CN103864317A - 一种用于光纤拉丝涂敷的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤制造领域，具体涉及一种用于光纤拉丝涂敷的装置及其方法。其包括三个依次连接的入口模、定径模和涂敷模，所述的入口模、定径模和涂敷模具有同心的光纤穿孔，所述的入口模为双入口模，第一入口模和第二入口模设有间距，所述的涂敷模设置内涂腔体和外涂腔体，所述的内涂腔体与第二入口模相连，所述的外涂腔体与内涂腔体相连，所述的入口模、定径模和涂敷模的出模口均设置斜面。本发明能降低内固化时引入杂质和内涂敷挥发物到外涂敷杯的概率，增加了光纤固化均匀性，避免了光纤内涂敷挥发物固化后在外涂界面产生波纹，消除了内涂料涂敷后需要的UV灯固化空间，为高速拉丝光纤增加了冷却空间。

Description

一种用于光纤拉丝涂敷的装置及其方法

技术领域

本发明涉及光纤制造领域，具体涉及一种用于光纤拉丝涂敷的装置及其方法。

背景技术

如今光纤生产的拉丝技术一直在持续飞速发展，主要表现在光纤预制棒的尺寸越做越大和拉丝速度越来越快两个方面。特别是高速拉丝技术已成为当前降低光纤成本的最直接和有效方式之一。

提高光纤拉丝速度，光纤需要更多的冷却空间。在厂房、拉丝塔高度既定的情况下，传统湿对干的涂敷工艺由于其系统本身占用了较大的高度空间，导致光纤的冷却空间有限，所以提高光纤拉丝速度的空间不大。对于传统的湿对干涂敷工艺，为了高速拉丝如果采用增加拉丝塔高及厂房高度的方式来增加光纤的冷却空间，这样会使前期设备投入增加，光纤成本上升。而且后期的设备维护成本也会增加。另外，拉丝塔高度的增加，通常会降低拉丝的工艺稳定性，如光纤塔断频次增加，光纤筛选强度恶化等。

传统的湿对干涂敷工艺采用了内外两层涂敷料分别进行涂敷的方式：第一层涂敷结束后需要被两至三个紫外固化装置进行固化，固化完成后再进行第二层涂敷。这种涂敷方式的整个涂敷工艺大约需要占据拉丝塔高度方向约六米的空间长度，在拉丝塔总高度不变的情况留给光纤冷却的空间长度就非常有限。

另外，在拉丝生产过程中，传统的湿对干涂敷工艺还存在以下几方面的问题：

（1）光纤内外两层涂敷料的固化均匀性差。由于内外两层涂敷料单独进行涂敷，分别进行固化。如果固化装置数量的分配不均衡就会直接影响内外两层涂敷料的固化度均匀性。另外，固化装置在使用过程中由于功率的衰减，中心玻璃管被涂敷料挥发物污染等会使个别或部分固化装置的实际光功率急剧下降，从而影响内外两层涂料的固化均匀性。

（2）操作工艺繁杂。由于第一层内涂涂敷杯与第二层外涂涂敷杯分离，导致操作工序增加，模具清洗工序需要清洗两个模具，拉丝操作工序需要进行两次穿模、两次穿入固化系统操作，整个过程容易引入杂质、擦伤光纤。

（3）发生光纤不良的几率提高。由于第一层内涂涂敷杯与第二层外涂涂敷杯分离，第一层涂敷模具出口会黏附光纤固化过程中产生的挥发物，模具出口的不清洁增加了裸光纤与异物接触的机会，直接影响光纤的强度。另外第一层固化后，再进行第二层涂敷，容易在第一层和第二层的界面处产生波纹，增加了光纤的涂敷不良率。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种工艺稳定性和光纤稳定性优势、降低固化时引入杂质和涂敷物挥发到涂敷杯的概率、增加光纤固化均匀性的用于光纤拉丝涂敷的装置及其方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其包括三个依次连接的入口模、定径模和涂敷模，所述的入口模、定径模和涂敷模具有同心的光纤穿孔，所述的入口模为双入口模，第一入口模和第二入口模设有间距，所述的涂敷模设置内涂腔体和外涂腔体，所述的内涂腔体与第二入口模相连，所述的外涂腔体与内涂腔体相连，所述的入口模、定径模和涂敷模的出模口均设置斜面。

上述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其所述的入口模、定径模和涂敷模之间通过螺纹连接装配，螺纹为三角形螺纹。

上述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其所述的入口模、定径模和涂敷模外部均设有与O型圏配合的卡槽。

上述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其所述入口模高度为1～3mm，内径为200～400μm。

上述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其所述内涂腔体的高度为20～40mm，内径20～30mm，内涂腔体出模口高度为2～8mm，内径200～400μm，斜面角度为9～14°。

上述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其所述外涂腔体的高度为0.3～0.5mm，内径20～30mm，外涂腔体出模口的高度为0.5～1.5mm，内径300～400μm，斜面角度为9～14°。

