CN103212220B - 光纤涂料中微小气泡的快速排出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，涉及光纤通信领域，该方法为：将涂料导入密闭涂料罐中，加热到30℃～65℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至1x10-4～5000Pa维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，涂料始终处于密闭涂料罐底部，离心转速从0rpm开始加速，直至达到500～22000rpm，维持该离心转速作离心运动5～25分钟，将离心转速减速为0rpm为止，每cm3涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的气泡。本发明能缩短光纤涂料保温时排出微小气泡的时间，提高微小气泡的排出速度和排尽率，减少光纤涂料中的气泡数量与涂层缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信领域，特别是涉及一种光纤涂料中微小气泡的快速排出方法。
背景技术
在石英光纤生产过程中，需要在石英光纤表面涂覆多层有机涂覆层，然后通过紫外固化的方法，将涂覆在光纤表面的涂料固化，形成具备各种性能的多分子保护层。通常情况下，光纤涂料在运输、灌装、导入涂料罐的过程中都会产生大量的气泡。如果光纤涂料中气泡未被排除干净，气泡会随着输料系统到达光纤表面，在光纤表面形成涂覆缺陷。大的气泡容易被肉眼发现，但是1mm以下的微气泡很难被肉眼发现，含有微气泡的光纤涂料受到紫外光照射固化后，会在光纤表面形成涂覆缺陷，导致光纤的使用寿命较短、光学性能较差。
通常情况下，为了匹配光纤涂料的粘度、避免气泡的产生，使用光纤涂料前一般先将光纤涂料保温2～3小时，该保温过程耗时较长，同时对于光纤涂料中的微气泡排除效果不佳，而后端供料系统中的设计只能保证涂料运输过程不产生气泡或者产生气泡后立即将有气泡的光纤涂料导出，无法解决光纤涂料自身含有微小气泡的问题。
申请号为WO2012/136096Al的国际专利申请公布了一种无气泡涂料输送装置，采用光电检测涂料中是否有气泡，当涂料中有气泡时开始丢弃含有气泡的涂料，正常后恢复供料，该装置检查出涂料中的气泡后，无法排出涂料中的微小气泡，对于较为昂贵的涂料，丢弃含有气泡的涂料将造成极大的浪费。
申请号为US7954450B2的美国专利申请公开了一种光纤涂料无气泡涂覆装置与方法，将涂覆装置、光纤与空气隔离，然后通入比空气粘度低的气体并形成正压差，防止光纤在拉制过程中涂覆层形成气泡。但是，如果输送来的涂料已经含有微小气泡，该装置无法排出微小气泡，同样造成涂覆层缺陷。
申请号为201110001201.x的中国专利申请公开了一种光纤涂料罐以及涂料的加注方法，通过涂料罐中的导流壁和浮动球体，防止涂料注入时直接撞击罐体而导致涂料产生气泡，但是该专利申请只能在涂料加注过程中减少气泡的产生，对于涂料运输、灌装等操作残留的微小气泡，仍然无法排出。
综上所述，在光纤涂料的制造、运输、灌装、加注、输送以及涂覆等过程中都容易产生微小气泡，传统加热涂料的方法排泡时间长，对微小的气泡排除效果不佳，现有的方案仅能在光纤涂料加注与涂覆过程中减少气泡的产生，无法排出光纤涂料中的微小气泡。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，本发明能够显著提高光纤涂料中微小气泡的排出速度，有效缩短光纤涂料保温时排出微小气泡的时间，提高光纤涂料中微小气泡的排尽率，从而减少光纤拉丝时光纤涂料中的气泡数量与涂层缺陷，有效提高光纤的机械强度。
本发明提供的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，包括以下步骤：
A、将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用不锈钢、铝合金或避光塑料制成，并由橡胶圈密封；
B、将光纤涂料加热到30℃～65℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至1x10-4～5000Pa的真空度，维持该真空度，提高微小气泡与涂料罐空闲区域的压力差，降低微小气泡的密度；
C、密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，根据光纤涂料的密度与微小气泡的密度不同，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到500～22000rpm；
D、维持500～22000rpm的离心转速作离心运动5～25分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从500～22000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的气泡。
在上述技术方案的基础上，步骤B中将光纤涂料加热到35℃～60℃并保温。
在上述技术方案的基础上，步骤B中将光纤涂料加热到40℃～55℃并保温。
在上述技术方案的基础上，步骤B中对密闭涂料罐体抽真空至0.5～2000Pa的真空度，维持该真空度。
在上述技术方案的基础上，步骤B中对密闭涂料罐体抽真空至1～1000Pa的真空度，维持该真空度。
在上述技术方案的基础上，步骤C中离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到2000～20000rpm。
在上述技术方案的基础上，步骤C中离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到5000～15000rpm。
在上述技术方案的基础上，步骤C中离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到7200～10000rpm。
在上述技术方案的基础上，步骤D中作离心运动8～15分钟。
在上述技术方案的基础上，步骤D中作离心运动10分钟。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明根据光纤涂料的密度与微小气泡的密度不同，使密闭涂料罐做离心加速运动，并采用抽真空的辅助方式，提高微小气泡与涂料罐空闲区域的压力差，进一步降低微小气泡的密度，将微小气泡从光纤涂料中分离出来。与传统的静置涂料保温2～3小时的排泡方法相比，本发明能够有效缩短光纤涂料保温时排出微小气泡的时间，仅需5～25分钟，显著提高光纤涂料中微小气泡的排出速度，提高光纤涂料中微小气泡的排尽率，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡，减少光纤拉丝时光纤涂料中的气泡数量与涂层缺陷，有效提高光纤的机械强度；进一步，对于低折射率涂料，还能够有效提高包层光学性能，减少光纤光功率的泄漏损耗。
附图说明
图1是本发明实施例中涂料罐做离心运动的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例提供一种光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，包括以下步骤：
A、将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用不锈钢、铝合金、避光塑料等避光材质制成，并由橡胶圈密封；
B、将光纤涂料加热到30℃～65℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至10-4～5000Pa的真空度，维持该真空度；
C、密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm(revolutions per minute，转/分钟)开始加速，直至离心转速达到500～22000rpm；
D、维持500～22000rpm的离心转速作离心运动5～25分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从500～22000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
下面通过8个具体实施例来详细描述本发明的方法。
实施例1
将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用不锈钢制成，并由橡胶圈密封；将光纤涂料加热到30℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至1x10-4Pa的真空度，维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到500rpm；维持500rpm的离心转速作离心运动25分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从500rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
