RU2609174C2 - Окрашенное полимерное формованное изделие, способ и устройство для получения формованного изделия - Google Patents

Окрашенное полимерное формованное изделие, способ и устройство для получения формованного изделия Download PDF

Info

Publication number
RU2609174C2
RU2609174C2 RU2014114845A RU2014114845A RU2609174C2 RU 2609174 C2 RU2609174 C2 RU 2609174C2 RU 2014114845 A RU2014114845 A RU 2014114845A RU 2014114845 A RU2014114845 A RU 2014114845A RU 2609174 C2 RU2609174 C2 RU 2609174C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control unit
electronic control
colorimeter
polymer material
film
Prior art date
Application number
RU2014114845A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014114845A (ru
Inventor
Кристиан КОЛЕРТ
Бернд ШМИДТ
Андреас ШНАБЕЛЬ
Франк МИХЕЛЬС
Александр Разыграев
Тамара Чистякова
Марко ШААФ
Original Assignee
Клекнер Пентапласт Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Клекнер Пентапласт Гмбх filed Critical Клекнер Пентапласт Гмбх
Publication of RU2014114845A publication Critical patent/RU2014114845A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2609174C2 publication Critical patent/RU2609174C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/214—Measuring characterised by the means for measuring
    • B01F35/2144—Measuring characterised by the means for measuring using radiation for measuring the parameters of the mixture or components to be mixed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/714—Feed mechanisms for feeding predetermined amounts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/002—Methods
    • B29B7/007—Methods for continuous mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/397—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using a single screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B29C48/435—Sub-screws
    • B29C48/44—Planetary screws
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009—Measured parameter
    • B29C2948/92085—Velocity
    • B29C2948/92104—Flow or feed rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009—Measured parameter
    • B29C2948/92247—Optical properties
    • B29C2948/92257—Colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/9258—Velocity
    • B29C2948/926—Flow or feed rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92742—Optical properties
    • B29C2948/92752—Colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92866—Inlet shaft or slot, e.g. passive hopper; Injector, e.g. injector nozzle on barrel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819—Location or phase of control
    • B29C2948/92857—Extrusion unit
    • B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
    • B29C2948/92895—Barrel or housing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/286—Raw material dosing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285—Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/29—Feeding the extrusion material to the extruder in liquid form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/0007—Manufacturing coloured articles not otherwise provided for, e.g. by colour change

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения пленки (12), содержащему следующие этапы:
(a) пластификация полимерного материала (10) и смешение с одним или несколькими красителями с получением формовочной массы (11, 11') посредством устройства желатинирования (2), выполненного с дозатором (6) для красителей; (b) необязательно временное хранение формовочной массы (11'), полученной на этапе (а); (c) загрузка формовочной массы (11') в формовочное устройство (4) и (d) получение пленки (12); причем отношение количества красителя к количеству полимерного материала (10) автоматически регулируется с помощью колориметра (7) и электронного блока управления (14), и на этапе (а) измеряют цветовые параметры формовочной массы (11), находящейся в устройстве желатинирования (2), и передают в виде сигнала на электронный блок управления (14), а на этапе (d) у пленки (12) с помощью дополнительного колориметра (8) измеряют дополнительные цветовые параметры и передают в качестве сигнала на электронный блок управления (14). Изобретение также относится к устройству (1), содержащему устройство желатинирования (2), выполненное с дозатором (6) для одного или нескольких красителей и предназначенное для пластификации и смешения полимерного материала (10) с красителем с получением формовочной массы (11, 11'); колориметр (7); соединенный с дозатором (6) и колориметром (7) электронный блок управления (14), предназначенный для автоматического регулирования отношения количеств красителя и полимерного материала (10); и формовочное устройство (4) для получения пленки (12), причем колориметр (7) способен детектировать электромагнитное излучение, испускаемое находящейся в устройстве желатинирования (2) формовочной массой (11), при этом устройство (1) содержит дополнительный колориметр (8), который соединен с электронным блоком управления (14) и который способен детектировать электромагнитное излучение, испускаемое пленкой (12). 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения одного или нескольких формованных изделий, включающему этапы:
(a) пластификация полимерного материала и смешение с одним или несколькими красителями с получением формовочной массы посредством устройства желатинирования, выполненного с дозатором для красителей;
(b) необязательно временное хранение формовочной массы, полученной на этапе (a);
(c) загрузка формовочной массы в формовочное устройство; и
(d) получение формованного изделия;
причем отношение количества красителя к количеству полимерного материала автоматически регулируется с помощью колориметра и электронного блока управления.
Кроме того, изобретение относится к устройству для данного способа, а также к пленке, полученной данным способом.
Способы получения окрашенных формованных изделий известны.
Документ US 5,723,517 A раскрывает систему для получения окрашенных полимерных формовочных масс, которая содержит устройство желатинирования с подводом для полимерного материала и дозатором для красителей, цветочувствительный датчик и электронный блок управления. С помощью цветочувствительного датчика измеряется цвет выталкиваемой из устройства желатинирования формовочной массы, который в виде сигнала передается на электронный блок управления. Электронный блок управления имеет алгоритм управления дозатором или количеством красителя, подаваемого в устройство желатинирования в единицу времени. Опыты, описанные в US 5,723,517 A, проводились с двухшнековым экструдером с диаметром шнека 28 мм, причем в системе наблюдалось увеличение времени задержки или отклика 40 с. Термин «время задержки» или «время отклика» означает время, которое проходит между импульсным возмущением и его коррекцией посредством системы, среди специалистов его также часто называют импульсным откликом. В настоящем случае импульсный отклик соответствует промежутку времени между кратковременным увеличением подачи красителя и автоматическим возвратом цвета экструдированной массы к заранее заданному номинальному значению. В документе US 5,723,517 A не содержится никаких указаний на пропускную способность экструдера, т.е. на количество полимера, проходящее через двухшнековый экструдер в единицу времени. Поэтому невозможно установить количество полимера, прошедшее за время импульсного отклика 40 с. Кроме того, диаметр шнека всего 28 мм указывает, что использовавшийся в US 5,723,517 A двухшнековый экструдер был лабораторным экструдером с низкой пропускной способностью, от менее 1 кг до 20 кг в минуту. Соответственно, количество полимера, прошедшее за время импульсного отклика, составляет менее 20 кг.
