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用于同时确定至少一个在至少一个承载材料上涂覆的树脂层的参数的方法与流程

2022-11-13 13:51:17 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种用于同时确定至少一个在至少一个承载材料上涂覆的树脂层的参数、尤其至少两个参数的方法,一种用于执行所述方法的生产线和一种将确定的参数用于控制至少一个这种生产线的应用。


背景技术:

2.在木质材料工业中在制造工业“预浸料”(浸渍物,例如树脂浸渍的纸层)或表面覆层时,用浸渍树脂、漆等浸渍或覆层承载材料。在此必要的是,尽可能精确地遵循预设的参数(组成,涂覆量、湿度、交联程度等)。通过通常必须同时确定多个参数,检查耗费升高。通常也加重困难的是,所述参数并非自动化地确定而是例如通过称重确定。这引起时间耗费并且特别是在涉及快速运转的设备时是成问题的,因为可能在确定或调整参数之前过去了大量时间。为了解决所述问题,使用越来越多的测量系统,所述测量系统确定各个参数。
3.例如已知的是,根据de 10 2025 105 039 a1,通过nir测量方法(nir=near-infrared,近红外)确定浸渍设备上的各个参数。所述参数确定于是能够用于控制所述设备。然而分别仅提出确定各个参数。此外不清楚的是,那么应当以何种方式进行控制。
4.然而,例如在将纸用热固性树脂浸渍的浸渍设备处,例如必须检查整组参数。在此为树脂/漆涂覆、湿气、交联程度、矿物质组成部分(刚玉、二氧化钛、白垩、颜料等)的含量等。对于确定所述多个参数,在过去必须使用由多个自动的和/或手动的测量方法构成的组合。
5.在此,手动测量是最差的方法,因为其仅提供点状的测量值。在不受测量监测的其余时间,前提条件是,设备参数未发生重大改变。部分地,手动检查(例如灰化)也要求相对长的时间段,这引起延长的反应时间。
6.在迄今的方案中,因此得到多个缺点。因为承载板上的浸渍物或表面覆层是多参数体系,所以确定全部参数与大的时间耗费以及提高的材料耗费和生产时间关联。也只能部分点状检查。


技术实现要素:

7.本发明基于如下技术目的,提供测量方法,借助所述测量方法通过各个测量头能够确定多个参数(“多路测量头(multimesskopf)”)。所述多路测量头应灵活地用于作为连续材料卷带或片材的纸状的、颗粒状的或板状的材料。
8.所述目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。
9.因此,提供一种用于在利用至少一个nir测量头、尤其至少一个nir多路测量头的情况下通过记录和评估在500nm和2500nm之间、优选在700nm和2000nm之间、尤其优选在900nm和1700nm之间的波长范围中的至少一个nir光谱来同时确定至少一个在至少一个承载材料上涂覆的树脂层的多个参数,尤其至少两个、三个或四个参数的方法。
10.产生nir辐射并且将其传导到待分析的承载材料样品上,一个或多个树脂层施加到所述承载材料样品上,在那里nir辐射与样品的组成部分共同作用并且反射或散射。nir探测器接收反射的或散射的nir辐射并且产生nir光谱,所述nir光谱包含样品的期望的化学信息。在所述测量中,在一秒中执行多次单独的nir测量,使得也确保所测量的值的统计覆盖率。nir光谱仪连同(在下文中详述的)多元数据分析提供如下可行性,在光谱信息(nir光谱)和施加的树脂层的要确定的参数之间建立直接关系。
11.本发明利用如下情形,nir辐射不穿透承载材料,而是在承载材料的表面处已经尽可能地反射或散射。nir辐射因此在本方法中穿透涂覆的树脂层并且在处于树脂层之下的承载材料的表面处尽可能地反射或散射。反射或散射的nir辐射由nir探测器检测,并且求取的nir光谱用于确定期望的参数。因此,nir辐射的一部分在两次穿过树脂层时(在朝向承载件的表面的路径上和在承载件的所述表面处反射或散射之后在该路径上返回)以表征性的方式由树脂层和处于其中的另外的材料吸收,由此产生反射的或散射的辐射的层特定的nir光谱。测量和评估产生的nir光谱用于确定特定的参数,所述参数表征树脂层和在其中包含的另外的材料。
12.在一个实施方式中,应同时确定的参数选自:涂覆的树脂层的量、涂覆的树脂层的硬化度和交联程度、涂覆的树脂层的湿气含量、可能散布到树脂层上的耐磨颗粒或其他固体的耐磨性和量。
13.因此,借助本方法能够同时求取涂覆的树脂层的量和/或交联程度和/或硬化度和/或湿气含量和/或散布到树脂层上的耐磨颗粒或其他固体的量和/或耐磨性。优选地,同时确定这四个参数,涂覆的树脂层的量、交联和湿气含量,和散布到树脂层上的耐磨颗粒的量。但是也可行的是,同时确定仅仅两个参数:涂覆的树脂层的量和湿气含量,或三个参数:涂覆的树脂层的量、交联和湿气含量,或者由上面提到的参数组构成的其他组合。
14.因此提供一种方法,在所述方法中通过使用nir测量头,能够从唯一的nir光谱或nir辐射的反射或散射中确定提到的参数,更确切地说通过无接触测量。在差值测量中,也可以在生产线中使用多个测量头。借助一个测量头或多个测量头求取的数据在本发明的一个有利的表现方案中直接用于设备控制或调控。此外,在本发明的另一有利的表现方案中,通过存储所述数据能够实现改进质量控制。在设备实验中,存储的数据能够有利地提供以有助于评估,例如设备在新安装时或在维护或维修之后投入运行或者对新生产或测量方法的原地测量目的。通过立即存在测量值和高测量频率,能够实现非常紧密检验或控制或调控设备。
15.本方法能够实现与传统的(已知的)测量方法相比在短时间中(在线地、优选没有干扰性的延时)提供测量值。测量数据能够用于质量保证、研究和开发、用于过程检验、过程调控、过程控制等。通过测量过程,生产速度等不降低。原则上,借此改进生产的监测。此外,通过质量确定和设备校准造成的停机时间也降低。
16.本方法的优点是多样性的:在评估测量到的参数值时在时间延迟明显降低的情况下无接触的多参数确定(“real time”或“实时”测量);改进的设备控制或调控,减少废品,改进在设备上制造的产品的质量,改进设备可用性。
17.在一个实施方式中,本发明包括如下步骤:
[0018]-在利用至少一个nir探测器的情况下在500nm和2500nm之间的、优选在700nm和
2000nm之间的、尤其优选在900nm和1700nm之间的波长范围中分别记录多个参考样品的至少一个nir光谱,参考样品分别具有期望的参数的不同的值;
[0019]-借助于非显微镜方法来确定所述的参考样品的期望的参数;
