无纺布微波杀菌设备及无纺布加工系统的制作方法

本发明涉及微波技术领域，尤其涉及一种无纺布微波杀菌设备及无纺布加工系统。

背景技术：

无纺布被广泛的应用于人们的日常生活中。其中，医疗美容行业采用的面膜则大部分采用无纺布作为载体来吸附功效原料的溶液。例如中国专利申请号201710701178.2公开了一种无纺布面膜的制备方法，在无纺布上均匀涂覆功效原料的溶液后，利用辐射的方式对无纺布进行杀菌处理，然后，经过分切机分切包装处理。现有技术中至少存在如下技术问题：采用辐射的方式进行杀菌，在生产过程中会出现射线外漏，导致生产过程中的安全可靠性较低。如何设计一种生产安全性高的技术是本发明所要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种无纺布微波杀菌设备及无纺布加工系统，实现减少微波杀菌过程中的微波泄露量，以提高生产安全性。

本发明提供一种无纺布微波杀菌设备，包括：微波加热隧道、微波抑制器和输送带，所述微波加热隧道中设置有微波发生器；所述微波抑制器包括金属套筒和设置在所述金属套筒内的内衬套，所述金属套筒套和所述内衬套之间设置有若干片用于阻挡微波传输的梳齿板，相邻两片所述梳齿板之间设置有用于吸收微波的微波吸收部件；其中，所述梳齿板安装在所述金属套筒的内壁，且所述梳齿板的梳齿结构朝向所述内衬套方向延伸；所述微波加热隧道的两端部分别设置有所述微波抑制器，所述输送带贯穿所述微波加热隧道和所述微波抑制器并用于输送无纺布。

进一步的，沿所述输送带的输送方向，相邻布置的两个所述梳齿板上的梳齿结构错位布置。

进一步的，所述梳齿板垂直于所述输送带的输送方向布置并可滑动的设置在所述金属套筒的内壁上；所述输送带还用于驱动所述梳齿板往复移动。

进一步的，所述输送带的外表面设置有凸起的导向条，所述导向条呈波浪形结构，所述内衬套开设有用于容纳所述导向条的开槽，所述导向条位于所述开槽中并同时插入到所述梳齿板其中一相邻的两个梳齿结构之间。

进一步的，所述金属套筒的顶部和底部分别设置有所述梳齿板，所述内衬套的顶部和底部分别开设有所述开槽。

进一步的，所述输送带的两边缘分别设置有所述导向条，两条所述导向条之间形成用于放置无纺布的载物区。

进一步的，所述金属套筒的内壁设置有滑槽，所述梳齿板上设置有折边，所述折边滑动设置在所述滑槽中。

本发明还提供一种无纺布加工系统，包括喷淋设备和上述无纺布微波杀菌设备；其中，所述喷淋设备包括：储液容器和多个喷嘴，所述储液容器用于存储功效原料的溶液，所述喷嘴用于将所述储液容器中的溶液喷射到的待加工的无纺布表面；所述无纺布微波杀菌设备中的输送带用于输送喷淋过溶液的无纺布。

本发明提供的无纺布微波杀菌设备及无纺布加工系统，通过在微波抑制器额外增加梳齿板，梳齿板一方面能够阻挡微波传输，另一方面梳齿板上的梳齿结构能够对传输中的微波起到分散的作用，分散的微波能够更加有效的被微波吸收部件所吸收，以减少微波的泄露量，提高使用安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明无纺布加工系统的结构示意图；

