CN105658299B - 用于回收偏光板制造溶液的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于回收偏光板制造溶液的装置和方法，其能够从偏光板制造溶液中简单有效地除去低分子量的聚乙烯醇。根据本发明的用于回收用于由基于聚乙烯醇的膜制造偏光板的包含硼酸的偏光板制造溶液的装置包括：冷却单元，其被设置为从包含所述制造溶液的处理池接收部分制造溶液，并冷却所述制造溶液；过滤单元，其被设置为从所述冷却单元冷却的所述制造溶液中滤出预定尺寸以上的颗粒；以及加热单元，其被设置为加热经过所述过滤单元的制造溶液，并将所述制造溶液排放至所述处理池。
Description
技术领域
本发明涉及用于制造光学功能膜的技术，更具体地说，涉及在由基于聚乙烯醇的膜制造偏光板时，用于回收用作处理所述基于聚乙烯醇的膜的制造溶液的技术。
本申请要求于2013年10月31日在韩国提交的第10-2013-0131175号韩国专利申请，以及于2014年10月30日在韩国提交的第10-2014-0149609号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。
背景技术
光学功能膜广泛用作显示设备等的部件。特别是，偏光板，即偏光膜，起到了在全部方向上振荡的光中，仅允许在一个方向振荡的光通过的作用，因而其广泛用于如液晶显示器的显示设备中。此外，如果设置了一对偏光板，可以决定是否使光通过或阻隔光。由于这些原因，所述偏光板在各种液晶显示器(如TV、监视器、笔记本电脑、数码相机、手机等)中作为必要部件而被使用。
所述偏光板主要由基于聚乙烯醇(PVA)的膜制成，且所述偏光板可通过如下方法制备：在用碘或二色性染料染色基于聚乙烯醇的膜的同时，单轴定向此基于聚乙烯醇的膜，然后以保护膜(如三乙酰纤维素(TAC))结合所述基于聚乙烯醇的膜。
当制造此偏光板时，可将聚乙烯醇膜染色、交联或拉伸，为此，可将所述聚乙烯醇膜浸入各种类型的处理池，如用于进行处理的染色池、交联池或拉伸池中。例如，可将所述聚乙烯醇膜浸入在染色池中容纳的包含硼酸(H3BO3)、碘(I2)和碘化钾(KI)等的溶液中，然后在其中染色。另外，可将所述聚乙烯醇膜浸入在交联池中容纳的包含碘化钾和硼酸的溶液中，然后在其中可引发交联反应。
如上所述，为了制造偏光板，通常将所述聚乙烯醇膜浸入容纳有偏光板制造溶液(如硼酸和碘化钾)的至少一种处理池中。然而，当将所述聚乙烯醇膜浸入如上所述的处理池的制造溶液中时，低分子量的聚乙烯醇分子可从所述聚乙烯醇膜中脱出，并存在于所述制造溶液中。在后续的清洗、补色或干燥工艺期间，所述低分子量的聚乙烯醇分子可在所述聚乙烯醇膜的表面被萃取，其可导致不良的偏光板。
因此，使用至某种程度的制造溶液应该从所述处理池中废弃并替换新的制造溶液，以除去此不良产品。然而，由于所述制造溶液中包含的碘化钾或硼酸相对昂贵，故如果频繁更换制造溶液，则制造偏光板的成本可能会增长过多。
为了解决这个问题，已经提出了用于从偏光板制造溶液中回收碘化钾等的技术。然而，该技术并不能确保高回收效率，还需要复杂的处理工艺，并消耗大量的处理成本。再者，由于废液处理设备独立于偏光板制造设备，则还应该提供用于将废液输送至所述废液处理设备的工艺。
发明内容
[技术问题]
本发明设计用于解决所述相关领域的问题，因此本发明致力于提供一种用于回收偏光板制造溶液的装置和方法，其允许从偏光板制造溶液中简单有效地除去低分子量的聚乙烯醇分子，以及还致力于提供包括所述装置的偏光板制造处理池和偏光板制造设备。
本发明的其他目的和优点将由以下说明来理解，并通过本发明的实施方式而变得明了。另外，应当理解的是，本发明的目的和优点可通过所附权利要求中定义的部件或其组合来实现。
[技术方案]
在本发明的一个方面，提供了一种用于回收用于由基于聚乙烯醇的膜制造偏光板的包含硼酸的偏光板制造溶液的装置，所述装置包括：冷却单元，其被设置为由容纳制造溶液的处理池接收部分制造溶液，并冷却所述制造溶液；过滤单元，其被设置为从通过所述冷却单元冷却的制造溶液中滤出预定尺寸以上的颗粒；以及加热单元，其被设置为加热经过所述过滤单元的制造溶液，并将所述制造溶液排放至所述处理池。
优选地，所述冷却单元可将所述制造溶液冷却至使得聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质凝结的温度。
此外优选地，所述冷却单元可将所述制造溶液冷却至0℃至30℃的温度。
此外优选地，所述过滤单元可滤出聚乙烯醇分子与硼酸的凝结的交联物质。
此外优选地，所述过滤单元可包括至少两种具有不同过滤尺寸的过滤器。
此外优选地，所述过滤单元可包括具有10μm以下过滤尺寸的第一过滤器和具有5μm以下过滤尺寸的第二过滤器，并被设置成使得所述制造溶液依次通过所述第一过滤器和第二过滤器。
