[发明专利]测量涂层层厚度的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及基板上涂层的辐射测量系统和包含测量涂层厚度步骤的基板上的液态膜涂覆方法。本发明也涉及到该系统和方法的使用。

本发明的系统可以使用如WO02/42077中所描述的测量原理。

背景技术

众所周知，不同的液体，如涂料，吸收不同的、具体的IR(红外线)辐射波段。这个认知用于辐射测量，该辐射测量使用了红外区中辐射波长的吸收。既然要分析射线通过所述膜时能量的变化，那么就要使用被测流体的主要或其他吸收波段。此测量的重要条件是接收流体的基板反射选定波长范围内的辐射的主要部分。因此，通过指导IR辐射朝向膜，如基板上的涂层层，有可能确定该涂层层的厚度。

如果接收涂层的基板有低反射，那么直接测量该基板上的涂层是困难的并且在某些情况下甚至是不可能的。另外，基板具有不平表面或者具有其它相当大差异的表面，也使得直接测量该基板上的涂层可能会有问题。

发明内容

鉴于上述情况，需要一种在不可能直接测量涂层层或直接测量涂层层有问题的情况下测量涂层层厚度的方法。因此，此方法可以称为间接测量涂层层厚度的方法。

尽管目前首选波长在红外光谱的辐射测量，但是根据本发明的最广泛范围也可以使用其它传感器技术。这种其它的技术可以包括用于“光学运行时测量”的传感器，检测反射光的干扰，或用于“椭圆测量术”的传感器，其中使用布儒斯特角(Brewster angle)。然而，这些替代的传感器技术没有相同的期望精确度和简单性。

通过使用IR辐射传感器技术在一个波长测量，可以测量大的表面并计算出平均值。所得到的值相较于使用“光学平均”的优点，在更有限表面上的测量有更高的精确度。此外，该辐射测量方法非常适合测量薄层，如涂层溶液(coating solutions)，消毒溶液(sterilising solutions)或粘结层。事实上，通过这种方法所得到的值的精确度和分辨率得到提高并且获得了更稳健的测试方法。

通过辐射测量，测量的层越薄，该测量的相对精确度将越高。

本发明涉及测量基板的涂层层的厚度。本发明开发用于对于直接测量没有足够反射率的基板或者具有明显(strongly)不同外观表面的基板。这种材料的示范性示例是纸或者木材。

在将涂层给基板之前和之后测量涂层辊。所测量的厚度差用于计算基板上涂层的厚度。本发明的测量方法可用于任意辊涂层方法，例如直接或反向凹印方法，微凹印方法，两辊拍打涂层方法(two-roll beat coat method)，底部进给三辊涂层方法(bottom-feeding three-roll coat method)，刮刀方法(doctor knife methods)等。其可用于本领域的所谓的功能性层的分散涂层或液态膜涂层，比如阻隔层或粘结层，并且用于印刷操作和进行消毒的基板上的消毒剂的薄液态膜应用中。此方法也可向用作装饰面板或地板的木板上辊涂层漆或清漆。

通过本发明的方法，相较于基板上的直接测量，当该方法提供简单快速的校准的同时，还获得涂层厚度测量的高精确度。同样，如果该辊表面的质量随时间变化，测量中误差的潜在来源通过涂层转移到基板发生之前和之后的测量来消除。

测量结果可以用于不同方式，例如其可能显示涂层当前的厚度，并且可能人工修改涂层量。其也可能将传感器连接至根据需要自动增加或减小涂层量的机器控制装置。第三种可能是设置警报器，如果涂层厚度高于或低于设定的限制值，则发出警报。测量涂层厚度的该系统可以在例如制造层压包装材料或制造木板时使用。该木板可以用于如地板或天花板。

本发明进一步的目标和优点对于阅读下述不同实施例的详细说明的本领域的技术人员是显而易见的。

附图说明

本发明将进一步通过下述示例和参考附图来描述。在附图中：

图1显示了在不活动位置的施加涂层到基板上的系统机构，因此，没有施加任何涂层。

图2显示了在活动位置处的图1的系统。

图3显示了方块图，图解了控制图1和2的系统的一个示例。

图4显示了应用涂层到基板上的系统的替换机构。

具体实施方式

在附图中，表明了根据本发明的测量机构。所示的实施例仅是一个示例，本领域技术人员应认识到不同部位的具体形式可能变化。例如，涂层可以施加于基板的直部而不是辊上。