图2为本发明无纺布加工系统中喷淋设备的结构示意图；

图3为本发明无纺布加工系统中喷淋设备的剖视图；

图4为本发明无纺布加工系统中冻干设备的结构原理图；

图5为本发明无纺布加工系统中抑制器的结构示意图；

图6为本发明无纺布加工系统中梳齿板的结构示意图；

图7为本发明无纺布加工系统中输送带与抑制器的组装图；

图8为本发明无纺布加工系统中传输带的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

无纺布加工系统通常需要对无纺布进行如下处理：无纺布先通过放卷机进行放卷处理，然后，对放卷开的无纺布表现涂覆功效原料的溶液，再次对涂覆有溶液的无纺布进行杀菌处理。而无纺布经过杀菌处理后，则可以根据面膜的类型不同，采用不同的加工工艺进一步的加工。面膜具体分为：湿面膜和干面膜。针对湿面膜则经过杀菌处理后，便进行裁剪和包装工序；而针对干面膜，则经过杀菌处理后，还需要进行脱水处理，最终使得无纺布的含水量降低形成干面膜。本发明针对面膜涂覆溶液以及杀菌，对应设计了喷淋设备和微波杀菌设备，而针对干面膜还对应设计了冻干设备。其中，喷淋设备、微波杀菌设备和冻干设备可以分别独立应用于常规技术中的无纺布制备面膜的系统中，也可以在同一系统中同时使用。以下针对喷淋设备、微波杀菌设备和冻干设备的具体结构形式进行说明。

一、针对喷淋设备的设计

如图1-图3所示，喷淋设备1包括：支架11、辊压组件12和喷涂组件13；所述辊压组件包括安装在所述支架上的动力辊121、第一辅助辊122和第二辅助辊123，所述第一辅助辊位于所述动力辊的上方，所述第二辅助辊位于所述动力辊的下方；所述动力辊与所述第一辅助辊之间形成用于夹持输送无纺布的输送区101，所述动力辊与所述第二辅助辊之间形成用于溶液暂存区102；所述喷涂组件包括储液容器（未图示）和多个喷嘴131，所述储液容器用于存储功效原料的溶液，所述喷嘴用于将所述储液容器中的溶液喷射到绕在所述动力辊上的无纺布100的表面。

具体而言，无纺布100可以采用无纺布卷的方式供给，并通过放卷机自动放卷。而放卷机的具体结构形式采用现有的放卷设备，在此不做限制。放卷机放卷开无纺布100后，无纺布100进入到所述喷淋设备中。而放卷机输出的无纺布100先绕过所述第二辅助辊的底部，经由所述第二辅助辊与所述动力辊之间的区域绕在所述动力辊上，最终在第一辅助辊122的挤压下输出。其中，所述喷淋设备配置有动力驱动机构（例如：电机）来驱动所述动力辊转动转动，而第一辅助辊122压紧在动力辊121上，从而可以拽动无纺布100向前输送；所述喷嘴喷射到无纺布上的溶液沿无纺布100流淌至所述溶液暂存区102中，无纺布100从所述第二辅助辊的底部绕过并沿着所述动力辊的表面向上移动，再从所述动力辊和所述第一辅助辊之间的输送区101输出。另外，所述第二辅助辊位于所述动力辊的下方，两者之间形成用于溶液暂存区102，所述喷涂组件通过喷嘴131向无纺布100上喷涂溶液后，溶液受重力流向下方的溶液暂存区102，溶液暂存区102处将暂存有一定量的溶液。这样，便可以实现在采用所述喷涂组件实现喷涂溶液的同时，还可以通过溶液暂存区102起到浸泡无纺布100的作用，一方面满足采用喷淋方式以减少溶液用量以降低制造成本，另一方面模拟浸泡方式来确保无纺布100能够被溶液完全浸透，达到良好涂覆溶液的效果。相比于现有技术仅通过向无纺布上喷射溶液的方式而已，能够确保无纺布被完全浸透；而相比于将无纺布浸泡在溶液的方式，又可以有效的减少溶液的使用量。

其中，针对不同厚度的无纺布100在加工过程中，则需要调节动力辊121与第一辅助辊122和第二辅助辊123之间的距离，则所述辊压组件还包括用于调节所述第一辅助辊高度的第一高度调节组件14、以及用于调节所述第二辅助辊高度的第二高度调节组件15。具体的，第一高度调节组件14和第二高度调节组件15能够根据需要来对应的调节第一辅助辊122和第二辅助辊123的高度位置，以满足不同厚度无纺布100的加工要求。第一高度调节组件14和第二高度调节组件15调节第一辅助辊122和第二辅助辊123高度的方式有多种。例如：所述第一高度调节组件和所述第二高度调节组件分别包括两个对称设置的调高模块，所述调高模块包括轴承座、螺杆和支撑座，所述支撑座上开设有竖向布置的螺纹孔，所述螺杆螺纹连接在所述螺纹孔中，所述轴承座竖向可滑动的安装在所述支架上，所述螺杆连接所述轴承座并可相对于所述轴承座转动。具体的，通过转动螺杆，以使得轴承座上下移动，来满足辅助辊高度调节的要求。其中，所述螺杆上设置有用于驱动所述螺杆转动的手轮，通过转动手轮来实现转动螺杆。另外，对于涂覆溶液的无纺布100，在从输送区101输出后，为了确保无纺布100能够平整的继续输送，所述辊压组件还包括从动辊124和环形带（未标记），所述环形带绕在所述从动辊和所述动力辊之间。从输送区101输出的无纺布100将跟随环形带继续向前输送，确保无纺布100保持平整的状态。