В промышленном производстве формованных изделий из пластмассы требуется высокая производительность или соответственно высокая пропускная способность. Например, при получении синтетических пленок из поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТФ) или полиолефинов, таких как полипропилен (ПП), обычно достигается пропускная способность или скорость пленки от 60 до 200 м/мин, т.е. от 1,0 до 3,4 м/с, причем массовый расход составляет, в зависимости от толщины полученной пленки, от 100 до 4000 кг/ч или от 1,7 до 67 кг/с. При таких скоростях производства требуется контроль и управление цветом с как можно более коротким импульсным откликом.
Кроме того, следует принимать во внимание, что в промышленном производстве во время одного цикла производства состав основного полимерного материала часто колеблется. Так, в основной материал часто добавляют рециклат, например, при получении пленок, в виде непрерывно скапливающихся краевых обрезков. В зависимости от количества, распределения и цвета рециклата состав и цвет основного материала могут значительно меняться. С известными системами контроля и регулирования окраски не всегда возможно удовлетворить все более строгим требованиям к качеству формованных изделий из пластмассы и, в частности, синтетических пленок.
В соответствии с этим перед настоящим изобретением стоит задача разработать способ получения полимерного формованного изделия с улучшенным контролем окраски.
Эта задача решена способом, включающим этапы:
(a) пластификация полимерного материала и смешение с одним или несколькими красителями с получением формовочной массы посредством устройства желатинирования, оборудованного дозатором для красителей;
(b) необязательно, временное хранение формовочной массы, полученной на этапе (a);
(c) загрузка формовочной массы в формовочное устройство и
(d) получение формованного изделия;
причем отношение количества красителя к количеству полимерного материала автоматически регулируется с помощью колориметра и электронного блока управления, и на этапе (a) измеряются цветовые параметры формовочной массы, находящейся в устройстве желатинирования, и передаются в виде сигнала на электронный блок управления.
Выгодные усовершенствования способа по изобретению отличаются тем, что:
- на этапе (d) с помощью дополнительного колориметра измеряются дополнительные цветовые параметры формованного изделия и передаются в виде сигнала на электронный блок управления,
- подаваемый на устройство желатинирования полимерный материал содержит рециклат, и/или
- измеряется количество полимерного материала, подаваемого в устройство желатинирования в единицу времени, и в виде сигнала передается на электронный блок управления.
Кроме того, задачей настоящего изобретения является разработка устройства для получения полимерной формовочной массы и формованных изделий с пониженными колебаниями окраски. Эта задача решена с помощью устройства, содержащего устройство желатинирования, снабженное дозатором для одного или более красителей, для пластификации и смешения полимерного материала с красителем с получением формовочной массы, первый колориметр и соединенный с дозатором и первым колориметром электронный блок управления для автоматического регулирования отношения количеств красителя и полимерного материала, причем первый колориметр выполнен так, чтобы детектировать электромагнитное излучение, испускаемое находящейся в устройстве желатинирования формовочной массой, в частности, видимый свет в диапазоне длин волн от 380 до 780 нм.
Выгодные усовершенствования устройства согласно изобретению отличаются тем, что:
- первый колориметр через световод, в частности через стекловолокно, соединен с внутренним объемом устройства желатинирования;
- устройство содержит соединенный с электронным блоком управления подвод для загрузки устройства желатинирования полимерным материалом, причем электронный блок управления и подвод способны регулировать количество полимерного материала, подаваемого в единицу времени в устройство желатинирования;
- устройство содержит соединенный с электронным блоком управления подвод для загрузки полимерного материала в устройство желатинирования, причем подвод выполнен так, чтобы измерять количество полимерного материала, подаваемого в устройство желатинирования в единицу времени, и передавать в виде сигнала на электронный блок управления;
- устройство содержит формовочное устройство для получения одного или нескольких формованных изделий, таких как пленка или волокна;
- устройство содержит второй колориметр, соединенный с электронным блоком управления, который способен детектировать электромагнитное излучение, испускаемое формованным изделием;
- первый и второй колориметры содержат, независимо друг от друга, один или несколько оптически поглощающих полосовых фильтров или дифракционных элементов с рассеянием по длинам волн, таких как решетки или призмы, а также один или несколько оптоэлектронных датчиков, как ПЗС- или КМОП-датчики; и
- устройство содержит один или несколько датчиков температуры, соединенных с электронным блоком управления, такие как инфракрасная камера, для измерения температуры формовочной массы и/или формованного изделия.
Задачей настоящего изобретения является, кроме того, разработка цветной пленки с низкими колебаниями цвета.
Эта задача решается с помощью пленки из полимерного материала и красителей с шириной от 0,1 до 6 м, длиной от 100 до 10000 м, локальными цветовыми параметрами Ek=(L* k, a* k, b* k) и средним цветовым параметром EM=(L* M, a* M, b* M), где
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
,
N есть натуральное число от 5 до 100, и отклонения ΔEk локального цветового параметра Ek от среднего цветового параметра EM меньше 1,0, где
Figure 00000004
и цветовые параметры Ek измеряют в продольном направлении пленки с промежутком s±0,05s, где s составляет от 1 до 100 м.
Одно выгодное усовершенствование пленки согласно изобретению отличается тем, что отклонения ΔEk локальных цветовых параметров Ek от среднего цветового параметра E составляет менее 0,8, менее 0,6, менее 0,4, менее 0,3, предпочтительно менее 0,2 и, в частности, менее 0,1.
Далее изобретение подробнее поясняется чертежами. Показано:
фиг. 1: устройство для получения окрашенных полимерных формованных изделий;
фиг. 2: принцип управления устройством и
фиг. 3: регулирование цветовых параметров полимерных формованных изделий.
Фиг. 1 показывает устройство 1 с устройством желатинирования 2, подводом 5 для загрузки устройства желатинирования 2 полимерным материалом 10, дозатор 6 для одного или более красителей и колориметром 7. В устройстве желатинирования 2 полимерный материал 10 пластифицируется и смешивается с одним или несколькими красителями, подаваемыми из дозатора 6, с образованием формовочной массы 11. Полимерный материал 10 включает в себя основной материал и при необходимости рециклат. Основной материал, предпочтительно находящийся в форме гранулята, охватывает гомо- или сополимер, как, например, поливинилхлорид, полиолефин, полиэфир, полиэтилен, полипропилен, полиамид, полистирол, полиэтилентерефталат, ацетат целлюлозы, полиметилметакрилат или полилактид. Наряду с полимером основной материал может содержать добавки, такие как волокна натурального и/или синтетического происхождения, пластификаторы и стабилизаторы. Это же справедливо для состава рециклата. Предпочтительно, состав рециклата по существу соответствует составу основного материала. Кроме того, рециклат может содержать один или более красителей.
