂布。
82.处理设备470有助于在物品452上涂覆和形成保护涂层(例如可食用涂层)。例如,当物品452沿着床456移动(例如,在图4b的视图中横向移动)并且同时通过辊458旋转时,喷洒器454a-b可以在物品452的表面上喷洒或以其它方式分配处理剂(例如,溶液、悬浮液、乳液等)的液滴。处理剂可包含溶剂中的涂布剂(例如,溶质)。一旦物品被处理剂覆盖,它就在鼓风机排气口460a-e下方通过,这有助于在物品452在输送机系统450上时控制溶剂的去除(例如,通过蒸发),从而允许溶质组合物(例如,涂布剂)保留在物品452的表面上以形成保护涂层。
83.由溶质组合物形成的保护涂层可用于防止由于例如水分损失、氧化或外来病原体感染而导致的食物变质。涂布剂溶解或悬浮在其中的溶剂可以是例如水、醇(例如,乙醇、甲醇、异丙醇或其组合)、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃或其组合。涂布剂可以例如包含单酰基甘油酯、脂肪酸、酯(例如脂肪酸酯)、酰胺、胺、硫醇、羧酸、醚、脂族蜡、醇、脂肪酸盐、有机盐、无机盐或其组合。在一些实施方案中,涂布剂包含单体、低聚物或其组合,包含由其形成的酯或盐。在一些特定实施方案中,溶液/悬浮液/胶体包含润湿剂或表面活性剂,其使溶液/悬浮物/胶体在涂覆过程中更好地散布在基材的整个表面上,从而提高表面覆盖率以及所得涂层的整体性能。在一些特定实施方案中,溶液/悬浮液/胶体包含乳化剂,该乳化剂提高了涂布剂在溶剂中的溶解度和/或允许涂布剂悬浮或分散在溶剂中。润湿剂和/或乳化剂可以各自是涂布剂的组分,或者可以单独添加到溶液/悬浮液/胶体中。
84.在各种实施例中,涂布剂可包含单甘油酸酯和脂肪酸盐。在一些实施例中,单甘油酸酯可以以约50质量%至约99质量%的量存在于涂布剂中。在一些实施例中,单甘油酸酯可以以约90质量%至约99质量%的量存在于涂布剂中。在一些实施例中,单甘油酸酯可以以约95质量%的量存在于涂布剂中。在一些实施例中,单甘油酸酯包含碳链长度长于或等于10个碳(例如,长于11、长于12、长于14、长于16、长于18)的单甘油酸酯。在一些实施例中,单甘油酸酯包含碳链长度短于或等于20个碳(例如,短于18、短于16、短于14、短于12、短于11、短于10)的单甘油酸酯。在一些实施例中,单甘油酸酯包含c16单甘油酸酯和c18单甘油酸酯。在一些实施例中,脂肪酸盐可以以约1质量%至约50质量%的量存在于涂布剂中。在一些实施例中,脂肪酸盐可以以约1质量%至约10质量%的量存在于涂布剂中。在一些实施例中,脂肪酸盐可以以约5质量%的量存在于涂布剂中。在一些实施例中,脂肪酸盐包含c16脂肪酸盐、c18脂肪酸盐或其组合。在一些实施例中,脂肪酸盐包含c16脂肪酸盐和c18脂肪酸盐。在一些实施例中,c16脂肪酸盐和c18脂肪酸盐以大致50:50的比例存在。在一些实施例中,涂布剂进一步包括添加剂,包含但不限于细胞、生物信号分子、维生素、矿物质、酸、
碱、盐、色素、香料、酶、催化剂、抗真菌剂、抗菌剂、缓释药物等,或其组合。在一些实施例中,涂布剂可以以溶液、悬浮液或乳液的形式涂覆到产品,涂布剂的浓度为约1g/l至约50g/l。在一些实施例中,向产品涂覆单个涂层。在一些实施例中,可以向产品涂覆多个涂层。在一些实施例中,向产品涂覆2个、3个、4个或5个涂层。
85.添加涂布剂和润湿剂(当与涂布剂分离时)的溶剂可以是例如水、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、乙腈、四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、醇、其组合等。所得溶液、悬浮液或胶体可以适用于在产品上形成涂层。
86.在各种示例实施例中,本文所述的涂层可以是按质量或体积计至少约40%的水。在一些实施方案中,溶剂包含水和乙醇的组合,并且可选地,可以是按体积计至少约40%的水。在一些实施方案中,溶剂或溶液/悬浮液/胶体可以是按质量或体积计约40%至100%的水。
87.已经发现,由高百分比的长链脂肪酸和/或其盐或酯形成或含有高百分比的长链脂肪酸酯和/或其盐或酯的涂布剂(例如,具有至少14的碳链长度)能够有效地在各种基材上形成保护涂层,该保护涂层能够防止基材的水分损失和/或氧化。添加一种或多种中链脂肪酸和/或其盐或酯(或其它润湿剂)可以进一步提高涂层的性能。
88.喷洒器454a-b以及位于喷洒器下方的辊458可配置成控制(例如,减少)物品452经受喷雾器454a-b的输出并被喷洒的液体涂布的停留时间。在一些实施方案中,喷洒器454b下方的辊458每个都可以是第一类型的刷辊459b,配置成吸收由喷洒器454b喷洒在其上的液体并且随后将其刷到从中经过的物品上。喷洒器454a下方的辊458可以与喷洒器454b下方的辊相同,和/或可包含第二类型的刷辊459a,它与第一类型的刷辊459b不同,并且可以例如配置成当物品452通过喷洒器454a下方时促进物品452的旋转。
89.喷洒器454a、454b的输出可以基于物品452的存在/不存在、物品452的质量流量(例如,瞬时质量流量、平均质量流量等)来调节。在处理设备470的一些操作方法中,喷洒器454b可以在喷洒器454b下方没有物品的情况下喷洒液体(例如,连续地),以保持下方的辊湿透,并且可选地在下方的床上有物品时不喷洒液体。在其它操作方法中,喷洒器454b在下方的床上有物品时和下方的床上没有物品时都连续地喷洒液体。在一些操作方法中,喷洒器454a在下方的床上有物品时喷洒液体,但在下方没有物品时不喷洒液体。在一些操作方法中,喷洒器454a在下方的床上有物品时和下方的床上没有物品时都连续地喷洒液体。
90.本文所述的系统中使用的辊有助于物品452的移动和/或试剂到物品452的涂覆。在一些实施方案中,系统的涂覆部分的最靠近物品装载到床上的部分(例如,喷洒器下方的床的部分)包含直聚醚砜(pse)和/或pse/马鬃刷,并且涂覆系统的最靠近物品从床上移除的部分包含扇形pse和/或pse/马鬃刷。直刷可配置成排列(例如,对齐)物品,以帮助进入系统的物品的平移和一致性。在一些实施例中,扇形刷使得试剂(例如,涂层溶液/悬浮液/乳液)与排列的物品的接触增加,从而促进有效的涂覆。
91.由喷洒器454a-b喷洒的液体可以在一个或多个混合罐482中制备。水和/或任何其它溶剂可以从工业设备470的外部供应到混合罐482。当供应水时,可以包含水预处理设备。罐中的液体可以通过加热到目标温度、添加涂布剂或其它添加剂或溶质并将未分散的混合物泵送通过再循环回路中的受控高剪切装置直到添加剂充分分散来制备。
92.将制备的溶液/悬浮液输送到喷洒器中,并喷洒到下方的辊和/或喷洒器下方床上
的物品上。可以在罐482和喷洒器454(包含454a-b)之间连成一行的液体输送系统484可以将具有受控压力/流速的液体提供给喷洒器454,使得可以精确地控制喷洒在要处理的设备和物品上的液体的量和分布。从喷洒器454排出的液体的流速可以通过例如喷嘴中的致动阀、液体输送系统中的泵或其它调节装置来控制。例如,流速的设置值可至少部分地取决于辊的旋转速率和/或床上物品的平移速率(例如,物品452的质量流速),以及本文所述的一个或多个其它操作参数。在前面描述的一种或多种配置中使用刷辊可以实现高材料使用效率和相应的低喷洒器流速。
