CN107188431A - 光纤涂层固化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光纤涂层固化装置，包括依次设置的至少两个光固化炉，每个光固化炉均设有光纤进口和光纤出口，相邻两个光固化炉之间均连接有排烟冷却系统，排烟冷却系统包括穿纤通道，穿纤通道沿光纤的移动方向延伸设置，光纤通道长度延伸方向的两端分别为第一端口和第二端口，第一端口连接上一级光固化炉的光纤出口，第二端口连接下一级光固化炉的光纤进口；穿纤通道上设有均与其内部连通的排烟口和进气口，排烟口和进气口分别靠近第一端口和第二端口设置，通过进气口向穿纤通道内通入冷却惰性气体。通过排烟冷却系统对进入多级光固化炉前的光纤进行冷却、抽离固化过程中产生的小分子，以此来改善光纤涂层的固化质量，提高光纤的机械性能和光学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤涂层固化装置，具体涉及一种能够改善光纤固化效果的光纤涂层固化装置。
背景技术
光纤涂层的固化效果对光纤的机械性能及光学性能起着非常重要的作用。光纤在高速拉丝过程中经由模具进行内外层涂覆，再通过固化炉进行紫外固化。涂层固化实质上是树脂基高分子材料光聚合反应的过程，即树脂中的预聚体与单体在光引发剂的作用下产生自由基聚合反应，在这一反应过程中，会产生大量的热量及释放一定量的挥发性小分子。针对树脂固化反应过程中释放的热量，使光纤表面温度升高，影响光纤固化效果；同时释放的小分子易粘留在光纤表面，影响光纤表面状态，最终影响光纤的机械性能和光学性能。
发明内容
本发明提供了一种光纤涂层固化装置，改善光纤固化效果，提高光纤的机械性能和光学性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种光纤涂层固化装置，包括依次设置的至少两个光固化炉，每个光固化炉内均设有紫外光固化灯，每个光固化炉均设有光纤进口和光纤出口，其特征在于：相邻两个所述光固化炉之间均连接有排烟冷却系统，所述排烟冷却系统包括穿纤通道，所述穿纤通道沿光纤的移动方向延伸设置，所述光纤通道长度延伸方向的两端分别为第一端口和第二端口，所述第一端口连接上一级光固化炉的光纤出口，所述第二端口连接下一级光固化炉的光纤进口；所述穿纤通道上设有均与其内部连通的排烟口和进气口，所述排烟口和进气口分别靠近第一端口和第二端口设置，通过所述进气口向穿纤通道内通入冷却惰性气体。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述紫外光固化灯的灯罩内设有隔断板，所述隔断板的背光侧设有吸附层，所述隔断板的向光侧设有遮光层。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述进气口外接进气管，所述进气管上设有流量调节阀；所述排烟口外接排烟管，所述排烟管上设有压力调节阀，所述排烟管的末端连接抽风机。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述穿纤通道内设有温度探测器，所述温度探测器电连接至PLC控制器，所述PLC控制器根据温度探测器反馈的温度值控制连接流量调节阀。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述温度探测器设置在穿纤通道内沿光纤移动方向的起始端。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述PLC控制器控制连接压力调节阀。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述遮光层上涂覆的材料为聚碳酸酯或者聚甲基丙烯酸甲酯。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括通过所述进气管向穿纤通道内通入的惰性冷却气体为氦气。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述穿纤通道沿其中心轴线对称设置有两个所述进气口，所述穿纤通道沿其中心轴线对称设置有两个所述排烟口。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述PLC控制器还电连接至人机交互界面，所述人机交互界面包括用于显示当前通入穿纤通道内的冷却惰性气体流量的显示器。
本发明的有益效果是：本发明的光纤涂层固化装置，通过排烟冷却系统及时对进入多级光固化炉前的光纤进行冷却、抽离固化过程中产生的小分子，快速降低光纤表面温度的同时一并带走光纤表面的小分子和挥发物，以此来改善光纤涂层的固化效果和固化质量，提高光纤的机械性能和光学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明优选实施例的结构示意图；