进一步的，所述第二辅助辊位于所述动力辊的下方并偏向靠近所述喷嘴的一侧布置。具体的，所述第二辅助辊偏向靠近所述喷嘴的一侧布置，能够使得溶液更容易的流到溶液暂存区102处，以对经过此处的无纺布进行有效的浸泡处理。

又进一步的，所述喷涂组件还包括护罩133，所述护罩设置在所述支架上，所述喷嘴位于所述护罩中，所述护罩的下部设置有朝向所述动力辊方向开口的出料口1330，所述喷嘴喷出的溶液经由所述出料口向外喷射到绕在所述动力辊上的无纺布100表面。具体的，所述喷嘴通过所述护罩进行遮挡，能够避免喷射溶液过程中出现溶液外溅。其中，所述护罩包括前挡板、后挡板、顶板和两个侧板，所述前挡板的下部设置有朝向所述动力辊方向弯折的第一弯折部（未标记），所述后挡板的下部设置有朝向所述动力辊方向弯折的第二弯折部（未标记），所述前挡板的侧部和所述后挡板的侧部之间设置有所述侧板并整体形成筒型结构，所述顶板设置在所述筒型结构的顶部。前挡板、后挡板和两个侧板可以采用焊接或铆接的方式连接在一起形成筒型结构，而顶板则可以采用可拆卸的方式安装在筒型结构上，可拆卸的连接方式可以采用顶板的四角通过螺钉连接在筒型结构上。

更进一步的，所述喷涂组件还设置有接料盘132，所述接料盘安装在所述支架上并位于所述辊压组件的底部，所述接料盘的底部设置有排液口（未标记），所述排液口与所述储液容器连接。具体的，所述接料盘能够在底部收集多余的溶液，以实现溶液回收再利用。在对无纺布100进行喷淋的过程中，喷出的溶液将比无纺布100吸附的量多，其中，部分多余的溶液暂存在溶液暂存区102中，而溢出溶液或从无纺布100上低落的溶液便可以被接料盘132收集回收。

通过在动力辊和第二辅助辊之间形成用于溶液暂存区，在喷涂组件喷出的溶液一方面对无纺布实现喷淋涂覆溶液，另一方面多余的溶液汇聚在溶液暂存区中，使得经过溶液暂存区的无纺布达到浸泡溶液的效果，从而可以确保无纺布能够均匀的涂覆溶液，在减少溶液使用量的同时，确保喷淋涂覆溶液达到无纺布均匀涂覆溶液的效果。

以下针对喷淋设备、微波杀菌设备和冻干设备的具体结构形式进行说明。

二、针对微波杀菌设备的设计

如图1、图4-图7所示，微波杀菌设备通常包括微波加热隧道2、微波抑制器3和输送带（未图示），所述微波加热隧道2中设置有微波发生器（未图示）；所述微波抑制器包括金属套筒31和设置在所述金属套筒内的内衬套32，所述金属套筒套和所述内衬套之间设置有若干片用于阻挡微波传输的梳齿板33，相邻两片所述梳齿板之间设置有用于吸收微波的微波吸收部件（未图示）；其中，所述梳齿板安装在所述金属套筒的内壁，且所述梳齿板的梳齿结构朝向所述内衬套方向延伸；所述微波加热隧道的两端部分别设置有所述微波抑制器，输送带贯穿所述微波加热隧道和所述微波抑制器并用于输送无纺布。