93.床上安装喷洒器的部分的物理长度相对较短,同时有利于所喷洒的液体对物品的选定覆盖,和/或物品在喷洒器下方的相对较低的停留时间。在一些实施方案中,床上安装喷洒器的部分的长度小于约10英尺、小于约9英尺、小于约8英尺、小于约7英尺、小于约6英尺或小于约5英尺。在一些实施方案中,物品在喷洒器下方的总计停留时间小于约2分钟、小于约1分钟、小于约30秒、小于约15秒、小于约5秒或更小。
94.至少部分涂布的物品452在干燥系统490下方通过,干燥系统包含连接到鼓风机系统462中的相应鼓风机464a-e(统称为464)的鼓风机排气口460a-e(统称为460)。例如,干燥系统490可以用于实施图1a-1b的处理设备100。
95.连接到排气口460的鼓风机464可以将空气和/或其它气体(例如,氮气、氢气、空气或其组合)分配到物品452上。在一些实施方案中,鼓风机464配备有加热空气和/或其它气体的加热器,使得排气在受控温度下从鼓风机输送。加热的空气/气体可使得溶剂以期望的速率(例如,更快速地)蒸发,并且在一些情况下可使得由液体涂布剂在物品452上形成具有期望厚度的更均匀的保护涂层。在一些实施方案中,在30℃和110℃之间的温度下从鼓风机464分配空气/气体。在示例实施例中,系统包含5组鼓风机排气口。在各种示例实施例中,可以使用额外的或更少的鼓风机排气口以期望的速率、速度、位置、方向等输出排气,以促进物品452的受控干燥。
96.可以控制来自鼓风机464的排气以在选定的相对湿度范围内输送空气/气体。具有选定相对湿度的空气/气体的排出可以使溶剂以期望的速率(例如,更快速地)蒸发,并且在一些情况下可以促进在物品452上形成具有期望厚度的相对均匀的保护涂层。在各种示例实施例中,可以控制系统内的相对湿度,使得从鼓风机464输送的空气/气体的相对湿度与系统内其它位置(例如,喷洒器454的上游位置)的相对湿度大致相同。在一些实施例中,从鼓风机464输送的空气/气体的相对湿度小于环境相对湿度(例如,系统外部的周围环境)和/或小于系统内的平均环境湿度(例如,喷洒器454的上游位置)。
97.在一些实施例中,鼓风机是离心式鼓风机,能够提供高速(可选地,加热、湿度控制等)空气/气体来干燥物品(例如,通过对流)。例如,从鼓风机分配的空气/气体的速度可以是50-110ft/min。系统可包含空气室,所述空气室配置成在床的宽度上产生压降,以便促进通向在干燥系统下方通过的所有物品的平衡气流,并且在物品到达床的末端之前增加从物品蒸发的流体量。当从鼓风机分配空气/气体时,鼓风机和下方床之间的相对湿度可以低于50%。通过干燥系统可以在大约300秒或更短的时间内实现物品的基本完全干燥。
98.在床的干燥部分(例如,鼓风机460下方的部分)中,可以使用一个或多个快速干燥和尼龙或全尼龙辊,以减少在干燥产品/将产品沉积到物品表面上时被涂布物品表面上产品(例如,涂布剂)的损失。水的干燥/蒸发与涂层膜的形成同时进行,而不用将产品从物品
表面移除。这样的技术可以促进受控的干燥过程,该过程在物品表面上产生预定的涂层厚度、涂层镶嵌度等,所述涂层厚度和镶嵌度在物品之间相对一致。替代地或另外,尼龙和快速干燥辊的组合可以促进物品通过干燥部分的一致且高质量的流动。当物品在系统中移动时,尼龙和橡胶辊的各种组合可以维护和保护所涂覆的涂层。在一些实施方案中,系统包含与干燥系统分离(例如,在其上游)的刷床,并且干燥系统包含滚动、平移输送机。
99.床上安装鼓风机排气口的部分的长度可以小于大约12英尺。在各种示例实施例中,床上安装鼓风机排气口的部分的长度可以是2英尺到24英尺、4英尺到16英尺或6英尺到12英尺。在一些实施例中,此类鼓风机排气口的长度可以促进整个长度(例如,包含涂覆和干燥部分)小于48英尺、小于36英尺、小于24英尺或小于20英尺,从而促进紧凑的设计,同时促进位于床上的物品的完全涂覆和干燥。辊的直径可能因被处理的物品而异。例如,辊的直径可以在约3cm到30cm的范围内。
100.处理设备470可以通过计算机和相关联软件至少部分地控制和/或自动化。例如,自动控制可以允许系统470通过自动开关产生连续的产品流(例如,用于处理物品的溶液、悬浮液或乳液)到喷洒器,并且可以控制混合系统在配制(例如,制备产品)和输送产品到喷洒器以涂覆到物品之间的操作循环。在一些实施例中,处理设备470可以由处理参数系统(例如,处理参数系统204)通过一个或多个反馈回路实时控制或者使用处理参数系统先前产生的参数来控制。
101.参考图5a-b,示出了示例表面干燥模型500。干燥模型可用于描述在干燥物品502(例如鳄梨)期间存在的一个或多个层(图5a)。例如,这些层可包含物品表面504、至少部分为液体的涂层506、边界层508和对流空气流510。可以产生对流空气流510以作用在涂层506/边界层508上。
102.如本文所描述,涂层506可以由溶质组合物形成,并用于防止由于例如水分损失、氧化或外来病原体感染而导致的食物变质。涂层506可包含涂布剂。涂布剂的实例包含单酰基甘油酯、脂肪酸、酯(例如,脂肪酸酯)、酰胺、胺、硫醇、羧酸、醚、脂族蜡、醇、脂肪酸盐、有机盐、无机盐或其组合。
103.当溶剂从涂层506扩散时,边界层508可以在至少部分为液体的涂层506附近形成。当溶剂从涂层506扩散并在对流空气流510中被带走时,边界层508可以具有相对较高浓度的溶剂。
104.如本文所描述,溶剂可以是水。替代地或另外,溶剂可以是例如醇(例如,乙醇、甲醇、异丙醇或其组合)、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃或其组合。
105.涂布产品的含水量(百分比)可能会影响其它参数(例如,输入参数620(图6)和期望结果(例如,干燥度、涂层性能等))。举例来说,如果涂布剂具有高含水量,那么可以使用相对较高的空气温度、相对较长的固化时间和/或相对较高的空气湍流来干燥产品上的涂布产品中的水。在示例实施例中,空气温度、固化时间和/或空气湍流低于阈值,以限制或防止涂布产品从产品中去除(“脱落”)。
106.现在参考图5b,可以通过确定(例如,计算)物品表面504处的扩散(框524)并确定(例如,计算)传热(框526)来表征表面干燥模型500(框522)。例如,表面干燥模型500可以应用于本文所述的产品干燥器模型(框528)。
107.在一些实施方案中,液体分子(例如,水)在物品表面504上的扩散可以使用包含菲
克第一定律和第二定律的菲克扩散定律来表征。菲克扩散定律可以用来求解扩散系数(d)。菲克第一定律可以用来推导他的第二定律,而第二定律又可以与扩散方程相同。
[0108][0109][0110]
其中j是扩散通量,提供每单位时间每单位面积的物质量。j测量在单位时间间隔内将流过单位面积的物质量;
[0111]
d是扩散系数或扩散率(每单位时间面积);
[0112]
c(对于理想混合物)是浓度(每单位体积的物质量);
[0113]
x是位置(长度);且
[0114]
t是时间。
[0115]
菲克第一定律(方程1)可用于表征浓度梯度如何驱动边界层上的扩散,并且菲克第二定律(方程2)可用于表征扩散如何导致浓度随时间变化。使用边界条件方程3和4有助于在伪稳态下求解:
[0116][0117]
c(x)=c1+c2x:
ꢀꢀ
方程4
[0118]
边界层存在热力学平衡。逸度相当于:
[0119]
μ
l
=μ
bl
