CN111138092B - 一种光纤生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤生产工艺，包括以下步骤:1)熔融拉丝工序；2)定型冷却工序；3)一次涂覆工序；4)一次固化工序；5)二次涂覆工序；6)二次固化工序；光纤冷却装置内部设有氦气腔；树脂供料系统包括树脂供料储罐和树脂静置罐；搅拌轴顶部通过密封转换接头连接氦气出气管路；抽液管路一端自上而下穿过氦气出气管路和中空的搅拌轴伸入罐体底部；抽液管路另一端连接树脂静置罐；罐体上部还设有装有抽气泵的抽气管路，抽气管路末端连接树脂静置罐。本发明通过使用光纤冷却装置中的氦气替换掉树脂供料储罐内的空气，由于氦气的分子量小容易渗透出树脂，尽可能小地减少气泡在树脂中的残留；解决了现有光纤生产工艺中涂覆工序容易产生大量气泡的缺陷。

Description

一种光纤生产工艺

技术领域

本发明涉及光纤生产领域，具体涉及一种光纤生产工艺。

背景技术

在光纤的拉丝生产过程中，需要对拉丝形成的裸光纤进行涂覆，这是因为裸光纤的主要成分是二氧化硅，属于一种易碎材料，涂覆树脂可以保护光纤有效的避免机械损伤和受潮气影响并保持其原有强度。而在光纤生产中，作为光纤制造过程中仅次于变径拉丝的一环，涂覆系统稳定性尤为突出。由于UV树脂粘度较高现有的涂覆系统在换料过程中，容易有气泡积聚在树脂中，导致树脂中产生大量气泡，而存有气泡的树脂涂覆在光纤上，影响光纤的机械性能。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种光纤生产工艺，解决了现有光纤生产工艺中涂覆工序容易产生大量气泡的缺陷。

本发明采取的技术方案如下：

一种光纤生产工艺，包括以下步骤:

1)熔融拉丝工序：预制棒在2200℃-2300℃熔融，依靠自身重力下垂拉丝；

2)定型冷却工序：下垂的光纤先通过光纤冷却装置降温定型，后通过冷却管进一步冷却；

3)一次涂覆工序：通过树脂供料系统将树脂输送至涂覆装置中，涂覆装置将树脂涂覆至光纤的外表面；

4)一次固化工序：已涂覆树脂的光纤通过紫外光固化设备固化，形成一次涂覆层；

5)二次涂覆工序：通过树脂供料系统将树脂输送至涂覆装置中，涂覆装置将树脂涂覆至一次涂覆层的外表面；

6)二次固化工序：已涂覆树脂的光纤通过紫外光固化设备固化，形成二次涂覆层；

所述光纤冷却装置内部设有氦气腔；所述氦气腔顶部接有氦气进气管路；所述氦气腔一端连接氦气出气管路，另一端连接氦气回流管路；所述树脂供料系统包括树脂供料储罐和树脂静置罐；所述树脂供料储罐包括罐体、安装在罐体顶部的驱动装置、抽液管路和搅拌装置；所述搅拌装置包括中空的搅拌轴和搅拌叶片，搅拌叶片通过连接杆与搅拌轴相连；搅拌轴顶部通过密封转换接头连接氦气出气管路；所述驱动装置传动连接搅拌轴；所述搅拌轴外侧设有滑槽，所述连接杆末端设有插入滑槽中的滑块，所述搅拌叶片包括固定轴和浮力搅拌叶，所述浮力搅拌叶的长度方向与搅拌轴的中轴线呈锐角，所述浮力搅拌叶用于带动液体向上翻动；所述抽液管路一端自上而下穿过氦气出气管路和中空的搅拌轴伸入罐体底部；所述抽液管路上装有抽液泵；抽液管路另一端连接树脂静置罐；所述罐体上部还设有装有抽气泵的抽气管路，所述抽气管路末端连接树脂静置罐；所述抽气管路上还侧通有排气管路；所述树脂静置罐上外接氦气回流管路，所述氦气回流管路上装有恒压阀；树脂静置罐上还装有出料管路。