具体而言，无纺布100涂覆溶液后便通过输送带输送到微波加热隧道2中进行微波加热杀菌处理，而为了实现连续生产，微波加热隧道2的两端部为敞开式结构。而为了避免微波泄露到外部，则在微波加热隧道2的两端部配置所述微波抑制器。其中，为了提高所述微波抑制器的防微波泄露的能力，除了在所述微波抑制器中设置微波吸收部件外，还配置有梳齿板33，梳齿板33采用金属材料制成以阻碍微波的传输。从微波加热隧道2端部泄露出的微波进入到所述微波抑制器中，内衬套32采用微波可穿透的材料制成，微波能够穿透内衬套32被微波吸收部件吸收；同时，微波在所述微波抑制器传输过程中，微波会受到梳齿板33的阻挡，并且，齿状结构的梳齿板33还能够有效的打乱微波传输的方向，从而可以更加有效的使得微波传入到微波吸收部件，以有效的吸收微波，最大限度的减少微波泄露至外界的量，从而提高微波使用安全性。而微波吸收部件使用能够吸收微波的材料制成，如常规技术中抑制器中所采用的吸波材料，在此对微波吸收部件的具体材料成分不做限制和赘述；同样的，内衬套32的材料为微波可穿透的材料，在此对其具体材料成分也不做限制和赘述。

进一步的，沿所述输送带的输送方向，相邻布置的两个所述梳齿板上的梳齿结构错位布置。具体的，采用错位布置的所述梳齿板，能够沿微波向外泄露方向最大限度的打乱微波传输的方向，以更有效的吸收微波。优选地，为了动态的打乱微波传输方向，则所述梳齿板垂直于所述输送带的输送方向布置并可滑动的设置在所述金属套筒的内壁上；所述输送带还用于驱动所述梳齿板往复移动。具体的，所述输送带在运转过程中，通过输送带来驱动所述梳齿板移动，这样，所述梳齿板便能够更有效的起到分散微波的作用。而为了实现输送带驱动所述梳齿板移动，则需要对输送带进行对应的改进，具体为：所述输送带通常包括主动辊、从动辊和传输带200，所述传输带绕在所述主动辊和所述从动辊上，主动辊则通过驱动机构（例如：电机）来提供动力进行转动，传输带200则用于输送无纺布移动。其中，传输带200的外表面设置有凸起的导向条201，所述导向条呈波浪形结构，所述内衬套开设有用于容纳所述导向条的开槽（未标记），所述导向条位于所述开槽中并同时插入到所述梳齿板其中一相邻的两个梳齿结构之间。具体的，传输带200移动过程中，使得导向条201在开槽中移动，而导向条201又插在所述梳齿板邻的两个梳齿结构之间，依靠波浪形结构的导向条201，便可以驱动所述梳齿板往复移动。

其中，所述金属套筒的顶部和底部分别设置有所述梳齿板，所述内衬套的顶部和底部分别开设有所述开槽，以更有效的提高所述梳齿板对微波的分散作用。另外，传输带200的两边缘分别设置有所述导向条，两条所述导向条之间形成用于放置无纺布的载物区，相对应的，则在所述梳齿板端部的两个梳齿结构之间形成配合部330。

为了实现所述梳齿板在所述金属套筒中往复移动，则所述金属套筒的内壁可以设置有滑槽，所述梳齿板上设置有折边，所述折边滑动设置在所述滑槽中，这样，所述梳齿板在所述折边和所述滑槽的配合作用下，便可以在所述金属套筒中顺畅的滑动。而为了确保传输带200顺畅的移动，则可以选择其中部分所述梳齿板与导向条201配合实现滑动，与导向条201配合的所述梳齿板的梳齿结构较长，以满足某一相邻的两个梳齿结构能够卡在导向条201的两侧；而其余所述梳齿板的梳齿结构较短，使得其不能与导向条201接触。这样，传输带200移动过程中，受所述梳齿板的阻力较小，以确保输送顺畅性。

通过在微波抑制器额外增加梳齿板，梳齿板一方面能够阻挡微波传输，另一方面梳齿板上的梳齿结构能够对传输中的微波起到分散的作用，分散的微波能够更加有效的被微波吸收部件所吸收，以减少微波的泄露量，提高使用安全性和可靠性。