此外优选地，所述过滤单元可包括至少两个平行的具有相同过滤尺寸的过滤器，并被设置成使得所述制造溶液选择性通过所述至少两个过滤器中的一个。
此外优选地，所述冷却单元和加热单元中的至少一个可具有平板形热交换器。
此外优选地，所述装置可进一步包括温度控制单元，其被设置成由所述处理池接收制造溶液，并通过与所接收的制造溶液的热交换来使所述处理池中容纳的制造溶液的温度控制在预定范围内。
此外优选地，可将所述温度控制单元设置在制造溶液循环路径处，该制造溶液循环路径不同于经过所述冷却单元、过滤单元和加热单元的制造溶液循环路径。
此外优选地，相比于经过所述温度控制单元的制造溶液循环路径的制造溶液循环量，经过所述冷却单元、过滤单元和加热单元的制造溶液循环路径可具有5％至20％的制造溶液循环量。
此外优选地，所述装置可进一步包括浓度控制单元，其被设置成使所述处理池中容纳的制造溶液的浓度控制在预定范围内。
在本发明的另一个方面，还提供了一种用于制造偏光板的处理池，其包括根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置。
在本发明的另一个方面，还提供了一种用于制造偏光板的设备，其包括根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置。
在本发明的另一个方面，还提供了一种用于回收用于由基于聚乙烯醇的膜制造偏光板的包含硼酸的偏光板制造溶液的方法，所述方法包括：由容纳制造溶液的处理池接收部分制造溶液；冷却所述接收的制造溶液；从所述冷却的制造溶液中滤出预定尺寸以上的颗粒；加热过滤的制造溶液；以及将所述加热的制造溶液排放至所述处理池。
[有益效果]
在本发明的一个方面，当通过将基于聚乙烯醇的膜浸入包含硼酸的制造溶液中来制造偏光板时，可以从所述制造溶液中简单有效地除去低分子量的聚乙烯醇。
因此，根据本发明，可以防止所述制造溶液中包含的低分子量的聚乙烯醇劣化所述偏光板的质量或增加缺陷率。
另外，根据本发明，可以回收并半永久性地使用所述偏光板制造溶液，因此减少了所述偏光板制造溶液所需的成本和工序，特别是通过降低所用昂贵的碘化钾和硼酸的量而降低了所述偏光板的制造成本。
特别地，在本发明的一个方面，由于可在所述偏光板制造设备的处理池中回收所述制造溶液，因此可以通过将基于聚乙烯醇的膜浸入所述处理池的制造溶液中来制造偏光板，同时回收所述制造溶液。
因此，在本发明的一个方面，不需要将用过的制造溶液输送至其它地方来回收，因而可减少回收的时间和成本。
附图说明
附图图示了本发明的优选实施方式，并连同前面的叙述，用于提供对本发明的技术实质的进一步理解。然而，本发明并不解读为局限于所述附图。在所述附图中：
图1为示意性显示根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置的功能结构的框图。
图2为示意性显示根据本发明的一个实施方式的通过用于回收偏光板制造溶液的装置的制造溶液回收结构的图。
图3为示意性显示根据偏光板制造溶液的温度的聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质凝结的相对程度的曲线图。
图4为示意性显示根据本发明的另一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的装置的图。
图5为示意性显示根据本发明的另一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的装置的图。
图6为示意性显示根据本发明的另一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的装置的图。
图7为用于图示根据本发明的一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的方法的示意性流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。在描述之前，应当理解的是，说明书和所附权利要求中所用的术语不应解读为局限于常用的或字典的含义，而应以允许发明人为了最好的解释而适当地定义术语的原则为基础，基于对应于本发明的技术方面的含义和概念来理解。
因此，此处提及的描述仅为解释目的的优选实施例，而非用于限制本发明的范围，故应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可做出其它等同替代或修改。
图1为示意性显示根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置的功能结构的框图，以及图2为示意性显示根据本发明的一个实施方式的通过用于回收偏光板制造溶液的装置的制造溶液回收结构的图。