[0020]-将针对参考样品确定的参数与所记录的所述参考样品的nir光谱相关联;
[0021]-借助于多元数据分析来创建用于在nir光谱的光谱数据和所属的参数值之间的关联关系的校准模型;、
[0022]-将至少一个树脂层涂覆到承载材料的至少一侧上;
[0023]-通过使用至少一个nir探测器在500nm和2500nm之间的、优选在700nm和2000nm之间的、尤其优选在900nm和1700nm之间的波长范围中记录施加到承载材料上的树脂层的至少一个nir光谱;
[0024]-通过将针对树脂层记录的nir光谱与创建的校准模型的比较来确定涂覆到承载材料上的树脂层的期望的参数。
[0025]
因此,首先提供由树脂覆层的承载材料的参考样品。重要的是,参考样品与要测量的样品是相同类型的;即尤其参考样品的树脂层具有与要测量的树脂层相同的组成。要测量的样品和参考样品的同类性尤其在使用具有附加材料,如防火剂、纤维、其他添加剂的液态树脂层时是重要的。
[0026]
从所述参考样品在500nm和2500nm之间、优选在700nm和2000nm之间、尤其优选在900nm和1700nm之间记录至少一个nir光谱。
[0027]
所述参考样品同样输送给非显微镜分析,用以确定期望的参数,即涂覆到承载材料上的树脂量的量、硬化度、交联程度、湿度和涂覆的颗粒的量和其耐磨性(或者所述参数的选择)。非显微镜的分析在更下文中详细地针对每个提到的参数描述。
[0028]
从分别借助于非显微镜分析求取的用于参考样品的参数中形成平均值,所述平均值随后与所述参考样品的分别记录的nir光谱相关联,并且借助于多元数据分析来创建用于在参考样品的nir光谱的光谱数据和所属的参数值之间的关联关系的校准模型;即参考样品的nir光谱与参考样品的每个参数值对应。对于不同的参数创建的校准模型保存在适合的数据存储器中。
[0029]
随后,至少一个树脂层涂覆到承载材料的至少一侧上并且记录涂覆到承载材料上的树脂层的至少一个nir光谱。涂覆到承载材料上的树脂层的期望的参数能够通过针对树脂层记录的nir光谱与创建的校准模型的比较来确定。
[0030]
因此可行的是,从唯一的对要测量的样品求取的nir光谱中通过与对于相应的参数创建的校准模型自动比较或比对同时确定涂覆到承载材料上的树脂层的树脂层的多个感兴趣的参数。
[0031]
nir光谱的比较和解释有意义地在整个记录的光谱范围之上进行。这有利地借助本身已知的多元数据分析(mda)执行。在多元分析方法中,以本身已知的方式典型地同时检查多个统计学变量。对此,在所述方法中,在数据集中包含的变量的数量通常降低,而同时在其中包含的信息不减少。
[0032]
在该情况中,多元数据分析经由偏最小二乘法(partial least squares,pls)进行,由此能够创建适合的校准模型。对获得的数据的评估优选地借助适合的分析软件进行,如例如借助umetrics ab公司的分析软件simca-p或者camo公司的unscrambler。
[0033]
在另一实施方式中提出,为了创建校准模型使用出自在1450nm和1550nm之间的nir光谱范围的光谱数据,所述光谱数据借助于适合的数学方法预处理并且随后输送给多元数据分析。
[0034]
nir光谱中波长对于预测树脂层的参数、如例如树脂量的意义借助于回归系数表示。在此,具有大的系数绝对值的区对回归模型有强烈影响。因此,用于确定树脂量或树脂含量的pls回归模型中的回归系数的视图示出,在1460nm和1530nm之间的、最大值在1490nm处(树脂的氨基的吸收带)的波长范围对于模型的计算是最重要的,因为在此回归系数的绝对值最大。光谱中的其他区域虽然关于nir测量具有较小的信息含量,然而仍有助于,考虑或最小化另外的信息或干扰性的影响变量(如层的透明度,树脂层的表面性质或承载材料等)。
[0035]
为了消除干扰性影响(如例如承载材料的表面的性质、样品的颜色、固体颗粒或其他添加剂处的光散射等)需要的是,将光谱数据借助数学预处理方法(例如派生数据预处理、根据snvt(standard normal variate transformation)的标准化)、倍增信号修正(emsc,extended multiplicative signal correction等)处理。在此,将主要通过样品的不同颜色造成的基线效应从光谱中移除,将叠加的带彼此分开并且考虑在覆层中在基底表面处或在固体颗粒处的光散射的相关性。如果例如要确定承载材料、如例如木质材料板的未处理的表面上的树脂涂覆量,进行数据预处理,优选地用于降低基底的粗糙的表面处的光散射。在对装饰层进行测量时,校准和数据处理的重点在于移除基线偏移。
[0036]
从预处理的数据中,借助于多元数据分析开发校准模型,所述校准模型包含全部在校准中使用的装饰物。
[0037]
对应地,nir光谱的比较和解释优选地在1450nm和1550nm之间的光谱范围中利用多元数据分析mda进行。在多元分析方法中,以本身已知的方式典型地同时检查多个统计学变量。对此,降低包含在数据集中的变量的数量,而同时并不减小在其中包含的信息。
[0038]
在优选的实施方式中,作为承载材料使用纸层。作为纸层例如使用覆盖纸、装饰纸、牛皮纸。覆盖纸是薄纸,所述薄纸典型地已经借助传统的密胺树脂浸泡。同样可获得如下覆盖纸,其中耐磨颗粒、如例如刚玉颗粒已经混入到覆盖部的树脂中,以便提高耐磨性。装饰纸是用于木质材料的表面加工的特殊纸,其能够实现高的装饰多样性。因此,除了典型地压印多种木结构之外,广泛压印几何形状或艺术产品也是可获得的。实际上不存在题材选择中的限制。为了确保最优的印刷适性,使用的纸必须具有良好的光滑度和维度稳定性并且同样适合于需要的树脂浸渍的穿透。牛皮纸具有高的强度并且由纸浆纤维构成,对其添加淀粉、明矾和胶水,以便实现表面效应和强度提升。
[0039]
在一个优选的实施方式中,承载材料部分地或完全地用树脂浸渍,其中树脂进入到承载材料中或者穿透到其中。尤其在将纸层用作为承载材料时进行浸渍。在本文中,将术语“浸渍”理解成用树脂完全地或部分地浸透。这种浸渍例如能够在浸渍池中通过辊压、网格辊压、刮涂或喷涂施加。
[0040]
在本文的承载材料的另一实施方式中也能够提出,树脂层不进入到承载材料中,而是更确切地说涂覆在承载材料的表面上。这尤其在将承载板用作为承载材料的情况下是这种情况。在此,至少一个预硬化的树脂设置在承载板的至少一个表面或侧部、即上侧和/或下侧上。作为表面在此理解成承载材料上的一层或多层构造。
[0041]
