CN110421771A - 一种红外光谱压膜装置及其压膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外光谱压膜装置，其要点是：包括底座组件、立柱、驱动装置、可控温上压块、氮气保护装置和控制装置。底座组件包括可控温底座和膜片座。立柱竖直固定设置在固定座的中部后部上。膜片座可拆卸设置在可控温底座上。驱动装置设置在立柱上，位于膜片座上方，由驱动装置驱动可控温上压块运动。氮气保护装置用于在膜片座上方形成气体保护。控制装置设有温度控制器和气体流量控制器，温度控制器用于控制可控温底座的温度和可控温上压块的温度，气体流量控制器用于氮气保护装置的出气量大小。

Description

一种红外光谱压膜装置及其压膜方法

技术领域

本发明涉及材料检测技术领域，具体是一种用于对塑料进行压膜的装置及压膜方法。

背景技术

再生塑料是塑料的再利用，是通过对废旧塑料原料进行预处理、熔融造粒、改性等物理或化学的方法处理后重新得到的塑料原料。造粒塑料前景广阔，虽能变废为宝，但也有些厂家会以次充好，用再生塑料原料代替新料，因此需要对塑料进行鉴定。常用的鉴定塑料牌号的方法为红外光谱法，红外光谱是高分子材料中一种重要的分析手段，它常用来定性判断材料的材质。红外光谱法是通过将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。“由于每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。检测前需要将塑料颗粒压制成薄膜状(以下称为压膜)，然后再对该薄膜进行检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的，用于红外光谱投射用塑料薄膜的红外光谱压膜装置及其压膜方法。

实现本发明第一目的的基本技术方案是：一种红外光谱压膜装置，其结构特点是：包括底座组件、立柱、驱动装置、可控温上压块、氮气保护装置和控制装置。底座组件包括可控温底座和膜片座。立柱竖直固定设置在固定座的中部后部上。膜片座可拆卸设置在可控温底座上。驱动装置设置在立柱上，位于膜片座上方，由驱动装置驱动可控温上压块运动。氮气保护装置用于在膜片座上方形成气体保护。控制装置设有温度控制器和气体流量控制器，温度控制器用于控制可控温底座的温度和可控温上压块的温度，气体流量控制器用于氮气保护装置的出气量大小。

以上述基本技术方案为基础的技术方案是：底座组件的可控温底座上部前部设有开口向前的燕尾槽。膜片座的形状与可控温底座上的燕尾槽的形状相对应，膜片座滑动设置在可控温底座的燕尾槽中，膜片座的上表面与可控温底座的上表面相平。

以上述相应技术方案为基础的技术方案是：底座组件的膜片座上设有安装手柄。

以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：驱动装置包括齿轮箱、齿条、复位弹簧和操作扳手。齿轮箱固定设置在立柱上。齿条沿上下向竖直设置在齿轮箱中与齿轮箱中的动力输出齿轮相啮合，复位弹簧沿上下向悬挂在齿轮箱上，其下端与齿条相连，复位弹簧处于拉伸状态。操作扳手用于给齿轮箱提供输入动力，使齿轮箱中的动力输出齿轮转动，从而驱动齿条向下或向上运动。可控温上压块固定设置在驱动装置的齿条的下端上。

以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：还包括模具板。模具板的厚度等于相应的待压制的塑料薄膜样品的厚度。模具板中部设有贯穿其上下的膜片孔。

实现本发明第二目的的基本技术方案是：一种红外光谱压膜装置的压膜方法，具有以下步骤：

一、将膜片座安装到可控温底座的燕尾槽中，然后选取与待压制薄膜厚度相同的模具板，将模具板放置到底座组件的膜片座上；再将待压制成薄膜的塑料颗粒放置到模具板的膜片孔中，塑料颗粒的粒径大于模具板的厚度；

二、根据塑料样品，选取相应的温度，通过控制装置的温度控制器设置可控温底座和可控温上压块的温度，先由可控温底座对样品进行加热；

三、通过控制装置的气体流量控制器控制氮气保护装置，出气管朝样品吹氮气，使样品在氮气保护下熔融；

四、待样品处于半熔融状态时，通过驱动装置的操作扳手使齿条向下运动，从而使可控温上压块从上方向下将样品压制成薄膜；保持可控温上压块与模具板的上表面相接触2至3秒钟；然后松开驱动装置的操作扳手，通过复位弹簧使齿条向上运动复位；