参照图1和2，根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置包括冷却单元110、过滤单元120和加热单元130。
冷却单元110接收来自容纳制造溶液的处理池10的部分制造溶液。为此，冷却单元110具有泵，且依靠所述泵可将处理池10中容纳的制造溶液提供至冷却单元110。
在这里，处理池10指的是在偏光板制造过程期间将基于聚乙烯醇(PVA)的膜浸入其中进行处理的池。处理池10可包括用于制造偏光板的各种类型的处理池。代表性地，根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置应用的处理池10可包括用于染色聚乙烯醇膜的染色池、用于在所述聚乙烯醇膜上引发交联反应的交联池，以及用于拉伸所述聚乙烯醇膜的拉伸池中的至少一个。例如，可将根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置提供给所有的染色池、交联池和拉伸池，或它们中的任意一个处理池10。再者，如果在单一的处理池10中进行染色、交联和拉伸过程，本发明也可适用于处理池10。
另外，根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置应用的处理池10可包含硼酸作为偏光板制造溶液。所述硼酸可在所述聚乙烯醇膜被拉伸的同时通过交联反应赋予某种程度的强度。优选地，除了所述硼酸之外，处理池10可进一步包含碘化钾和碘中的至少一种作为所述制造溶液。特别地，所述碘化钾可使得所述聚乙烯醇膜中的碘离子均匀分布。
在接收了来自处理池10的至少一部分制造溶液之后，冷却单元110冷却所接收的制造溶液。在这里，所述冷却指的是将所述制造溶液保持在比容纳于处理池10中的状态的温度低的温度下。
冷却单元110可通过采用冷却水来冷却所述制造溶液，但本发明并不限于此，并且冷却单元110可以各种方式来冷却所述制造溶液。
另外，冷却单元110可包括用于冷却所述制造溶液的平板形热交换器。在此实施方式中，可在短时间内降低所述制造溶液的温度，且冷却单元110可具有不太大的体积。然而，本发明并不限于此，并且冷却单元110可具有各种形状的热交换器。
优选地，冷却单元110可将所述制造溶液冷却至聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质可凝结(或胶凝)的温度。如上所述，浸入了所述聚乙烯醇膜的所述制造溶液可含有从所述聚乙烯醇膜中脱离出的低分子量聚乙烯醇。另外，此制造溶液可含有硼酸。因此，如果冷却单元110将所述制造溶液冷却至低于预定温度，所述制造溶液中包含的聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质会胶凝以形成凝结物。
过滤单元120位于冷却单元110的后端以从经冷却单元110冷却的制造溶液中滤出预定尺寸的颗粒。为此，过滤单元120可包括至少一个预定尺寸以上的颗粒不能通过的过滤器。
优选地，过滤单元120可滤出所述聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质的凝结物。换句话说，如果冷却单元110冷却所述制造溶液从而使得所述制造溶液中含有的所述聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质凝结，则过滤单元120可滤出作为杂质颗粒的所述凝结的交联物质，并从所述制造溶液中除去所述凝结的交联物质。因此，当所述制造溶液通过过滤单元120时，可除去聚乙烯醇分子和硼酸。
例如，所述过滤单元可具有0.1μm至10μm的过滤尺寸。换句话说，所述过滤单元可设置为滤出具有0.1μm至10μm或更大的平均直径的凝结的交联物质颗粒。在其它情况下，所述过滤单元也可设置为具有1μm至5μm的过滤尺寸。例如，所述过滤单元可设置为通过具有3μm的过滤尺寸来滤出3μm以上的凝结的交联物质颗粒。
与此同时，过滤单元120可设置为与垂直于所述制造溶液的流动方向的方向具有预定的斜度。例如，假如所述制造溶液从左侧流向右侧，则可设置过滤单元120以使得其下部位于左侧且其上部位于右侧。特别是，可设置本发明的过滤单元120来滤出凝胶，而所述凝胶可由于压力通过过滤器而不管其尺寸。因此，如果过滤单元120如同本实施方式是倾斜的，则凝胶态的杂质颗粒可移动至过滤单元120的上部或下部，因而可以防止所述凝胶态的杂质颗粒通过所述过滤器。