在承载板作为承载材料的情况下,其优选是由木质材料、塑料、木质材料-塑料混合物或复合材料构成的板,尤其颗粒板、中密度纤维板(mdf)、高密度纤维板(hdf)、刨花板(osb)或胶合板、水泥纤维板、石膏纤维板或wpc板(wood plastic composites(木塑复合材料))或spc板(stone plastic composite(石塑复合材料))。
[0042]
承载材料的表面能够是表面处理的,例如在木质材料承载板的情况下,表面可以是磨平的或者也是不磨平的并且设有压制薄膜(presshaut)。在塑料承载板的情况下,表面能够是电晕处理的。
[0043]
涂覆的树脂层因此能够作为液态覆盖部在承载板上或作为纸层的部分或完全浸渍物存在。
[0044]
要涂覆到承载材料上的树脂层由含甲醛的树脂、优选三聚氰胺甲醛树脂、尿素甲醛树脂或二者的混合物构成。树脂层的固体含量位于30重量%和80重量%之间,优选位于50重量%和65重量%之间。
[0045]
在本发明的一个变型形式中,将液态树脂以在50g/m2和150g/m2、优选在60g/m2和100g/m2、尤其优选在70g/m2和80g/m2之间的量涂覆到承载材料的表面上,尤其在木质材料板的情况下。在纸层的情况下,树脂涂覆量位于200%至400%之间的范围中,优选为300%。
[0046]
如已经表明的那样,承载材料能够设有装饰物。这能够是装饰纸层或是以直接印刷涂覆到木质材料板上的装饰层。
[0047]
在将树脂层涂覆到装饰层上的情况下,在创建校准模型时的附加的步骤是有意义的。对应地,在本方法的一个改进的变型形式中,用于创建校准模型的光谱数据从在1450nm和1550nm的nir光谱范围中在借助适合的数学方法预处理之后分成至少三组,所述组分别对应于具有相似的色调的装饰物,并且随后输送给多元数据分析。
[0048]
在此,光谱数据优选地分成用于具有亮色调的装饰物的第一组、具有中间色调的第二组和具有暗色调的第三组。
[0049]
因此,在本发明的所述实施方式中,除了对nir光谱的不完全消除装饰物效应的数学预处理之外,通过将样品分成具有类似的装饰物颜色的组来降低装饰物造成的效应。
[0050]
对此,全部在校准中使用的装饰物对应于其色调被分成三组。组1包含亮的装饰物并且组2包括中间装饰物。在组3中概括暗的装饰物的校准样品。通过根据产生的装饰物的色调将整个模型分成三个组模型,能够将系统性(装饰物相关的)偏差降低到<5%,这引起在线测量的精度的提高。在此,不必在pls递归模型中检测每个在设备处产生的装饰物。对于用不同装饰物对hdf板的涂覆量的nir测量足够的是,从每个装饰物组的少量代表中开发递归模型,所述递归模型能够应用于整个组。
[0051]
根据例程监测生产设备处的液态树脂层(覆盖部)的涂覆量能够视产生的装饰物而定地借助对应的组模型进行。对此,形成的装饰物组以在校准中未使用的其余的装饰物关于其着色扩展。
[0052]
如在上文中已经表明的那样,树脂层能够具有耐磨颗粒、玻璃球、天然纤维和/或合成纤维和其他添加剂。
[0053]
用于提高耐磨性的耐磨颗粒优选地包括刚玉(氧化铝)、碳化硼、二氧化硅、碳化硅,其中使用刚玉是特别优选的。在一个实施方式中,散布的耐磨颗粒的量为10g/m2至50g/m2,优选为10g/m2至30g/m2,尤其优选为15g/m2至25g/m2。因此,例如能够散布14g/m2或23g/
m2的耐磨颗粒。
[0054]
优选地使用的玻璃球具有50-100μm、优选60-80μm的直径。玻璃球的涂覆量当其连同第三树脂层一起施加时为1-5g/m2,优选为2-4g/m2,尤其优选为3g/m2。
[0055]
如在上文中已经表明的那样,参考样本以光谱学和非光谱学的方式测量或确定,以便因此将参数与所记录的参考样品的nir光谱相关联。
[0056]
视参数而定,使用不同的非光谱学的分析方法。
[0057]
涂覆的树脂层的量:
[0058]
用于确定涂覆量的常见的方法是称重。在此,在涂覆成套设备中用覆层介质覆层承载材料并且随后通过确定重量差来确定涂覆量。
[0059]
涂覆的树脂层的湿度:
[0060]
烘干(darrprobe)方法是用于确定湿度的最精确的方法(尤其是木材湿度),其中将样品在103﹢/-2℃在干燥炉中干燥24小时。湿度定义成在材料中包含的水的重量与绝对干燥的材料(烘干重量)的重量的比值。湿度因此是在湿重量和干重量(烘干重量)之间的比值。
[0061]
涂覆的树脂层的硬化程度:
[0062]
硬化经由所谓的酸实验确定。在此,将表面在限定的时间段中以稀释的矿物酸(4摩尔盐酸)负荷。随后,评估光泽度和/或颜色变化。在此,观测到的光泽度/颜色损失越少,则硬化越强。
[0063]
涂覆的树脂层的交联程度:
[0064]
部分交联的预缩合物或缩聚物(也称为部分交联、仍部分可溶的b状态)的交联程度经由vc测试(挥发性化合物测试)确定,其中不仅将水而且也将少量甲醛从合成树脂中分离。对于vc测试,将样品(通常为10
×
10cm)称重并在105℃干燥5分钟。在冷却之后,再次对样品称重。然后,基于最终重量,确定质量损失并作为百分比值指示。先前确定的纸重量用作为用于确定以百分比为单位的树脂涂覆的基础((最终重量-纸重量/纸重量)
×
100)。
[0065]
散布的耐磨颗粒的量:
[0066]
这可以间接经由涂覆的树脂层的耐磨性求取。例如在复合地板上的硬化的保护层的耐磨性根据din en 13329:2017(d)是可能的。在此情况下下,检查覆盖层或耐磨层对磨损的耐受性。将样品(例如10cm
×
10cm的大小)从待检查的板或待检查的样本切出。用笔将样品分成八个同样大的区段(八分圆)。将这些样品夹入检查设备中,在所述检查设备处存在具有可运动的摩擦辊的两个可枢转的臂和重块(500g)。摩擦辊贴上标准砂纸。夹入的样品在摩擦轮下旋转。每200转更换砂纸,并检查表面的磨损。当在试样的五个八分圆中可看到尺寸分别为1mm2的基底(印刷原纸、底漆)时,检查结束。作为结果指示直至露出装饰物所需的转数。
[0067]
本方法在生产线中执行,所述生产线包括至少一个nir多路测量头、优选至少两个nir多路测量头和至少一个控制系统。这种生产线能够是用于制造材料板或用于纸层的浸渍设备的生产线。
[0068]
生产线的控制系统包括至少一个计算机辅助的评估单元(或处理器单元)和数据库。在评估单元中,将对产品(即具有涂覆的树脂层的承载材料)测量的nir光谱与对分别单独的参数创建的校准模型进行比对或比较。这样确定的参数数据存储在数据库中。
[0069]
借助当前的光谱学方法确定的数据能够用于控制生产线。nir多路测量头的无接触测量的参数值(“实际值”)如在上文中已经描述的那样可以直接地并且“实时地”用于控制或调控相关的设备,其方式例如为:将测量的实际值存储在数据库、例如关系数据库中并且将其与存储在那里的所述参数的期望值进行比较。得出的差随后用于控制或调控生产线。