本发明通过使用光纤冷却装置中的氦气替换掉树脂供料储罐内的空气，由于氦气的分子量小，容易渗透出树脂，尽可能小地减少气泡在树脂中的残留；此外，从光纤冷却装置出来的氦气温度较高(超过40℃)，通入树脂供料储罐中起着给树脂保温的作用，氦气得到降温并通过氦气回流管路回流至光纤冷却装置中，减少了光纤冷却装置中冷却水的使用；伸入罐体底部的抽液管路抽掉树脂，配合搅拌叶片的搅拌形成上下循环流动液体流，使得液体底部的气泡翻至液体的上部而释放出来，提高了气泡的释放效率，大大降低了树脂中的气泡，保证了光纤机械性能。搅拌时，搅拌叶片随着液位变化上下移动，进一步保证了的搅拌深度，提高了搅拌效果。

可选的，所述罐体顶部装有加料管路。

可选的，所述加料管路上装有第一调节阀。

可选的，所述抽液管路上装有第二调节阀；位于密封转换接头前端的所述氦气出气管路上装有第四调节阀。

可选的，所述滑块顶部连接有连接片，所述连接片顶端装有磁感片；所述罐体顶壁上装有安装槽，所述安装槽的侧壁内装有闭合的磁感应线圈；所述磁感应线圈外接闭合的监测电路，所述监测电路外接电流表，所述电流表外接有控制单元，所述控制单元用于接收电流表信号。本发明通过搅拌叶片的上下移动，带动磁感片切割磁感应线圈，产生变化的电信号，传输给控制单元，控制单元控制第一调节阀和第二调节阀的开启或关闭，进而控制液面高度。其感应灵敏，液位变化可以直观地反应为电信号，可以持续地监控液面变化；不需要单独加装体积较大液位计。

可选的，所述罐体下部装有抽液循环管路；所述抽液循环管路顶端连接抽液管路。本发明利用抽液循环管路，使得树脂在树脂供料储罐循环，配合搅拌轴的转动，加快了气泡的排溢。

可选的，所述罐体侧壁内还装有电加热装置，用于给罐体内液体加热。

可选的，所述驱动装置包括驱动电机，所述搅拌轴上装有从动轮，所述驱动电机的输出轴通过传输带传动连接从动轮。

本发明的有益效果是：本发明通过使用光纤冷却装置中的氦气替换掉树脂供料储罐内的空气，由于氦气的分子量小，容易渗透出树脂，尽可能小地减少气泡在树脂中的残留；伸入罐体底部的抽液管路抽掉树脂，配合搅拌叶片的搅拌形成上下循环流动液体流；此外，从光纤冷却装置出来的氦气温度较高(超过40℃)，通入树脂供料储罐中还起着给树脂保温的作用，氦气得到降温并通过氦气回流管路回流至光纤冷却装置中，减少了光纤冷却装置中冷却水的使用；伸入罐体底部的抽液管路抽掉树脂，配合搅拌叶片的搅拌形成上下循环流动液体流，使得液体底部的气泡翻至液体的上部而释放出来，提高了气泡的释放效率，大大降低了树脂中的气泡，保证了光纤机械性能。搅拌时，搅拌叶片随着液位变化而上下移动，进一步保证了搅拌叶片的搅拌深度，提高了搅拌效果。

附图说明：

图1是本发明光纤生产工艺流程示意图；

图2是本发明光纤生产工艺的树脂供料系统的结构示意图；

图3是本发明光纤生产工艺的树脂供料系统中A部分放大结构示意图；

图4是本发明光纤生产工艺的树脂供料系统中B部分放大结构示意图；

图5是本发明光纤生产工艺的光纤冷却装置的结构示意图；

图6是本发明光纤生产工艺的树脂供料系统的搅拌叶片剖面结构示意图；

图7是本发明光纤生产工艺的树脂供料系统的磁感应线圈的监测电路图示意图。

图中各附图标记为：

1、氦气腔，2、氦气出气管路，3、氦气回流管路，4、树脂供料储罐，5、树脂静置罐，6、罐体，7、驱动装置，8、抽液管路，9、搅拌装置，10、搅拌轴，11、搅拌叶片，12、连接杆，13、密封转换接头，14、滑槽，15、滑块，16、固定轴，17、浮力搅拌叶，18、抽气泵，19、抽气管路，20、驱动电机，21、从动轮，22、传输带，23、加料管路，24、第一调节阀，25、第二调节阀，26、连接片，27、磁感片，28、安装槽，29、磁感应线圈，30、电流表，31、控制单元，32、恒压阀，33、氦气进气管路，34、抽液循环管路，35、抽液泵，36、电加热装置，37、监测电路，38、第三调节阀，39、出料管路，40、排气管路，41、第四调节阀，100、光纤冷却装置，200、树脂供料系统。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例一：本发明还公开了一种光纤生产工艺(见附图1)，包括以下步骤:

