预杀菌多通道高效包装系统的制作方法

本技术属于容器包装，具体是涉及一次性容器的杀菌包装设备。

背景技术：

1、一次性使用的纸杯、塑料杯、快餐盒、酸奶杯、冰激凌杯、酱料杯、自热食品容器、生鲜打包盒、外卖汤桶、粥桶、烘焙甜品容器等容器（简称“一次性容器”）生产过程中包装环节是重要的工序，由包装设备完成。现有包装设备在包装过程中一般没有杀菌工序，这容易导致细菌残留、保质期缩短。一次性容器直接接触饮用水、饮品和食品，若存在微生物污染，会直接危害使用者健康，对使用者存在健康隐患。

2、一次性容器生产环境中多个环节的疏漏都可能成为微生物污染的突破口，核心可归结为空气、设备、人员、原材料和清洁消毒五大类因素。

3、1.空气环境因素

4、空气中的悬浮微生物是最易被忽视的污染源，会直接沉降到纸杯表面。

5、空气洁净度不达标：生产车间未做空气净化处理，或洁净区等级不够（如未达到万级、十万级），空气中的细菌、霉菌孢子会随气流扩散。

6、通风系统问题：通风口未安装滤网、滤网长期不更换，或气流方向不合理（如从污染区流向洁净区），会携带微生物进入生产核心区。

7、车间粉尘过多：粉尘是微生物的“载体”，纸张切割、纸杯成型过程中产生的纸粉若不及时清理，会附着微生物并沉降到产品上。

8、2.生产设备因素

9、设备是与纸杯直接接触的关键环节，表面清洁不到位会导致持续性污染。

10、设备表面残留污垢：传送带、模具、包装机等设备的缝隙中，若残留纸张纤维、油污或前批次产品碎屑，会滋生细菌并转移到新生产的纸杯上。

11、设备维护不及时：设备长时间运行后，密封件老化、部件生锈，或清洁消毒时未覆盖所有接触点（如边角、接口），会形成微生物“滋生死角”。

12、冷却水/润滑剂污染：部分设备需使用冷却水或润滑剂，若这些介质本身微生物超标，或发生泄漏接触到纸杯，会直接造成污染。

13、3.操作人员因素

14、人员是生产环境中动态的污染源，卫生习惯直接影响产品安全。

15、手部清洁不彻底：操作人员未按规定洗手、消毒，或佩戴的手套破损、未及时更换，手部携带的细菌（如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌）会通过接触传递到纸杯。

16、个人防护不到位：未穿戴洁净工作服、工作帽、口罩，头发、皮屑、衣物上的微生物会脱落并污染产品；在车间内饮食、吸烟也会引入外源微生物。

17、人员流动管控不当：非生产人员随意进入洁净区，或生产人员从污染区（如原料仓库、卫生间）直接进入洁净区，会携带外部微生物进入核心生产环节。

18、4.原材料与辅料因素

19、原材料若本身带菌，后续加工难以完全去除，会成为源头性污染。

20、原纸/pe膜微生物超标：纸杯的原纸（如食品级白卡纸）或内壁pe淋膜，若在生产、储存、运输过程中受潮（如仓库湿度超标），会滋生霉菌；包装破损也会导致微生物侵入。

21、黏合剂/油墨污染：部分纸杯成型需使用黏合剂，或外部印刷需用油墨，若这些辅料本身微生物指标不合格，或在使用过程中被污染，会间接影响纸杯卫生。

22、5.清洁与消毒因素

23、清洁消毒流程不规范，会导致生产环境中微生物持续积累。

24、清洁不彻底：车间地面、墙面、台面，以及周转筐、托盘等辅助工具，若仅做表面清洁，未深入清理缝隙、角落，会残留微生物并逐渐繁殖。

25、消毒频率/方式不当：消毒间隔时间过长（如仅每日消毒一次，无法控制微生物繁殖速度），或使用的消毒剂浓度不够、种类不适配（如对霉菌无效），会导致消毒效果不佳。

26、消毒后二次污染：消毒后的设备、工具若未及时干燥，或用未消毒的抹布、容器接触，会再次被微生物污染。

27、一次性容器在成型、堆叠、包装过程中，易接触设备表面、操作人员手部及空气，可能附着细菌、霉菌等微生物，微生物会在储存期内繁殖，尤其在潮湿环境下，霉菌滋生风险极高。省略杀菌工序后，细菌从生产到储存的全环节持续存在，最终会传导至用户端，具体危害可归纳为三点：