(0):
ꢀꢀ
方程5
[0120]
理想气体简化假设,界面处的浓度由蒸汽压(p
sat
)给出:
[0121][0122]
使用浓度分布(方程6),可以计算出扩散通量(j):
[0123][0124]
在无法测量边界层厚度的情况下,可以将拟合为无量纲量雷诺数和施密特数的函数:
[0125][0126]
其中km是传质系数;且
[0127]
(re,c)是适用于不同几何形状的半经验函数。如本文所述,在一些实施方案中,这可以根据实验数据进行拟合。
[0128]
在一些实施方案中,到表面的热传递(热通量)由温度梯度驱动:
[0129]
q=h(t
∞-t
l
):
ꢀꢀ
方程9
[0130]
其中q是每单位面积的热耗率,h是传热系数。
[0131]
将传热系数拟合为瑞利数和普朗特数的函数:
[0132][0133]
其中h是传热系数,f是适用于不同系统几何形状的半经验函数。在一些实施方案中,h、km是与比例无关的参数。
[0134]
在将表面干燥模型应用到干燥通道模型时,从对流空气流510(气相(“g”)到液体(例如,液相(“l”)的涂层506)的对流传热可以表示为:
[0135]q;
(z)=h
faf
(t
g-ta(z)):
ꢀꢀ
方程11
[0136]
其中qf是进入水果/液体屏障的热通量,hf是流体的传热系数,af是涂布产品的表面积,tg是气体的温度,t
l
是液体的温度。
[0137]
在对流传热中,由于液体的层很小,因此可以假设液体温度与传入物品的温度相等。
[0138]
液体离开物品表面504的对流传质表示为:
[0139][0140]
其中是基于蒸发的传质速率,km是传质系数,af是涂布产品的表面积,pg是气体密度,h
sat
是饱和蒸汽压,t
l
是液体温度,tg是气体温度,rh是相对湿度。蒸发传质是气体和液体之间水浓度的梯度的函数。
[0141]
对流传质可以与基于溶液的蒸汽压和通道中的湿度分布的浓度梯度相关联。
[0142]
物品的蒸发冷却可以表示为:
[0143][0144]
其中qe是蒸发传热,λ是汽化热。
[0145]
将热量传导到物品中可以表示为:
[0146]qfs
=haaf(ta(z)-tf):
ꢀꢀ
方程14
[0147]
其中q
fs
是进入涂布产品表面的热通量,ha是涂布产品的传热系数,af是涂布产品的表面积,t
l
是液体温度,tf是涂布产品的温度。这表征了传递到涂布产品中的能量的量。
[0148]
涂层506的去除(“脱落”)可以表示为:
[0149][0150]
其中是与脱落相关的传质速率,ko是涂布产品上液体的脱落百分比,是液体进入涂布产品的传质速率。方程15说明了通过物理传递去除的液体、滴落的液体等(例如,而不是蒸发的结果)。
[0151]
图5c示出干燥通道560之中及周围的示例空气循环。干燥通道560可包含本文所述的任何干燥通道的一个或多个特征,例如处理设备100或干燥系统490。物品502由输送机系统570运输。物品520可以用在涂布系统550处喷洒的涂层混合物涂布。涂布系统550可以通过本文所述的任何涂布系统来实施,例如涂布系统480。然后将涂布的物品引入干燥通道560,在干燥通道560中供应、循环和排出干燥空气。
[0152]
在一些实施方案中,干燥空气可以从主动源(例如,鼓风机系统462)和/或被动源(例如,环境空气)供应到干燥通道560中。供应到干燥通道中的空气可以在干燥通道560内循环,有助于从物品502的表面去除溶剂(例如,水)(例如,通过上面讨论的热传递和扩散机
制)。
[0153]
在一些实施方案中,干燥通道560处的水质量平衡可以表示为:
[0154][0155]
其中fv是新鲜空气进气流速,v是通道的空气体积。
[0156]
此外,干燥通道560处的热平衡可以表示为:
[0157][0158]qhe
=ρ
gfvcp,in
(t
he-t
in
):
ꢀꢀ
方程18
[0159]
其中ρg是气相密度,c
pg
是气体的热容量,q
he
是通过热交换器的热通量,t
he
是热交换器的温度,t
in
是传入的新鲜空气的温度,c
p,in
是传入的新鲜空气的热容量。
[0160]
图6是用于控制和操作干燥设备实现期望涂层特性、能量使用、物理占据面积等和/或基于一个或多个所确定的变量修改现有干燥设备的示例过程600的流程图。过程600可用于实施图1b中的处理参数系统104的至少部分。
[0161]
在一些实施方案中,过程600包含确定产品干燥器模型(602)。产品干燥器模型可表示一个或多个干燥设备的操作和性能。产品干燥器模型可用于确定自定义特定干燥设备以输出传入物品的期望干燥性能(例如,干燥度)的最佳变量。产品干燥器模型可用于选择或设计新干燥设备以产生特定物品的期望干燥性能(例如,而不是自定义现有的干燥设备)。参考图7描述用于构建产品干燥器模型的示例过程。
[0162]
过程600包含确定输入参数(604)。输入参数620可以针对特定干燥设备、物品、涂布剂或与干燥操作相关联的其它相关条件来定义。例如,输入参数620可包含设备和供应商参数622、产品参数624和涂布剂参数626。
[0163]
设备和供应商参数622包含特定于干燥设备和/或供应商要求的参数。在各种示例实施例中,设备和供应商参数622包含以下中的一个或多个:(例如,要涂布的产品物品的)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。
[0164]
例如,要涂布的产品的质量流量和要涂布的产品上的粘附率可用于定义作为方程16和17中的初始条件使用的传入液体质量速率。系统的几何形状(长度、宽度、高度)可用于表征系统中的空气体积(例如,方程16和17中的v)。长度和质量流量产生了系统内的停留时间,或者可以求解方程16和17的长度和时间间隔。产品路径空气速度、产品几何形状以及产品密度和粘度可以定义例如方程12和14中使用的传热和传质系数。
[0165]
产品参数624可包含特定于正被处理的物品的参数。在各种示例实施例中,产品参数624可包含以下中的一个或多个:产品几何形状、密度、温度、热导率、表皮厚度、含水量、成分和表面积。
[0166]
产品的几何形状和密度可能会影响涂层涂覆和干燥的均匀性和有效性。例如,产品的平滑轮廓可以有助于将涂布剂均匀地涂覆在产品表面上,并有助于有效地干燥涂布产品中的水分。此外,相对冷的产品(例如,从冷库输送的物品)可以受益于具有相对较高的温度和/或相对较高速度的空气以从涂布产品中蒸发水分。具有相对较高热导率的产品可以
受益于具有相对较低温度的干燥空气,以减少干燥过程中干燥空气对产品温度的影响。表皮相对较厚的产品可以耐受相对较高的空气温度。具有相对较大表面积的产品可以受益于相对较高空气温度、相对快速的空气速度和/或较长的通过干燥通道的停留时间的使用。
[0167]
涂布剂参数626包含特定于涂布在正被处理的物品表面上的涂布剂的参数。在各种示例实施例中,涂布剂参数626可包含以下中的一个或多个:粘附率、动态粘度、质量扩散率、比热容、汽化潜热、热导率、密度、传热系数和传质系数。
[0168]
仍参考图6,过程600可包含确定一个或多个输出要求。例如,输出要求可包含期望的干燥性能。干燥性能可以通过一个或多个参数来表征,例如指示干燥水平、从物品表面去除的水分或溶剂的量、涂布剂厚度、不透明度、光泽度等等的一个或多个参数。
[0169]