Устройство желатинирования 2 предпочтительно выполнено как экструдер-смеситель, планетарный экструдер или как одно- или двухшнековый экструдер. Выпуск устройства желатинирования 2 выполнен как простое сопло с круглым или многоугольным сечением, как фильера для филаментов или как щелевая головка для пленок. В одном предпочтительном варианте осуществления устройства 1 по изобретению выпуск устройства желатинирования 2 выполнен как круглое сопло и снабжен прерывателем, который разделяет формовочную массу 11, экструдируемую в виде жгута, на цилиндрические части 11'.
В одном предпочтительном усовершенствовании устройства 1 согласно изобретению подвод 5 содержит буферный резервуар для приема полимерного материала 10, а также транспортирующее устройство, как, например, шнековый транспортер, с помощью которого можно менять количество полимерного материала 10, проводимое в устройство желатинирования 2 в единицу времени, называемое далее также расходом. Транспортирующее устройство подвода 5 имеет регулируемый электрический привод, который может быть соединен с электронным блоком управления. Благодаря электронному блоку управления можно управлять приводом транспортирующего устройства и автоматически и непрерывно подстраивать к требованиям производства количество материала 10, подаваемого в устройство желатинирования 2 в единицу времени, т.е. расход.
В одном предпочтительном усовершенствовании устройства 1 согласно изобретению подвод 5 выполнен с измерительным устройством для непрерывной регистрации расхода полимерного материала 10. Измерительное устройство выполнено, например, как электронные весы или как микроволновый приемник-передатчик с встроенным электронным блоком обработки результатов, и может соединяться с электронным блоком управления, чтобы можно было передавать сигнал, пропорциональный расходу, на электронный блок управления. Этот усовершенствованный вариант устройства по изобретению способен заранее рассчитывать количество красителя, подаваемого через дозатор 6 в единицу времени в пластифицированный полимерный материал 10, и подстраивать его к массовому расходу или к скорости прохождения полимерного материала 10 через устройство желатинирования 2. При этом учитывается время прохождения полимерного материала 10 внутри устройства желатинирования 2, т.е. время, которое требуется для транспортировки полимерного материала 10 от подвода 5 до места/мест загрузки красителей в дозатор 6. Как поясняется ниже, место/места загрузки дозатора 6 красителями находится/находятся между подводом 5 и выпуском устройства желатинирования 2.
Дозатор 6 содержит n буферных резервуаров, где n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8, для порошковых или жидких красителей. Буферные резервуары с красителями соединены с внутренним объемом устройства желатинирования 2 по отдельным линиям, которые при необходимости заканчиваются в коллекторе. Каждый буферный резервуар или каждая отдельная линия выполнены с транспортирующим устройством, таким как насос или шнек. Транспортирующее устройство способно продвигать краситель под давлением от 1 бара до нескольких сотен бар в устройство желатинирования 2, причем давление, создаваемое транспортирующим устройством, выше, чем давление, образованное при пластификации полимерного материала 10 в устройстве желатинирования 2. Каждое транспортирующее устройство для красителей содержит регулируемый электропривод, соединяемый с электронным блоком управления, так что количество каждого красителя, подаваемое в устройство желатинирования в единицу времени, можно регулировать по отдельности с помощью электронного блока управления.
Предпочтительно применять жидкие красители, которые можно впрыскивать в устройство желатинирования 2 посредством насоса с электроприводом и снабженной форсункой трубки-копья.
Подводы или трубки для красителей расположены, по отношению к расстоянию D между точкой, где подвод 5 для полимерного материала 10 заканчивается в устройство желатинирования 2, и выпуском устройства желатинирования 2, в направлении транспортирования, или продольном направлении устройства желатинирования 2, на расстоянии от D/3 до 2D/3 от входного отверстия подвода 5.
Колориметр 7 или точка замера, осуществляемого колориметром 7, находится в направлении транспортирования, или продольном направлении устройства желатинирования 2, между дозатором 6 и выпуском устройства желатинирования 2. Предпочтительно применяется несколько колориметров 7, чтобы измерять цветовые параметры формовочной массы 11 в разных местах внутри устройства желатинирования 2, и из отдельных измерений рассчитывать усредненный цветовой параметр.
Колориметр 7 содержит отображающую оптику, один или более оптоэлектронных датчиков и при необходимости дифракционные элементы с рассеянием по длинам волн или цветовой фильтр. Отображающая оптика предпочтительно выполнена как световод из стекла или как стекловолоконная оптика. Входная сторона отображающей оптики расположена в устройстве желатинирования 2 таким образом, чтобы вводить часть испускаемого формовочной массой 11 электромагнитного излучения, в частности видимый свет с длинами волн в диапазоне от 380 до 780 нм, в световод или в стекловолокно и напрямую, или через необязательные дифракционные элементы, или цветовой фильтр отображать на один или более оптоэлектронных датчиков. Кроме того, предусмотрен источник света, чтобы освещать содержащуюся в устройстве желатинирования 2 формовочную массу 11. Если источник света, под которым имеется в виду, например, галогеновая лампа или LED (Light Emitting Diode - светоизлучающий диод), встроен в колориметр 7, то свет, испущенный световым источником, через светоделитель вводится в световод, чтобы освещать формовочную массу 11. Часть света, испущенного или отраженного формовочной массой 11, через световод, светоделитель и необязательные дифракционные элементы или цветовой фильтр отображается на оптоэлектронный датчик. В альтернативном варианте осуществления изобретения для освещения формовочной массы 11 светом от источника света используется отдельный световод или окно в стенке устройства желатинирования 2.
Колориметр 7 может быть выполнен как спектрометр и содержать несколько, в частности три, цветовых фильтра, отражательную или пропускающую решетку или призму в качестве дифракционного элемента с дисперсией по длинам волн. В конструкции в виде спектрометра в качестве оптоэлектрических датчиков предпочтительно применяются фотодиоды или линейные однострочные ПЗС- или КМОП-датчики, например, с 8k=8192 пикселями, чтобы детектировать спектральное распределение интенсивности излучения, испущенного формовочной массой 11 и прошедшего через цветовой фильтр или дифрагированного дифракционной решеткой или призмой в соответствии с его длиной волны.