[0070]
对于比对和控制生产线,提供计算机实现的方法以及计算机程序,所述计算机程序包括指令,所述指令在通过计算机执行程序时促使所述计算机执行计算机实现的方法。计算机程序存储在生产线的控制系统的存储器单元中。
[0071]
如提到的那样,生产线能够设计用于材料板的覆层。在一个实施方式中,这种生产线能够具有如下构造:
[0072]-至少一个第一涂覆设备,用于将第一树脂层涂覆到材料板的上侧和/或下侧上,
[0073]-至少一个沿加工方向在第一涂覆设备下游设置的设备,用于散布预先确定的量的耐磨颗粒;
[0074]-至少一个沿加工方向在第一涂覆设备和控制设备下游设置的第一干燥设备,用于干燥第一上部和/或下部树脂层;
[0075]-至少一个沿加工方向在第一干燥设备下游设置的nir测量头,尤其nir多路测量头,用于在线确定在材料板的上侧上设置的树脂层的参数;
[0076]-至少一个沿加工方向在第一nir测量头下游设置的第二涂覆设备,用于将第二树脂层涂覆到材料板的上侧和/或下侧上;
[0077]-至少一个沿加工方向在第二涂覆设备下游设置的第二干燥设备,用于干燥第二上部和/或下部树脂层;
[0078]-至少一个沿加工方向在第二干燥设备下游设置的第二nir测量头,尤其是nir多路测量头,用于在线确定在材料板的上侧上设置的树脂层的参数;
[0079]-至少一个沿加工方向在第二nir测量头下游设置的第三涂覆设备,用于将第三树脂层涂覆到材料板的上侧和/或下侧上,
[0080]-至少一个沿加工方向在第三涂覆设备下游设置的第三干燥设备,用于干燥第三上部和/或下部树脂层;和
[0081]-至少一个压紧设备,尤其是短周期压机,用于压紧层构造。
[0082]
在一个优选的实施方式中,生产线为了执行本方法而包括:
[0083]-至少一个沿加工方向在第二干燥设备下游设置的第三涂覆设备,用于将第三树脂层涂覆到上侧上,
[0084]-至少一个沿加工方向在第三涂覆设备下游设置的设备,用于散布预先确定的量的玻璃球;
[0085]-至少一个沿加工方向在第三涂覆设备和用于玻璃球的散布设备下游设置的干燥设备,用于干燥第三上部的和下部的树脂层;
[0086]-至少一个沿加工方向在干燥设备下游设置的第二nir测量头,尤其nir多路测量头,用于在线确定在材料板的上侧上设置的树脂层的参数;
[0087]-至少一个沿加工方向在第二nir测量头下游设置的第四涂覆设备,用于将第四树脂层涂覆到材料板的上侧和/或下侧上,
[0088]-至少一个沿加工方向在第四涂覆设备下游设置的第四干燥设备,用于干燥第四上部和下部树脂层;和
[0089]-至少一个沿加工方向在第四干燥设备下游设置的短周期压机。
[0090]
通常可行的是,在生产线中设有另外的nir测量头。因此,在每个涂覆和干燥设备下游可以设有nir测量头。因此,例如在涂覆和干燥最后的树脂层之后在压紧之前能够在生产线中设有另外的nir测量头。
[0091]
也可行的是,附加地,确定在材料板的下侧上涂覆的树脂层的参数。在该情况下,一个或多个nir测量头附加地在生产线中设置在经过的材料板下方,使得辐照材料板的下侧。
[0092]
使用的涂覆设备优选是涂覆辊,所述涂覆辊能够实现将层涂覆到承载板的上侧或下侧上。优选地,并行地将磨损层涂覆到木质材料承载板的上侧上和将树脂层涂覆到木质材料承载板的下侧上。
[0093]
视生产线的要求而定,当然可行的是,改变涂覆设备和干燥设备的数量。因此,例如接着kt压机之后,能够设有冷却翻转器(k
ü
hlwender),用于冷却硬化的木质材料板。
[0094]
如提到的那样,生产线能够构成为用于纸层的浸渍设备。这样的浸渍设备包括至少一个浸渍槽或浸渍浸池,可选地,通气路段、用于去除多余树脂的刮刀系统/刮板辊对、可选地用于散布耐磨颗粒的设备、至少一个干燥器(例如气浮干燥器),可选地栅格机构(raterwerk)和可选的第二干燥器,至少一个冷却设备(例如冷却辊系统)和至少一个在加工方向上在冷却设备下游设置的nir测量头,优选nir多路测量头。nir测量头优选地设置成,使得浸渍的纸层的上侧被辐照。然而,一般来说,也可以在浸渍设备中设有可能另外的的nir测量头,以测量浸渍的纸层的上侧和下侧。
[0095]
在生产线的两个实施方式(木质材料板,浸渍物)中,nir测量头分别与具有评估单元和数据库的控制系统连接,用于处理和存储所求取的nir数据。在测量到的实际值与期望值有偏差时,由设备控制或调控进行自动调整。原则上,生产线中使用的所有nir测量头将由其测量到的实际值提供给中央控制和评估单元,在例如nir测量头中的唯一的nir测量头的测量到的实际值偏差于对应的期望预设时,所述中央控制和评估单元相应地调控或预防性地控制生产进程。
[0096]
在浸渍设备的情况下,例如在测量到的参数的实际值与期望预设有偏差时,通过自动化的控制或调控,改变刮刀/刮板辊,干燥器中的温度控制和/或散布量。
[0097]
在用于制造木质材料板的生产线的情况中,在测量到的参数的实际值与期望值有偏差时,通过设备控制或调控进行自动调整。
[0098]
借助本方法确定的参数除了直接控制设备之外也能够以多种方式用于其他应用。
[0099]
将ai系统用于评估测量数据,用于控制和调控所述设备和用于在设备上制造的产品的质量控制:
[0100]
为了评估相应的nir多路测量头的测量到的和存储在数据库中的参数值,此外能够有利地使用人工智能的方法或系统(“artificial intelligence”或简称为“ai”),其特征尤其在于,由于测量数据连续流入以及设备的一个或多个nir多路测量头的测量的参数值的所存储的数据量与此关联地不断增长,所述系统在其评估这些数据方面随着时间的推移变得越来越好(“狭义的基于知识的ai系统”),和能够识别和评估在nir测量方法的各个
测量参数之间的可能迄今为止未知的相关性(和可能在所述“nir”测量数据和以其他方式获得的并且可提供给ai系统进行分析的其他数据之间)(“自学习的”基于ai的评估系统),并且所述新的知识能够用于进一步地优化设备的控制或调控,以便由此关于效率和容错率进一步地优化设备的启动和运行,或者能够进一步地提高在所述设备上制造的产品的质量或者可以进一步地降低次品(有故障的或品质较低的产品)。
[0101]
将ai系统用于预测所述设备的组件的失效概率或在所述设备上制造的产品的质量降低概率:
[0102]
此外,借助这种基于ai的评估系统也能够关于要测量的参数值的未来的发展进行预测和从而得出关于设备的各个组件的磨损或产品质量的发展的结论,其此外能够用于,在例如组件由于磨损真正失效之前或在产品的质量实际已经恶化到其不再能够作为次品售卖之前,“前瞻性地”规划或执行可能的维护工作或维修。