在一些实施方案中,干燥性能(以及涂层性能)可以用质量损失来表示。质量损失表示在干燥过程中产生(例如,从物品表面上的液体涂层蒸发)的水的质量。替代地或另外,干燥度可以通过使用水溶性化合物和/或红外(ir)水分检测来表征,所述水溶性物质在水溶液中与干燥时相比发出不同的荧光。
[0170]
过程600可包含预测用于设备设置的最佳参数(608)。最佳参数可以使用具有所确定的输入参数和输出要求的产品干燥器模型确定。所确定的最佳参数可以与干燥设备的一个或多个设置相关联,这可以使传入物品具有期望的干燥性能。
[0171]
过程600可包含基于所确定的最佳参数操作设备(例如,干燥设备)(610)。例如,干燥设备的设置可以针对特定物品进行调整和自定义,以实现期望的干燥度和/或其它要求。
[0172]
图7是用于拟合产品干燥器模型的示例过程700的流程图。例如,过程700可用于构建图6描述的产品干燥器模型的一个或多个方面。过程700可包含定义至少一个输入参数620(702)。如本文所描述,输入参数620可包含设备和供应商参数622、产品参数624和涂布剂参数626。
[0173]
过程700可包含设置物品在干燥设备中的停留时间(704),并操作干燥设备执行物品的干燥过程(706)。根据定义的输入参数和停留时间操作干燥设备。过程700可包含跟踪未专门设置的变量(708)。此类变量可包含输出要求,例如干燥度。物品的干燥度可以用各种方法确定,例如质量损失速率、蒸发速率、荧光的变化和/或红外水分检测技术。
[0174]
过程700可包含确定物品的干燥度是否满足阈值(710)。在一些实施方案中,阈值可以表示干燥度值的期望值或范围。替代地或另外,阈值可以表示多个干燥要求的组合期望值或范围,例如干燥度、流量、停留时间、涂层厚度、涂层镶嵌度、溶剂量、涂层溶液浓度、溶剂蒸发速率等。如果干燥度满足阈值,那么过程700前进到操作712,其中将产品干燥器模型拟合到输入参数和所跟踪变量(输出)。如果干燥度不满足阈值,那么过程700返回到操作704,其中调整(例如,减少或增加)停留时间,并且执行后续操作,如上文所描述。如图6中所描述,产品干燥器模型用于预测干燥设备的期望参数以产生特定物品的期望输出(例如,干燥度和/或其它要求)。
[0175]
在一些实施方案中,在已知干燥设备并且定义了一组输入参数和输出测量值的情况下,可以将传热系数和传质系数拟合到产品干燥器模型中。传热系数和传质系数可以与例如产品特定值(例如产品参数624)和/或粘附率估计值(例如,涂布剂参数628)相平衡。每个模型拟合可以特定于干燥设备、产品类型、浓度、流速和/或其它相关因素。然而,在一些实施方案中,通过根据一个或多个趋势进行调整,每个模型拟合可以扩展到其它干燥设备、
产品类型、浓度、流速和/或其它相关因素。
[0176]
参考图8a-i,是过程700的示例实施例。例如,参考图8a,不同的样品物品(鳄梨和酸橙)可以在各种条件下进行处理(涂布和干燥)。样品物品可以在不同的温度(低温与环境温度)和不同的产品浓度(例如,不同的质量流速)下进入干燥通道。干燥通道可配置成提供风扇速度、质量流量和平均干燥器温度的不同组合。参考图8b,可以测量各个参数,例如干燥器速度、停留时间、环境温度、环境湿度、平均干燥器湿度、物品进入温度、物品离开温度和蒸发速率。参考图8c,给定所收集的数据,可以估计若干操作参数。例如,可以对已经设置和测量的参数进行外推,以估计不同条件下的这些参数。参考图8d,给定所收集和估计的数据,可以拟合产品干燥器模型。参考图8e,可以考虑额外结果来拟合产品模型。
[0177]
参考图8f,可以基于产品干燥器模型来设置输入参数。输入参数可包含静态输入参数和可变输入参数。在这个实例中,静态输入参数包含产品的包装密度、产品质量、产品温度、燃烧器效率、输送机长度和宽度以及腔室高度。可变输入参数可包含质量流量、粘附因子、环境温度、环境湿度、热交换气流、新鲜空气因子、物品路径空气速度和热交换输出温度。可变输入参数可以设置为一个范围(具有百分比差异的低、正常和高)。
[0178]
参考图8g,给定已经设置的输入参数,可以评估干燥结果。干燥结果可以表征为在进入干燥通道874的长度上的残留水质量872,如图870所示。此外,如图880所示,针对干燥度百分比884评估每个输入参数(例如,新鲜空气因子、产品路径空气速度、热交换输出温度、热交换器气流、环境温度、环境湿度、质量流量和粘附因子)的灵敏度882。参考图8h,如图886所示,针对通道温度888评估每个输入参数(例如,新鲜空气因子、物品路径空气速度、热交换输出温度、热交换器气流、环境温度、环境湿度、质量流量和粘附因子)的灵敏度887。如图889所示,针对停留时间891评估每个输入参数(例如,新鲜空气因子、物品路径空气速度、热交换输出温度、热交换器气流、环境温度、环境湿度、质量流量和粘附因子)的灵敏度890。参考图8i,如图892所示,针对燃烧器能量894评估每个输入参数(例如,新鲜空气因子、物品路径空气速度、热交换输出温度、热交换器气流、环境温度、环境湿度、质量流量和粘附因子)的灵敏度893。如图895所示,针对相对湿度897评估每个输入参数(例如,新鲜空气因子、物品路径空气速度、热交换输出温度、热交换器气流、环境温度、环境湿度、质量流量和粘附因子)的灵敏度896。
[0179]
图9是用于拟合产品干燥器模型的另一示例过程900的流程图。过程900可用于构建图6描述的产品干燥器模型。过程900可包含定义干燥设备的一个或多个设置(902)。可以定义的干燥设备的示例设置包含至少一个输入参数620。接着,过程900可包含操作干燥设备执行物品的干燥过程(904)。根据所定义的设置操作干燥设备。过程900可包含跟踪未专门设置的变量(906)。此类变量可包含输出要求,例如干燥度。另外或替代地,所监测的变量可包含一个或多个输入参数620,这些输入参数未专门设置用于操作干燥设备。
[0180]
过程900可包含测量对与干燥设备的操作相关联的一个或多个变量的结果影响。在一些实施方案中,被测量的变量可包含物品速度、气流动力学和/或温度分布。物品速度可以表示物品在干燥设备处的流量。气流动力学包含在干燥设备之中和周围的一个或多个位置监测的空气流速、方向和其它特性。在一些实施方案中,气流动力学还可包含指示气流速率、方向和其它特性随时间变化的时间信息。温度分布包含在干燥设备之中和周围的一个或多个位置处的空气温度。在一些实施方案中,温度分布可包含指示空气温度随时间变
化的时间信息。
[0181]
过程900可包含将产品干燥器模型910拟合到所定义输入(例如,在操作902处定义的干燥设备的设置)和输出(例如,在操作906和/或908处跟踪的变量)。如图6中所描述,产品干燥器模型用于预测供干燥设备产生特定物品的期望输出(例如,干燥度和/或其它要求)的最佳设置。
[0182]
参考图10a-f,使用过程900描述示例序列。
[0183]
参考图10a,示出示例气流1020相对于干燥通道1002处的产品流1022。一个或多个加热器控制传感器1024、空气速度传感器1026、温度和湿度传感器1028以及环境空气传感器1030可以定位在整个干燥器通道中,以便于对干燥通道1002进行监测和控制,并便于在期望的工艺参数内操作。在一些实例中,传感器1024、1026、1028和/或1030可用于表征干燥通道1002的操作参数。替代地或另外,传感器1024、1026、1028和/或1030可以包含在反馈控制回路中,以便于对干燥通道1002的控制(例如,在干燥通道1002的操作期间实时进行)。