Кроме того, колориметр 7 может быть выполнен как цветная камера и содержать ПЗС- или КМОП-датчик с цветовым фильтром, в частности фильтром RGBE (четырехцветный: красный, зеленый, синий, изумрудный), супер-ПЗС EXR, RGBW (четырехцветный: красный, зеленый, синий, белый), CYGM (голубой, желтый, зеленый, фуксин) или CMYW (циан, ярко-красный, желтый, белый) фирмы Bayer или Sony.
В другом варианте осуществления колориметр 7 выполнен как цветная камера с тремя ПЗС- или КМОП-датчиками и призмой, которая расщепляет изображение на красную, зеленую и синюю компоненты.
Предпочтительно, площадь луча, отображенного и измеренного посредством колориметра 7, или соответствующее этому сечение светового луча, отраженного или рассеянного формовочной массой 11 и детектированного колориметром 7, имеет величину от 0,2 мм2 до 20 см2. Колориметр 7 или отображающая оптика колориметра 7 так расположена в устройстве желатинирования 2, чтобы детектировать свет исключительно от формовочной массы 11, а не свет, отраженный или рассеянный от периодически вращающихся механических компонентов, таких как шнеки экструдера, зубцы или лопасти мешалки. В альтернативном варианте осуществления изобретения выходной сигнал колориметра 7 фильтруется посредством электронной, цифровой фильтрации или с использованием программных средств, чтобы устранить периодические возмущающие сигналы от механических компонентов.
В одном выгодном варианте осуществления устройства 1 устройство желатинирования 2 оборудовано одним или несколькими датчиками температуры, в частности термоэлементами, которые размещены на внутренней стороне устройства желатинирования 2 вблизи места замера колориметра 7 и способны устанавливать температуру формовочной массы 11. В другом варианте осуществления устройства 1 согласно изобретению датчик температуры выполнен как отдельная или встроенная в колориметр 7 инфракрасная камера, причем часть инфракрасного излучения, испущенного формовочной массой 11, по световоду из стекла отображается на оптоэлектрический или пироэлектрический датчик инфракрасной камеры. Датчик температуры может соединяться с электронным блоком управления, чтобы передавать на электронный блок управления сигнал, пропорциональный температуре формовочной массы 11. Температура формовочной массы 11 или сигнал, переданный датчиком температуры на электронный блок управления, можно использовать для калибровки измеренных колориметром 7 цветовых параметров формовочной массы 11.
Как объяснялось выше, устройство желатинирования 2 вместе с подводом 5, дозатором 6, колориметром 7 и электронным блоком управления составляют важные компоненты устройства 1 согласно изобретению. В предпочтительных усовершенствованиях изобретения устройство 1 дополнительно содержит формовочное устройство для получения одного или нескольких формованных изделий, таких как пленки, волокна или литьевые изделия.
На фиг. 1 в качестве формовочного устройства для примера показан каландр 4 для пленок 12. Каландр 4 содержит вальцовый станок с k каландровыми валами, где k=3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12, одним или несколькими приемными валками и, при необходимости, с не показанной на фиг. 1 ширильной рамой, которая находится в направлении машины, т.е. в направлении движения формовочной массы 11' или пленки 12 после вальцового станка.
Экструдированная из устройства желатинирования 2 формовочная масса 11' с помощью транспортера 3 проводится на первый каландровый вал или к первому зазору между первым и вторым каландровым валом. Эти первый и второй, а также при необходимости следующие каландровые валы поддерживаются в определенном температурном режиме, причем температура первого каландрового вала контролируется на значении в интервале от 160 до 210°C. В соответствии с этим формовочная масса 11', находящаяся перед первым зазором между валками, пластифицируется. В каждый момент времени часть формовочной массы 11' протягивается через первый зазор между валками и проводится на второй каландровый вал ко второму зазору между вторым и третьим каландровым валом. После того как формовочная масса 11' или пленка 12 пройдет через зазор между последней парой каландровых валов, она проводится через приемные валки, а также при необходимости через необязательную ширильную раму. Посредством приемных валков и необязательной ширильной рамы пленка 12 может растягиваться в направлении машины, соответственно поперек направления машины, т.е. в поперечном направлении.
В одном выгодном варианте осуществления устройства 1 согласно изобретению предусмотрен датчик 9 уровня, чтобы измерять количество формовочной массы 11', находящейся перед первым зазором между валками. Предпочтительно, принцип измерения датчика 9 уровня основан на бесконтактном измерении времени прохождения посредством ультразвука, радара или лазерного излучения, при этом находящуюся перед первым раствором валков формовочную массу 11' облучают соответствующим излучением и детектируют излучение, отраженное от формовочной массы 11'. При измерении времени прохождения посредством лазерного излучения или радара, в частности, с микроволнами частотой в диапазоне от 6 до 25 ГГц, применяется способ частотно-модулированной радиолокации с непрерывным излучением (FMCW) или импульсный способ.
Датчик 9 уровня можно соединять с электронным блоком управления, чтобы можно было сигнал, пропорциональный количеству формовочной массы 11', находящейся перед первым раствором валков, передавать на электронный блок управления и использовать для автоматического регулирования количества полимерного материала 10, подводимого в единицу времени в устройство желатинирования 2 по подводу 5.
Предпочтительно, устройство 1 согласно изобретению содержит следующий колориметр 8, который выполнен так и установлен в подходящем положении таким образом, чтобы измерять цветовые параметры полученного в устройстве 1 формованного изделия 12, в частности пленки 12, и передавать на электронный блок управления. Колориметр 8 может быть той же конструкции, что и колориметр 7. Равным образом, принцип измерения и конструкции колориметра 7 и 8 могут отличаться. В частности для колориметра 8 не требуется световод или стекловолокно, чтобы направлять свет, испущенный формованным изделием 12, на оптоэлектрический датчик. Напротив, колориметр 8 может быть выполнен с обычной фотографической камерой и размещен на линии видимости формованного изделия 12.
Кроме того, предусмотрен источник света, чтобы освещать формованное изделие 12 определенным и воспроизводимым образом. Источник света, который может быть, например, галогеновой лампой или LED (Light Emitting Diode - светоизлучающий диод), может быть встроен в колориметр 8 или выполнен отдельно от него.
Предпочтительно, отображенная на колориметре 8 и измеренная площадь луча или соответствующее ей сечение луча света, детектированного колориметром 8, имеет величину от 0,2 мм2 до 60 см2.
