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CN110948811A - 一种聚合物结晶在线检测装置 - Google Patents

一种聚合物结晶在线检测装置 Download PDF

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CN110948811A
CN110948811A CN201911202380.6A CN201911202380A CN110948811A CN 110948811 A CN110948811 A CN 110948811A CN 201911202380 A CN201911202380 A CN 201911202380A CN 110948811 A CN110948811 A CN 110948811A
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China
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pressure head
polymer
crystallization
displacement
detection device
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Pending
Application number
CN201911202380.6A
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English (en)
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曾广胜
江太君
陈一
孟聪
胡灿
尹琛
刘水长
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Hunan Lingyue New Material Co.,Ltd.
Original Assignee
Hunan University of Technology
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Abstract

本发明公开了一种聚合物结晶在线检测装置，本发明通过聚合物熔体冷料井与制品具有相同的模具温度，设置压头对冷料井内充满的聚合物材料充分接触，并施加一定的力，压头的位移通过位移传感器可以精确检测压头位移随时间的变化。本发明装置结构简单，使用方便，能够在线精密监测压头对注塑冷却过程中的聚合物材料熔体冷却过程中的结晶行为，对优化聚合物制品的结晶成型具有非常重要的实践指导意义。

Description

一种聚合物结晶在线检测装置
技术领域
本发明涉及检测装置技术领域，更具体地，涉及一种聚合物结晶在线检测装置。
背景技术
聚合物是一种由天然淀粉为主要原料经生物发酵、化学聚合等工艺制备的生物基可全部生物降解的环保材料，因其优异的可生物降解性能与生物相容性在医疗与日常消费品领域得到快速推广应用。但纯聚合物的耐热性能较差，热变形温度只有55度左右，该缺点限制了其在很多场合的应用，特别是在市场消耗量特别大的日用品领域。对聚合物材料进行配方设计可以实现注塑过程的可控结晶，聚酸酸材料注塑结晶发生于注塑成型完成后的降温冷却过程中。在传统的聚合物注塑成型过程中很难直接检测制品是否完成结晶过程，往往通过适当延长注塑保温周期来确保聚合物制品的充分结晶，但是这种基于经验的实验参数设置会导致注塑制品成型周期的延长，无法实现精确的成型周期控制，影响制品加工效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有模具结晶检测状态不明的不足，提供一种聚合物结晶在线检测装置。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种聚合物结晶在线检测装置，所述检测装置包括处理单元、温度传感单元、结晶检测单元和模具单元；所述处理单元与温度传感单元和位移传感单元连接，温度传感单元和位移传感单元安装在模具单元上。
进一步地，所述模具单元设有冷却装置和加热装置。
进一步地，所述冷却装置为在模具内设有冷却水或冷却气体通道。
进一步地，所述模具单元包括浇口、流道、冷料井、型腔。
进一步地，所述位移传感单元安装在冷料井部位。
进一步地，所述位移传感单元包括压头和位移传感器，所述压头与位移传感器连接。
进一步地，所述压头设于冷料井底部。
进一步地，所述压头的压力可调节。
与现有技术相比，有益效果是：
本发明通过精密监测压头对注塑冷却过程中的聚合物材料施加一定压力，检测压头位移突变位置来在线检测聚合物材料熔体冷却过程中的结晶行为。注塑机通过流道将聚合物熔体通过浇口高速度注入注塑模具型腔形成制品，聚合物熔体在注射成型过程中同时被注入冷料井，且与制品具有相同的模具温度与类似的加工流程。压头对冷料井内充满的聚合物材料充分接触，并施加一定的力，位移传感器可以精确检测压头位移随时间的变化。冷料井内的聚合物熔体与制品内的熔体一样，在完成注射过程后在模具温度的调控下逐渐冷却，当冷却温度进入结晶温度区间后材料快速结晶，结晶后的聚合物材料硬度迅速提升，压头的位移量迅速降低，产生明显突变，该突变位置即为结晶速度最快的位置。
本发明装置结构简单，使用方便，对优化聚合物制品的结晶成型具有非常重要的实践指导意义。
附图说明
图1是位移传感检测示意图。
其中，1型腔，2流道，3浇口，4压头，5位移传感器，6冷料井。
具体实施方式
下面结合实施例进一步解释和阐明，但具体实施例并不对本发明有任何形式的限定。若未特别指明，实施例中所用的方法和设备为本领常规方法和设备，所用原料均为常规市售原料。
实施例1
本实施例提供一种聚合物结晶在线检测装置。
一种聚合物结晶在线检测装置，所述检测装置包括处理单元、温度传感单元、结晶检测单元和模具单元；所述处理单元与温度传感单元和位移传感单元连接，所述位移传感单元包括压头和位移传感器5，所述压头4与位移传感器5连接。温度传感单元和位移传感单元安装在模具单元上。所述模具单元包括浇口3、流道2、冷料井6、型腔1，位移传感单元的压头4设于冷料井6底部，所述压头4的压力可调节。内设有冷却装置和加热装置，所述冷却装置为在模具内设有冷却水或冷却气体通道。
实施例2
本实施例提供利用实施例1提供聚合物结晶在线检测方法。
根据注塑聚合物的种类性质，调节好模具温度及压头的参数设定，将熔融的聚合物注塑进入型腔1，压头4对冷料井6内充满的聚乳酸材料充分接触，并施加一定的力，调节模具温度逐渐下降，当温度快接近聚合物结晶温度区域时，聚合物结晶，体积缩小，压头4的位移量迅速降低，产生明显突变。位移传感器5和温度传感器将实时温度和位移偏差数据传送至处理单元，输送温度和位移偏转量。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚合物结晶在线检测装置，其特征在于，所述检测装置包括处理单元、温度传感单元、结晶检测单元和模具单元；所述处理单元与温度传感单元和位移传感单元连接，温度传感单元和位移传感单元安装在模具单元上。
2.根据权利要求1所述聚合物结晶在线检测装置，其特征在于，所述模具单元设有冷却装置和加热装置。
3.根据权利要求2所述聚合物结晶在线检测装置，其特征在于，所述冷却装置为在模具内设有冷却水或冷却气体通道。
4.根据权利要求1所述聚合物结晶在线检测装置，其特征在于，所述模具单元包括浇口、流道、冷料井、型腔。
5.根据权利要求2所述聚合物结晶在线检测装置，其特征在于，所述位移传感单元安装在冷料井部位。
6.根据权利要求1或3所述聚合物结晶在线检测装置，其特征在于，所述位移传感单元包括压头和位移传感器，所述压头与位移传感器连接。
7.根据权利要求6所述聚合物结晶在线检测装置，其特征在于，所述压头设于冷料井底部。
8.根据权利要求4所述聚合物结晶在线检测装置，其特征在于，所述压头的压力可调节。
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