[0184]
参考图10b,示出干燥器通道1002的几何形状和示例产品包装密度。图1010和1012(图10c)示出产品在干燥通道中的停留时间和产品的质量流量之间的关系。停留时间通常随着输送机速度/质量流量的增加而减少。可以调整一个或多个其它参数,以便在停留时间减少和/或质量流量增加时促进充分的干燥。
[0185]
现在参考图10d,在示例实施例中,可以控制不同位置的空气速度以便于干燥。图1040示出了在不同位置(例如,燃烧器室出口、燃烧器室入口和空气排气口)处的气流和风扇速度之间的示例关系。参考图10e,示出了物品路径空气速度。物品所经受的空气速度会影响干燥过程和物品上干燥涂层的形成。图1050示出了物品路径处的空气速度与风扇速度之间的示例关系。可以在平行于风扇主体的方向和垂直于物品路径的方向上评估空气速度。
[0186]
参考图10f,可以确定相对于涂布产品的拟合值。例如,使用上述过程确定的数据可以与系统输入(例如,包含上面参考图8a-c描述的日期)相组合,以产生模型拟合(例如,诸如上面参考图8d-e描述的模型拟合)。给定涂布产品的类型,可以确定若干参数,例如粘附率、动态粘度、质量扩散率、比热容、汽化潜热、热导率、密度、传热系数和传质系数。在示例实施例中,具有相对较高含水量的涂层组合物的一个或多个值可以基于水的值来近似计算。例如,可以通过使用水的值来近似计算动态粘度、质量扩散率、比热容、汽化潜热、热导率和密度中的一个或多个。基于这些特性,可以预测一个或多个物品的粘附率。图1060示出了不同物品(例如,鳄梨、橙子和苹果)的粘附率和涂覆率之间的示例关系。
[0187]
参考图11-17,示出了表征和操作处理系统(例如,配置新系统、修改预先存在的处理系统,等等)的示例实施例。在示例实施例中,处理系统被自定义/操作以在预定条件和要求下干燥特定产品,例如以预定的质量流量(例如,36mt/hr)、以预定的干燥器长度(例如,13米)、以预定的线速度(例如,0.25m/s)和在预定的停留时间(例如,52.8秒)期间。
[0188]
在一些实施方案中,处理系统可包含输送床和干燥通道。可以在系统的一个或多个位置处测量温度和相对湿度,包含在干燥通道的前部(在辊层之间),和/或在距干燥通道前部一定距离(例如,4米)处(在循环风扇之下)。可以在系统的一个或多个位置处测量空气速度,例如在距第一道次干燥线的前部一定距离(例如,4米)处、在第一道次干燥线的中心处以及在第二道次干燥线上的中心处。
[0189]
在示例实施例中,可以进行一次或多次测试,包含定性干燥度评估,不使用涂层、仅使用水、水基涂层组合物和/或一种或多种其它涂层处理。
[0190]
在示例实施例中,可以针对若干系统属性考虑一个或多个功能条件。在各种实施例中,功能条件可以基于涂覆性能异议、平均环境考虑等而变化。例如,系统可配置成提供预定的蒸发速率,例如以350l/hr的速率蒸发水的能力。这可能是在涂覆涂布产品后当物品通过干燥器时物品(例如,鳄梨)上的水量。在示例实施例中,基于每mt物品(例如,鳄梨)15升涂布产品的涂层涂覆速率以及42mt/hr的吞吐率,这样的速率可能是足够的。在一些实施例中,只有涂覆在刷床上的液体的一部分会粘附到进入干燥通道的物品上,并且随后需要从物品的表面进行干燥。系统可以具有一个或多个物理干燥机构条件,例如干燥通道的最小长度(例如,13.2m)、单层、双层或多层设计、预定数目的干燥风扇和容量(例如,26个风扇均匀分布在干燥通道的宽度和长度上)。系统可以具有一个或多个空气加热要求,例如具有预定燃烧器输出(例如,400,000btu/hr)的一个或多个燃烧器。在一些实施例中,燃烧器可以均匀分布在干燥通道的长度上并且在干燥通道的宽度上居中。在一些实施例中,系统可包含防止热空气泄漏和热管理系统,以提高热效率并减少热量泄漏到生产环境中。在一些实施例中,可以提供空气再循环机构以促进以预定速率进行的蒸发。例如,燃烧器可以从干燥器的底部抽回空气,以提高热效率和更好的温度分布。在一些实施例中,内部电气系统具有ip65或更高的ip等级。
[0191]
图11示出适用于示例系统的热力学模型,显示了预期干燥度水平(例如,2次通过后约85%干燥的预期干燥度水平)。预期干燥度水平可以基于残留在涂布产品表面上的水质量分数来表征。残留的水质量分数相对于通过干燥通道的长度而减小。
[0192]
现在参考图12,可以基于进入干燥通道的长度来预测干燥通道中的物品的残留水质量百分比。在示例实施例中,干燥通道可配置成提供残留水质量百分比(1202)和产品在通道处的位置(1204)之间的线性关系。当产品沿着通道运输时,随着产品中的水分被干燥,残留的水质量可能会减少。产品的不同流量(1206、1208、1210)可能导致不同的蒸发速率。例如,更大的产品流量导致更长的通道长度,以将水质量从涂布物品蒸发到预定的残留水质量值。假设其它参数保持不变,与第二流量1206和第三流量1208相比,第一流量1210大于第二流量1206和第三流量1208,并且需要更长的通道长度来去除涂布物品中的水分。类似地,假设其它参数保持不变,第二流量1208大于第三流量1206,并且需要更长的通道长度来去除涂布物品中的水分。
[0193]
图13a-d示出已经根据本公开的实施方案分析的干燥设备的建议自定义的示例报告1300。在这个示例报告中,干燥设备具有两个干燥通道(通道a和通道b),如图13d中所示。
[0194]
参考图13a,报告1300提供第一干燥通道(通道a)1302的每个不同位置1304的各个参数1306的当前值1308。所给出的参数包含尺寸(宽度和长度)、有偏差的干燥百分比、有偏差的通道温度、有偏差的停留时间、有偏差的燃烧器能量以及有变化的通道湿度。此外,报告1300提供第一干燥通道(通道a)1302的每个位置1304的参数1306的建议值1310。参考图13b,报告1300提供第二干燥通道(通道b)1312的每个位置1304的参数1306的当前值1308。此外,报告1300提供第二干燥通道(通道b)1302的每个位置1304的参数1306的建议值1310。参考图13c,报告1300提供第一和第二干燥通道(通道a和b)的组合1314的每个位置1304的参数1306的当前值1308。此外,报告1300提供第一和第二干燥通道(通道a和b)的组合1414
的每个位置1304的参数1306的建议值1310。
[0195]
如图13a-c中所示,建议的解决方案可以提高干燥性能和能耗等若干输出。例如,可以增加干燥百分比,同时减少总能耗(例如,燃烧器的能耗)。
[0196]
参考图13d,报告1300提供了干燥设备的现有设置和建议设置的干燥度的比较图1320。在所示出的实例中,比较图1320显示,现有设置1322下,通过第一干燥通道1302的不同位置1304的干燥性能(百分比)1324,通过第二干燥通道1302的位置1304的干燥性能(百分比)1326,以及通过位置1304的组合干燥性能(百分比)1328。此外,比较图1320显示,在推荐设置1332下,通过第一干燥通道1302的位置1304的干燥性能(百分比)1334、通过第二干燥通道1302的位置1304的干燥性能(百分比)1336,以及通过位置1304的组合干燥性能(百分比)1338。可以通过比较现有设置和建议设置之间的对应干燥性能来识别或计算改进。