В одном предпочтительном варианте осуществления устройства 1 согласно изобретению предусмотрен дополнительный датчик температуры, в частности, инфракрасная камера, чтобы определять температуру формованного изделия 12 в месте замера колориметра 8. Датчик температуры можно соединять с электронным блоком управления, чтобы можно было передавать сигнал, пропорциональный температуре формованного изделия 12, на электронный блок управления и использовать для калибровки цветовых параметров, измеренных колориметром 8.
Кроме того, в рамках изобретения предусматривается возможность соединения привода устройства желатинирования 2 с электронным блоком управления, чтобы с помощью электронного блока управления можно было регулировать и/или регистрировать число оборотов устройства желатинирования 2 и использовать в программе управления в качестве параметра.
Фиг. 2 наглядно показывает принцип управления согласно изобретению, в соответствии с которым устройство желатинирования и формовочное устройство содержат различные исполнительные элементы управления, измерительные устройства и датчики, которые подсоединены к центральному контроллеру с программы управлением или к электронному блоку управления. Выходные сигналы измерительных устройств и датчиков передаются на электронный блок управления. В электронном блоке управления или в содержащихся в нем интерфейсах выходные сигналы оцифровываются и как переменные параметры обрабатываются в программе управления.
Фиг. 3 посредством блок-диаграммы показывает автоматическое регулирование цветового параметра E1 формовочной массы 11. Как изложено выше, устройство желатинирования 2 вместе с подводом 5, дозатором 6, колориметром 7 и обозначенным на фиг. 3 позицией 14 электронным блоком управления образуют существенные для изобретения компоненты устройства 1. Электронный блок управления 14 содержит или реализован с первым контуром регулирования 15 и при необходимости со вторым контуром регулирования 17. Электронный блок управления 14 предпочтительно выполнен как управление (SPS) от запоминающего устройства или как компьютер с операционной системой Microsoft Windows или Linux и содержит электронные интерфейсы для связи с исполнительными элементами и датчиками, как электродвигатели, колориметры и термоэлементы. Помимо микропроцессора, электронный блок управления 14 содержит оперативное запоминающее устройство, в частности динамическое ОЗУ или перепрограммируемую энергонезависимую флэш-память (flash-EEPROM) для записи программы управления, которая хранится на локальном или внешнем носителе информации, в частности на жестком диске, и при включении или при установке электронного блока управления 14 загружается в оперативную память и удерживается там при необходимости перманентно.
Целесообразно соединить электронный блок управления 14 с сетью, в частности с локальной вычислительной сетью (Lokal Area Network, LAN), чтобы можно было передавать данные и программы от компьютера к компьютеру в сети. Предпочтительно используется сеть на основе протокола Ethernet или TCP/IP.
В первом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 3 пунктирным прямоугольником 20, подвод 5, дозатор 6 и колориметр 7 соединены с электронным блоком управления 14.
В одном усовершенствовании изобретения дополнительно предусмотрен датчик температуры, не показанный на фиг. 3, который способен определять температуру формовочной массы 11 в или вблизи места замера цветового параметра E1 и который соединен с электронным блоком управления 14. Сигнал, переданный от датчика температуры на электронный блок управления 14, служит для калибровки цветового параметра E1, измеренного колориметром 7.
Программа управления электронного блока управления 14 включает в себя последовательность команд, которые в зависимости от вычислительной мощности и тактовой частоты микропроцессора электронного блока управления 14 осуществляются от нескольких тысяч до нескольких миллионов раз в секунду. Последовательность команд содержит команды и алгоритмы для запроса сигналов от датчиков и для расчета и выдачи управляющих сигналов для исполнительных элементов. Программа управления, осуществляемая микропроцессором электронного блока управления 14, реализует первый контур регулирования 15 цветового параметра E1 формовочной массы 11. Как пояснялось выше, предусмотрена электронная или с использованием программных средств фильтрация цветовых параметров, измеренных колориметром 7, чтобы исключить возмущающие сигналы от вращающихся механических компонентов устройства желатинирования 2. Соответственно, программа управления электронного блока управления 14 содержит факультативную стандартную подпрограмму с переменным, в частности регулируемым в зависимости от числа оборотов устройства желатинирования 2, временем цикла для фильтрации цветовых параметров, определенных колориметром 7.
В одном выгодном варианте осуществления изобретения предусмотрен банк данных 16, который встроен в электронный блок управления 14 или подсоединен к нему. Банк данных 16 служит для записи и предоставления технологических данных в течение длительного времени и образует существенный компонент основанного на знаниях регулирования цветового параметра E1. В частности, хранящиеся в банке данных 16 технологические данные можно использовать для предварительного расчета количества красителя, подводимого в единицу времени в дозатор 6, на основе расхода полимерного материала 10. В рамках изобретения предусматривается применение различных алгоритмов управления, в том числе на основе нечеткой логики или нейронных сетей. Хранящиеся в банке данных 16 технологические данные сами используются для составления такого алгоритма управления и/или для регулирования процесса.
Как показано на фиг. 3, для первого контура регулирования 15 заранее задается номинальное значение Ε1' цветового параметра E1 формовочной массы 11. Из-за случайных колебаний или обусловленных процессом изменений состава и/или количества полимерного материала 10, подводимого к устройству желатинирования 2 в единицу времени, цветовой параметр E1, измеренный колориметром 7, может отличаться от номинального значения Ε1'. Если разница ΔΕ1=El-Ε1' между фактическим цветовым параметром E1 и номинальным значением Ε1' превысит заданное отрицательное или положительное пороговое значение, то в соответствии с алгоритмом контура регулирования 15 из разницы ΔΕ1 рассчитываются величины управляющего воздействия или управляющие сигналы и передаются на соответствующие исполнительные элементы управления. В частности, величины управляющего воздействия или управляющие сигналы передаются на транспортирующие устройства, как насосы или шнековые транспортеры для разных, хранящихся в отдельных резервуарах, красителей дозатора 6. Номинальное значение Ε1' записывается перед началом производства партии изделий в электронный блок управления 14 и обычно сохраняется постоянным до завершения производства партии. В альтернативном варианте осуществления изобретения номинальное значение Ε1' варьируется в ходе производства партии изделий. Номинальное значение Ε1' можно ввести в банк данных 16 с помощью клавиатуры, устройства для считывания штрихового кода или подобного или ввести из источника данных, который записан в банке данных 16.