三、针对冻干设备的设计

如图1和图8所示，冻干设备4包括：冻干隧道41、输送带42和液氮罐（未图示），所述输送带贯穿所述冻干隧道并用于输送涂覆有溶液的无纺布，所述冻干隧道中设置有用于向所述输送带上的物品喷淋液氮的喷淋组件43，所述喷淋组件位于所述输送带的上方，所述液氮罐连接所述喷淋组件并用于向所述喷淋组件供给液氮。

具体而言，冻干设备4采用液氮作为制冷源来对输送带42上输送的无纺布进行冷冻干燥处理，液氮罐中存储的液氮输送到所述喷淋组件，由所述喷淋组件将液氮喷洒在输送带42上的无纺布上。无纺布在液氮的作用下快速制冷，而随着液氮的蒸发，液氮将携带无纺布中的水一同蒸发，以达到对无纺布进行冷冻干燥处理的效果。这样，经过冻干设备4处理后的无纺布含水量较低（一般无纺布的含水量低于6%），以形成冻干无纺布，从而无需在涂覆在无纺布的溶液中添加防腐剂等添加剂，提高使用安全性。其中，所述喷淋组件可以包括喷淋管和液氮输送管，喷淋管通过液氮输送管与液氮罐，液氮罐输出的液氮经过液氮输送管流到喷淋管，而喷淋管的管壁上设置有多个喷淋孔，液氮经过各个喷淋孔喷淋到下方的无纺布上。而为了方便控制开关，则在液氮输送管与液氮罐之间增加电控阀，通过电控阀来控制液氮的喷淋操作。其中，针对液氮输送管和电控阀的具体表现实体，可以采用常规液氮供给输送设备中的部件，在此不做限制和赘述。其中，液氮罐可以配置在冻干隧道41的上方，以利用重力实现液氮向下方的喷淋组件43流动。

进一步的，为了减少液氮的用量并提高冷冻干燥的效果，所述输送带包括主动辊421、从动辊422和传输带423，所述传输带绕在所述主动辊和所述从动辊上；冻干设备4还包括链轮组件43、负压组件和同步组件45，所述同步组件包括两个第一链轮431和绕在两个所述第一链轮上的链条432，所述链条与输送带42同步运动；所述负压组件包括罩壳46和真空泵（未图示），所述罩壳通过管路与所述真空泵连接，所述喷淋管位于所述罩壳中，液氮输送管密封贯穿罩壳46，并且，液氮输送管可以采用伸缩式管结构以满足喷淋管跟随所述罩壳移动的要求；所述同步组件包括滑动座451、升降机构452、伸缩机构453、第二链轮454和单向轴承（未标记），所述滑动座可滑动的设置在所述冻干隧道中并位于输送带42的上方，所述第二链轮通过所述单向轴承安装在所述滑动座上，所述伸缩机构设置在所述冻干隧道中并用于驱动所述滑动座往复滑动，所述升降机构安装在所述滑动座的底部，所述罩壳安装在所述升降机构上。具体的，输送带42带动无纺布移动过程中，链条432与输送带42同步移动，在伸缩机构453不动作的情况下，利用单向轴承，可以使得第二链轮454固定不动并相对于链条432转动。当需要对输送带42上的无纺布进行冻干处理时，则伸缩机构453推动滑动座451朝无纺布的移动方向移动，在伸缩机构453的作用下，利用单向轴承，可以使得第二链轮454相对于链条432固定不动，这样，便可以使得滑动座451与无纺布同步同向移动。此时，升降机构452动作使得罩壳46压在输送带42上，在罩壳46与输送带42之间形成相对封闭的空间，喷淋管在罩壳46中对无纺布进行喷淋液氮，以使得罩壳46罩住的无纺布快速降温制冷。然后，启动真空泵，以在罩壳46与输送带42之间形成的空间中形成负压，以加快液氮的挥发，同时在低于环境下，更有利于无纺布的冻干处理。通过链轮组件43与同步组件45配合，能够实现对输送带42移动中的无纺布制造出相对封闭的空间，该空间能够跟随输送带42同步同向移动，利用该空间能够实现少量的液氮使用量，并且，还可以形成局部负压，以提高冻干的效率和冻干的效果。而对于罩壳46则可以采用保温结构，以减少液氮对冻干隧道41中其他外露部件的影响。