[0103]
将本发明的测量方法尤其利用ai系统用于优化设备的启动过程:
[0104]
借助本发明的nir测量方法对特定的设备上的特定的产品类型已经测量的参数的针对特定的产品类型存储的实际值和所述参数的所属的期望值能够有利地在已经已知的产品类型在所述设备上的生产启动时使用,以便通过将新测量到的所述参数的测量值与所述已经存在的所述参数的数据集进行比较和评估得出的所述数值的差,更快地针对所述产品类型的生产设定和优化所述设备的参数。
[0105]
通过使用前面已经提到的基于ai的系统有利地进一步改善设备启动的所述时间缩短,因为在此还可以特别快地对在设备上生产特定产品类型的起始基础的变化作出反应,例如如果为制造所述产品类型使用与迄今为止使用的原材料(例如,木纤维混合物,如果使用不同份额的不同木材类型(杨木,松木、杉木、山毛榉等和/或回收的废木),其组分会明显改变,或使用的合成树脂/添加剂混合物,其各个批次可能因制造商而异,或者其配方可能已更改)。
[0106]
设备启动的所述缩短于是尤其在如下情况下是有利的,即在维修之后或在调控维护之后或在设备必须停机的清下取出样品之后再次启动设备或尤其当要制造小批量的特定的(不同的)产品类型。
[0107]
这尤其在如下情况下能够有利地起作用:由于最终消费者的改变的消费行为或设备运营商的商业客户的订购行为改变,设备运营商必须用其设备依次制造越来越多的这种较小批次的不同的产品类型。并且对应地克服其设备的许多与此关联的失效时间(停机和启动时间)。
[0108]
借助本发明的在此描述的表现方案,所设备的所述必需但是不期望的失效时间可以得到明显降低,结果是:制造一系列较小批次的不同的产品类型对于设备运营商而言也能够算是经济的。
[0109]
工业4.0:将一个设备与一组相同类型或相似类型的其他设备联网:
[0110]
在上文中描述的设备在进一步的扩展阶段中能够经由线缆或更有利地经由互联网或电信通信网与设备运行商的相同的或相似的类型的其他设备联网,所述其他设备例如处于相同的经营场所的场地和/或处于设备运营商的其他经营场所,所述其他经营场所可能处于国内和国外的其他地方。
[0111]
也可行的是,设备运营商的一个设备或运营商的相同类型或相似类型的所有其他
设备(或设备中的至少一些设备)与属于其他设备运营商的相同类型的或相似类型的设备联网。
[0112]
基本构思在此是,将全部连接的设备的测量数据汇集在中央(基于服务器的)评估单元中,所述评估单元对全部连接的设备的所述数据进行评估并且由于较大的可供使用的数据集可以对数据进行更好的和更快的评估并从而在所述章节中之前描述的工艺能够设计得更高效(更快、更好、提高的质量、可靠的预测等)。这尤其在如下情况下将获益:对此使用基于ai的评估系统。替代中央(基于服务器的)评估单元,也可以使用分布式分散的评估单元,所述评估单元能够将/允许相互通信并且能够将/允许访问所有的或选择的设备的数据。
[0113]
在云应用中馈送和存储各个设备的测量数据也是可行的,
[0114]
·
能够/允许访问用于各个设备的各个评估单元(“本地的”设备特定的评估单元/设备),和/或
[0115]
·
用于各一个设备运营商的全部或一些设备的分散的评估单元(“队列特定的”设备运营商特定的评估单元/设备运营商),和/或
[0116]
·
中央评估单元,所述中央评估单元根据所有设备运营商的设备的全部在云中可用的数据评估设备运营商的特定设备的个体化的数据,并且将结果通知给特定的设备的控制或调控单元(“中央的”与设备运营商无关的评估单元)。
[0117]
要制造的产品的测量数据(实际值)和所述产品所属的样本或预设数据/规范(期望值)的跨设备的和可能基于ai的存储器单元的基本构思因此在于,(优选在保证不同的(在法律上不彼此关联的)设备运营商的设备或nir多路测量头的数据的机密性的条件下)对于全部连接的设备或nir多路测量头中央地存储全部这些数据,并且根据全部相关设备的所存储的相关的数据对设备的进入的实际值进行评估,并且将所述评估的结果向回发送给单独的设备的控制装置或调控装置或用于所述设备的质量控制。这能够是用于控制或调控所述设备和/或在所述设备上制造的产品的质量控制的有人操纵的中心。但是其也能够是自动化的或至少部分自动化的中心,其完全地或至少部分地无需人干预就能够控制或调控所述设备和/或自动化地或至少半自动化地监测产品的质量,和在制造的产品的质量变差时自动化地或部分自动化地干预对设备的控制或调控或者触发至少一个警告信号。
[0118]
所述一个或多个评估单元能够是物理上分开的(例如基于服务器的)单元,但其也能够是虚拟单元,所述虚拟单元同样存储在云中并且例如由云运营商发展、维护和更新。
[0119]
借助于防火墙和类似的装置能够确保,评估根据全部连接的设备(或至少其一部分)的馈送的数据由一个评估单元或多个评估单元执行,但各个设备运营商仅获得到评估结果的通道,所述评估结果涉及(和仅涉及)其自身的设备,以便保证接收到的测量数据和评估的结果的机密性。
[0120]
也可行的是,例如这种设备的运营商联合并且共同地运营例如呈服务器或“私有云”的形式的这种存储和评估单元或者由中立的外部服务商受委托地运营,其例如可以是这种nir多路测量头的制造商。
[0121]
此外,根据本发明可行的是,不仅可以将测量数据中央地存储在服务器上或者在云中,并且可能还有评估单元,而且各个设备的控制和调控从中央服务器或云中直接控制或调控,或在所述设备上制造的产品的质量控制在中央被监测,或者在中央和预防性地给
设备运营商通知对各个设备和其组件的未来的维护和维修的可能性和对未来的质量劣化的预测。
[0122]
特别有利地,这种中央的、可能基于ai的平台由nir多路测量头的制造商运营,以用于这种nir多路测量头或与此关联的设备的存储、评估、监测、预报和可能甚至控制和调控和质量控制并且作为服务提供给设备运营商。
[0123]
对此替选地,nir多路测量头的这种制造商可以提供至少一个这种有网络能力的和可能基于ai的用于运营设备运营商的设备的nir多路测量头的总系统,所述总系统能够实现这种nir多路测量头或与此关联的设备运营商的设备的存储、评估、监控、预报和可能甚至控制和调控和质量控制。
[0124]
当然,在此描述的、联网的和可能基于ai的系统为了这种nir多路测量头或与其连接的设备的存储、评估、监测、预报和可能甚至控制和调控和质量控制也能够与所述类型的其他系统组合或者集成到其中,所述其他系统检测和评估其他参数或者集成所述其他系统。
[0125]