28、 1.储存阶段：加速变质，大幅缩短保质期容器在包装时携带的细菌（如生产环境中的大肠杆菌、霉菌孢子），会在储存的温湿度适宜时（如仓库潮湿、温度高于 25℃）快速繁殖。比如一次性容器会出现霉斑、塑料杯产生异味、快餐盒内壁发黏，原本 6 个月的保质期可能缩短至 2-3 个月，直接造成库存损耗。

29、2.使用阶段：直接威胁使用者健康这些繁殖后的细菌会随容器接触的饮品、食物进入人体。若细菌数量超标（如大肠杆菌超过国家标准），可能引发肠胃不适，如腹泻、腹痛；若霉菌滋生，还可能产生对人体有害的霉菌毒素，即使加热也难以完全去除。

30、3.品牌与合规风险：企业面临双重损失无杀菌工序的产品属于不合格品，一旦被市场监管部门抽检发现，企业会面临罚款、停产整改；同时，消费者若因使用产品出现健康问题，会引发投诉、差评，严重损害品牌信誉，甚至导致市场流失。

31、此外，现有包装设备的生产效率也有待提高。

32、目前市场上亟需一种在包装过程中具有杀菌功能且高效的一次性容器杀菌包装设备。

技术实现思路

1、针对现有一次性容器包装技术存在的不足，本实用新型提供一种具有杀菌功能且生产效率高的预杀菌多通道高效包装系统。

2、本实用新型的预杀菌多通道高效包装系统，采用以下技术方案。

3、该包装设备，包括机架、输入装置、上封装置、杀菌装置和封装装置，输入装置、上封装置、杀菌装置和封装装置自上至下设置在机架上；

4、所述输入装置，包括输入传动机构、输入架、输入闸口机构和输入导管，输入传动机构设置在机架上，输入架连接在输入传动机构上，输入架上设置有输入闸口机构，输入闸口机构上连接有输入导管；

5、所述上封装置包括安装板和封口机构，安装板设置在机架上，其上设置有输入口列，每个输入口列中输入口的数量及位置与输入装置中输入架上的输入闸口机构的数量及位置一致（当输入架上处于输入口列正上方时，输入口列中的输入口与输入闸口机构对正）；安装板上对应每个输入口列设置一套封口机构；

6、所述杀菌装置，包括连通葙、杀菌筒和闸阀，连通葙连接在所述机架上，杀菌筒设置在连通葙上，杀菌筒的数量与所述输入口列中输入口的数量一致且一一对应同轴设置，杀菌筒的下部设置有闸阀；

7、所述封装装置，包括封装传动机构、封装座、封装支架、升降机构和封装单元，封装传动机构设置在机架上，封装座连接在封装传动机构上，升降机构设置在封装座上，封装支架设置在升降机构上，封装单元设置在封装支架上，封装支架上设置有包装料辊。

8、上述设备进一步的结构如下所述。

9、所述机架上在封装装置的下方设置有输送装置。输送装置可以是皮带输送机、辊轴输送机等采用现有技术。

10、所述输入传动机构采用丝杠螺母副移动机构，为现有技术。通过丝杠螺母传动驱动输入架移动。

11、所述输入闸口机构，包括闸体、闸口气缸和闸板，闸体安装在所述输入架上，闸体上端连接所述输入导管，闸体上设置闸板孔，闸板孔中插入两块闸板，闸口气缸采用双作用气缸，闸口气缸的每个活塞杆分别铰接前铰链板的前端，前铰链板前铰链板的后端、阀板和后铰链板的前端铰接在一起，后铰链板的后端铰接在输入架上。闸口气缸的活塞杆伸出或缩回时带动闸板在闸板孔中移动，使闸体打开或闭合，闸板打开时可使一次性容器下落。