加热单元130加热所述制造溶液，并将所述制造溶液排放至处理池10。换句话说，加热单元130位于过滤单元120的后端，加热其中聚乙烯醇分子和硼酸被过滤单元120除去至某种程度的制造溶液，然后将所述加热的制造溶液供应至处理池10。由于经过过滤单元120的所述制造溶液已被冷却单元110冷却，如果未经加热单元130加热就排放至处理池10，则可降低处理池10中容纳的制造溶液的温度。另外，此温度下降可导致处理池10中容纳的制造溶液中的聚乙烯醇分子和硼酸的凝结，这会降低所述偏光板的质量。因此，加热单元130可加热在被供应至处理池10之前且经过冷却单元110和过滤单元120的所述制造溶液，以使得其温度与处理池10中容纳的制造溶液的温度一致，从而防止处理池10中容纳的制造溶液的温度下降。
在这里，加热单元130可包括平板形热交换器以加热所述制造溶液。在此实施方式中，可在短时间内提高所述制造溶液的温度，并可以防止加热单元130具有太大的体积。然而，本发明并不限于此，并且加热单元130可具有各种形状的热交换器。
优选地，在根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置中，冷却单元110可将所述制造溶液冷却至0℃至30℃的温度。在常用于制造偏光板的制造溶液的情况下，可将大量的聚乙烯醇分子和硼酸快速地凝结，即在此温度范围内缩合。这将参照图3详细地加以描述。
图3为示意性显示根据偏光板制造溶液的温度的聚乙烯醇分子与硼酸的凝结的相对程度的曲线图。
在这里，图3中所用的偏光板制造溶液具有如以下表1中所示的组分。
表1
| KI | H3BO3 | PVA | I2 | |
| 含量 | 3.27％ | 3.78％ | 15ppm | 10ppm |
表1中，碘化钾(KI)和硼酸(H3BO3)基于整个溶液表示为重量％，而碘(I2)和聚乙烯醇(PVA)表示为ppm。另外，除了表1中描述的之外的其它组分大部分为充当溶剂的水。
参照图3，可发现随着温度的下降，聚乙烯醇分子和硼酸最早在30℃凝结。因此，如在本实施方式中的，可以理解的是，冷却单元110可优选将所述制造溶液冷却至0℃至30℃的温度。
特别是，在图3的曲线中，可发现即使温度下降，聚乙烯醇分子与硼酸的凝结程度在30℃以下的温度下也在逐步增长，但在5℃至10℃温度下即使温度下降，所述凝结程度也没有大幅增加。因此，为了确保聚乙烯醇分子与硼酸的有效凝结，冷却单元110可将所述制造溶液冷却至5℃至10℃的温度。如果冷却单元110降低所述制造溶液的温度超出必要范围，则加热单元130加热所述制造溶液所需的成本和时间会增加，且冷却单元110中的热交换区域可能会增加。因此，如在本实施方式中，如果冷却单元110将所述制造溶液冷却至5℃至10℃的温度，则可以最大的凝结效率来冷却所述制造溶液，且还可以使得冷却所需的成本和时间及冷却单元110的安装空间最小化。
优选地，过滤单元120可包括至少两个具有不同过滤尺寸的过滤器。这将参照图4详细地加以描述。
图4为示意性显示根据本发明的另一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的装置的图。不过，以下说明将着重于不同于图2的构造，且将不再详述可以以图2中相同的方式应用的任何构造。
参照图4，过滤单元120可包括两个过滤器，即第一过滤器121和第二过滤器122。另外，第一过滤器121和第二过滤器122可串联布置以使得所述制造溶液可依次通过第一过滤器121和第二过滤器122。此时，与第二过滤器122相比，可设置第一过滤器121具有相对较低过滤能力的过滤器，即滤出相对较大的颗粒。
特别是，第一过滤器121可具有10μm以下的过滤尺寸，第二过滤器122可具有5μm以下的过滤尺寸。
例如，第一过滤器121可具有5μm至10μm的过滤尺寸，第二过滤器122可具有0.1μm至5μm的过滤尺寸。更详细地说，第一过滤器121可具有10μm的过滤尺寸以使得至少约99％的尺寸大于10μm的颗粒被滤出，第二过滤器122可具有5μm的过滤尺寸以使得至少约99％的尺寸大于5μm的颗粒被滤出。
如果所述制造溶液中的颗粒通过如同本实施方式串联布置的至少两个过滤器被滤出，则可防止过滤器由于短时间内压力差的增加而导致的频繁更换。换句话说，如果一开始就采用小过滤尺寸的过滤器来除去通过交联所述制造溶液中含有的颗粒(特别是聚乙烯醇分子和硼酸)以凝胶态凝结的凝结物，则短时间内在对应的过滤器处的压力差增加，因而所述过滤器应频繁更换。然而，这会导致损耗的增长和费用的增加。特别是，由于凝胶的性质，凝胶能通过压力来通过过滤器而不管所述凝胶的实际尺寸，因此增加经过所述过滤器的凝胶的压力可能是不好的。然而，如在本实施方式中的，如果所述制造溶液依次经过具有较大过滤尺寸的过滤器和具有较小过滤尺寸的过滤器，则相对较大尺寸的颗粒在前面过滤器被滤出，且相对较小尺寸的颗粒在后面过滤器被滤出。这可缓解所述过滤器的压力差的增加，因此所述过滤器可不用频繁更换。