实施例2
将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用铝合金制成，并由橡胶圈密封；将光纤涂料加热到35℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至0.5Pa的真空度，维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到2000rpm；维持2000rpm的离心转速作离心运动15分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从2000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
实施例3
将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用避光塑料制成，并由橡胶圈密封；将光纤涂料加热到40℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至1Pa的真空度，维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到5000rpm；维持5000rpm的离心转速作离心运动10分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从5000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
实施例4
将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用不锈钢制成，并由橡胶圈密封；将光纤涂料加热到45℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至500Pa的真空度，维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到7200rpm；维持7200rpm的离心转速作离心运动8分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从7200rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
实施例5
将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用铝合金制成，并由橡胶圈密封；将光纤涂料加热到50℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至1000Pa的真空度，维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到10000rpm；维持10000rpm的离心转速作离心运动10分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从10000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
实施例6
将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用避光塑料制成，并由橡胶圈密封；将光纤涂料加热到55℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至2000Pa的真空度，维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到15000rpm；维持15000rpm的离心转速作离心运动10分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从15000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
实施例7
将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用不锈钢制成，并由橡胶圈密封；将光纤涂料加热到60℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至3000Pa的真空度，维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到20000rpm；维持20000rpm的离心转速作离心运动8分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从20000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
实施例8
将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用铝合金制成，并由橡胶圈密封；将光纤涂料加热到65℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至5000Pa的真空度，维持该真空度；密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，参见图1所示，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到22000rpm；维持22000rpm的离心转速作离心运动5分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从22000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的较大气泡。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型属在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将光纤涂料导入密闭涂料罐中，密闭涂料罐采用不锈钢、铝合金或避光塑料制成，并由橡胶圈密封；
B、将光纤涂料加热到30℃～65℃并保温，对密闭涂料罐体抽真空至1x10-4～5000Pa的真空度，维持该真空度，提高微小气泡与密闭涂料罐空闲区域的压力差，降低微小气泡的密度；
C、密闭涂料罐的中轴线相对旋转轴倾斜一定角度，根据光纤涂料的密度与微小气泡的密度不同，使密闭涂料罐绕旋转轴作离心运动，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到500～22000rpm；
D、维持500～22000rpm的离心转速作离心运动5～25分钟，光纤涂料始终处于密闭涂料罐的底部，然后将离心转速从500～22000rpm减速为0rpm为止，每立方厘米光纤涂料中至多存在1个直径为0.01～0.15mm的微小气泡，无直径大于0.15mm的气泡。
2.如权利要求1所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤B中将光纤涂料加热到35℃～60℃并保温。
3.如权利要求2所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤B中将光纤涂料加热到40℃～55℃并保温。
4.如权利要求1所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤B中对密闭涂料罐体抽真空至0.5～2000Pa的真空度，维持该真空度。
5.如权利要求4所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤B中对密闭涂料罐体抽真空至1～1000Pa的真空度，维持该真空度。
6.如权利要求1所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤C中离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到2000～20000rpm。
7.如权利要求6所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤C中离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到5000～15000rpm。
8.如权利要求7所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤C中离心转速从0rpm开始加速，直至离心转速达到7200～10000rpm。
9.如权利要求1至8中任一项所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤D中作离心运动8～15分钟。
10.如权利要求9所述的光纤涂料中微小气泡的快速排出方法，其特征在于：步骤D中作离心运动10分钟。
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