其中，其中一所述第一链轮的转轴与所述主动辊的转轴传动连接。具体的，所述主动辊的转轴由驱动机构（例如：电机）提供动力进行转动，所述主动辊的转轴通过传动机构（齿轮箱或同步带等方式）来实现驱动第一链轮转动，以达到同步运行的目的。而链条432的运转方向可以与传输带423同步同向，也可以与传输带423同步反向，但是，需要确保的是滑动座451能够与传输带423上的无纺布同步同向移动即可。

其中，针对升降机构452和伸缩机构453的具体表现实体而言，所述升降机构可以为丝杆升降机或液压升降机；所述伸缩机构可以为电推杆或气缸或油缸，在此不做限制和赘述。具体控制方法为：所述伸缩机构驱动所述滑动座沿输送带42的输送方向移动以使得所述滑动座的线速度与输送带42上无纺布线速度相同，所述升降机构带动所述罩壳向下移动贴靠在输送带42的表面并罩住无纺布，所述喷淋管先向待冻干的物品喷淋液氮然后启动真空泵以使得所述罩壳与输送带42之间构成的腔体内形成负压，再启动微波发生器进行微波加热，最后，所述升降机构带动所述罩壳复位并所述伸缩机构带动所述滑动座复位。

另外，沿输送带42的输送方向，所述冻干隧道中依次间隔布置有多个所述同步组件，每个所述滑动座上的所述升降机构上配置有所述罩壳，每个所述罩壳中设置有所述喷淋管。具体的，为了满足无纺布连续输送高效冻干的要求，则通过配置多个所述罩壳来同时对下方的无纺布进行冻干处理，以提高冻干效率。

优选地，所述冻干隧道中也可以设置有微波发生器，所述微波发生器产生的微波可穿透所述罩壳。具体的，在所述罩壳内喷淋液氮并抽真空的过程中，通过所述微波发生器对所述罩壳遮挡住的无纺布进行微波加热，能够更有利于提高冻干的效率和效果。

通过在冻干隧道中喷淋液氮来对输送带上的无纺布进行冷冻和干燥处理，以形成冻干的无纺布，无纺布冻干处理后的含水量较低，可以无需再溶液的添加防腐剂等成分，从而减小对用户皮肤的刺激，以提高用户使用体验性。

基于上述技术方案中针对喷淋设备、微波杀菌设备和冻干设备的设计。对于不同面膜的加工要求，可以有不同的配置方式。

对于湿面膜而言，则可以在无纺布加工系统配置喷淋设备和微波杀菌设备。即无纺布加工系统包括放卷机、喷淋机构、微波加热隧道和输送带；所述放卷机、所述喷淋机构和所述微波加热隧道依次排布，所述微波加热隧道的两端部分别设置有微波抑制器，其中，输送带贯穿微波加热隧道和微波抑制器。所述放卷机自动放卷待加工的无纺布后，由喷淋机构向放卷开的无纺布上喷涂溶液，然后，输送带输送无纺布进入到微波加热隧道中进行微波加热杀菌。

而对于干面膜而言，则可以在无纺布加工系统同时配置喷淋设备、微波杀菌设备和冻干设备。即无纺布加工系统包括依次布置的放卷机、喷淋机构、微波加热隧道和冻干隧道，其中，微波加热隧道和冻干隧道相互连接，微波加热隧道的前端部和冻干隧道的后端部则配置有微波抑制器，另外，输送带则贯穿微波加热隧道、冻干隧道和微波抑制器。另外，针对输送带而言，可以一整体式的传输带，也可以采用分体式的传输带，即针对微波加热隧道和冻干隧道分别独立配置对应的传输带。

另外，对于干面膜加工而言，如图1所示，无纺布加工系统还可以在两个微波抑制器3的外侧配置烘干定型隧道5，烘干定型隧道5中设置有电加热器（未图示）。无纺布经过喷淋设备1处理后，先进入其中一烘干定型隧道5中进行预加热处理，然后，经过微波加热隧道进行微波加热热灭菌处理，经灭菌处理后的无纺布进入到冻干隧道进行速冻和脱水处理，从冻干隧道输出的冻干无纺布再进入到另一烘干定型隧道5中进行最后的加热定型处理。最后，再经过分切处理后进行包装。