属于食品加工技术,具体指用于食品加热等的加热板的改进设计。也可以用于医药等需要对物料进行加热烘干或冻干的工艺中。
背景技术:
食品加工过程,烘干加热是常见工艺,红外加热因为效率高而被引入食品加热工艺中。而石墨烯因为可以涂覆施工,施工简便而热效率高,因而在其它领域里应用日益普遍。而在食品等真空冻干/烘干工艺中,传统的以水或硅油为热媒的加热板,操作简便,应用广泛,但属于热传递的加热方式,效率低。在先申请cn202011141499.x中提出了采用红外微晶陶瓷或红外微晶玻璃的三明治式红外加热方式的改进设计,实际试验中该技术可以减少约2个小时的生产周期。而进一步研究表明,采用石墨烯涂层的红外加热效率更高,并且可以更方便地用于使用硅油等热媒加热板的现有的设备的改进上,生产周期可以进一步缩减。但是实际使用中,石墨材料脱落剥落的风险太高,无法保证食品生产的安全。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本申请提出了在石墨烯涂层表面加盖覆膜或盖板,使用耐划伤耐碰撞的材料,制备覆膜或盖板:如pp薄膜等或涂料,可以防止生产中误操作时料盘碰到加热板表面,损伤石墨烯涂层的事故。或天长日久,石墨烯涂层老化,剥落一些粉尘,污染生产物料。并且进一步优选,覆膜的边缘以密封胶胶合在加热板的金属表面的边缘。因而覆膜或盖板与加热板之间形成一个封闭的薄层空间,石墨烯涂层被封闭在里面,脱落的个别粉尘被密封起来,不会进入生产设备,更不会落到食品等物料上。为了避免在覆膜下部形成气密的封闭空间,在真空冻干工艺中,此封闭空间的气体可能膨胀,有撕裂石墨薄膜的风险。因而针对真空冻干工艺,覆膜或盖板要有泄气孔设计,保证覆膜下的空间与外部空间的气压平衡,而此泄气孔同时要确保覆膜下的个别剥落的石墨粉末不会溢出泄露。为此,在覆膜的四个角位,在边缘密封胶的内侧,覆膜上开有若干个1~2毫米直径的小孔,覆膜的下表面贴有无纺布类透气防尘过滤材料,覆盖在小孔上。使得小孔具有通气性而同时具有过滤粉尘的功能。
附图说明
图1是覆膜或盖板防脱落石墨烯加热板的结构剖面示意。图中1是用水或硅油为热媒的加热板,在其表面涂覆了一层石墨烯涂层2,石墨烯涂层覆盖了加热板的中央绝大部分表面,在四周边缘留有1~2厘米空白。石墨烯涂层上面覆盖了一层pp类塑料薄膜3,薄膜尺寸与加热板相同,在石墨烯涂层留白的边缘部分,pp薄膜与加热板之间以密封胶4胶合在一起,确保石墨烯与外界隔绝,一是防止石墨烯材料脱落,二是保护石墨烯涂层不会被划伤或碰撞。
图2是为了避免在真空冻干工艺中,覆膜下封闭的微量空气膨胀的缺点,而设计的泄气孔的结构示意。图中1是加热板,2是大面积的石墨烯涂层,4是加热板四周边缘的密封胶,密封胶把覆膜3(图中没有标出,透明的薄膜覆盖上方)与加热板的边缘结合在一起。在密封胶的内侧,设有四个泄气孔,其结构是在覆膜上开1~2毫米的小孔,然后贴上无纺布等透气的粉尘过滤材料。
图3是采用盖板时泄气结构的示意,图中透明的盖板3没有画出,覆盖在加热板和石墨烯涂层上面,并且边缘四周以密封胶4而实现盖板与加热板的密闭结合。但是在四角的若干位置,宽2~3厘米的宽度的透气过滤材料局部替代密封胶,使得盖板下的空气与外界可以由此流通,而盖板下的石墨烯涂层的脱落粉尘被过滤而无法溢出,避免生产物料被污染。
具体实施方式
实施例1
在现有的采用水或硅油为热媒的利用加热板加热的设备上,如图1,在加热板1表面上涂覆形成石墨烯涂层2,边缘留有1厘米左右的空白。固化后在边缘处涂上密封胶3,把pp薄膜2覆盖在加热板1和石墨烯涂层2的表面,薄膜3与加热板1在边缘胶合在一起,把石墨烯涂层2封闭保护在内部:一是防止石墨烯材料脱落,二是保护石墨烯涂层不会被划伤或碰撞。在食品、医药和化妆品等生产中,工艺卫生是关键的,石墨烯脱落形成黑色粉尘,落入物料中是无法接受的,因而石墨烯涂层在此类产品的生产中的使用受到限制,而覆膜密封设计就可以实现无此后顾之忧,安全的使用石墨烯高效的红外加热工艺在食品、医药和化妆品生产中。本实施例中,为了简便,仅在加热板的一个表面增加了石墨烯涂层和覆膜。而实际使用中,完全可以在上下两个表面同时增加了石墨烯涂层和覆膜,变成双面红外辐射加热。
实施例2
在真空冻干工艺中,加热板与物料一起,会经过高真空过程,此时密闭在覆膜3下的微量空气会膨胀起来,使得覆膜3鼓起,有撕裂石墨烯涂层2的风险。为了避免此风险,在覆膜3的若干位置比如角位,设置几个泄气孔4:在薄膜上开1~2毫米的小孔,然后贴上无纺布类透气防尘的过滤薄膜,使得覆膜3下方的气体可以通过小孔溢出。而石墨烯万一脱落形成的粉尘却被过滤无法外泄污染生产中的物料。采用盖板时可以仿此设置泄气过滤机构,可以在盖板与加热板的局部边缘放置透气滤材,实现既透气又防止粉尘外泄。
上述实施例仅仅是给出本申请的两个实施方案,不应该理解为是对本设计的限制,而仅是为了更好的理解本申请的技术方案而做的举例。同时,任何对本技术方案的简单改进或转用,都是本技术方案涵盖的范围。
1.一种覆膜防脱落石墨烯加热板,由加热板和加热板表面的石墨烯涂层构成,其特征在于,加热板和石墨烯涂层上面覆盖一层覆膜或盖板,保护石墨烯涂层。
2.由权利要求1所述的覆膜防脱落石墨烯加热板,其特征还在于,覆膜或盖板的边缘与加热板的边缘以密封胶胶合,石墨烯涂层被封闭在加热板与覆膜或盖板之间形成的封闭空间,防止石墨脱落的粉尘外泄而污染生产物料。
3.由权利要求1所述的覆膜防脱落石墨烯加热板,其特征还在于,覆膜或盖板具有泄气孔或结构,以保持内外气压平衡同时有保持粉尘过滤,防止石墨脱落的粉尘外泄而污染生产物料。
技术总结