更优选地，第一过滤器121可具有3μm以下的过滤尺寸，第二过滤器122可具有1μm以下的过滤尺寸。例如，第一过滤器121可具有3μm的过滤尺寸，第二过滤器122可具有1μm的过滤尺寸。在此情况下，通过冷却单元110冷却的制造溶液可依序通过所述第一过滤器和第二过滤器。另外，在所述制造溶液中含有的颗粒中，通过第一过滤器121可将具有大于3μm的尺寸的颗粒滤出，且通过第二过滤器122可将具有1μm至3μm的尺寸的颗粒滤出。在此根据本发明的实施方式中，通过过滤单元120可更有效和更可靠地将聚乙烯醇和硼酸的凝结物滤出并除去。
图5为示意性显示根据本发明的另一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的装置的图。不过，以下说明将着重于不同于图2和4的构造，将不再详述可以图2和4中相同的方式应用的任何构造。
参照图5，过滤单元120可包括至少两个具有相同过滤尺寸的过滤器，所述过滤器平行布置。换句话说，图5中，第一过滤器121和第三过滤器123可具有相同的过滤尺寸并被平行布置。因此，通过冷却单元110冷却的制造溶液可通过第一过滤器121或第三过滤器123而被过滤。
在本发明的构造中，可以缓解所述过滤器的压力差的增加，且即使任意一个过滤器可能不正常运行时，可以防止过滤单元120停止运行。例如，在图5的构造中，即使第一过滤器121需要更换，所述制造溶液亦可通过第三过滤器123来过滤。因此，在此情况下，可延长根据本发明的回收装置的运行时间。
与此同时，在平行布置至少两个具有相同过滤尺寸的过滤器的实施方式中，各个过滤器可布置为与其它的过滤器串联。例如，如图5所示，互相平行布置的第一过滤器121和第三过滤器123还可布置为与其它的过滤器串联，即第二过滤器122和第四过滤器124。在此情况下，第二过滤器122和第四过滤器124可具有相同的过滤尺寸以使得包括第一过滤器121和第二过滤器122的过滤路径和包括第三过滤器123和第四过滤器124的过滤路径可具有相同的过滤性能。例如，第一过滤器121和第三过滤器123可具有小于10μm的过滤尺寸，第二过滤器122和第四过滤器124可具有小于5μm的过滤尺寸。
另外，即使图5显示提供两条过滤路径，而本发明并不限于此。换句话说，根据本发明的一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的装置可包括三条以上的过滤路径。例如，除了包括所述第一过滤器和第二过滤器的第一过滤路径和包括所述第三过滤器和第四过滤器的第二过滤路径之外，可提供平行于所述第一过滤路径和第二过滤路径的第三过滤路径。此时，所述第三过滤路径可包括具有与所述第一过滤器和第三过滤器相同过滤性能的第五过滤器，以及具有与所述第二过滤器和第四过滤器相同过滤性能的第六过滤器。
图6为示意性显示根据本发明的另一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的装置的图。在图6中，以下说明也将着重于不同于前面实施方式的构造。
参照图1和6，根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置可进一步包括温度控制单元140。
温度控制单元140将处理池10中容纳的制造溶液的温度控制在预定范围内。为此，温度控制单元140可接收来自处理池10的制造溶液，并与接收的制造溶液进行热交换。
特别是，温度控制单元140可接收制造溶液并加热所接收的制造溶液。如果处理池10中容纳的制造溶液的温度低于适宜的温度，则聚乙烯醇分子和硼酸可能会凝结。然而，通过温度控制单元140的加热，则可以防止处理池10中的这种凝结。此外，如果提供了根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置，则通过冷却单元110来冷却所述制造溶液。在这里，如在本实施方式中的，如果通过温度控制单元140来控制处理池10内部的温度，则即使加热单元130不能正常进行其加热操作时也可以防止凝结。因此，在此实施方式中，可更加稳定地和更加有效地控制处理池10中容纳的制造溶液的温度。
优选地，温度控制单元140可将处理池10中容纳的制造溶液的温度控制在25℃至65℃的范围内。
此外优选地，如图6所示，可将温度控制单元140设置于不同于经过冷却单元110、过滤单元120和加热单元130的制造溶液循环路径的制造溶液循环路径处。换句话说，根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置可包括第一循环路径C1和第二循环路径C2，所述第一循环路径C1经过冷却单元110、过滤单元120和加热单元130的；所述第二循环路径C2经过温度控制单元140。在此构造中，即使经过冷却单元110、过滤单元120和加热单元130的回收系统不运行，也可以防止所述制造溶液的温度变低，并因而可以防止由硼酸和聚乙烯醇之间的反应而导致的凝结。
