一种控制聚合物熔体的参数的自动映射系统技术方案

本发明专利技术公开一种控制聚合物熔体的参数的自动映射系统，包括挤出机以及具有间隙的模具。沿所述模具，设置有多个用于调节间隙的调节件。模具下游设有冷却缸，聚合物熔体自模具延伸至冷却缸。间隙附近设有用于在所述聚合物熔体中形成迹道的标迹生成器。在所述间隙下游的测量位置处，设有标迹传感器系统。所述标迹传感器系统用于在所述测量位置处定位所述聚合物膜中的相应迹道的横向点。所述标迹传感器系统与所述调节件配合，以根据原点处的迹道位置与测量位置上的横向点处的迹道位置之间的关联关系，调节所述间隙。

【技术实现步骤摘要】
一种控制聚合物熔体的参数的自动映射系统相关申请的交叉引用本申请要求序列号为62/923,868，申请日为2019年10月21日的美国临时专利申请的权益，并通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术总体涉及一种控制聚合物熔体的参数的系统，尤其涉及一种利用标迹生成器(如标迹成型设备)控制从模具排出的聚合物熔体的轮廓以对从所述模具排出的熔融聚合物膜进行标记；利用此类标记对淬冷后的聚合物膜的轮廓进行映射；并根据该映射结果来调节所述模具处的熔体的轮廓的系统。
技术介绍
聚合物膜通过将聚合物珠在挤出机内熔融后迫使熔融聚合物从与挤出机配合的模具中的间隙(如模缝、模唇)中挤出而制造。模具间隙的大小可由多个调节件在间隙的整个横向方向上以增量方式调节。聚合物膜可由以下系统制造：生产薄塑料片(如拉伸膜使用的薄塑料片)的流延膜系统、生产能够塑造为杯子等三维形状的厚塑料膜的流延片系统、用于制造其内具有凹痕、孔洞等的塑料片的压花流延膜系统、将聚合物片贴附在纸张等基质上的挤出涂覆系统。可使用的模具包括缝形模具和圆形模具(如吹膜流延工艺中使用的模具)。熔融聚合物膜在加工方向上(即聚合物熔体自模具行进的方向)从模具中排出。使聚合物膜在与加工方向垂直的方向保持均一厚度为一项高难度的工作。由于熔体从模具流入淬冷系统(如冷却辊)时产生的张力，薄膜边缘易于回缩变窄。因此，膜的厚度在该垂直方向(例如，模缝的整个宽度方向)上发生变化。在与加工方向垂直的方向上的这一膜厚变化通常称为一系列非线性通道。在熔体淬冷成膜(即熔体固化)后，可通过卡尺或质量传感器测量膜厚，并可在聚合物熔体淬冷后通过调节或控制模具(如多个模缝间隙)而获得合适的膜厚轮廓(即聚合物膜的横向厚度变化情况)。然而，淬冷后的膜的宽度并不直接等于从模缝排出的熔融膜的宽度。因此，对膜的厚度轮廓进行调节和控制的一项难题在于，无法准确地将横跨固化熔体和相应熔体流道的卡尺或质量传感器反向关联至用于控制所测流道内的轮廓的模唇间隙致动器。将淬冷后的膜的横向位置关联至从模缝排出的熔融膜的相应横向位置是一种迭代过程。膜厚与横向位置间关系的测量一般在每一生产轮次的初始设置期间完成。将淬冷后的膜的横向位置关联至从模缝排出的聚合物熔体的相应横向位置的现有方法耗时费力，准确度低，必须针对生产轮次中的每一生产轮次重复实施，必须针对生产轮次中的每种新聚合物材料或新构造重复实施，存在重大安全隐患，并导致大量的材料浪费。因此，为了解决上述问题，需要一种对聚合物熔体的轮廓进行控制的自动系统。
技术实现思路
本专利技术包括一种用于控制连续熔体成型工艺中的聚合物膜的参数的系统。该系统包括用于产生聚合物熔体的挤出机。该系统包括与所述挤出机连通的模具(如缝形模具)，该模具用于从所述挤出机接收聚合物熔体。该模具具有沿其排出端横向延伸的间隙(如相对的模唇之间的细长开口)。该系统包括在所述间隙附近沿所述模具横向设置的多个调节件，这些调节件用于就所述间隙的标称尺寸设置情况，对所述间隙进行选择性调节。该系统包括在加工方向上设于所述模具下游的冷却缸。所述聚合物熔体自所述模具延伸至所述冷却缸，并卷绕于所述冷却缸上，以得到冷却(如淬冷或固化)。所述系统包括在所述间隙附近且设于所述冷却缸上游的一个或多个标迹生成器(hazegenerator)。所述标迹生成器用于在所述聚合物膜的制造过程中，在所述间隙附近的相应原点处在所述聚合物熔体中产生迹道(hazelane)。所述系统包括位于所述间隙下游的标迹传感器系统(hazesensorsystem)，所述标迹传感器系统设于迹道的测量位置处，所述迹道的测量位置为所述聚合物熔体已被淬冷形成聚合物膜的的位置。所述标迹传感器系统用于定位所述测量位置处所述聚合物膜中的相应迹道的横向点。所述标迹传感器系统与所述多个调节件配合，以根据所述相应原点处的迹道位置与所述聚合物膜内的迹道的测量位置上的相应横向点处的迹道位置之间的关联关系，就所述标称尺寸设置情况，对所述间隙进行调节。