CN101187072B - 制备瓣状光纤的复合喷丝组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备瓣状光纤的复合喷丝组件，包括分配板A、分配B和喷丝板，所述的分配板A内圈上设有的A组分通道(1)和外圈上设有B组分通道(2)，所述的分配板B中心设有A组分塑形孔(3)和外圈上设有B组分通道(4)，所述的喷丝板中心设有有一个导孔(5)，所述的导孔(5)对着分配板B中心的A组分塑形孔(3)，导孔的底端设有喷丝微孔，所述的B组分通道(4)对着B组分通道(2)。本发明制备的纤维由两种组分组成，两种组分在截面上形成设计的瓣状光纤截面形状，两种组分相互接触而不分离。使得使本纤维的性能超过天然纤维。

Description

制备瓣状光纤的复合喷丝组件

技术领域

本发明涉及一种制备复合纤维的复合喷丝组件，尤其涉及一种制备瓣状光纤的复合喷丝组件。

背景技术

香港城市大学的Kin Seng Chiang等于2001年提出了截面上具有花瓣图案分布的瓣状光纤(Segmented Cladding Fiber，SCF，图1)，其中，芯由高折射率材料组成，高折射率材料与低折射率材料“瓣”交替。瓣状光纤中高次模的泄漏损耗大，而基模损耗小，从而可以实现单模传输。

澳大利亚新威尔士大学的A.Yeung等采用铸塑法研制了4瓣和8瓣瓣状光纤，目前仅能获得长度为几十厘米的均匀光纤。

复合纤维是将两种或两种以上成纤高聚物的熔体或浓溶液，利用组分、配比、粘度或品种的不同，分别输入同一个喷丝组件，在组件中的适当部位汇合，在同一纺丝孔中喷出而成为一根纤维，这样就能在同一根无限长的纤维上同时存在着两种或两种以上的聚合体，称为复合纤维。

化纤行业中通常采用复合纺丝法来使得化学纤维模拟和超过天然纤维。双螺杆复合纺丝法是制备复合纤维最主要的方法。它是将两种组分分别通过螺杆熔融输送到喷丝组件，在喷丝孔或接近喷丝孔的地方相汇合。

复合纤维品种很多，有并列型、皮芯型、海岛型、橘瓣型等等(图2)。其中橘瓣型复合纤维的横截面(见图2(b))与瓣状光纤横截面类似。

如果能通过复合纺丝法来制备瓣状光纤，那么制得纤维是均匀连续的，避免了光纤连接中的接头损失。复合纺丝技术的关键是喷丝组件，特别是分配板的设计与制造。双组分复合喷丝组件中一般包括分配第一组分的第一分配板(下文中称分配板A)、分配第二组分的第二分配板(下文中称分配板B)及喷丝板。

虽然化纤行业中的橘瓣纤维的横截面与瓣状光纤的横截面类似，但是存在不同点。瓣状光纤和橘瓣纤维在横截面上的不同点在于橘瓣纤维中同一材料的瓣相互不连接，而瓣状光纤中间还有一个圆形芯，其有一种瓣不连接，而有一种瓣通过圆芯连接在一起。由于以上不同，所以不能采用化纤行业制备橘瓣纤维用的喷丝组件来制备瓣状光纤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备瓣状光纤的复合喷丝组件，已解决现有技术中无法制备的缺陷。

技术方案

本发明提供了一种制备瓣状光纤的复合喷丝组件，包括分配板A、分配B和喷丝板，所述的分配板A内圈上设有的A组分通道和外圈上设有B组分通道，所述的分配板B中心设有A组分塑形孔和外圈上设有B组分通道，所述的喷丝板中心设有有一个导孔，所述的导孔对着分配板B中心的A组分塑形孔，导孔的底端设有喷丝微孔，所述的B组分通道对着B组分通道。

所述的A组分通道、B组分通道和B组分通道为24个，环形阵列于分配板A、B上。

所述分配板B中心的塑形孔长度比分配板厚度大。

分配板B中心的塑形孔具有A组分的设计形状。

有益效果

本发明制备的纤维由两种组分组成，分配板B中心的塑形孔具有A组分的设计形状，从而可通过控制A组分的形状来控制整个纤维的横截面形状；分配板B中心的塑形孔尽量长可避免A、B两种组分在截面积较大的导孔内重排，得到的纤维截面不符合设计要求；两种组分在截面上形成设计的瓣状光纤截面形状，两种组分相互接触而不分离。使得使本纤维的性能超过天然纤维。

附图说明

图1本发明制备的一种瓣状纤维横截面；

阴影部分为A组分，空白部分为B组分。

图2化纤行业中通常制备的复合纤维横截面照片；

(a)海岛型，(b)橘瓣型，(c)皮芯型，(d)并列型。

图3本发明喷丝组件的主视图；

(a)分配板A(b)分配板B(c)喷丝板

图4本发明分配板B的侧视图；

图5本发明分配板B中心塑形孔的放大图；

图6本发明喷丝板后视图；

图7采用本发明喷丝板制备的瓣状光纤横截面照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

                        实施例1

如图3所示，一种制备瓣状光纤的复合喷丝组件，包括分配板A、分配B和喷丝板，所述的分配板A内圈上设有的A组分通道1和外圈上设有B组分通道2，所述的分配板B中心设有A组分塑形孔3和外圈上设有B组分通道4，所述的喷丝板中心设有有一个导孔5，所述的导孔5对着分配板B中心的A组分塑形孔3，导孔的底端设有喷丝微孔，所述的B组分通道4对着B组分通道2；所述的A组分通道1、B组分通道2和B组分通道4为24个，环形阵列于分配板A、B上；所述分配板B中心的塑形孔3长度比分配板厚度大。

采用本实施例进行复合纺丝的过程和原理如下：瓣状光纤的A组分通过分配板A的内圈A组分通道1进入分配板B中心的塑形孔3，瓣状光纤的B组分通过分配板A的外圈B组分通道2进入分配板B的外圈B组分通道4，A组分从塑形孔中出来后与和B组分在喷丝板上的导孔5中复合形成复合熔体流，复合熔体流从喷丝板上的喷丝孔中挤出形成瓣状纤维。

Claims (4)

1.一种制备瓣状光纤的复合喷丝组件，其特征在于：包括第一分配板、第二分配板和喷丝板，所述的第一分配板内圈上设有的第一组分通道(1)和外圈上设有第二组分通道(2)，所述的第二分配板中心设有第一组分塑形孔(3)和外圈上设有第二组分通道(4)，所述的喷丝板中心设有有一个导孔(5)，所述的导孔(5)对着第二分配板中心的第一组分塑形孔(3)，导孔的底端设有喷丝微孔，所述的第二分配板中的第二组分通道(4)对着第一分配板中的第二组分通道(2)。

2.如权利要求1所述的制备瓣状光纤的复合喷丝组件，其特征在于：所述的第一分配板中的第一组分通道(1)、第一分配板中的第二组分通道(2)和第二分配板中的第二组分通道(4)均为24个，第一分配板中的第一组分通道(1)和第二组分通道(2)分别环形阵列于第一分配板的内圈和外圈上，第二分配板中的第二组分通道(4)环形阵列于第二分配板的外圈上。

3.如权利要求1或2所述的制备瓣状光纤的复合喷丝组件，其特征在于：所述第二分配板中心的塑形孔(3)长度比分配板厚度大。

4.如权利要求3所述的制备瓣状光纤的复合喷丝组件，其特征在于：第二分配板中心的塑形孔(3)具有第一组分的设计形状。 

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