膜生产方法、膜生产过程监控装置和膜检查方法_2

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0b例如预先存储特定波长处的波谱的峰值与物理量(例如,杨氏模量)之间的关系,并且确定与通过分析波谱获取单元40a所获取的波谱而得到的特定波长处的波谱的峰值相对应的物理量。
[0032]对用于分析波谱的方法没有特别限制,并且例如可以对波谱进行二阶微分、多变量分析或标准正态变量变换。在进行多变量分析的情况下,可以精确确定多个物理量的特性。标准正态变量变换对于消除波谱中的基线变化的影响特别有效。因此,即使发生基线变化,也可以通过进行标准正态变量变换来实现高精度的分析。
[0033]物理量计算单元40b确定所计算的物理量是否在预定范围内。当所计算的物理量不在预定范围内时,UV光源单元50受到反馈控制,使物理量在预定范围内。在执行生产条件的反馈控制使得物理量在预定范围内的情况下,在根据物理量调节生产条件的同时生产膜。因此,可以生产具有均一特性的膜。
[0034]UV光源单元50根据分析单元40所进行的反馈控制改变UV光源单元50的照射条件,并且用UV光L照射膜I。还对UV光源单元50的照射条件改变之后所生产的膜I进行物理量的计算,并且确定所计算的物理量是否在预定范围内。当所计算的物理量在预定范围内时,继续使用当前的生产条件。当物理量在预定范围之外时,再次进行反馈控制,以便改变UV光源单元50的照射条件。
[0035]为了进行反馈控制,波谱获取单元40a可以获取随时间推移的膜I的多个波谱,并且在物理量计算单元40b所进行的物理量计算步骤中,可以基于波谱随时间推移的变化计算与膜相关的物理量的变化。可以基于由此获得的计算结果进行反馈控制。在这种情况下,可以确定沿膜移动方向的物理量随时间推移的变化。因此,即使例如生产状态随时间变化,也可以确定生产状态。
[0036]如上所述,使用膜生产过程监控器100生产膜I的方法包括:波谱获取步骤,用宽带光LI (其为近红外光)照射移动的膜1,并且获取从膜I发出的漫反射光L2的波谱;以及物理量计算步骤,根据所获取的漫反射光L2的波谱计算与膜I相关的物理量。利用该方法,可以通过获取波谱来获得表示膜I的特性的物理量,并因此可以很容易地确定膜的特性。此外,由于可以从波谱获取多条信息,因此可以精确确定膜的特性,并且可以基于所获取的信息生产膜。
[0037]图2是示出根据本发明的另一实施例的膜生产过程监控器200的结构的示意图。膜生产过程监控器200与生产过程监控器100的不同之处在于:在用宽带光(其为近红外光)照射沿方向A移动的膜I之后,检测单元30检测透射光L3。因此,膜生产过程监控器200无需包括漫反射板20。
[0038]检测单元30定位成与光源10相对,使得膜I设置在检测单元30与光源10之间。光源10发出的宽带光(其为近红外光)的一部分透过膜I。透射光穿过检测单元30中的狭缝30a,被分光器30b分成波谱分量,然后被光接收元件单元30c接收。在此之后,与膜生产过程监控器100的情况类似,获取波谱,并且计算和评估物理量。因此,可以使用透射光L3计算表示膜I的特性的物理量。
[0039](用于在膜生产中控制生产条件的应用实例)
[0040]这里,将对使用膜生产过程监控器100测量应用有UV固化树脂的膜的固化度的实例进行描述,以表明根据本发明的膜生产过程监控器适于用作膜生产方法的过程监控器。
[0041]图3是示出近红外波段中的反射率波谱的二阶微分值的曲线图。对于一个表面具有均一 UV 固化树脂层且用 UV 光以 1mJ/cm2N5OmJ/cm2、10mJ/cm2、500mj/cm2和 100mJ/cm2的照射量进行照射的各PET膜而言,通过使用膜生产过程监控器100获取漫反射光的波谱(在100nm至2400nm的波长范围内)。所获取的波谱被用于计算反射率波谱,然后进行反射率波谱的二阶微分,以获得二阶微分反射率波谱。图3示出了由此获得的二阶微分反射率波谱。