在一些实施方式中，所述标迹生成器包括至少一个端口，该端口用于在所述模具附近向所述聚合物熔体释出一种物质和一种形式的能量当中的至少一者，以生成所述迹道。在一些实施方式中，所述标迹生成器以可移动方式横跨所述模具设置。在一些实施方式中，所述标迹生成器包括气体射流，所述气体射流冲击所述聚合物熔体以形成所述迹道。在一些实施方式中，所述标迹传感器系统用于检测所述迹道以及所述迹道的横向位置。在一些实施方式中，所述系统包括控制单元，所述控制单元包括计算机处理器，所述计算机处理器具有可执行软件，所述可执行软件具有用于根据所述原点处的聚合物熔体的迹道位置与所述测量位置上相应横向点处的相应聚合物膜的迹道位置之间的关联关系，对所述间隙的调节进行控制的算法。在一些实施方式中，所述计算机处理器用于存储所述原点处的迹道位置与所述测量位置上相应横向点处的迹道位置之间的关联关系，并具有可执行软件，所述可执行软件执行所述关联关系，以使得所述控制单元针对多种聚合物材料及其构造，在所述系统的多个生产轮次起始阶段进行所述调节件的调节。在一些实施方式中，所述模具包括一个或多个宽度调节设备(如一个或多个定幅装置(deckle)，所述宽度调节设备用于调节从所述间隙中排出的聚合物熔体的宽度。在一些实施方式中，所述标迹生成器根据所述宽度调节设备实施的宽度调节重新定位。本专利技术包括一种用于控制连续熔体成型工艺中的聚合物熔体的参数的系统。所述系统包括用于产生聚合物熔体的挤出机。所述系统包括与所述挤出机连通的模具，所述模具用于从所述挤出机接收聚合物熔体。所述模具具有沿其排出端横向延伸的间隙以及在所述间隙附近沿所述模具横向设置的多个调节件，所述调节件用于就所述间隙的标称尺寸设置情况，对所述间隙进行选择性调节。所述系统包括在加工方向上设于所述模具下游的冷却缸。所述聚合物熔体自所述模具延伸至对所述聚合物熔体进行冷却(如淬冷或固化)的所述冷却缸。所述系统包括设于所述间隙附近的一个或多个厚度调节器。所述厚度调节器用于在聚合物膜的制造过程中，在所述间隙附近的相应原点处形成厚度发生变化的聚合物熔体的迹道。所述系统包括位于所述间隙下游的厚度传感器系统，所述厚度传感器系统设于所述厚度发生变化的聚合物熔体的迹道的测量位置中，所述测量位置为所述聚合物熔体已被淬冷形成所述聚合物膜的位置。所述厚度传感器用于定位所述厚度发生变化的聚合物膜的迹道。所述厚度传感器系统与所述多个调节件配合，以根据所述原点处的所述厚度发生变化的聚合物熔体的迹道与所述测量位置处的所述厚度发生变化的聚合物膜的迹道之间的关联关系，调节所述间隙。在一些实施方式中，所述厚度调节器包括一个或多个气体端口，所述端口用于在所述模具附近向所述聚合物熔体释出气体，以生成所述厚度发生变化的聚合物熔体的迹道。附图说明图1为本专利技术的一种用于控制连续熔体成型工艺中聚合物熔体的参数的系统的示意图。图2A为一种采用图1的连续熔体成型工艺的改进形式的基质涂敷加工系统的侧视示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制连续熔体成型装置(100，200)中的聚合物膜(7)的参数的系统(1000)，其特征在于，所述系统(1000)包括：/n用于产生聚合物熔体(11)的挤出机(17)；/n与所述挤出机(17)连通的模具(1)，所述模具(1)用于从所述挤出机(17)接收聚合物熔体(11)，所述模具(1)具有沿其排出端横向延伸的间隙(G)以及在所述间隙(G)附近沿所述模具(1)横向设置的多个调节件(2)，所述调节件用于对所述间隙(G)进行选择性调节；/n在加工方向(MD)上设于所述模具(1)下游的冷却缸(3)，所述聚合物熔体(11)自所述模具(1)延伸至所述冷却缸(3)；/n在所述间隙(G)附近且设于所述冷却缸(3)上游的至少一个标迹生成器(5H)，所述至少一个标迹生成器(5H)用于在所述聚合物膜(7)的制造过程中，在所述间隙(G)附近的相应原点(P1，P2，P3)处在所述聚合物熔体(11)中产生至少一个迹道(14，14'，14”)；以及/n位于所述间隙(G)下游的标迹传感器系统(4)，所述标迹传感器系统(4)设于所述迹道(14，14'，14”)的测量位置(13)中，所述测量位置(13)为所述聚合物熔体(11)已被淬冷形成聚合物膜(7)的位置，所述标迹传感器系统(4)用于定位所述测量位置(13)处所述聚合物膜(7)的相应迹道(14，14'，14”)的横向点(LP1，LP2，LP3)，/n其中，所述标迹传感器系统(4)与所述多个调节件(2)配合，以根据所述相应原点(P1，P2，P3)处的迹道(14，14'，14”)位置与所述测量位置(13)上的相应横向点(LP1，LP2，LP3)处的迹道(14，14'，14”)位置之间的关联关系，调节所述间隙(G)。/n...