五、然后将膜片座从可控温底座中抽出，将膜片座和上面的薄膜样品置于常温下并在氮气气氛下进行冷却降温至常温。

本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的红外光谱压膜装置结构简单，底座组件设有可控温底座，通过控制装置的温度控制器可以控制可控温底座的温度，以便适应不同塑料的熔融温度需求，同时通过控制装置的温度控制器可控温上压块的温度，确保在将样品压制成薄膜时，上下两侧的温度一致，有利于提高压制质量。

(2)本发明的红外光谱压膜装置的底座组件的膜片座可快速拆卸设置在可控温底座上，便于将压制好的薄膜取下然后在氮气保护下自然冷却降温。

(3)本发明的红外光谱压膜装置设有驱动装置，驱动装置采用弹簧复位，有利于提高效率，操作人员松开操作扳手后就能去取下压制好的薄膜，有利于快速进入下一步骤，从而提高后续的检测数据的可靠性。

(4)本发明的红外光谱压膜装置设有氮气保护装置，在氮气保护下，避免样品在空气中加热时氧化，形成氧化物峰，减少氧化物的干扰，有利于提高后续数据检测的可靠性。

(5)本发明的红外光谱压膜装置的模具板的厚度等于相应的待压制的塑料薄膜样品的厚度，因此采用不同厚度的模具板压制出的薄膜的厚度即模具板的厚度，保证同一厚度的模具板压制出来的薄膜厚度一致，有利于保证检测的统一性，提高数据准确性。

(6)本发明涉的红外光谱压膜装置的压膜方法通过可控温底座使塑料样品熔融，然后通过相同温度的可控温上压块进行压制，压制出的塑料薄膜样品厚度一致性好，并通过氮气保护，避免样品在空气中加热时氧化，形成氧化物峰，减少氧化物的干扰等优点，适合于再生塑料检测，均匀性检验，快速检验等方面，适用范围较广。

附图说明

图1为本发明的红外光谱压膜装置的结构示意图。

图2为图1的左视示意图。

图3为图1的俯视示意图。

图4为从图1的右前上方观察时的示意图。

附图中的标号为：

底座组件1，可控温底座1-1，燕尾槽1-11，膜片座1-2，安装手柄1-21，

立柱2，

驱动装置3，齿轮箱3-1，齿条3-2，复位弹簧3-3，操作扳手3-4，

可控温上压块4，

氮气保护装置5，

控制装置6，

模具板10，膜片孔10-1。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。本发明的方位的描述按照图1所示的方位进行，也即图1所示的上下左右方向即为描述的上下左右方向，图1所朝的一方为前方，背离图1的一方为后方。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系是基于附图所述的位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示必须具有的特定的方位。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

(实施例1)

见图1至图4，本发明的红外光谱压膜装置包括底座组件1、立柱2、驱动装置3、可控温上压块4、氮气保护装置5、控制装置6和模具板10。

底座组件1包括可控温底座1-1和膜片座1-2。立柱2竖直固定设置在固定座1-1 的中部后部上。可控温底座1-1上部前部设有开口向前的燕尾槽1-11。膜片座1-2的形状与可控温底座1-1上的燕尾槽1-11的形状相对应，膜片座1-2滑动设置在可控温底座 1-1的燕尾槽1-11中，膜片座1-2的上表面与可控温底座1-1的上表面相平。膜片座1-2 上设有安装手柄1-21，便于将膜片座1-2从可控温底座1-1的燕尾槽1-11中抽出。

驱动装置3包括齿轮箱3-1、齿条3-2、复位弹簧3-3和操作扳手3-4。齿轮箱3-1 固定设置在立柱2上，位于可控温底座1-1的燕尾槽1-11的上方。齿条3-2沿上下向竖直设置在齿轮箱3-1中与齿轮箱3-1中的动力输出齿轮相啮合，复位弹簧3-3沿上下向悬挂在齿轮箱3-1上，其下端与齿条3-2相连，复位弹簧3-3处于拉伸状态，用于使齿条3-2向上运动复位。操作扳手3-4用于给齿轮箱3-1提供输入动力，使齿轮箱3-1中的动力输出齿轮转动，从而驱动齿条3-2向下或向上运动。

可控温上压块4固定设置在驱动装置3的齿条3-2的下端上。

氮气保护装置5设有两根出气管，两根出气管分别从左后上方和右后上方朝向可控温上压块4在可控温底座1-1上的上表面的投影处吹氮气，形成气体保护。控制装置6 设置在底座组件1的可控温底座1-1的左侧。控制装置6设有温度控制器和气体流量控制器，温度控制器用于控制可控温底座1-1的温度和可控温上压块4的温度，气体流量控制器用于氮气保护装置5的出气量大小。