与此同时，如果单独形成了经过温度控制单元140的制造溶液循环路径，则可进一步在所述循环路径处设置另一个过滤单元120。换句话说，在图2的构造中，可进一步独立于第一循环路径C1形成第二循环路径C2，且第二循环路径C2可包括第二过滤单元160和温度控制单元140。此时，第二过滤单元160可从经过第二循环路径C2的制造溶液中滤出预定尺寸的颗粒。在本发明的此种构造中，由于独立于位于第一循环路径C1的过滤单元120将另一个过滤单元120设置于第二循环路径C2处，可以更有效地除去所述制造溶液中的杂质，如沉淀或凝结物。
在这里，通过经过冷却单元110、过滤单元120和加热单元130的第一循环路径C1的制造溶液的循环量可以是通过经过温度控制单元140的第二循环路径C2的循环量的5％至20％。基于通过主要用于控制处理池10中容纳的制造溶液的温度的第二循环路径C2的循环量，如果通过包括冷却单元110等的第一循环路径C1的循环量增加超过预定水平，则处理池10中容纳的制造溶液的温度或浓度可能快速改变。不过，在此实施方式中，可避免此问题。
与此同时，在温度控制单元140位于第二循环路径C2的构造中，可在处理池10的下部设置第二循环路径C2的入口。在这里，第二循环路径C2的入口可意指将制造溶液引入第二循环路径C2所通过的通道的入口。另外，处理池10的下部可意指基于处理池10的中心水平线的处理池10的部分。例如，可将第二循环路径C2的入口与处理池10的底部接触或接近处理池10的底部。
在本发明的此种实施方式中，可通过温度控制单元140更有效地控制处理池10的温度。特别是，可设置温度控制单元140以提高处理池10中容纳的制造溶液的温度。此时，在处理池10中容纳的制造溶液中，低温度的制造溶液主要位于处理池10的下部。这里，如在本实施方式中的，如果将第二循环路径C2的入口设置于处理池10的下部，则将优先加热所述低温度的制造溶液。因此，在本发明的此种实施方式中，可容易地升高处理池10中容纳的制造溶液的温度，且可均匀地控制所述温度。与此同时，起到了排放经过第一循环路径C1的制造溶液的出口的作用的第一循环路径C1的出口可位于处理池10的下部。
在经过第一循环路径C1时，所述制造溶液的温度相比于处理池10可能稍微降低。因此，由第一循环路径C1排放的且具有降低的温度的制造溶液优选直接排放至处理池10的下部，而不是其上部。如果将所述较低的温度的制造溶液排放至处理池10的上部，则在所述具有较低温度的制造溶液移动至处理池10的底部时，将降低处理池10中容纳的现存的制造溶液的温度。不过，在此实施方式中，可避免此问题。
另外，在第二循环路径C2的入口位于处理池10的下部的情况下，如果第一循环路径C1的出口位于处理池10的下部，则由第一循环路径C1排放的所述低温度的制造溶液可直接流入第二循环路径C2并升高温度。因此，在本发明的实施方式中，可更有效地控制处理池10中容纳的制造溶液的温度。
与此同时，第一循环路径C1的出口可位于第二循环路径C2的入口的相反侧。例如，第一循环路径C1的出口可位于处理池10的右下部，而第二循环路径C2的入口可位于处理池20的左下部。特别是，第一循环路径C1的出口与第二循环路径C2的入口可形成于处理池10的同一高度处。在本发明的此实施方式中，由第一循环路径C1排放的制造溶液可水平移动并流入第二循环路径C2中，因而由第一循环路径C1排放的低温度的制造溶液可快速地流入第二循环路径C2中，由此确保了更容易的温度控制。
此外优选地，如图1所示，根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置可进一步包括浓度控制单元150。
浓度控制单元150可将处理池10中容纳的制造溶液的浓度控制在预定范围内。通过处理聚乙烯醇膜和运行过滤单元120，处理池10中容纳的制造溶液中的组分(如硼酸和碘化钾)会逐渐降低，因此所述制造溶液的浓度可能会发生改变。然而，如在本实施方式中的，如果设置浓度控制单元150，则浓度控制单元150将所述制造溶液的浓度维持在预定范围内，因此不会劣化所述制造溶液处理聚乙烯醇膜的性能。
此时，如果所述制造溶液中包含硼酸、碘化钾和/或碘，则浓度控制单元150可控制所述制造溶液的浓度以使得相比于处理池10中容纳的制造溶液的全部重量，硼酸具有0.1至10％的浓度，碘化钾具有10％以下的浓度和/或碘具有1％以下的浓度。
