检测塑料中的水的方法和塑料材料的除水系统技术方案

提供：一种检测塑料中的水分的方法，其可精确、迅速地测量塑料中的水分含量；以及一种从塑料材料的除去水分的系统。[解决手段]用振荡设备11发出的50GHz至1000GHz带宽的电磁波辐射已清楚知道含水状况的塑料材料（13），接收器（12）接收和测量没有被塑料（13）吸收的剩余的电磁波，以此预先获得第一测量值。然后用振荡设备发出的上述带宽的电磁波辐射未清楚知道含水状况的塑料材料（13），接收器（12）接收和测量没有被塑料13吸收的剩余的电磁波，获得第二测量值。比较所述第一和第二测量值，基于比较结果计算出未清楚知道含水状况的塑料的含水状况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用具有预定带宽的电磁波检测塑料中的水的方法以及实现该检测方法的塑料材料除水系统.
技术介绍
一般而言，对用于塑料成型的高吸湿性塑料材料进行处理，以尽可能避免在进行成型时接触空气，并且要在预送料阶段通过对它们进行热处理来除去所含的水分。这是因为，当成型的产品是使用吸水了的塑料材料成型时，由于有伴随着加热的水的蒸发行为，产品的外表面变得粗糙或者变得有孔。另一方面，在一些情况下，从产品质量方面来说，塑料必须含有一定量的水分。也就是说，从材料阶段到产品阶段，重要的是控制塑料在一个有利 的含水状况。常规地，塑料中的水量通常是用卡尔费休(Karl Fischer)方法来测量。干燥损失方法是用来测量因为水的挥发而造成的重量变化，与干燥损失方法相比，卡尔费休方法可以专一地检测水分，因此作为测量水量的方法更为精确。在下文中引用专利文献I和2，作为用卡尔费休方法的测量水的技术。专利文献I :日本公开未审查专利申请No. H05-4716专利文献2 :日本公开未审查专利申请No. H09-3348
技术实现思路
专利技术目的但是卡尔费休方法是一种通过使用碘、二氧化硫、酒精等等的库仑定量或者体积滴定测量样品中的水的经典方法，虽然它的测量值精度高，但是耗时、麻烦，不是一种能够实现实时测量的方法。因此需要一种精确且迅速测量塑料中含水量的方法。本专利技术是为了解决上述问题，它的一个目标是提供一种检测塑料中的水的方法以及一种使得能够精确且迅速测量塑料中的含水量的塑料材料除水系统。为了实现上述目标，根据本专利技术第一方面的构思，用振荡设备的50GHz至1000GHz带宽的电磁波辐射已知含水状况的塑料，测量剩余的没有被所述塑料吸收的电磁波，预先获得第一测量值，用所述振荡设备的50GHz至1000GHz带宽的电磁波辐射未知含水状况的所述塑料或者未知含水状况的与所述塑料不同的塑料(在下文中，这些应当称作是“被测塑料”)，测量剩余的没有被被测塑料吸收的电磁波，获得第二测量值，比较第一测量值和第二测量值，计算出未知含水状况的塑料的含水状况。同样，根据本专利技术第二方面的构思，用振荡装置的50GHz至1000GHz带宽的电磁波分别辐射已知含水状况的同类塑料和至少两种不同类型的含水状况的同类塑料，测量剩余的没有被塑料吸收的电磁波，预先获得多个第一测量值，由所获得的多个第一测量值和多个含水状况之间的关系得出函数，用振荡装置的50GHz至1000GHz带宽的电磁波辐射未知含水状况的所述塑料或者未知含水状况的与所述塑料不同的塑料(在下文中，这些应当称作是“被测塑料”)，测量剩余的没有被所述被测塑料吸收的电磁波，获得第二测量值，将该第二测量值用到所述函数中，计算出与未知含水状况的塑料相对应的含水状况。同样，根据本专利技术第三方面的构思，除了本专利技术第一方面或者第二方面的布局之夕卜，通过使所述振荡设备产生的电磁波经过所述塑料传输、由设置在所述塑料后侧的接收设备接收，测量所述第一或第二测量值。同样，根据本专利技术第四方面的构思，除了本专利技术第一方面或者第二方面的布局之夕卜，通过使所述振荡设备产生的电磁波在塑料里面反射并使反射波由一个接收设备接收，测量所述第一或第二测量值。