这种系统例如能够是用于处理新近订单、用于订单处理(生产规划)和交付订购的/制造的产品的专用系统,或者是材料采购或物品交付的物流系统抑或是在现代企业中已经存在的erp系统(erp=“enterprise resourcen planning(企业资源计划)”)。
附图说明
[0126]
在下文中参照实施例的附图的视图详细阐述本发明。附图示出:
[0127]
图1示出用于制造木质材料板的生产线的示意图;和
[0128]
图2示出浸渍设备的示意图。
具体实施方式
[0129]
在图1中示意地示出的生产线包括:四个双涂覆成套设备1、2、3、4,用于同时将相应的树脂层涂覆到被分割的被印刷的材料板、例如被印刷的hdf板的上侧和下侧上;以及各四个在加工方向上在双涂覆成套设备下游设置的对流式干燥器1a、2a、3a、4a。
[0130]
在第一涂覆辊1下游此外设有第一散布设备10,用于将耐磨材料、例如刚玉均匀地散布到hdf板的上侧上的第一树脂层上。第一树脂层的干燥随后在第一对流式干燥器1a中进行。在第一对流式干燥器1a下游设有第一nir多路测量头。
[0131]
接着是用于涂覆第二树脂层的第二双涂覆机构2和用于干燥第二树脂层的第二对流式干燥器2a。
[0132]
在用于涂覆第三树脂层的第三双涂覆机构3下游能够设置有用于将玻璃球涂覆到第三树脂层上的另一散布设备20,跟着是用于干燥第三树脂层的第三对流式干燥器3a。用于玻璃球的散布设备20是可选的。玻璃球也能够连同第三树脂层一起被涂覆。在第三对流式干燥器3a下游设有第二nir多路测量头。
[0133]
在第四双涂覆机构4中涂覆第四树脂层和在第四对流式干燥器4a中干燥之后,将层构造在短周期压机5中压紧,所述第四树脂层在第四树脂层处于上侧的情况中例如可以包含纤维素纤维。将压紧的板冷却和贮存。
[0134]
通常可行的是,在生产线中设有另外的nir测量头。因此,例如在涂覆和干燥最后
的树脂层之后在压紧之前,可以在生产线中设有另一nir测量头(未示出)。也可行的是,附加地在生产线中在经过的材料板之下设有一个或多个nir测量头,使得材料板的下侧被辐照(未示出)。
[0135]
两个nir多路测量头与具有评估单元和数据库的控制系统连接,以处理和存储求取的nir数据。在与期望值有偏差的情况下,通过设备控制或调控对生产条件进行自动调整。
[0136]
图2示出用于纸层的浸渍设备的示意构造。所述浸渍设备包括至少一个浸渍槽或浸渍浸池6、用于去除过量树脂的刮刀系统或刮板辊对7、用于散布耐磨颗粒10的设备、气浮干燥器8、冷却辊系统9和沿处理方向在冷却设备下游设置的nir多路测量头。通常也可行的是,在浸渍设备中设有另外的nir测量头,以测量浸渍的纸层的上侧和下侧(未示出)。
[0137]
nir多路测量头在此也与具有评估单元和数据库的控制系统连接,用于处理和存储所求取的nir数据。在与期望值有偏差时,通过设备控制或调控对生产条件进行自动调整。
[0138]
实施例1:确定在设有装饰物的木质材料板上涂覆的树脂层的量
[0139]
创建参考样品和校准:
[0140]
校准用于涂覆量的在线确定的nir测量系统如下执行:
[0141]
从hdf板中生产多个50cm
×
50cm的样品。样品的后侧和棱借助铝胶带密封,以便在干燥时阻挡湿气损失。样品借助于涂覆辊用树脂溶液从上部覆层。确定涂覆量通过在对样品覆层之前和之后的称重进行。此后,将样品在对流式干燥器中在大约190℃干燥大约15秒并且随后借助nir光谱仪测量。校准样品的测量借助nir测量系统da 7400进行。测量手动地开始并且持续大约10s。在此,用手将参考板在测量头下方圆形地移动。通过涂覆量的改变,实现在30g/m2至145g/m2的涂覆量的宽的范围中的校准。以所述方式测量多个参考样品。
[0142]
从参考光谱中创建校准模型,所述校准模型用于确定未知的样品的涂覆量。创建校准模型借助于多元数据分析进行。这借助适合的分析软件、例如借助已经在上文中提到的分析软件camo公司的unscrambler进行。
[0143]
为了创建校准模型,使用出自液态树脂的在1450nm和1550nm之间的nir光谱范围的光谱数据,所述光谱数据首先借助于适合的数学方法预处理并且随后输送给多元数据分析。
[0144]
使用的软件程序能够实现,通过对光谱数据的特定的预处理技术,使对测量的不同的干扰因素最小化,如例如样品的表面性质、在覆层中的红外不活化的填充材料或者样品的不同的颜色等。
[0145]
在确定装饰层上的液态树脂量的情况下对nir测量的颜色影响能够附加地通过形成装饰物组来解决,所述装饰物组具有类似的颜色划分。对此,全部在校准时使用的装饰物根据其色调分成三组。组1包含亮的装饰物并且组2包括中等的装饰物。在组3中概括暗的装饰物的校准样品。通过将整个模型根据生产的装饰物的颜色分成三个组模型,将系统性的(与装饰物相关的)偏差降低到<5%,这引起在线测量的精度的提升。在此,并非每个在设备处生产的装饰物都必须在pls模型中被考虑进入。对于树脂到具有不同的装饰物的hdf板上的涂覆量的nir测量,足够的是,从每个装饰物组的少量代表中发展pls递归模型,所述pls递归模型能够应用于整个组。
[0146]
确定装饰物层上的液态树脂的涂覆量:
[0147]
通过记录具有已知的树脂量的多个印刷有不同的装饰物的参考样品(称重板50cm
×
50cm)的nir光谱进行校准。在此,样品借助于涂覆辊用树脂溶液(涂覆量在10g/m2和150g/m2之间)从上部覆层。从获得的校准光谱中,为每个装饰物组创建pls递归模型,所述pls递归模型随后用于对设备进行在线测量。
[0148]
为了对工艺中的涂覆量进行在线测量,在nir测量系统中初始化用于每个装饰物组的模型。
[0149]
实施例2:确定在木质材料板上涂覆的树脂层的湿度
[0150]
将三聚氰胺甲醛树脂层涂覆到木质材料板上。其用作为参考样品。随后,记录在900nm和1700nm之间的波长范围中的nir光谱。为了记录nir光谱,例如使用perten公司的nir测量设备。测量头的名称为da7400。
[0151]
为了进一步地评估nir光谱,创建适合的校准模型。因此,创建用于参考样本(没有烘干样本)的nir光谱的第一校准模型,所述第一校准模型利用偏最小二乘(pls)递归来求取。
[0152]
所述模型用于确定烘干样品中的剩余湿度。在应用第一校准模型的情况下,例如由已经在上文中已经提到的umetrics ab公司的分析程序simca-p计算对于烘干样品的水分含量。对此,使用偏最小二乘(pls)递归来创建校准函数,所述校准函数描述在光谱和水分含量之间的相关性。对于烘干样品的水分含量,由分析程序在利用所创建的校准函数的情况下计算水分含量。