根据本发明的用于制造偏光板的处理池10可包括上述用于回收偏光板制造溶液的装置。换句话说，上述用于回收偏光板制造溶液的装置可应用于用于制造偏光板的处理池10。此时，用于制造偏光板的处理池10可包括用于染色聚乙烯醇膜的染色池、用于交联所述聚乙烯醇膜的交联池和用于拉伸所述聚乙烯醇膜的拉伸池。因此，可将所述用于回收偏光板制造溶液的装置安装于所述染色池、交联池和/或拉伸池。
根据本发明的偏光板制造装置可包括上述用于回收偏光板制造溶液的装置。另外，除了上述用于回收偏光板制造溶液的装置之外，所述偏光板制造装置可进一步包括用于制造聚乙烯醇膜并将所述聚乙烯醇膜提供至用于制造偏光板的处理池10的设备。
图7为图示了根据本发明的一个实施方式的用于回收偏光板制造溶液的方法的示意性流程图。在这里，可将实施图7的各个步骤的对象可视为根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的装置的各个部件。
如图7所示，在根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的方法中，从容纳制造溶液的处理池10接收部分的制造溶液(S110)。接着，冷却所接收的制造溶液(S120)，然后从所冷却的制造溶液中滤出预定尺寸以上的颗粒(S130)。之后，加热所述滤出了预定颗粒的制造溶液(S140)，然后将所加热的制造溶液排放至处理池10(S150)。
优选地，步骤S120中，可加热所述制造溶液以使得聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质可凝胶化。例如，步骤S120中，可将所述制造溶液冷却至0℃至30℃的温度，优选5℃至10℃的温度。
优选地，步骤S130中，可将步骤S120中形成的聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质凝胶滤出。
优选地，根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的方法可进一步包括将处理池10中容纳的制造溶液的温度控制在预定范围内。
此外优选地，根据本发明的用于回收偏光板制造溶液的方法可进一步包括将处理池10中容纳的制造溶液的浓度控制在预定范围内。
下文中，将通过实施例和对比实施例详细地予以描述本发明。然而，本发明的实施例可采用一些其它的形式，且本发明的范围不应解读为局限于以下实施例。本发明的实施例用于向本发明相关领域的普通技术人员更加充分地解释本发明。
作为本发明的另一个实施方式，如图6所示构造了用于回收偏光板制造溶液的装置，并将所述装置安装于容纳有偏光板制造溶液的处理池(拉伸池)中。此时，所述偏光板制造溶液采用水作为溶剂，并包含如表1中所列含量的碘化钾和硼酸。
另外，通过温度控制单元140将处理池10中容纳的制造溶液的温度维持在56℃，将经过冷却单元110、过滤单元120和加热单元130的第一循环路径C1的循环量设定为经过温度控制单元140的第二循环路径C2的循环量的10％。
另外，冷却单元110具有平板形热交换器，并将所述制造溶液冷却至7℃至8℃的温度，并且如图5所示，过滤单元120具有两个具有3μm过滤尺寸的过滤器和两个具有1μm过滤尺寸的过滤器以使得所述过滤器分别串联和平行布置。另外，加热单元130具有平板形热交换器以将经过过滤单元120的制造溶液再次加热至56℃，并将所述制造溶液提供至处理池10。
另外，尽管图6中未显示，将浓度控制单元150安装于处理池10处以通过滴加6％的硼酸溶液和12％的碘化钾溶液来维持处理池10中容纳的制造溶液的浓度。
另外，在构造了上述循环体系之后，将聚乙烯醇膜浸入处理池10中容纳的制造溶液中24小时，然后分析处理池10中容纳的制造溶液的浓度。分析结果显示在下表2中。
表2
| KI | H3BO3 | PVA | I2 | |
| 含量 | 3.32％ | 3.74％ | 0.5ppm | 7ppm |
由表2的结果可发现，相较于表1的结果，碘化钾(KI)和硼酸(H3BO3)的含量基本维持不变，但聚乙烯醇分子由15ppm大幅减小至0.5ppm。换句话说，可以理解的是，虽然将聚乙烯醇膜不断浸入所述偏光板制造溶液中，但是所述制造溶液中聚乙烯醇分子没有增加反而减小。因此，在本发明中，可以确实解决聚乙烯醇分子在所述偏光板制造溶液中逐渐增加而浪费所述溶液的问题，因而可以有效降低偏光板制造成本等。
已详细地描述了本发明。然而，应当理解的是，由于从该详细的描述中，本发明的精神和范围内的各种变化和修改对本领域的技术人员来说将变得显而易见，所以所述详细的描述和具体的实施例，在表示本发明的优选实施方式的同时，仅用于举例说明。
Claims (15)
1.一种用于回收偏光板制造溶液的装置，所述偏光板制造溶液包含硼酸，用于由基于聚乙烯醇的膜制造偏光板，所述装置包括：
冷却单元，其被设置为从容纳制造溶液的处理池接收部分所述制造溶液，并冷却所述制造溶液；