12、所述输入导管中设置有计数器，实现一次性容器封装数量的一致。

13、所述输入导管是两端开口的弧形管，下端连接在输入闸口机构上。

14、所述封口机构，包括封板、拨杆和气缸，气缸安装在安装板上，气缸的活塞杆上连接拨杆，拨杆穿过安装板上的拨杆槽与封板连接，封板置于安装板上面。通过气缸活塞杆的伸缩带动拨杆在拨杆槽中移动，使封板平移，实现每个输入口列的敞开或闭合。一套封口机构负责一个输入口列的敞开或闭合。

15、所述杀菌筒包括外筒和内筒，内筒置于外筒内，两者之间设置间隙，内筒侧面分布有槽口。所述内筒上设置有加强环，加强环起到强化支撑作用，通过加强环使内筒与外筒形成间隙。

16、所述连通葙的内部为杀菌介质腔，连通葙上设置有上接口、下接口和杀菌介质接口，上接口的数量、下接口的数量、每个输入口列中输入口的数量以及连通葙中杀菌筒的数量一致，且上接口、下接口和杀菌筒一一对应同轴设置，每个上接口对接一套上封装置中的封口机构，每个下接口对接一套杀菌筒。

17、所述闸阀包括闸阀体和闸板，闸阀体上在上下端口之间设置闸阀槽口，闸阀槽口中安装两块闸板，闸板上设置有启闭孔，闸板与闸阀体的内壁之间连接弹簧。

18、所述阀板与所述封装装置中封装单元的上封刀机构之间设置有阀板开启机构。所述阀板开启机构是在所述阀板上设置有启闭孔，在所述封装支架上铰接闸板销，闸板销与封装单元中的上封切机构连接。所述阀板分为两件，并行插入阀体中设置的阀板孔中，两件阀板之间连接有弹簧，每件阀板对应一个闸板销，两个闸板销分别与两组上封切机构连接。闸板销跟随封装支架上伸入阀板的启闭孔中，上封切机构在封切的过程中推动闸板销转动，使阀板打开。

19、所述封装传动机构采用丝杠螺母副机构，具体是通过螺母与丝杠螺纹连接。所述升降机构采用升降气缸，所述封装支架连接在升降气缸的活塞杆上。封装传动机构驱动封装座在机架上移动，升降机构驱动封装支架上下升降。

20、所述封装单元，包括闸板销和封切机构，闸板销通过销轴铰接在所述封装支架上，封切机构包括设置在封装支架上下左右四侧的上封切机构、下封切机构、左封切机构和右封切机构，每侧封切机构包括相对设置的两组，封切机构包括封切刀和封切气缸，封切刀连接在封切气缸的活塞杆上，封切气缸安装在所述封装支架上，所述闸板销与上封切机构中封切气缸的活塞杆通过连板连接，连板固定连接在上封气缸的活塞杆（跟随该活塞杆移动），连板上设置闸板销孔，闸板销插入该闸板销孔中，封切气缸的活塞杆伸缩时通过连板带动闸板销绕销轴转动，实现阀板的开合。所述闸板销与杀菌机构中阀板的数量一致（2个），闸板销可绕销轴转动，闸板销跟随封装支架向上升起时插入阀板上的启闭孔中，闸板销下端在上封切机构中封切气缸活塞杆的带动下向内转动，使两个阀板向外撑开，实现阀板的打开，闸板销落下时在弹簧的作用下两个阀板闭合。封切刀采用现有技术，通过对包装塑料膜的热合及裁切完成包装。

21、一次性容器通过输入装置进入杀菌装置内叠摞，完成杀菌工序，然后无缝衔接进入封装装置完成封装，封装后的一次性容器（封装包）落到输送装置上输出，完成整个杀菌包装流程。

22、本实用新型在包装过程中设置了杀菌环节，一次性容器的输入、杀菌和封装各环节布置合理、结构运行简捷流畅，通过多工位的一次性容器输入、多筒杀菌和封装，大幅度地提高了设备生产效率。