[0153]
随后,将对于烘干样品的水分含量的绝对值加至校准样品或参考样品的所有使用的湿度值并且将烘干样品的水分含量设置为等于零。从湿度的所述新的校准值和测量到的光谱中,借助于偏最小二乘(pls)递归来创建第二校准模型,所述第二校准模型现在适合于,创建在承载板上的要测量的树脂层的测量的nir光谱和具有已知的水分含量的参考样品的nir光谱之间的关系。
[0154]
在利用线性递归的第二pls校准模型的情况下,随后将为样品求取的nir光谱与确定的水分含量相关联。
[0155]
实施例3:确定涂覆在木质材料板上的树脂层的硬化程度
[0156]
创建参考样品和校准:
[0157]
通过记录硬化的样品的nir光谱来进行校准,随后借助于酸测试来检查所述硬化,并且如下执行。
[0158]
印刷有不同的装饰物的hdf板(207cm
×
280cm)在覆层设备处借助于涂覆辊从上用液态三聚氰胺甲醛(mf)树脂或由用mf树脂浸渍的覆盖纸来覆层,并且随后在短周期压机中在190-210℃和大约40bar压紧8至36秒长。在此,将保护层硬化。通过改变压紧时间和压紧温度,实现具有不同硬化的保护层的样品。
[0159]
在对在线测量进行校准时,nir光谱的记录直接在生产线处在压紧过程之后几秒进行。随后,将板在记录nir光谱的位置处借助于酸测试来检查硬化。从对板的酸测试的结果中形成平均值并且与所述板的光谱相关联。
[0160]
以所述方式(为对在线测量进行校准)记录具有不同的颜色装饰物的不同硬化的板的多个参考光谱。
[0161]
酸测试如下执行。将三滴4m hcl提供到冷却到室温的板上。在25分钟作用时间之后,用水冲洗酸。根据对作用部位处的表面的视觉和触觉评判,得出关于硬化的质量的结论。
[0162]
为了校准,将测试的结果与光谱数据关联。创建校准模型借助于多元数据分析进行。这借助适合的分析软件、例如借助camo公司的the unscrambler进行。所述程序此外能够实现,通过对光谱数据的特定的预处理技术,使对测量的不同的干扰因素最小化,如样品的表面性质、覆层中的红外不活化的填充材料或样品的不同颜色等。对nir测量的颜色影响如在上文中已经描述的那样附加地通过形成具有相似的颜色划分的装饰物组来实现。
[0163]
从参考光谱中创建校准模型,所述校准模型能够用于求取(预测)未知样品的硬化。
[0164]
在进行在线nir测量中,于是直接预测酸测试的结果或硬化的质量。
[0165]
树脂覆层的硬化程度的在线测量:
[0166]
在硬化的在线确定中,直接在生产设备处在树脂覆层硬化之后立即进行nir测量或记录nir光谱。在创建校准模型之后,在测量设备中安装所述校准模型。在样品在测量头之下穿行时,记录覆层的多个nir光谱。借助校准模型,从记录的光谱中计算覆层的平均硬化(酸测试)。以所述方式,在生产期间检查每个板的硬化的质量。
[0167]
实施例4:确定浸渍物的交联程度
[0168]
创建参考样品和校准:
[0169]
在浸渍的纸的情况下,为了校准nir测量首先借助nir测量头在不同的干燥状态中测量浸渍物。对此,将浸渍物从浸渍通道中取出,所述浸渍物在不同的速度生产。在此,将浸渍通道的速度以本身已知的最佳值向上和向下改变。随后,经由nir测量头测量样品并且随后在炉中确定vc值。在五分钟干燥之后,达到硬化的最终状态(c状态)。在炉中干燥之后,第二次借助于nir测量头测量样品。所述测量提供干燥的最终点。
[0170]
在校准基线偏移之后,光谱示出nir带在大约1450nm(水)处和在大约1490nm(n-h基)处的吸收强度的改变。
[0171]
随后可以创建在vc值和nir光谱之间的相关性。创建校准模型借助多元递归方法(例如借助mlr、pcr或pls递归方法等)进行,所述校准模型描述在nir光谱和所属的vc值之间的关联关系。评估在整个光谱之上执行。样品在炉中干燥越长时间,则交联程度就越高。在此也可以测量如下样品,所述样品与通常力求的相比具有更高的vc值。通过检查所述干燥不足的样品,也可以实现更好地控制浸渍通道(干燥通道)。干燥不足的样品具有高于最佳值的羟甲基含量,干燥过度的样品具有低于最佳值的羟甲基含量。因此,通过记录nir光谱与可视化组合,可以根据羟甲基含量控制所述通道。借助所述数据,因此可以在校准之后对不同的树脂和纸系统得出关于硬化的状态的基本预测。
[0172]
关于硬化状态的检查能够直接在浸渍设备的出口处执行。nir测量头在一分钟内提供数百个测量值,借此连续的过程监测是可行的。对于仓库中的质量检查,能够借助移动测量设备操作。
[0173]
交联的nir测量能够直接在生产线处(在线测量)借助移动设备(例如借助在上文中已经提到的perten公司的设备da 7400)或者在实验室中(离线测量)借助固定式设备(例如借助perten公司的设备da 7250)进行。
[0174]
交联程度的测量:
[0175]
在浸渍通道中将覆盖物(纸质量:25g/m2)借助由三聚氰胺树脂和刚玉构成的混合物浸渍。整个涂覆量处于大约75g/m2,其中大约有55g的三聚氰胺树脂。浸渍通道以不同的速度行进。由各个速度变型形式在这种实验中拉动样品并且借助于nir测量头测量。
[0176]
随后,检查其的vc值。在此,找到3.0%至8%的vc值。全部样品在干燥之后第二次借助nir测量头测量。
[0177]
从光谱和vc值中随后创建如下关系,所述关系允许预测另外的覆盖物样本的vc值。
[0178]
所述方法当然也可在如下系统中使用,其中将预硬化的树脂直接施加到印刷的或未印刷的木质材料板上。在所述板中出现与在浸渍的纸中相同的问题。在此也重要的是,识别处于板上的人工树脂的硬化状态。这不仅适用于链式生产线,其中在树脂涂覆和干燥之后直接在短周期(kt)或连续运行的压机(conti压机)中进行进一步加工,并且也在非链式生产线中使用,其中在树脂涂覆和干燥之后,在随后的时刻进一步处理中间产品之前,首先进行暂存。在所描述的情况中,确定交联状态是更重要的,因为与浸渍的纸相反地,否则对通常要确定的参数的质量确定是几乎不可行的。通过直接在生产线处执行的测量,在与期望状态有偏差时能够立即进行生产参数的调整。在此,例如为进给和干燥器设定(空气温度、空气速度和空气引导)。最后,存在如下可能性,经由人工树脂的硬化状态来控制对干燥器的控制。
[0179]
实施例5:确定耐磨性
[0180]
创建参考样品和校准:
[0181]
a)在已经硬化的磨损层的情况下的校准通过记录作为参考样品的设有已经硬化的磨损层的承载板的nir光谱类似于在b)下直接在下文中描述的方式进行。
[0182]