图2是本发明优选实施例光固化灯的结构示意图。
其中：1-光纤；
2-光固化炉，4-紫外光固化灯，6-光纤进口，8-光纤出口，10-穿纤通道，12-第一端口，14-第二端口，16-排烟口，18-进气口，20-隔断板，22-吸附层，24-遮光层，26-进气管，30-排烟管，32-压力调节阀，34-温度探测器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、2所示，本实施例中公开了一种光纤涂层固化装置，包括依次设置的至少两个光固化炉2，在2500mpm的拉丝速度下，通常设计依次设置的6-7个光固化炉2，光纤在每个光固化炉2内停留固化的时间约为1ms。光纤涂层在光固化炉2内的固化反应过程实质上是树脂基高分子材料光聚合反应的过程，即树脂中的预聚体与单体在光引发剂的作用下产生自由基聚合反应，在这一反应过程中产生大量的热量和释放一定量的挥发物和小分子，最终影响涂层的固化效果和固化质量。为了解决这一技术问题，本实施例技术方案中在相邻两个光固化炉2之间设置排烟冷却系统，通过排烟冷却系统及时对进入多级光固化炉2前的光纤进行冷却、抽离固化过程中产生的小分子和挥发物，快速降低光纤表面温度的同时一并带走光纤表面的小分子和挥发物，以此来改善光纤涂层的固化效果和固化质量，提高光纤的机械性能和光学性能。
具体的，以上每个光固化炉2内均设有紫外光固化灯4，每个光固化炉2均设有光纤进口6和光纤出口8，光纤从光纤进口6进入光固化炉2内，在紫外光固化灯4的辐照下进行固化，固化后从光纤出口8输出。
上述排烟冷却系统包括穿纤通道10，上述穿纤通道10沿光纤1的移动方向延伸设置，上述光纤通道10长度延伸方向的两端分别为第一端口12和第二端口14，上述第一端口12连接上一级光固化炉2的光纤出口8，上述第二端口14连接下一级光固化炉2的光纤进口8；上述穿纤通道10上设有均与其内部连通的排烟口16和进气口18，上述排烟口16和进气口18分别靠近第一端口12和第二端口14设置，上述进气口18外接进气管26，上述排烟口16外接排烟管30，上述排烟管30的末端连接抽风机，通过上述进气口18和进气管26向穿纤通道10内通入冷却惰性气体。
光纤1从第一级光固化炉2的光纤出口8穿出后进入第一个排烟冷却系统的穿纤通道10，光纤1穿经穿纤通道10的过程中，冷却惰性气体对光纤表面进行降温冷却，光纤1在上一级光固化炉2内固化时产生的小分子和挥发物经由排烟口16进入排烟管30被抽离，以此来降低进入下一级光固化炉2前的光纤1的温度，除去进入下一级光固化炉2前的光纤1表面小分子和挥发物，提高在下一级光固化炉2内的固化效果和固化质量，最终提高光纤的机械性能和光学性能。
本实施例技术方案中，设计进气口18靠近第二端口14、排烟口靠近第一端口12，以光纤1自上而下竖直穿经穿纤通道10为例进行说明，进气口18设计在穿纤通道10的底部，排烟口设置在穿纤通道10的顶部，光纤向下移动的过程中，冷却惰性气体迎面的对光纤1进行冷却降温，降温效果最好，本实施例中优选冷却惰性气体为氦气，一方面起到冷却降温作用，另一方面起到密封作用。气流自下而上移动从顶部的排烟口16中排出，能够带走光纤1表面上的绝大部分小分子和挥发物，最大程度的提高排烟效果。
穿纤通道10内进气和排烟过程中，为了避免对裸光纤带来影响，上述穿纤通道10沿其中心轴线对称设置有两个上述进气口18，上述穿纤通道10沿其中心轴线对称设置有两个上述排烟口20。
为了精确调控穿纤通道10内用于冷却降温的惰性气体流量，以及用于排烟的负压吸力大小，上述进气管26上设有流量调节阀，上述排烟管30上设有压力调节阀32，上述穿纤通道10内设有温度探测器34，上述温度探测器34电连接至PLC控制器，上述PLC控制器根据温度探测器34反馈的温度值控制连接流量调节阀，上述PLC控制器控制连接压力调节阀32。
每个排烟冷却系统内的温度探测器34实时采集光纤1表面的温度，并反馈至PLC控制器，PLC控制器根据温度探测器34反馈的光纤1表面温度值来调整流量调节阀的开度，最终调整进入穿纤通道10内的氦气流量，比如：穿纤通道10内光纤1表面的温度高于预设值时，增大进入穿纤通道10内的氦气流量，直至光纤1表面的温度达到预设值；反之，则减少氦气流量。如此及时调整每个排烟冷却系统穿纤通道10内的氦气流量，使光纤1表面温度降低到固化所需的最佳温度范围。为了精确采集光纤表面的温度，本实施例技术方案中，上述温度探测器34设置在穿纤通道10内沿光纤移动方向的起始端。
PLC控制器还可以根据需要来调整排烟管30的负压吸力，及时的将穿纤通道10内粘附在光纤1表面的小分子和挥发物抽吸干净。
