[发明专利]检测塑料中的水的方法和塑料材料的除水系统

说明书

技术领域

本发明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.

背景技术

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1和2，作为用卡尔费休方法的测量水的技术。

专利文献1：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.H09-33484

发明内容

发明目的

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。

本发明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，根据本发明第一方面的构思，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，根据本发明第二方面的构思，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，根据本发明第三方面的构思，除了本发明第一方面或者第二方面的布局之外，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，根据本发明第四方面的构思，除了本发明第一方面或者第二方面的布局之外，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，根据本发明第五方面的构思，除了本发明第一方面或者第二方面的布局之外，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。