过滤单元，其被设置为从被所述冷却单元冷却的所述制造溶液中滤出预定尺寸以上的颗粒；以及
加热单元，其被设置为加热经过所述过滤单元的制造溶液，并将所述制造溶液排放至所述处理池，
其中，所述冷却单元将所述制造溶液冷却至5℃至10℃的温度，使得聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质凝结的温度，以及
其中，所述过滤单元滤出凝结的聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质。
2.根据权利要求1所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，其中，所述过滤单元包括至少两个具有不同过滤尺寸的过滤器。
3.根据权利要求2所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，其中，所述过滤单元包括具有10μm以下过滤尺寸的第一过滤器和具有5μm以下过滤尺寸的第二过滤器，并被设置成使得所述制造溶液依次通过所述第一过滤器和第二过滤器。
4.根据权利要求2所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，其中，所述过滤单元包括具有3μm以下过滤尺寸的第一过滤器和具有1μm以下过滤尺寸的第二过滤器，并被设置成使得所述制造溶液依次通过所述第一过滤器和第二过滤器。
5.根据权利要求1所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，其中，所述过滤单元包括至少两个平行的具有相同过滤尺寸的过滤器，并被设置成使得所述制造溶液选择性通过所述至少两个过滤器中的一个。
6.根据权利要求1所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，其中，所述冷却单元和加热单元中的至少一个具有平板形热交换器。
7.根据权利要求1所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，所述装置进一步包括：
温度控制单元，其被设置为从所述处理池接收制造溶液，并通过与所接收的制造溶液的热交换将所述处理池中容纳的制造溶液的温度控制在预定范围内。
8.根据权利要求7所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，其中，将所述温度控制单元设置于不同于经过所述冷却单元、过滤单元和加热单元的制造溶液循环路径的制造溶液循环路径处。
9.根据权利要求8所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，其中，相比于经过所述温度控制单元的制造溶液循环路径的制造溶液循环量，经过所述冷却单元、过滤单元和加热单元的制造溶液循环路径具有5％至20％的制造溶液循环量。
10.根据权利要求7所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，其中，所述温度控制单元将所述处理池中容纳的制造溶液的温度控制在25℃至65℃的范围内。
11.根据权利要求1所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，所述装置进一步包括：
浓度控制单元，其被设置为将所述处理池中容纳的制造溶液的浓度控制在预定范围内。
12.根据权利要求11所述的用于回收偏光板制造溶液的装置，
其中，除了所述硼酸之外，所述制造溶液还包含碘化钾和碘中的至少一种，以及
其中，所述浓度控制单元控制所述处理池中容纳的制造溶液的浓度以使得相比于所述处理池中容纳的制造溶液的全部重量，所述硼酸具有0.1％至10％的浓度，所述碘化钾具有10％以下的浓度和所述碘具有1％以下的浓度。
13.一种用于制造偏光板的处理池，其包括根据权利要求1-12中任一项定义的用于回收偏光板制造溶液的装置。
14.一种用于制造偏光板的设备，其包括根据权利要求1-12中任一项定义的用于回收偏光板制造溶液的装置。
15.一种用于回收偏光板制造溶液的方法，所述偏光板制造溶液包含硼酸，用于由基于聚乙烯醇的膜制造偏光板，所述方法包括：
从容纳制造溶液的处理池接收部分制造溶液；
冷却所接收的制造溶液至5℃至10℃的温度，以使得聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质能够凝结；
从所冷却的制造溶液中滤出凝结的聚乙烯醇分子与硼酸的交联物质；
加热所过滤的制造溶液；以及
将所加热的制造溶液排放至所述处理池。
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