1)熔融拉丝工序：预制棒在2200℃-2300℃熔融，依靠自身重力下垂拉丝；

2)定型冷却工序：下垂的光纤先通过光纤冷却装置100降温定型，后通过冷却管进一步冷却；

3)一次涂覆工序：通过树脂供料系统200将树脂输送至涂覆装置中，涂覆装置将树脂涂覆至光纤的外表面；

4)一次固化工序：已涂覆树脂的光纤通过紫外光固化设备固化，形成一次涂覆层；

5)二次涂覆工序：通过树脂供料系统将树脂输送至涂覆装置中，涂覆装置将树脂涂覆至一次涂覆层的外表面；

6)二次固化工序：已涂覆树脂的光纤通过紫外光固化设备固化，形成二次涂覆层；

如图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，其中，所述光纤冷却装置内部设有氦气腔1；所述氦气腔顶部还接有氦气进气管路33。所述氦气腔一端连接氦气出气管路2，另一端连接氦气回流管路3；所述树脂供料系统包括树脂供料储罐4和树脂静置罐5；所述树脂供料储罐包括罐体6、安装在罐体顶部的驱动装置7、抽液管路8和搅拌装置9；所述罐体侧壁内还装有电加热装置36，用于给罐体内液体加热。

所述搅拌装置包括中空的搅拌轴10和搅拌叶片11，搅拌叶片通过连接杆12与搅拌轴相连；所述搅拌叶片呈螺旋状且直径由上自下逐渐减小。搅拌轴顶部通过密封转换接头13连接氦气出气管路；所述驱动装置传动连接搅拌轴；所述搅拌轴外侧设有滑槽14，所述连接杆末端设有插入滑槽中的滑块15，所述搅拌叶片包括固定轴16和浮力搅拌叶17，所述浮力搅拌叶的长度方向与搅拌轴的中轴线呈锐角，所述浮力搅拌叶用于带动液体向上翻动；所述抽液管路一端自上而下穿过氦气出气管路和中空的搅拌轴伸入罐体底部；抽液管路另一端连接树脂静置罐；所述罐体上部还设有装有抽气泵18的抽气管路19，所述抽气管路末端连接树脂静置罐。所述驱动装置包括驱动电机20，所述搅拌轴上装有从动轮21，所述驱动电机的输出轴通过传输带22传动连接从动轮。树脂静置罐上还装有出料管路39。

所述罐体顶部装有加料管路23。所述加料管路上装有第一调节阀24。所述抽液管路上装有第二调节阀25。位于密封转换接头前端的所述氦气出气管路上装有第四调节阀41。所述滑块顶部连接有连接片26，所述连接片顶端装有磁感片27；所述罐体顶壁上装有安装槽28，该安装槽顶端还可设置密封垫片。所述安装槽的侧壁内装有闭合的磁感应线圈29；所述磁感应线圈外接闭合的监测电路37，所述监测电路外接电流表30，所述电流表外接有控制单元31，所述控制单元用于接收电流表信号。所述罐体下部装有抽液循环管路34；所述抽液循环管路顶端连接抽液管路；抽液循环管路上还装有第三调节阀38。所述抽液管路上装有抽液泵35。所述树脂静置罐上外接氦气回流管路，所述氦气回流管路上装有恒压阀32。本发明的控制单元可采用PLC(可编程逻辑控制器)。所述抽气管路上还侧通有排气管路40。

本实施例实施时，通过装有抽气泵的抽气管路将树脂供料储罐和树脂静置罐内空气经由排气管路抽掉，光纤冷却装置流出的氦气通过氦气出气管路进入树脂供料储罐中，进而将树脂供料储罐和树脂静置罐内空气替换掉；使得树脂保存和换料均在氦气环境中进行。