В одном предпочтительном усовершенствовании изобретения в дополнение к первому колориметру 7 к электронному блоку управления 14 подключен второй колориметр 8 для измерения цветового параметра E2 формованного изделия 12. Формованное изделие 12 освещается источником света, например, галогеновой лампой или LED (Light Emitting Diode - светоизлучающий диод), который встроен в колориметр 8 или выполнен отдельно от него. В этом усовершенствовании изобретения электронный блок управления 14 наряду с первым контуром регулирования 15 содержит второй контур регулирования 17, который, согласно алгоритму управления, из разницы ΔΕ2=E2-E2' между цветовым параметром E2, измеренным вторым колориметром 8, и заданным номинальным значением E2' рассчитывает номинальное значение Ε1' и передает на первый контур регулирования 15. Установленное во втором контуре регулирования 17 номинальное значение Ε1' может меняться в ходе производства партии изделий.
Применение второго колориметра 8 особенно выгодно, когда цветовой параметр E2 формованного изделия 12 заметно отклоняется от цветового параметра E1 формовочной массы 11. Заметные расхождения между E1 и E2 могут возникать, среди прочего, при изготовлении пленки с помощью каландра. В каландре формовочная масса 11 или 11' подвергается воздействию температуры в интервале от 160 до 210°C и высокого механического давления, из-за чего, помимо прочего, уменьшается степень полимеризации (DP) формовочной массы 11'. Кроме того, формовочная масса 11' и формованное изделие 12 могут иметь разные оптические свойства, как, например, разную оптическую отражательную способность поверхности и, в известных случаях, разное рассеяние в объеме из-за флуктуаций плотности.
Благодаря применению двух контуров регулирования 15 и 17, каждый с одним или несколькими колориметрами 7 и 8, изобретение дает способ и устройство для быстрой коррекции важного цветового параметра E2.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрен дополнительный банк данных 18, который встроен в электронный блок управления 14 или подсоединен к нему. Банк данных 18 служит для записи и предоставления технологических данных для второго контура регулирования 17 и образует существенный компонент для основанного на знаниях расчета номинального значения Ε1'. В частности, технологические данные, хранящиеся в банке данных 18, можно использовать для базирующегося на принципах нечеткой логики расчета номинального значения Ε1'. В рамках изобретения предусмотрено применение различных алгоритмов расчета номинального значения E1', в том числе на основе нечеткой логики или нейронных сетей.
Для второго контура регулирования 17 задается номинальное значение E2' для цветового параметра E2 формованного изделия 12. Номинальное значение E2' записывается перед началом изготовления производственной партии в электронном блоке управления 14 и сохраняется постоянным до окончания производства партии. Номинальное значение E2' вводится с клавиатуры, устройства для считывания штрихового кода или подобного или вводится из источника данных, который записан в банке данных 18.
Кроме того, в одном усовершенствовании изобретения предусмотрен не показанный на фиг. 3 датчик температуры, который способен определять температуру формованного изделия 12 на или вблизи места замера цветового параметра E2 и который соединен с электронным блоком управления 14. Сигнал, переданный от датчика температуры на электронный блок управления 14, служит для калибровки измеренного колориметром 8 цветового параметра E2.
Цветовые параметры Ek=(L* k, a* k, b* k) пленки, полученной способом по изобретению, определяют с помощью колориметра, который, как описано выше в связи с колориметрами 7 и 8, выполнен как спектрометр или как цветная камера. Предпочтительно, цветовые параметры Ek измеряют в одинаковом положении пленки в поперечном направлении, т.е. ортогонально направлению машины или ортогонально продольной оси пленочной полосы. При этом снижаются колебания измеренных цветовых параметров из-за неоднородности пленки в поперечном направлении, которые в известных случаях вызываются из-за поперечного растяжения, в частности из-за эффекта, называемого в кругу специалистов "Bow" (продольное коробление). В направлении машины цветовые параметры Ek измеряют эквидистантно с постоянным интервалом s примерно от 1 м до 100 м между замерами, причем интервал между двумя соседними положениями измерениями может отклоняться на ±5%, т.е. на величину ±0,05s, от предписанного для измерения интервала s.
Предпочтительно, цветовые параметры E1, E2 и Ek определены согласно стандарту DIN ISO 6174:2007-10(D). Если используемые колориметры 7 и 8, а также колориметр, применяющийся для цветовых измерений пленки, полученной согласно изобретению, как, например, RGB-камера, осуществляют измерения не в цветовом пространстве L*a*b*, то цветовые параметры, полученные согласно DIN ISO 6174:2007-10 (D), следует пересчитать в соответствующие значения L*a*b*. При этом переход от цветового пространства RGB к цветовому пространству L*a*b* предпочтительно осуществляется через координаты цветности XYZ.

Claims (30)

1. Способ получения пленки (12), содержащий следующие этапы:
(a) пластификация полимерного материала (10) и смешение с одним или несколькими красителями с получением формовочной массы (11, 11') посредством устройства желатинирования (2), выполненного с дозатором (6) для красителей;
(b) необязательно, временное хранение формовочной массы (11'), полученной на этапе (а);
(c) загрузка формовочной массы (11') в формовочное устройство (4) и
(d) получение пленки (12);
причем отношение количества красителя к количеству полимерного материала (10) автоматически регулируется с помощью колориметра (7) и электронного блока управления (14), и
на этапе (а) измеряют цветовые параметры формовочной массы (11), находящейся в устройстве желатинирования (2), и передают в виде сигнала на электронный блок управления (14),
отличающийся тем, что на этапе (d) у пленки (12) с помощью дополнительного колориметра (8) измеряют дополнительные цветовые параметры и передают в качестве сигнала на электронный блок управления (14).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подаваемый на устройство желатинирования (2) полимерный материал (10) содержит рециклат.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что измеряют количество полимерного материала (10), подаваемого в устройство желатинирования (2) в единицу времени, и передают как сигнал на электронный блок управления (14).
4. Устройство (1), содержащее устройство желатинирования (2), выполненное с дозатором (6) для одного или нескольких красителей, и предназначенное для пластификации и смешения полимерного материала (10) с красителем с получением формовочной массы (11, 11'); колориметр (7); соединенный с дозатором (6) и колориметром (7) электронный блок управления (14), предназначенный для автоматического регулирования отношения количеств красителя и полимерного материала (10); и формовочное устройство (4) для получения пленки (12), причем колориметр (7) способен детектировать электромагнитное излучение, испускаемое находящейся в устройстве желатинирования (2) формовочной массой (11),
отличающееся тем, что устройство (1) содержит дополнительный колориметр (8), который соединен с электронным блоком управления (14) и который способен детектировать электромагнитное излучение, испускаемое пленкой (12).