一种用于光纤拉丝涂敷的方法，其光纤由入口模经过定径模引入涂敷模，涂敷模的内涂腔体和外涂腔体的工作压力为2～10bar，涂敷模的涂料工作温度为40～60℃。

有益效果：

本发明使用了内涂敷腔体和外涂敷腔体相邻的方法，降低内固化时引入杂质和内涂敷挥发物到外涂敷杯的概率，增加了光纤固化均匀性，避免了光纤内涂敷挥发物固化后在外涂界面产生波纹，消除了内涂料涂敷后需要的UV灯固化空间，为高速拉丝光纤增加了冷却空间。由于本发明对涂敷模具的孔径、长度和斜面进行了优化，使得高速拉丝下的光纤能够获得良好的同心度。本发明一次就可以完成光纤穿模操作，减少了操作次数，提高生产稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明装置的外部结构示意图。

图2为本发明装置的涂敷结构示意图。

图3为本发明装置涂敷模尺寸表。

图4为本发明生产的光纤统计数据。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1、图2和图3，本发明包括三个通过螺纹连接装配，螺纹为三角形螺纹的入口模1、定径模2和涂敷模3，所述的入口模1、定径模2和涂敷模3具有同心的光纤穿孔，所述的入口模1为双入口模4，入口模1高度为1.5mm，内径为300μm，斜面角度12°，第一入口模和第二入口模设有间距，所述的涂敷模3设置内涂腔体5和外涂腔体7，所述的内涂腔体5与第二入口模相连，内涂腔体的高度为33mm，内径24mm，内涂腔体出模口高度为5mm，内径214μm，斜面角度为12°，所述的外涂腔体7与内涂腔体5相连，外涂腔体的高度为0.36mm，内径24mm，外涂腔体出模口的高度为1mm，内径390μm，斜面角度为12°，所述的入口模1、定径模2和涂敷模3外部均设有与O型圏配合的卡槽10。

光纤以1800m/s和1600m/s的速度进行拉丝，调节内涂腔体涂料工作温度为45℃，压力为5bar，外涂腔体涂料工作温度为55℃，压力为6bar，涂敷模温度为50℃。

光纤在拉丝过程中，从入口模1进入，经过定径模2，最终在涂敷模3中完成涂料的涂敷，只需一次即可完成整个光纤的穿模过程。

在涂敷过程中，光纤从双入口模4中进入，准备进入内涂腔体5内进行内涂涂料的涂敷。在5bar的强压力作用下，内涂腔体内的涂料涂敷在裸光纤上，从内涂腔体出口模6中穿出进入外涂腔体7中进行外涂涂料的涂敷。在6bar的强压力作用下，外涂腔体内的涂料被裹附到内层涂料上，与光纤一起从外涂腔体出口模8中穿出，形成涂敷完毕的光纤9，整个涂敷过程完毕后。

上述规格的涂敷模具分别使用在1#、2#、3#、4#、5#塔线上进行高速拉丝跟踪和结果统计，所测数值为长期统计后计算得出的平均值，统计结果图4。结果表明使用本发明涂敷模具，高速拉丝条件下生产出的光纤涂敷质量完全符合标准，与传统的湿对干工艺相比，在节省了空间的优势下，同时大幅度提高了光纤的拉丝效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其特征在于，包括三个依次连接的入口模、定径模和涂敷模，所述的入口模、定径模和涂敷模具有同心的光纤穿孔，所述的入口模为双入口模，第一入口模和第二入口模设有间距，所述的涂敷模设置内涂腔体和外涂腔体，所述的内涂腔体与第二入口模相连，所述的外涂腔体与内涂腔体相连，所述的入口模、定径模和涂敷模的出模口均设置斜面。

2.根据权利要求1所述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其特征在于，所述的入口模、定径模和涂敷模之间通过螺纹连接装配，螺纹为三角形螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其特征在于，所述的入口模、定径模和涂敷模外部均设有与O型圏配合的卡槽。

4.根据权利要求1所述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其特征在于，所述入口模高度为1～3mm，内径为200～400μm。

5.根据权利要求1所述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其特征在于，所述内涂腔体的高度为20～40mm，内径20～30mm，内涂腔体出模口高度为2～8mm，内径200～400μm，斜面角度为9～14°。

6.根据权利要求1所述的一种用于光纤拉丝涂敷的装置，其特征在于：所述外涂腔体的高度为0.3～0.5mm，内径20～30mm，外涂腔体出模口的高度为0.5～1.5mm，内径300～400μm，斜面角度为9～14°。

7.一种用于光纤拉丝涂敷的方法，其特征在于，光纤由入口模经过定径模引入涂敷模，涂敷模的内涂腔体和外涂腔体的工作压力为2～10bar，涂敷模的涂料工作温度为40～60℃。

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