[0197]
本文所述的系统可以利用一个或多个额外的或替代的干燥技术和/或装置。例如,垂直干燥通道可用于实施本文所述的干燥设备的至少部分。替代地或另外,气刀干燥器可用于实施本文所述的干燥设备的至少部分。在示例实施例中,气刀干燥器可产生类似窗帘的气流(例如,气帘),以在涂层涂覆之前或期间干燥、清洁、去除正被处理的产品中多余的油、液体和灰尘。气刀干燥器可以利用柯恩达效应(coanda effect)将入口的空气放大40倍。
[0198]
替代地或另外,本文所述的系统可以利用红外和/或辐射干燥技术。在一些实施例中,与对流技术相比,红外和/或辐射干燥技术可以减少干燥时间。
[0199]
图14是可用于作为客户端或作为一个服务器或多个服务器实施本文描述的系统和方法的计算装置1400、1450的框图。计算装置1400代表各种形式的数字计算机,例如笔记本电脑、台式机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机和其它适当的计算机。计算装置1450表示各种形式的移动装置,例如个人数字助理、蜂窝电话、智能手机和其它类似的计算装置。这里所示的组件、它们的连接和关系以及它们的功能仅是实例,并不意味着限制本文中描述和/或要求保护的实施方案。
[0200]
计算装置1400包含处理器1402、存储器1404、存储装置1406、连接到存储器1404和高速扩展端口1410的高速接口1408,以及连接到低速总线1414和存储装置1406的低速接口1412。组件1402、1404、1406、1408、1410和1412中的每一个使用各种总线互连,并且可以安装在公共主板上或以其它适当的方式安装。处理器1402可以处理用于在计算装置1400内执行的指令,包含存储在存储器1404中或存储装置1406上的指令,以在外部输入/输出装置(例如耦合到高速接口1408的显示器1416)上显示gui的图形信息。在其它实施方案中,可以适当地使用多个处理器和/或多个总线以及多个存储器和多种类型的存储器。并且,可以连接多个计算装置1400,其中每一装置提供必要操作的部分(例如,作为服务器组、一组刀片服务器或多处理器系统)。
[0201]
存储器1404存储计算装置1400内的信息。在一个实施方案中,存储器1404是易失性存储器单元。在另一实施方案中,存储器1404是非易失性存储器单元。存储器1404还可以是另一形式的计算机可读介质,例如磁盘或光盘。
[0202]
存储装置1406能够为计算装置1400提供大容量存储。在一个实施方案中,存储装置1406可以是或包含计算机可读介质,例如软盘装置、硬盘装置、光盘装置,或磁带装置、快闪存储器或其它类似固态存储器装置,或装置阵列,包含存储区域网络或其它配置中的装
置。计算机程序产品可以有形地体现在信息载体中。计算机程序产品还可以包含指令,这些指令在被执行时执行一个或多个方法,例如上述方法。信息载体是计算机或机器可读介质,例如存储器1404、存储装置1406或处理器1402上的存储器。
[0203]
高速控制器1408管理计算装置1400的带宽密集型操作,而低速控制器1412管理较低带宽密集型的操作。这种功能分配只是一个实例。在一个实施方案中,高速控制器1408耦合到存储器1404、显示器1416(例如,通过图形处理器或加速器)以及高速扩展端口1410,高速扩展端口可以接受各种扩展卡(未示出)。在实施方案中,低速控制器1412耦合到存储装置1406和低速扩展端口1414。可包含各种通信端口(例如,usb、蓝牙、以太网、无线以太网)的低速扩展端口可以耦合到一个或多个输入/输出装置,例如键盘、指向装置、扫描仪或联网装置,如交换机或路由器,例如通过网络适配器耦合。
[0204]
计算装置1400可以用许多不同形式实施,如图所示。例如,它可以实施为标准服务器1420,或在一组这样的服务器中多次实施。它也可以实施为机架服务器系统1424的一部分。另外,它可以在诸如膝上型计算机1422之类的个人计算机中实施。替代地,计算装置1400中的组件可以与移动装置(未示出)中的其它组件组合,例如装置1450。此类装置中的每一个可以包含计算装置1400、1450中的一个或多个,并且整个系统可以由彼此通信的多个计算装置1400和1450组成。
[0205]
计算装置1450包含处理器1452、存储器1464、诸如显示器1454之类的输入/输出装置、通信接口1466和收发器1468,以及其它组件。装置1450还可设有存储装置,例如微型驱动器或另一装置,以提供额外的存储。组件1450、1452、1464、1454、1466和1468中的每一个使用各种总线互连,并且若干这些组件可以安装在公共主板上或以其它适当的方式安装。
[0206]
处理器1452可以执行计算装置1450内的指令,包含存储于存储器1464中的指令。处理器可以实施为芯片组,该芯片组包含单独的多个模拟和数字处理器。另外,处理器可以使用数种架构中的任何一种来实施。例如,处理器可以是复杂指令集计算机(cisc)处理器、精简指令集计算机(risc)处理器或最小指令集计算机(misc)处理器。例如,处理器可以提供对装置1450的其它组件的协调,例如控制用户接口、装置1450运行的应用程序以及装置1450的无线通信。
[0207]
处理器1452可通过耦合到显示器1454的控制接口1458和显示器接口1456与用户通信。显示器1454可以是例如薄膜晶体管(tft)液晶显示器或有机发光二极管(有机发光二极管)显示器,或其它适当的显示器技术。显示器接口1456可包括用于驱动显示器1454向用户呈现图形和其它信息的适当电路系统。控制接口1458可以从用户接收命令并对其进行转换以提交到处理器1452。另外,可以提供与处理器1452通信的外部接口1462,以便实现装置1450与其它装置的近区域通信。例如,外部接口1462可以在一些实施方案中提供有线通信,或者在其它实施方案中提供无线通信,并且还可以使用多个接口。
[0208]
存储器1464存储计算装置1450内的信息。存储器1464可以实施为计算机可读介质、易失性存储器单元或非易失性存储器单元中的一个或多个。还可以提供扩展存储器1474,并通过扩展接口1472将其连接到装置1450,扩展接口可包含例如单线存储器模块(simm)卡接口。此类扩展存储器1474可以为装置1450提供额外的存储空间,或者也可以存储装置1450的应用程序或其它信息。具体地,扩展存储器1474可包含用于执行或补充上述过程的指令,并且还可包含安全信息。因此,例如,扩展存储器1474可以被提供作为装置
1450的安全模块,并且可以用允许安全使用装置1450的指令来编程。另外,可以经由simm卡提供安全应用程序,以及额外信息,例如以不可破解的方式将识别信息放置在simm卡上。
[0209]
存储器可包含例如快闪存储器和/或nvram存储器,如下文所论述。在一个实施方案中,计算机程序产品有形地体现在信息载体中。计算机程序产品包含指令,这些指令在被执行时执行一个或多个方法,例如上述方法。信息载体是计算机或机器可读介质,例如存储器1464、扩展存储器1474或处理器1452上的存储器,并且可以例如通过收发器1468或外部接口1462接收。
[0210]