模具板10为钢制的薄板，模具板10有若干，各模具板10的厚度等于相应的待压制的塑料薄膜样品的厚度，因此采用不同厚度的模具板10压制出的薄膜的厚度即模具板10的厚度。模具板10中部设有贯穿其上下的膜片孔10-1。

本发明的红外光谱压膜装置用于压膜的方法包括以下步骤：

一、将膜片座1-2安装到可控温底座1-1的燕尾槽1-11中，然后选取与待压制薄膜厚度相同的模具板10，将模具板10放置到底座组件1的膜片座1-2上；再将待压制成薄膜的塑料颗粒放置到模具板10的膜片孔10-1中，塑料颗粒的粒径大于模具板10的厚度。

二、根据塑料样品，选取相应的温度，通过控制装置6的温度控制器设置可控温底座1-1和可控温上压块4的温度，先由可控温底座1-1对样品进行加热。

三、通过控制装置6的气体流量控制器控制氮气保护装置5，出气管朝样品吹氮气，使样品在氮气保护下熔融。

四、目测样品处于半熔融状态时，或用金属棒戳一下，塑料颗粒下部变软融化时，通过驱动装置3的操作扳手3-4使齿条3-2向下运动，从而使可控温上压块4从上方向下将样品压制成薄膜，保持可控温上压块4与模具板10的上表面相接触2至3秒钟。然后松开驱动装置3的操作扳手3-4，通过复位弹簧3-3使齿条3-2向上运动复位。

五、然后将膜片座1-2从可控温底座1-1中抽出，将膜片座1-2和上面的薄膜样品置于常温下并在氮气气氛下进行冷却至常温。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种红外光谱压膜装置，其特征在于：包括底座组件、立柱、驱动装置、可控温上压块、氮气保护装置和控制装置；底座组件包括可控温底座和膜片座；立柱竖直固定设置在固定座的中部后部上；膜片座可拆卸设置在可控温底座上；驱动装置设置在立柱上，位于膜片座上方，由驱动装置驱动可控温上压块运动；氮气保护装置用于在膜片座上方形成气体保护；控制装置设有温度控制器和气体流量控制器，温度控制器用于控制可控温底座的温度和可控温上压块的温度，气体流量控制器用于氮气保护装置的出气量大小。

2.根据权利要求1所述的红外光谱压膜装置，其特征在于：底座组件的可控温底座上部前部设有开口向前的燕尾槽；膜片座的形状与可控温底座上的燕尾槽的形状相对应，膜片座滑动设置在可控温底座的燕尾槽中，膜片座的上表面与可控温底座的上表面相平。

3.根据权利要求2所述的红外光谱压膜装置，其特征在于：底座组件的膜片座上设有安装手柄。

4.根据权利要求1至3之一所述的红外光谱压膜装置，其特征在于：驱动装置包括齿轮箱、齿条、复位弹簧和操作扳手；齿轮箱固定设置在立柱上；齿条沿上下向竖直设置在齿轮箱中与齿轮箱中的动力输出齿轮相啮合，复位弹簧沿上下向悬挂在齿轮箱上，其下端与齿条相连，复位弹簧处于拉伸状态；操作扳手用于给齿轮箱提供输入动力，使齿轮箱中的动力输出齿轮转动，从而驱动齿条向下或向上运动；可控温上压块固定设置在驱动装置的齿条的下端上。

5.根据权利要求1至3之一所述的红外光谱压膜装置，其特征在于：还包括模具板；模具板的厚度等于相应的待压制的塑料薄膜样品的厚度；模具板中部设有贯穿其上下的膜片孔。

6.一种红外光谱压膜装置的压膜方法，其特征在于：具有以下步骤：

一、将膜片座安装到可控温底座的燕尾槽中，然后选取与待压制薄膜厚度相同的模具板，将模具板放置到底座组件的膜片座上；再将待压制成薄膜的塑料颗粒放置到模具板的膜片孔中，塑料颗粒的粒径大于模具板的厚度；

二、根据塑料样品，选取相应的温度，通过控制装置的温度控制器设置可控温底座和可控温上压块的温度，先由可控温底座对样品进行加热；

三、通过控制装置的气体流量控制器控制氮气保护装置，出气管朝样品吹氮气，使样品在氮气保护下熔融；

四、待样品处于半熔融状态时，通过驱动装置的操作扳手使齿条向下运动，从而使可控温上压块从上方向下将样品压制成薄膜；保持可控温上压块与模具板的上表面相接触2至3秒钟；然后松开驱动装置的操作扳手，通过复位弹簧使齿条向上运动复位；

五、然后将膜片座从可控温底座中抽出，将膜片座和上面的薄膜样品置于常温下并在氮气气氛下进行冷却降温至常温。