同样，根据本专利技术第五方面的构思，除了本专利技术第一方面或者第二方面的布局之夕卜，通过使所述振荡设备产生的电磁波在所述塑料内散射、使散射波由一个接收设备接收，测量所述第一或第二测量值。·对于所述第一方面的布局，首先用振荡设备发出的50GHz至1000GHz带宽的电磁波辐射已知含水状况的塑料(在下文中，将这个塑料称作是“基准塑料”)，通过测量没有被所述塑料吸收的剩余的电磁波，可以获得与所述塑料的含水状况相对应的第一测量值。上述范围有太赫兹波和毫米波所属的波长带宽。所述含水状况通常情况下可以用数字值来表示，比如含水率、含水量等等。预先获得所述第一测量值作为基准值。例如，通过用可对塑料中的水进行量化的卡尔费休方法，实现对含水状况的了解。例如，假设有一组塑料，所述塑料基本上一样但未知的含水状况。通过对所述塑料的一部分进行采样、用卡尔费休方法测量水的量，可以确定那一组塑料的含水状况。然后通过将电磁波照到所述塑料(基准塑料)上，由此使含水状况变成已知，测量剩余的电磁波，获得水量和剩余的电磁波(第一测量值)之间的关系。之后，用所述振荡设备发出的上述带宽的电磁波辐射与所述基准塑料材料相同但未知含水状况的塑料或者与所述基准塑料不同材料的塑料(在下文中，该塑料将称作是“被测塑料”)，测量剩余的没有被所述塑料吸收的电磁波，同样获得第二测量值。然后比较所述第二测量值和第一测量值。也就是说，基于所述第二测量值并使用所述第一测量值作为基准，估算未知含水状况的塑料的含水状况。通常在转化成数据时获得差值。在这里，如果在与第一测量值相同条件下测量到第二测量值，并且它等于所述第一测量值，那么可以说所述被测塑料与所述基准塑料是在同样的含水状况下。还有，如果所述值在误差范围内相同，那么尽管取决于用途，可以按和所述基准塑料所述被测塑料类似的方式处理。即使所述塑料的成分不同，通过提供使第一测量值可用的因子，也有可能进行测量。此外，可以进行产品检验，因为可以从所述测量值得知，所述含水率低于所述基准塑料，或者相反，所述含水率高于所述基准塑料。对于第二方面的布局，首先，用振荡设备发出的50GHz至1000GHz带宽的电磁波辐射至少两种不同类型的基准塑料中的每一个，通过测量剩余的没有被所述塑料吸收的电磁波，可以获得与所述含水状况对应的多个第一测量值，从所述多个第一测量值和多个含水状况之间的关系得到一个函数。例如可以考虑上文描述的卡尔费休方法，作为一种获得所述多个第一测量值的手段。在这之后，用所述振荡设备发出的同样带宽的电磁波辐射所述被测塑料，测量剩余的没有被所述塑料吸收的电磁波，同样获得第二测量值。然后将该第二测量值代入所述函数，计算出与所述被测塑料相对应的含水状况。因此有可能基于所述第二测量值在所述函数上的位置，判断出被测塑料的含水状况，或者可以使用所述函数上的任意一点作为基准值，基于所述第二测量值与所述基准点的关系，可以判断出所述含水状况。例如，假设基于所述多个第一测量值获得一阶函数，表达为f (x)=ax+b。通过将所述第二测量值代入X中，可以确定所述未知含水状况的塑料的含水状况f(x)。另外，通过判断所述第二测量值相对于f (X)上非第一测量值的一个基准值，是大还是小，可以进行产品的检验，因为可以知道所述含水率比所述基准值低，或者相反所述含水率比所述基准值高。在本专利技术的第一或第二方面，可以考虑一个方法，做出的布局使得所述振荡设备产生的50GHz至1000GHz带宽的电磁波传输经过所述塑料、由设置在所述塑料后方的接收装置接收以测量剩余的电磁波。用这种方法可以将所述振荡设备和所述接收设备分别放在前方和后方，假设在每一侧都有空间的话。同样，可以使所述振荡设备产生的50GHz至1000GHz带宽的电磁波在所述塑料里面反射，反射波可以由所述接收设备接收，或者可以使所述振荡设备产生的电磁波在所述塑料中散射，散射后的波可由所述接收设备接收。这样的布局在有空间限制时尤其有利。可以根据需要，自由地定位将电磁波沿着一条路径会聚的透镜或者定位用于改变所述路径的反射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立幸正，
申请(专利权)人：中村科学工业株式会社，
类型：
国别省市：