装置1450可以通过通信接口1466无线通信,在必要的情况下,通信接口可包含数字信号处理电路系统。通信接口1466可以提供各种模式或协议下的通信,例如gsm语音呼叫、sms、ems或mms消息、cdma、tdma、pdc、wcdma、cdma2000或gprs等。此类通信可以例如通过射频收发器1468进行。另外,可以进行短距离通信,例如使用蓝牙、wifi或其它这类的收发器(未示出)。另外,全球定位系统(gps)接收器模块1470可以向装置1450提供额外的导航和位置相关的无线数据,这些数据在需要时可以被装置1450上运行的应用程序使用。
[0211]
装置1450还可以使用音频编解码器1460进行可听通信,音频编解码器可以从用户接收语音信息并将其转换为可用的数字信息。音频编解码器1460同样可以为用户产生可听声音,例如通过扬声器,例如在装置1450的手机中。这样的声音可包含来自语音电话呼叫的声音,可包含记录的声音(例如,语音消息、音乐文件等),并且还可包含由在装置1450上操作的应用程序产生的声音。
[0212]
计算装置1450可以用许多不同形式实施,如图所示。例如,它可以实施为蜂窝电话1480。它还可实施为智能手机1482、个人数字助理或其它类似移动装置的部分。
[0213]
另外,计算装置1400或1450可包含通用串行总线(usb)快闪驱动器。usb快闪驱动器可以存储操作系统和其它应用程序。usb快闪驱动器可包含输入/输出组件,例如可以插入到另一计算装置的usb端口中的无线传输器或usb连接器。
[0214]
这里描述的系统和技术的各种实施方案可以在数字电子电路系统、集成电路、专门设计的专用集成电路(asic)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现。这些各种实施方案可包含在可编程系统上可执行和/或可解释的一个或多个计算机程序中的实施方案,所述可编程系统包含至少一个可编程处理器,所述处理器可以是专用的或通用的,经耦合以从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令以及向存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置传输数据和指令。
[0215]
这些计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)包含用于可编程处理器的机器指令,并且可以用高级程序和/或面向对象的编程语言和/或汇编/机器语言来实施。如本文中所使用,术语“机器可读介质”、“计算机可读介质”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置(例如,磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(pld)),包含接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
[0216]
为了提供与用户的交互,这里描述的系统和技术可以在计算机上实施,计算机具有用于向用户显示信息的显示装置(例如,阴极射线管(crt)或液晶显示器(lcd)监视器)以及键盘和指向装置(例如鼠标或轨迹球),用户可以通过键盘和指向装置向计算机提供输入。也可以使用其它种类的装置来提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何
形式的感觉反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈);并且可以以任何形式接收来自用户的输入,包含声学、语音或触觉输入。
[0217]
这里描述的系统和技术可以在计算系统中实施,计算系统包含后端组件(例如作为数据服务器),或包含中间件组件(例如应用程序服务器),或包含前端组件(例如,具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机,用户可以通过图形用户界面和网络浏览器与这里描述的系统和技术的实施方案进行交互),或此类后端、中间件或前端组件的任何组合。系统的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(例如,通信网络)互连。通信网络的实例包含局域网(“lan”)、广域网(“wan”)、对等网络(具有自组织或静态成员)、网格计算基础设施和互联网。
[0218]
计算系统可包含客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离,并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系是由于在各自的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生的。
[0219]
实例
[0220]
本文所述的基于加热对流的系统用于干燥涂覆在各种物品表面上的涂布剂,包含苹果、黄瓜、酸橙和芒果。每个物品的各种指标的性能结果如下所述。
[0221]
实例1-苹果
[0222]
三份至少100个苹果(≥100个)的样品用普通涂布剂处理。将这三份样品暴露于独立的干燥条件下,包含70℃到75℃的温度,以及1分(min)40秒(sec)至7分15秒的停留时间。
[0223]
图15是比较质量损失因子(mlf)与处理条件的条形图,包含未处理(ut)和热处理(ht)。图15的热处理结果在70℃下进行,停留时间从1分40秒(1:40)到7分15秒(7:15)不等。mlf随着温度从70℃增加到75℃而增加(未示出),并且性能随着停留时间的增加而增加。
[0224]
图16是比较呼吸(例如,co2产生速率)与成熟时间(天数)的散点图。在加热通道中延长停留时间不会对呼吸产生负面影响。
[0225]
图17是比较硬度(肖氏硬度)与成熟时间(天数)的散点图,包含未处理(ut)和热处理(70℃)。图17的热处理结果在70℃下进行,停留时间从1分40秒(1:40)到7分15秒(7:15)不等。涂布样品延长停留时间对诸如硬度(图17)、腐烂(decay)、皮孔损伤(lenticel damage)、皱缩和灼伤(scald)之类的质量指标没有负面影响。
[0226]
图18是比较在常温条件下皱缩发生率%与储存天数的散点图,包含未处理(ut)和热处理(70℃)。图18的热处理结果在70℃下进行,停留时间从1分40秒(1:40)到7分15秒(7:15)不等。皱缩未受到长期干燥通道暴露的负面影响。
[0227]
图19是比较热损伤%与处理条件的条形图,包含未处理(ut)和热处理(70℃)。图19的热损伤%结果在70℃下进行,停留时间从1分40秒(1:40)到7分15秒(7:15)不等。例如,在70℃或75℃下干燥时间《2分钟不会导致过度的热损伤。在70℃温度下超过3分钟确实会导致热损伤。
[0228]
实例2-黄瓜
[0229]
黄瓜样品用普通涂布剂处理并暴露于干燥条件下。图20是比较黄瓜表面温度(℃)与干燥室温设定点(℃)的散点图。较低的干燥通道温度降低了离开干燥室(包含干燥通道)的黄瓜表面温度。处理时间越长,线路中断的可能性就越大。
[0230]
图21是比较皱缩尖端百分比(条形图)、干燥室外部温度(℃)(线形图)与中断时间