5. Устройство (1) по п. 4, отличающееся тем, что колориметр (7) посредством световода, в частности стекловолокна, соединен с внутренним объемом устройства желатинирования (2).
6. Устройство (1) по п. 4, отличающееся тем, что устройство (1) содержит соединенный с электронным блоком управления (14) подвод (5) для загрузки устройства желатинирования (2) полимерным материалом (10), причем электронный блок управления (14) и подвод (5) выполнены так, чтобы регулировать количество полимерного материала (10), подаваемого в устройство желатинирования (2) в единицу времени.
7. Устройство (1) по п. 5, отличающееся тем, что устройство (1) содержит соединенный с электронным блоком управления (14) подвод (5) для загрузки устройства желатинирования (2) полимерным материалом (10), причем электронный блок управления (14) и подвод (5) выполнены так, чтобы регулировать количество полимерного материала (10), подаваемого в устройство желатинирования (2) в единицу времени.
8. Устройство (1) по п. 4, отличающееся тем, что устройство (1) содержит соединенный с электронным блоком управления (14) подвод (5) для загрузки устройства желатинирования (2) полимерным материалом (10), причем подвод (5) выполнен так, чтобы измерять количество полимерного материала (10), подаваемого в устройство желатинирования (2) в единицу времени, и передавать в виде сигнала на электронный блок управления (14).
9. Устройство (1) по п. 5, отличающееся тем, что устройство (1) содержит соединенный с электронным блоком управления (14) подвод (5) для загрузки устройства желатинирования (2) полимерным материалом (10), причем подвод (5) выполнен так, чтобы измерять количество полимерного материала (10), подаваемого в устройство желатинирования (2) в единицу времени, и передавать в виде сигнала на электронный блок управления (14).
10. Устройство (1) по п. 6, отличающееся тем, что устройство (1) содержит соединенный с электронным блоком управления (14) подвод (5) для загрузки устройства желатинирования (2) полимерным материалом (10), причем подвод (5) выполнен так, чтобы измерять количество полимерного материала (10), подаваемого в устройство желатинирования (2) в единицу времени, и передавать в виде сигнала на электронный блок управления (14).
11. Устройство (1) по п. 7, отличающееся тем, что устройство (1) содержит соединенный с электронным блоком управления (14) подвод (5) для загрузки устройства желатинирования (2) полимерным материалом (10), причем подвод (5) выполнен так, чтобы измерять количество полимерного материала (10), подаваемого в устройство желатинирования (2) в единицу времени, и передавать в виде сигнала на электронный блок управления (14).
12. Устройство (1) по одному из пп. 4-11, отличающееся тем, что колориметр (7) и колориметр (8) независимо друг от друга содержат один или более полосовых фильтров с поглощением в оптическом диапазоне или дифракционных элементов с зависимостью дисперсии от длин волн, таких как решетки или призмы, а также один или более оптоэлектронных датчиков, таких как ПЗС- или КМОП-датчики.
13. Устройство (1) по одному из пп. 5-11, отличающееся тем, что устройство (1) содержит один или несколько датчиков температуры, соединенных с электронным блоком управления (14), таких как инфракрасная камера, для измерения температуры формовочной массы (11) и/или формованного изделия (12).
14. Устройство (1) по п. 12, отличающееся тем, что устройство (1) содержит один или несколько датчиков температуры, соединенных с электронным блоком управления (14), таких как инфракрасная камера, для измерения температуры формовочной массы (11) и/или формованного изделия (12).
15. Пленка (12), изготовленная способом по любому из пп. 1-3 из полимерного материала (10) и красителей, шириной от 0,1 до 6 м, длиной от 100 до 10000 м, имеющая локальные цветовые параметры Ek=(L* k, а* k, b* k) и средний цветовой параметр EM=(L* M, а* M, b* M), где
Figure 00000005
,
Figure 00000006
,
Figure 00000007
,
N является натуральным числом от 5 до 100, отличающаяся тем, что отклонения ΔЕk локального цветового параметра Еk от среднего цветового параметра ЕM меньше 1,0, где
Figure 00000008
и цветовые параметры Еk измеряют в продольном направлении пленки с промежутком s±0,05s, где s составляет от 1 до 100 м.
16. Пленка (12) по п. 15, отличающаяся тем, что отклонение ΔЕk локальных цветовых параметров Еk от среднего цветового параметра ЕM имеет значение меньше 0,8, меньше 0,6, меньше 0,4, меньше 0,3, предпочтительно меньше 0,2 и, в частности, меньше 0,1.
RU2014114845A 2011-09-15 2012-09-07 Окрашенное полимерное формованное изделие, способ и устройство для получения формованного изделия RU2609174C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011113543A DE102011113543A1 (de) 2011-09-15 2011-09-15 Gefärbte polymere Formkörper, Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung der Formkörper
DE102011113543.3 2011-09-15
PCT/EP2012/003767 WO2013037468A1 (de) 2011-09-15 2012-09-07 Gefärbte polymere formkörper, verfahren und vorrichtung zur herstellung der formkörper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014114845A RU2014114845A (ru) 2015-10-20
RU2609174C2 true RU2609174C2 (ru) 2017-01-30

Family

ID=46924383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114845A RU2609174C2 (ru) 2011-09-15 2012-09-07 Окрашенное полимерное формованное изделие, способ и устройство для получения формованного изделия

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140234608A1 (ru)
EP (1) EP2756029B1 (ru)
CN (1) CN103890051B (ru)
DE (1) DE102011113543A1 (ru)
ES (1) ES2761973T3 (ru)
PT (1) PT2756029T (ru)
RU (1) RU2609174C2 (ru)
WO (1) WO2013037468A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782020C1 (ru) * 2021-10-16 2022-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "КМД" Способ производства колеровочной пасты

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2950998B1 (en) * 2013-01-07 2019-07-10 Husky Injection Molding Systems Ltd. Molding system
CN104552954A (zh) * 2015-01-22 2015-04-29 吴景阳 一种3d打印线材的加工工艺及加工设备
US10329691B2 (en) 2015-02-06 2019-06-25 Fernando Andres BIENZOBAS SAFFIE System and method for generating an image in a three-dimensionally printed object