b)在尚未硬化的磨损层的情况下的校准通过记录作为参考样品的设有磨损层的但尚未压紧的承载板的nir光谱进行,在压紧过程之后检查所述承载板的耐磨性。
[0183]
对此,在覆层设备处借助于涂覆辊从上部对印刷的hdf板用具有玻璃和刚玉颗粒的液态的三聚氰胺甲醛树脂经由多个辊涂覆机器在中间干燥的情况下均匀地覆层。总覆层中的固体颗粒的量根据生产的磨损等级改变并且位于10g/m2至50g/m2之间。使用的固体颗粒具有在10μm和100μm之间的直径。
[0184]
在kt压机中的压紧过程之前,从覆层的承载板记录承载板的预先确定的部段中的nir光谱。
[0185]
此后,将板在短周期压机中在200℃和40bar压紧大约8秒长。在此,保护层完全硬化。在板冷却之后,提取多个(尤其四个)10cm
×
10cm的样品(p1-p4)用于检查耐磨性。用于检查耐磨性的样品提取在板的如下区域中进行,在所述区域中记录nir光谱。
[0186]
磨损值根据按照din ein 15468:2006的方法(无覆盖物的直接覆层的复合地板)参照din en 13329:2017确定并且从磨损值中形成平均值并且与测量的nir光谱相关联。以所述方式,记录具有不同的颜色装饰物的经覆层的板的多个参考光谱。从参考光谱中创建校准模型,所述校准模型可以用于求取或预测未知样品的耐磨性。创建校准模型借助于多元数据分析进行。这借助适合的分析软件、例如借助已经在上文中提到的分析软件camo公司的the unscrambler进行。
[0187]
nir光谱当前在900nm和1700nm的波长范围中记录。为了记录nir光谱,使用已经在上文中提到的perten公司的nir测量设备,其测量头的名称为da7400。
[0188]
在线测量具有磨损颗粒的树脂覆层:
[0189]
测量通过记录承载板(例如hdf板)上的预干燥的但是尚未在短周期压机中再交联的人工树脂层(三聚氰胺树脂)的nir光谱进行,在压紧过程之后检查所述承载板相对于磨损负荷的性能。通过不仅光谱学地而且也根据用于确定耐磨性的标准对多个样品进行测量,事先经由校准模型确定相关性。
[0190]
测量具有相同的树脂涂覆量但不具有刚玉作为磨损颗粒或具有不同量的刚玉的三个样品的nir光谱。所述nir光谱示出在检查相对于磨损负荷的性能时的不同结果。样品根据din15468和din en 13329:2017——复合地板——具有基于氨基塑料的、可热硬化的树脂的覆盖层的元件,附录e——来检查。在此,针对样品1(不具有刚玉的120μm的树脂层,din标准中的上部的虚线的曲线)在检查相对于磨损负荷的性能时确定小于ac2的磨损等级,针对样品2(具有20g刚玉/m2的120μm的树脂层,din标准中的下部的连续的曲线)确定磨损等级ac2,并且针对样品3(具有40g刚玉/m2的120μm的树脂层,din标准中的中间的点划线的曲线)确定磨损等级ac3。在此,样品2和3因此区别在于防磨损的颗粒的量。
[0191]
在求取nir光谱时,吸收的化学信息通过nir光的在固体颗粒处出现的散射叠加。除了小的基线偏移之外,看到光谱的轻微的形状变化,这归因于在固体颗粒处的散射。在固体含量提高时,散射尤其在较短的波长处增加。
[0192]
在创建递归模型时,除了吸收的化学信息之外,也将nir辐射在固体颗粒处的散射考虑用于确定相对于磨损负荷的性能。对应地,在创建递归模型时,将光谱学数据与在检查相对于磨损负荷的性能时获得的值关联。
[0193]
因为nir光在固体颗粒处的散射对确定相对于磨损负荷的性能提供主要贡献,除了阐明样品的化学变型的主要因素之外,也考虑其他主要因素,所述主要因素此外描述覆层的形貌。主要因素在此是光谱中的峰值、散布和基线偏移。
[0194]
实施例6:
[0195]
在第一步骤中,在浸渍通道中将30g/m2的覆盖物在浸渍槽中用三聚氰胺树脂(固体含量:55重量%)浸渍。干燥器的工作宽度是2070mm并且进给为大约50m/min。三聚氰胺树脂包含常见的辅助材料,如硬化剂、交联剂、分离剂等。在浸渍槽之后存在通气路段和刮刀系统或刮板辊对,借助其去除过量的树脂。所追求的树脂涂覆为大约300%。在气浮干燥器之前存在散布器,借助其将大约20g刚玉/m2散布到还潮湿的三聚氰胺树脂中。刚玉具有根据fepa标准的粒度f220。随后,将物品带在气浮干燥器中干燥到大约6%的剩余湿度。在气浮干燥器之后存在冷却辊系统,借助所述冷却辊系统,将浸渍物冷却到室温。在冷却辊之后存在nir多路测量头,所述nir多路测量头在横杆上在物品带之上运动并且借助所述nir多路测量头监测树脂涂覆、交联、湿度和施加的刚玉量。在与期望预设有偏差时,通过自动控制或调控改变刮刀/刮板辊、散布量和/或干燥器中的温度控制。
[0196]
实施例7:
[0197]
在覆层设备中,将经印刷的hdf板(规格:2800
×
2070
×
7mm)首先设有由三聚氰胺树脂构成的层。三聚氰胺树脂经由辊涂覆成套设备施加到印刷物上,所述印刷物之前借助预干燥的大约20g三聚氰胺树脂固态/m2的三聚氰胺带覆盖。涂覆量为大约100g三聚氰胺树
脂液态/m2。树脂的固体含量为大约55重量%并且树脂包含常见的辅助材料(硬化剂、交联剂、除泡剂等)。将大约30g刚玉/m2借助于散布设备散布到三聚氰胺树脂中。刚玉具有根据在上文中已经提到的fepa标准的粒度f220。通过运输系统,将板运输通过nir干燥器并且干燥。在干燥器之后存在第一nir多路测量头,第一nir多路测量头安装在横杆上并且第一nir多路测量头确定树脂涂覆量、施加的刚玉量和板的湿度。在与期望值有偏差时,通过与设备控制或调控装置连接的nir多路测量头来调整设施参数(树脂涂覆、散布量和干燥器温度)。在另外的辊涂覆机构中,分别两次涂覆大约30g三聚氰胺树脂液态/m2(固体含量:连同其他辅助材料大约55重量%),连带随后的中间干燥(循环空气或ir干燥)。之后,在另一辊涂覆机构中将大约60g三聚氰胺树脂液态/m2(固体含量:连同其余的辅助材料大约55重量%)涂覆。此后,借助散布器散布大约20g玻璃球/m2(potters公司,玻璃球型号065-90)。在nir干燥器中,将树脂干燥。之后,借助另一nir多路测量头,控制树脂和玻璃球的涂覆量以及树脂的湿度和交联程度。在与期望值有偏差时,通过设备控制或调控装置进行自动调整,所述设备控制或调控装置与另一nir多路测量头连接。在最后的涂覆机构中,再次涂覆大约30三聚氰胺树脂液态/m2(固体含量:连同其余的辅助材料大约55重量%)。所述树脂在ir干燥器中干燥。此后,将板与浸渍的配合纸在短周期压机中压紧。
再多了解一些

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