【技术特征摘要】
20191021 US 62/923,8681.一种用于控制连续熔体成型装置(100，200)中的聚合物膜(7)的参数的系统(1000)，其特征在于，所述系统(1000)包括：
用于产生聚合物熔体(11)的挤出机(17)；
与所述挤出机(17)连通的模具(1)，所述模具(1)用于从所述挤出机(17)接收聚合物熔体(11)，所述模具(1)具有沿其排出端横向延伸的间隙(G)以及在所述间隙(G)附近沿所述模具(1)横向设置的多个调节件(2)，所述调节件用于对所述间隙(G)进行选择性调节；
在加工方向(MD)上设于所述模具(1)下游的冷却缸(3)，所述聚合物熔体(11)自所述模具(1)延伸至所述冷却缸(3)；
在所述间隙(G)附近且设于所述冷却缸(3)上游的至少一个标迹生成器(5H)，所述至少一个标迹生成器(5H)用于在所述聚合物膜(7)的制造过程中，在所述间隙(G)附近的相应原点(P1，P2，P3)处在所述聚合物熔体(11)中产生至少一个迹道(14，14'，14”)；以及
位于所述间隙(G)下游的标迹传感器系统(4)，所述标迹传感器系统(4)设于所述迹道(14，14'，14”)的测量位置(13)中，所述测量位置(13)为所述聚合物熔体(11)已被淬冷形成聚合物膜(7)的位置，所述标迹传感器系统(4)用于定位所述测量位置(13)处所述聚合物膜(7)的相应迹道(14，14'，14”)的横向点(LP1，LP2，LP3)，
其中，所述标迹传感器系统(4)与所述多个调节件(2)配合，以根据所述相应原点(P1，P2，P3)处的迹道(14，14'，14”)位置与所述测量位置(13)上的相应横向点(LP1，LP2，LP3)处的迹道(14，14'，14”)位置之间的关联关系，调节所述间隙(G)。


2.根据权利要求1所述的系统(1000)，其特征在于，所述至少一个标迹生成器(5H)包括至少一个端口(5P)，所述端口用于在所述模具(1)附近向所述聚合物熔体(11)释出一种物质和一种形式的能量当中的至少一者，以生成所述迹道(14)。


3.根据权利要求1所述的系统(1000)，其特征在于，所述至少一个标迹生成器(5H)以可移动方式横跨所述模具(1)设置。


4.根据权利要求1所述的系统(1000)，其特征在于，所述至少一个标迹生成器(5H)包括气体射流(5J)，所述气体射流冲击所述聚合物熔体以形成所述迹道(14)。


5.根据权利要求1所述的系统(1000)，其特征在于，所述标迹传感器系统(4)用于检测所述迹道(14)以及所述迹道(14)的横向位置(LP)。


6.根据权利要求1所述的系统(1000)，其特征在于，还包括控制单元(19)，所述控制单元包括计算机处理器(19P)，所述计算机处理器具有可执行软件(19M)，所述可执行软件具有用于根据所述原点(P1，P2，P3)处的迹道位置与所述测量位置(13)处的相应横向点(LP1，LP2，LP3)的相应迹道位置之间的关联关系，对所述间隙(G)的调节进行控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·F·穆勒，
申请(专利权)人：戴维斯标准有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US