换料时，将树脂通过加料管路加入树脂供料储罐中，驱动电机带动搅拌轴转动，通过搅拌叶片的搅拌形成上下循环流动液体流，使得新加入树脂与原有树脂充分混合；同时搅拌过程使得液体底部的气泡翻至液体的上部而释放出来，提高了气泡的释放效率。为了进一步提高排气效率，关闭氦气出气管路上的第四调节阀，打开第三调节阀和抽液泵，使得树脂经由抽液管路进入抽液循环管路中，最后循环流入树脂供料储罐底部区域，形成贯通的、循环流动的液体流；进一步地使得树脂供料储罐上下的罐体内的液体充分地翻腾混合，配合搅拌叶片的转动，充分地释放液体中的气泡。

在搅拌期间通过搅拌叶片的上下移动，带动磁感片切割磁感应线圈，产生变化的电信号，传输给控制单元，方便监控液位。

将混合后的树脂，通过伸入罐体底部的抽液管路将树脂抽入树脂静置罐中静置以排掉剩余的氦气；使用时，通过出料管路将树脂抽走。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种光纤生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)熔融拉丝工序：预制棒在2200℃-2300℃熔融，依靠自身重力下垂拉丝；

2)定型冷却工序：下垂的光纤先通过光纤冷却装置降温定型，后通过冷却管进一步冷却；

3)一次涂覆工序：通过树脂供料系统将树脂输送至涂覆装置中，涂覆装置将树脂涂覆至光纤的外表面；

4)一次固化工序：已涂覆树脂的光纤通过紫外光固化设备固化，形成一次涂覆层；

5)二次涂覆工序：通过树脂供料系统将树脂输送至涂覆装置中，涂覆装置将树脂涂覆至一次涂覆层的外表面；

6)二次固化工序：已涂覆树脂的光纤通过紫外光固化设备固化，形成二次涂覆层；

所述光纤冷却装置内部设有氦气腔；所述氦气腔顶部接有氦气进气管路；所述氦气腔一端连接氦气出气管路，另一端连接氦气回流管路；所述树脂供料系统包括树脂供料储罐和树脂静置罐；所述树脂供料储罐包括罐体.安装在罐体顶部的驱动装置.抽液管路和搅拌装置；所述搅拌装置包括中空的搅拌轴和搅拌叶片，搅拌叶片通过连接杆与搅拌轴相连；搅拌轴顶部通过密封转换接头连接氦气出气管路；所述驱动装置传动连接搅拌轴；所述搅拌轴外侧设有滑槽，所述连接杆末端设有插入滑槽中的滑块，所述搅拌叶片包括固定轴和浮力搅拌叶，所述浮力搅拌叶的长度方向与搅拌轴的中轴线呈锐角，所述浮力搅拌叶用于带动液体向上翻动；所述抽液管路一端自上而下穿过氦气出气管路和中空的搅拌轴伸入罐体底部；所述抽液管路上装有抽液泵；抽液管路另一端连接树脂静置罐；所述罐体上部还设有装有抽气泵的抽气管路，所述抽气管路末端连接树脂静置罐；所述抽气管路上还侧通有排气管路；所述树脂静置罐上外接氦气回流管路，所述氦气回流管路上装有恒压阀；树脂静置罐上还装有出料管路；

所述罐体顶部装有加料管路；

所述加料管路上装有第一调节阀。

2.如权利要求1所述的光纤生产工艺，其特征在于，所述抽液管路上装有第二调节阀；位于密封转换接头前端的所述氦气出气管路上装有第四调节阀。

3.如权利要求1或2所述的光纤生产工艺，其特征在于，所述滑块顶部连接有连接片，所述连接片顶端装有磁感片；所述罐体顶壁上装有安装槽，所述安装槽的侧壁内装有闭合的磁感应线圈；所述磁感应线圈外接闭合的监测电路，所述监测电路外接电流表，所述电流表外接有控制单元，所述控制单元用于接收电流表信号。

4.如权利要求3所述的光纤生产工艺，其特征在于，所述罐体下部装有抽液循环管路；所述抽液循环管路顶端连接抽液管路。

5.如权利要求1或2所述的光纤生产工艺，其特征在于，所述罐体侧壁内还装有电加热装置，用于给罐体内液体加热。

6.如权利要求1或2所述的光纤生产工艺，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机，所述搅拌轴上装有从动轮，所述驱动电机的输出轴通过传输带传动连接从动轮。

Images