[0042]图4是示出图3的在2100nm至2200nm波长范围内的一部分的放大曲线图。图5示出图3和图4所示波谱中的在2160nm附近的波长处的反射率波谱的二阶微分的极值与UV固化树脂的杨氏模量的测量结果。图5示出除了应用有UV固化树脂且用于测量图3和图4所示二阶微分反射率波谱的膜的测量结果之外,应用有UV固化树脂且用UV光以不同的照射量进行照射的多个膜的测量结果。因此,增加了样本数量。
[0043]如从图3和图4可以清楚地看出,与树脂(因用UV光进行照射,其固化度预计会增大)的物理特性值相关联的峰值(二阶微分极值)在波长2160nm附近。如从图5可以清楚地看出,波长2160nm附近的峰值与表示UV固化树脂的固化度的杨氏模量相关联。
[0044]波长2160nm附近的峰值因UV固化树脂的固化反应而变化。因此,通过利用该波段中的二阶微分值与杨氏模量之间的对应关系,可以使用膜生产过程监控器100所获得的波谱确定UV固化树脂的固化度。
[0045]例如,当在生产期间波长2160nm附近的二阶微分值在膜I的特定区域中减少时,可以假定实际的照射量因UV灯的劣化而从设定值下降或UV灯已经熄灭。在照射量已经下降的情况下,可以进行操作单元(未示出)的控制UV灯的输出的反馈控制,以便对光量的下降进行补偿。在UV灯熄灭的情况下,因为UV灯不发出光,因此可以假定UV树脂几乎不固化。因此,可以假定二阶微分值急剧下降。因此,如果检测到物理量随时间推移的这种变化,可以呈现要求更换灯的信息。因此,可以极大地降低因UV光源单元50的失效而造成的UV固化不良的出现。
[0046]此外,膜生产过程包括这样的步骤:混合和搅拌膜的材料,用挤出机挤出该混合物,然后例如进行拉伸处理和涂覆处理。在这些步骤中,从质量管理的角度考虑,膜的状态沿纵向(图1中的方向A)是否保存均一特别重要。
[0047]—般来说,在应用有UV固化树脂的膜的生产线中,沿几米宽的膜的宽度方向布置有多个UV灯。例如,图6示出包括沿宽度方向(与方向A垂直的方向)布置的三个UV光源51至53的UV光源单元50。
[0048]由于UV树脂的固化度取决于UV树脂的照射量,因此当膜I的整个区域上的固化度要求比较均一时,需要管理UV灯51至53,使得UV灯51至53的输出强度恒定不变。更具体而言,优选地,UV灯51至53具有相同的输出强度,并且在膜I移动的同时,输出强度随时间推移恒定不变。
[0049]然而,实际上,在UV灯51至53的照射区域内,UV灯51至53的照射强度并不均一。另外,灯具有个体差异,并且灯的照射强度随时间变化。因此,为了适当评估和管理UV固化度,基于被UV灯51至53的光照射的区域中的单个点处的UV光强度的测量结果可能无法对UV灯51至53的照射条件进行充分控制。
[0050]因此,如图6所示,沿宽度方向布置有多个膜生产过程监控器,膜生产过程监控器的数量与UV灯的数量对应。实时评估被UV光照射的膜的固化度,并且基于评估结果进行反馈控制。因此,膜的固化度可以在平面方向上保持均一。在这种情况下,进入三个光接收单元30所包括的每一个中的分光单元30b的光被分成波谱分量,并且由相应的光接收元件单元30c接收该波谱分量。
[0051]在根据本实施例的膜生产过程监控器应用于施加了 UV固化树脂的膜的生产过程的情况下,可以基于除了固化度之外的膜厚度、混合比例等进行诸如UV灯的照射强度和线移动速度等参数的反馈控制。在该情况下,能够实现减少了失效的发生的生产线。在这种情况下,如在上述实施例那样可以根据所获取的波谱计算诸如膜厚度和混合比例等物理量,并且可以基于计算结果进行反馈控制。
[0052](用于在膜生产中管理特定成分的凝聚的应用实例)
[0053]在膜生产过程中,通常添加诸如增塑剂或交联剂等添加剂,以赋予膜各种功能。理想的是,将这些添加剂与其它材料充分搅拌和混合,并使这些添加剂均匀地分散在所生产的膜中。然而,某些类型的添加剂可能具有熔点或吸湿性,使得它们在生产过程中根据例如温度或湿度而凝聚在局部区域中。在添加剂凝聚在局部区域中的情况
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