(分钟)的条形图。通过模拟供应链,在55℃的设定点,超过1分钟的中断时间增加了尖端皱缩的发生率,并降低了第14天的结果(图21和22)。图22是比较图21的第14天的皱缩尖端百分比(条形图)、可销售样品%(线形图)与中断时间(分钟)的条形图。黄瓜的一面在设定点低至45℃的条件下干燥。
[0231]
实例3-酸橙
[0232]
酸橙样品用普通涂布剂处理并暴露于干燥条件下,以确定热通道温度对性能的影响。将三份样品暴露于干燥条件下,包含在干燥通道中的可变温度条件。样品的停留时间为2分9秒。
[0233]
在固定参数下,随着运行时间的增加,性能的提高表明,在运行前较长时间内,刷毛湿透可能会对性能有益。图23是比较质量损失速率(%/天,条形图)、干燥室外部温度(℃)(线形图)与处理条件的条形图,包含未处理(ut)和热处理样品。图23的热处理结果在40℃、50℃、60℃和70℃下进行。性能随着通道温度的升高而增加(例如,质量损失速率降低)。
[0234]
在干燥后评估表皮损坏。图24是比较样品不稳定性%与处理后时间(天数)的散点图。将样品暴露于40℃、50℃、60℃和70℃的温度条件下,并在处理后0天、7天和14天进行评估。随着时间的推移,40℃、50℃和60℃的温度条件没有出现质量问题。
[0235]
实例4-芒果
[0236]
芒果样品用普通涂层剂处理并暴露于干燥条件下,以确定热通道温度对表皮干化的影响。图25是比较表皮干化发生率(样品%,条形图)、干燥通道中现有的水果温度(℃,线形图)与处理条件的条形图,包含未处理(ut)和热处理样品。热处理在50℃或70℃下进行。离开干燥通道的较高水果温度与增加的表皮干化发生率例如较低的性能之间的相关性如图25所示。
[0237]
虽然本说明书包含许多具体的实现细节,但这些不应被解释为对任何发明的范围或可能要求保护的内容的限制,而是对特定发明的特定实施方案所特有的特征的描述。本说明书中在单独实施方案的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方案中组合实施。相反地,在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方案中实施。此外,尽管特征在上文可能被描述为以某些组合起作用,甚至在最初是如此要求保护,但在一些情况下,来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中删除,并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变体。
[0238]
类似地,虽然在附图中以特定次序描述了操作,但这不应被理解为要求以所示的特定次序或按照顺序次序执行此类操作,或者要求执行所有所示的操作,以获得期望的结果。在某些情形中,多任务处理和并行处理可能是有利的。此外,上述实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施方案中都需要这样的分离,并且应该理解的是,所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。
[0239]
因此,已经描述了主题的特定实施方案。其它实施方案在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,权利要求中所述的动作可以以不同次序执行,并且仍然实现期望的结果。另外,附图中描绘的过程不一定需要所示的特定次序或顺序次序来实现期望的结果。在某些实施方案中,多任务处理和并行处理可能是有利的。

技术特征:
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%的脂肪酸盐。14.根据权利要求7所述的方法,其中所述物品的所述停留时间在150秒和180秒之间。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其中所述处理加工参数包含平均系统温度,所述平均系统温度大于65℃。16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其中所述处理加工参数包含产品路径空气速度,所述产品路径空气速度在3m/s和6m/s之间。17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中所述处理加工参数包含所述设备内的相对湿度,所述相对湿度小于15%。18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法,其中所述涂层要求包含在0.1微米和5微米之间的涂层厚度。19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法,其中所述涂层要求包含涂层镶嵌度要求或双层堆叠镶嵌度中的一个。20.一种用于用涂层混合物处理物品的方法,包括: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。21.根据权利要求20所述的方法,其中所述涂层要求包含涂层厚度或涂层镶嵌度中的一个。22.一种用于干燥涂布产品的处理系统,包括:干燥通道控制器;干燥通道,其具有接收涂布产品的第一端和将所述涂布产品推向第二端的输送机,所述干燥通道由所述干燥通道控制器控制以将所述干燥通道的一个或多个处理加工参数维持在预定范围内,所述处理加工参数包含平均系统温度和输送机速度,所述输送机速度至少部分地基于所述产品在进入所述干燥通道的所述第一端之前的温度。23.根据权利要求22所述的处理系统,其中所述一个或多个处理加工参数包含平均系统温度,其中所述平均系统温度大于65℃。24.根据权利要求22或23所述的处理系统,其中控制所述输送机速度以提供90秒到240秒的在所述干燥通道内的产品停留时间。25.根据权利要求22至24中任一项所述的处理系统,其中所述一个或多个处理加工参数包含产品路径空气速度,其中所述产品路径空气速度维持在3m/s和6m/s之间。26.根据权利要求22至25中任一项所述的处理系统,其中所述一个或多个处理加工参数包含平均相对湿度,其中所述平均相对湿度控制为小于15%。27.根据权利要求22至26中任一项所述的处理系统,其中所述处理加工参数基于以下
中的一个或多个而选择:产品几何形状、产品密度、产品热导率、产品表皮厚度、产品含水量、产品成分和产品表面积。28.根据权利要求22至27中任一项所述的处理系统,其中所述涂布产品包括液体涂层,所述液体涂层包括水基溶液,其中包括单甘油酸酯和脂肪酸盐。29.根据权利要求28所述的处理系统,其中所述液体涂层包括50%到99%的单甘油酸酯以及1%到50%的脂肪酸盐。30.根据权利要求22至29中任一项所述的处理系统,其中所述处理加工参数配置成在所述产品上形成干燥涂层,所述干燥涂层具有0.1微米到5微米的厚度并且展现双层堆叠镶嵌度。

技术总结
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。


技术研发人员:D
受保护的技术使用者:阿比尔技术公司
技术研发日:2021.10.22
技术公布日:2023/7/7
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