作为本发明的进一步改进，为了进一步的提高光纤的固化效果，如图2所示，上述紫外光固化灯4的灯罩内设有隔断板20，隔断板20的形状为非直线形，可以采用直线折角式、或者波浪式结构；上述隔断板20的背光侧设有吸附层22，上述隔断板20的向光侧设有遮光层24，吸附层22优选为高温活性炭层，用于吸附杂质小分子，防止污染灯管；遮光层24上涂覆的材料优选为聚碳酸酯或者聚甲基丙烯酸甲酯，遮光层24用于减少光散射，集中将光反射到光纤上，提高紫外光固化灯4的辐射强度和聚焦能力。通过设计隔断板20来改变紫外光固化灯4的辐射路径，提高紫外光辐射强度。
上述PLC控制器还电连接至人机交互界面，上述人机交互界面包括用于显示当前通入穿纤通道10内的冷却惰性气体流量的显示器。通过显示器能够直观的查看当前排烟冷却系统内的光纤1表面温度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种光纤涂层固化装置，包括依次设置的至少两个光固化炉，每个光固化炉内均设有紫外光固化灯，每个光固化炉均设有光纤进口和光纤出口，其特征在于：相邻两个所述光固化炉之间均连接有排烟冷却系统，所述排烟冷却系统包括穿纤通道，所述穿纤通道沿光纤的移动方向延伸设置，所述光纤通道长度延伸方向的两端分别为第一端口和第二端口，所述第一端口连接上一级光固化炉的光纤出口，所述第二端口连接下一级光固化炉的光纤进口；所述穿纤通道上设有均与其内部连通的排烟口和进气口，所述排烟口和进气口分别靠近第一端口和第二端口设置，通过所述进气口向穿纤通道内通入冷却惰性气体。
2.根据权利要求1所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：所述紫外光固化灯的灯罩内设有隔断板，所述隔断板的背光侧设有吸附层，所述隔断板的向光侧设有遮光层。
3.根据权利要求1或2所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：所述进气口外接进气管，所述进气管上设有流量调节阀；所述排烟口外接排烟管，所述排烟管上设有压力调节阀，所述排烟管的末端连接抽风机。
4.根据权利要求3所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：所述穿纤通道内设有温度探测器，所述温度探测器电连接至PLC控制器，所述PLC控制器根据温度探测器反馈的温度值控制连接流量调节阀。
5.根据权利要求4所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：所述温度探测器设置在穿纤通道内沿光纤移动方向的起始端。
6.根据权利要求4所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：所述PLC控制器控制连接压力调节阀。
7.根据权利要求2所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：所述遮光层上涂覆的材料为聚碳酸酯或者聚甲基丙烯酸甲酯。
8.根据权利要求1所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：通过所述进气管向穿纤通道内通入的惰性冷却气体为氦气。
9.根据权利要求1所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：所述穿纤通道沿其中心轴线对称设置有两个所述进气口，所述穿纤通道沿其中心轴线对称设置有两个所述排烟口。
10.根据权利要求4所述的光纤涂层固化装置，其特征在于：所述PLC控制器还电连接至人机交互界面，所述人机交互界面包括用于显示当前通入穿纤通道内的冷却惰性气体流量的显示器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Hao Changping Inventor after: Zhu Yonggang Inventor after: Liu Yongtao Inventor after: Yan Yonghu Inventor after: Song Hairui Inventor after: Chen Wei Inventor after: Xu Chao Inventor after: Hu Changquan Inventor after: He Zuowei Inventor after: Zhang Liang Inventor after: Yuan Jian Inventor before: Hao Changping Inventor before: Song Hairui Inventor before: Chen Wei Inventor before: Xu Chao Inventor before: Hu Changquan Inventor before: He Zuowei Inventor before: Zhang Liang Inventor before: Yuan Jian |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170922 |