LT6658B (lt) * 2017-12-08 2019-09-25 Douglas Craig Pet apdorojimo būdas
DE102018108741A1 (de) * 2018-04-12 2019-10-17 Klöckner Pentaplast Gmbh Verfahren für optische Produktauthentifizierung
DE102022118687A1 (de) 2022-07-26 2024-02-01 Koenig & Bauer Ag Vorrichtung zum Zuführen pulverförmigen Materials in einen Walzenspalt sowie Beschichtungsvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0191338A2 (de) * 1985-02-14 1986-08-20 Werner & Pfleiderer GmbH Verfahren und Vorrichtung zur gesteuerten Zugabe von Farbkonzentraten in eine Schneckenmaschine
US5723517A (en) * 1993-10-04 1998-03-03 General Electric Company System for controlling the color of compounded polymer(s) using in-process color measurements
US5756020A (en) * 1996-04-09 1998-05-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for producing solution dyed articles from thermoplastic polymers
US6130752A (en) * 1998-03-20 2000-10-10 Prisma Fibers, Inc. On-line color monitoring and control system and method
RU2254996C1 (ru) * 2004-04-27 2005-06-27 Открытое акционерное общество "Пивоваренная компания "Балтика" Материал и способ изготовления упаковки напитков

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5423662A (en) * 1977-07-22 1979-02-22 Fuji Photo Film Co Ltd Production of colored plastic
DE3303766A1 (de) * 1983-02-04 1984-08-09 Albert 5600 Wuppertal Schleberger Verfahren und schaltung zum verbrauchsabhaengigen gewichtsdosieren mehrerer komponenten bei der extruderverarbeitung von polymeren
JPS60209141A (ja) * 1984-04-02 1985-10-21 Shin Etsu Chem Co Ltd 熱可塑性樹脂の品質検査方法
JP2584658B2 (ja) * 1988-04-28 1997-02-26 マツダ株式会社 多層ブロー装置
DE3922902A1 (de) * 1989-07-12 1991-01-17 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung einer farbigen kunststoff-formmasse
JPH04239623A (ja) * 1991-01-24 1992-08-27 Japan Steel Works Ltd:The スクリュー押出機の色監視方法及び装置
JPH05318560A (ja) * 1992-05-26 1993-12-03 Japan Steel Works Ltd:The 押出機の色監視方法及び装置
JPH0631793A (ja) * 1992-07-14 1994-02-08 Japan Steel Works Ltd:The 押出機内部の色計測方法および装置
DE19626785A1 (de) * 1996-07-03 1998-01-08 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Farbmessung von Kunststoff-Formmassen
DE19932746B4 (de) * 1999-07-14 2005-11-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur spektroskopischen Untersuchung von plastifizierten Extrudaten
US20030168758A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-11 Bickel Jeffrey L. Plastic color blender and method
US7081217B2 (en) * 2002-06-13 2006-07-25 Dan Treleaven Method for making plastic materials using recyclable plastics
JP2009212831A (ja) * 2008-03-04 2009-09-17 Seiko Epson Corp テストチャート及びカラーキャリブレーション方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0191338A2 (de) * 1985-02-14 1986-08-20 Werner & Pfleiderer GmbH Verfahren und Vorrichtung zur gesteuerten Zugabe von Farbkonzentraten in eine Schneckenmaschine
US5723517A (en) * 1993-10-04 1998-03-03 General Electric Company System for controlling the color of compounded polymer(s) using in-process color measurements
US5756020A (en) * 1996-04-09 1998-05-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for producing solution dyed articles from thermoplastic polymers
US6130752A (en) * 1998-03-20 2000-10-10 Prisma Fibers, Inc. On-line color monitoring and control system and method
RU2254996C1 (ru) * 2004-04-27 2005-06-27 Открытое акционерное общество "Пивоваренная компания "Балтика" Материал и способ изготовления упаковки напитков

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782020C1 (ru) * 2021-10-16 2022-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "КМД" Способ производства колеровочной пасты

Also Published As

Publication number Publication date
US20140234608A1 (en) 2014-08-21
DE102011113543A1 (de) 2013-03-21
PT2756029T (pt) 2019-10-31
EP2756029A1 (de) 2014-07-23
DE102011113543A8 (de) 2013-06-06
WO2013037468A1 (de) 2013-03-21
CN103890051B (zh) 2015-11-25
CN103890051A (zh) 2014-06-25
ES2761973T3 (es) 2020-05-21
EP2756029B1 (de) 2019-08-07
RU2014114845A (ru) 2015-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2609174C2 (ru) Окрашенное полимерное формованное изделие, способ и устройство для получения формованного изделия
EP2067003B1 (en) In-line inspection system for vertically profiling plastic containers using multiple wavelength discrete spectral light sources
JP3143024B2 (ja) 加工中の色測定値を用いて配合重合体の色を調節するためのシステム
US20190193301A1 (en) Spectral properties-based system and method for feeding masterbatches into a plastic processing machine
NZ575757A (en) Puller speed control device for monitoring the dimensions of an extruded synthetic wood composition
US11067504B2 (en) Optical inspection apparatus and method for an extruder
US5788374A (en) Method and apparatus for measuring the temperature of a liquid medium
KR101005522B1 (ko) 온라인 이미지 처리를 통한 중합체 가공성 평가 방법
JP2014193604A (ja) シートの製造方法およびシートの製造装置
RU2306222C2 (ru) Инжекционно-литьевая машина с системой автоматического контроля и коррекции окрашивания изделий
US11561531B2 (en) Systems and methods for masterbatch feed control based on color feedback
EP3090249B1 (en) A method and an arrangement for measuring the gloss of grains
JP2012242340A (ja) 赤外線フィルター用ポリカーボネート樹脂の良否判定方法
WO2001025755A1 (fr) Appareil et procede d'evaluation d'un plastique
AT515958B1 (de) Kunststoffherstellung auf Basis eines diskontinuierlich polymerisierenden Monomers
LT6658B (lt) Pet apdorojimo būdas
Dohm et al. Experimental determination of the residence time distribution in blown film extrusion using colorimetry
US20210394416A1 (en) Method and device for detecting a geometric feature of molded parts
Lepschi et al. Effect of Extrusion Parameters on Properties of Powder Coatings Determined by Infrared Spectroscopy
ES1235600U (es) Mezclador
CN115139432A (zh) 一种利用红外探测设备探测红外母料以回收塑料的方法
FI111734B (fi) Menetelmä nestemuodossa olevan polymeerin tarkkailemiseksi
WO2019118361A1 (en) Color monitoring and dosing system for mixtures of polymers
CN203350679U (zh) 一种磷肥产品颜色控制系统
Foulk Final Technical Report-Advanced Optical Sensors to Minimize Energy Consumption in Polymer Extrusion Processes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200908